小學(xué)科學(xué)“紅綠燈實(shí)驗(yàn)”教案設(shè)計(jì)：在探究中理解電路原理一、教學(xué)背景與設(shè)計(jì)思路小學(xué)科學(xué)課程中，電路知識(shí)是物質(zhì)科學(xué)領(lǐng)域的核心內(nèi)容之一?！凹t綠燈實(shí)驗(yàn)”以生活中常見的交通信號(hào)燈為載體，將抽象的電路原理轉(zhuǎn)化為具象的實(shí)踐活動(dòng)，既契合學(xué)生對(duì)生活現(xiàn)象的探究興趣，又能幫助其建立“電源—導(dǎo)線—用電器—開關(guān)”的電路認(rèn)知框架。本教案立足“做中學(xué)”理念，通過情境導(dǎo)入、分層探究、小組實(shí)踐等環(huán)節(jié)，引導(dǎo)學(xué)生在動(dòng)手操作中理解串聯(lián)、并聯(lián)電路的初步應(yīng)用，培養(yǎng)科學(xué)探究能力與工程思維。二、教學(xué)目標(biāo)（一）知識(shí)與技能1.認(rèn)識(shí)電路的基本組成（電源、導(dǎo)線、開關(guān)、用電器），能描述電流的簡(jiǎn)單路徑；2.理解紅綠燈“交替亮滅”的電路原理（通過開關(guān)控制不同支路的通斷）；3.能獨(dú)立組裝簡(jiǎn)單的紅綠燈電路，并繪制簡(jiǎn)易電路圖。（二）過程與方法1.通過“嘗試—改進(jìn)—優(yōu)化”的探究過程，提升動(dòng)手操作與問題解決能力；2.經(jīng)歷“觀察現(xiàn)象—分析原因—驗(yàn)證猜想”的科學(xué)思維過程，學(xué)會(huì)基于證據(jù)推理。（三）情感態(tài)度與價(jià)值觀1.體會(huì)科學(xué)與生活的聯(lián)系，激發(fā)對(duì)電路技術(shù)的探究熱情；2.培養(yǎng)小組合作意識(shí)，在交流中學(xué)會(huì)傾聽與分享。三、教學(xué)準(zhǔn)備（一）材料準(zhǔn)備小組材料：3節(jié)干電池（或電池盒）、若干導(dǎo)線（帶鱷魚夾）、單刀雙擲開關(guān)（或兩個(gè)單刀開關(guān)）、紅/黃/綠LED燈各1個(gè)（帶燈座）、簡(jiǎn)易電路板（或泡沫板作底座）、絕緣膠帶；教師演示：紅綠燈實(shí)物模型、故障電路（用于分析排查）、多媒體課件（含路口交通視頻、電路動(dòng)畫）。（二）安全提示課前強(qiáng)調(diào)：電池正負(fù)極勿短路（避免發(fā)熱），導(dǎo)線連接時(shí)捏住絕緣部分，LED燈注意正負(fù)極方向（長腳為正）。四、教學(xué)過程（40分鐘）（一）情境導(dǎo)入：從生活現(xiàn)象到科學(xué)問題（5分鐘）播放一段城市路口紅綠燈交替工作的視頻，暫停后提問：“為什么紅綠燈能有序亮滅？里面的‘小秘密’和電路有關(guān)嗎？”結(jié)合學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)，引導(dǎo)其猜想：“如果我們用燈泡模擬紅綠燈，需要哪些材料讓它們像真的信號(hào)燈一樣工作？”順勢(shì)引出“電路”的核心概念，展示實(shí)驗(yàn)材料，明確本節(jié)課任務(wù)：組裝一個(gè)能控制紅、綠燈交替亮滅的電路。（二）新知探究：分層突破電路原理（10分鐘）1.基礎(chǔ)任務(wù)：讓一盞燈亮起來發(fā)放材料，小組嘗試用電池、導(dǎo)線、開關(guān)讓紅燈亮起。教師巡視，捕捉典型問題（如導(dǎo)線虛接、開關(guān)未閉合、LED正負(fù)極接反），請(qǐng)小組代表分享成功經(jīng)驗(yàn)，共同總結(jié)“完整電路”的要素：電流從電源正極出發(fā)，經(jīng)導(dǎo)線、用電器、開關(guān)，回到負(fù)極，形成閉合回路。2.進(jìn)階任務(wù)：嘗試兩燈交替亮滅提問：“如何讓紅燈滅時(shí)綠燈亮，綠燈滅時(shí)紅燈亮？”引導(dǎo)學(xué)生思考“支路控制”的思路。展示單刀雙擲開關(guān)的結(jié)構(gòu)（或用兩個(gè)單刀開關(guān)模擬），講解“切換支路”的原理：開關(guān)撥向A端時(shí)，紅燈支路接通；撥向B端時(shí)，綠燈支路接通。小組嘗試連接，教師提示：可先畫草圖規(guī)劃電路（如“電源—開關(guān)—紅燈/綠燈—電源”的兩條支路），再動(dòng)手驗(yàn)證。（三）小組實(shí)踐：組裝紅綠燈電路（15分鐘）1.方案設(shè)計(jì)與分工小組討論電路設(shè)計(jì)圖（可結(jié)合箭頭標(biāo)注電流路徑），明確成員分工（材料員、操作員、記錄員、發(fā)言人）。教師提供“電路設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)表”，從“路徑清晰性”“元件連接合理性”兩方面引導(dǎo)優(yōu)化。2.動(dòng)手組裝與問題解決小組動(dòng)手組裝，教師巡視指導(dǎo)：若出現(xiàn)“兩燈同時(shí)亮/同時(shí)滅”，引導(dǎo)分析“是否為串聯(lián)（電流只有一條路）”，嘗試改為“并聯(lián)+開關(guān)控制支路”；若LED不亮，提示檢查正負(fù)極（長腳接正極）、導(dǎo)線接觸是否牢固。鼓勵(lì)小組在成功基礎(chǔ)上，加入黃燈（可設(shè)計(jì)為“紅—黃—綠”或“黃”作為過渡提示），拓展電路復(fù)雜度。（四）成果展示與深度研討（10分鐘）1.小組展示與互評(píng)每組派代表展示電路，描述“開關(guān)如何控制燈的亮滅”，其他小組提問或評(píng)價(jià)（如“你們的黃燈是如何實(shí)現(xiàn)的？電路設(shè)計(jì)圖能再解釋一下嗎？”）。2.教師總結(jié)與拓展結(jié)合學(xué)生成果，用動(dòng)畫演示電流路徑：“當(dāng)開關(guān)接紅燈支路時(shí)，電流只走紅燈的路；切換后，電流轉(zhuǎn)向綠燈支路。這就是‘并聯(lián)電路+支路開關(guān)’的應(yīng)用！”追問：“生活中還有哪些電器用了類似的電路？（如樓道雙控?zé)?、舞臺(tái)燈光切換）”激發(fā)對(duì)電路技術(shù)的遷移思考。五、教學(xué)評(píng)價(jià)（一）過程性評(píng)價(jià)觀察小組合作中“問題解決的主動(dòng)性”“操作的規(guī)范性”，記錄學(xué)生在“嘗試—改進(jìn)”中提出的猜想（如“是不是開關(guān)壞了？”“換個(gè)電池試試？”），評(píng)價(jià)科學(xué)思維的發(fā)展。（二）成果性評(píng)價(jià)從“電路功能（是否交替亮滅）”“電路圖規(guī)范性（元件符號(hào)、路徑標(biāo)注）”“創(chuàng)意拓展（如加入黃燈、倒計(jì)時(shí)設(shè)計(jì)）”三方面，用星級(jí)評(píng)價(jià)表（★-★★★）給予反饋，重點(diǎn)肯定“在失敗中調(diào)整方案”的探究精神。六、教學(xué)延伸1.家庭實(shí)踐：用廢舊材料（如紙板、紐扣電池）制作“迷你紅綠燈”，拍攝工作視頻分享到班級(jí)群；2.社會(huì)調(diào)查：采訪交通崗?fù)さ拿窬?，了解真?shí)紅綠燈的控制原理（如定時(shí)器、傳感器的應(yīng)用），完成《紅綠燈的“科技進(jìn)化”》小報(bào)；3.學(xué)科融合：結(jié)合數(shù)學(xué)“時(shí)間管理”，設(shè)計(jì)“紅燈亮30秒、綠燈亮40秒”的電路（可通過多聯(lián)開關(guān)或計(jì)時(shí)元件實(shí)現(xiàn)）。七、教學(xué)反思本教案通過“生活情境—分層探究—實(shí)踐創(chuàng)新”的邏輯，降低了電路原理的認(rèn)知難度，但需關(guān)注：①部分學(xué)生可能因LED正負(fù)極接反而受挫，需提前強(qiáng)化“長腳為正”的標(biāo)識(shí)；②單刀雙擲開關(guān)的