一、教學(xué)背景與目標(biāo)設(shè)定：基于學(xué)情的精準(zhǔn)定位演講人01教學(xué)背景與目標(biāo)設(shè)定：基于學(xué)情的精準(zhǔn)定位02教學(xué)準(zhǔn)備：從"材料包"到"問(wèn)題情境"的精心設(shè)計(jì)03教學(xué)過(guò)程：從"問(wèn)題驅(qū)動(dòng)"到"思維建模"的深度探究04教學(xué)反思與拓展延伸：讓科學(xué)探究走出課堂05結(jié)語(yǔ)：讓"排查故障"成為科學(xué)思維的起點(diǎn)目錄2025小學(xué)三年級(jí)科學(xué)上冊(cè)《簡(jiǎn)單電路的故障排查》課件作為一名深耕小學(xué)科學(xué)教育十年的一線教師，我始終相信：科學(xué)課的魅力不僅在于知識(shí)的傳遞，更在于培養(yǎng)學(xué)生像科學(xué)家一樣思考與解決問(wèn)題的能力。今天要和大家分享的《簡(jiǎn)單電路的故障排查》，正是這樣一節(jié)將知識(shí)應(yīng)用與實(shí)踐探究深度融合的課例。三年級(jí)學(xué)生已通過(guò)前兩課學(xué)習(xí)了"連接簡(jiǎn)單電路"，能組裝出通路使小燈泡發(fā)光，但當(dāng)電路突然"罷工"時(shí)，他們往往會(huì)陷入"手忙腳亂"的困境。這節(jié)課，我將帶領(lǐng)孩子們從"發(fā)現(xiàn)問(wèn)題"到"解決問(wèn)題"，在真實(shí)的探究情境中建構(gòu)科學(xué)思維，感受"像工程師一樣排查故障"的樂(lè)趣。01教學(xué)背景與目標(biāo)設(shè)定：基于學(xué)情的精準(zhǔn)定位教學(xué)背景與目標(biāo)設(shè)定：基于學(xué)情的精準(zhǔn)定位1.1學(xué)情分析：從"能連接"到"會(huì)排查"的能力躍升通過(guò)前測(cè)調(diào)研，我發(fā)現(xiàn)90%的學(xué)生能正確連接一個(gè)包含電池、導(dǎo)線、小燈泡的簡(jiǎn)單電路（閉合開關(guān)后燈泡發(fā)光），但當(dāng)電路出現(xiàn)故障時(shí)，85%的學(xué)生會(huì)直接選擇"重新連接"或"更換所有材料"，缺乏系統(tǒng)的排查意識(shí)。具體表現(xiàn)為：對(duì)故障類型認(rèn)知模糊，常將"所有問(wèn)題"歸因?yàn)?電池沒(méi)電"；操作時(shí)缺乏順序性，習(xí)慣隨機(jī)更換元件；觀察不夠細(xì)致，易忽略"接觸不良"等隱性問(wèn)題。這些表現(xiàn)恰恰說(shuō)明：學(xué)生已具備基礎(chǔ)操作能力，但亟需建立"觀察-假設(shè)-驗(yàn)證-結(jié)論"的科學(xué)探究流程，這正是本節(jié)課的核心任務(wù)。2教學(xué)目標(biāo)：三維目標(biāo)的有機(jī)融合

知識(shí)目標(biāo)：能列舉簡(jiǎn)單電路中常見(jiàn)的4類故障（電源故障、導(dǎo)線故障、用電器故障、連接故障），描述每類故障的典型現(xiàn)象；情感目標(biāo)：在小組合作中體驗(yàn)"問(wèn)題解決"的成就感，養(yǎng)成"尊重事實(shí)、耐心細(xì)致"的科學(xué)態(tài)度，初步建立"系統(tǒng)排查"的工程思維?；凇读x務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》中"物質(zhì)科學(xué)領(lǐng)域"的要求，結(jié)合學(xué)情，我將本課目標(biāo)設(shè)定為：能力目標(biāo)：掌握"觀察法""替換法""分段檢測(cè)法"3種排查方法，能按"先觀察后檢測(cè)、先簡(jiǎn)單后復(fù)雜"的順序排查故障；010203043教學(xué)重難點(diǎn)：聚焦核心素養(yǎng)的突破點(diǎn)重點(diǎn)：識(shí)別常見(jiàn)故障類型，掌握科學(xué)排查流程；難點(diǎn)：通過(guò)現(xiàn)象推理故障原因，建立"現(xiàn)象-原因-驗(yàn)證"的邏輯關(guān)聯(lián)（例如：燈泡不亮但有微弱發(fā)熱，可能是接觸不良而非燈絲斷裂）。02教學(xué)準(zhǔn)備：從"材料包"到"問(wèn)題情境"的精心設(shè)計(jì)教學(xué)準(zhǔn)備：從"材料包"到"問(wèn)題情境"的精心設(shè)計(jì)為了讓探究更貼近真實(shí)場(chǎng)景，我準(zhǔn)備了"故障電路百寶箱"，包含：基礎(chǔ)材料：新電池（1.5V）、舊電池（電壓低于1V）、完好導(dǎo)線、絕緣層破損導(dǎo)線（內(nèi)部銅絲斷裂）、正常小燈泡（2.5V）、燈絲斷裂的小燈泡、單刀開關(guān)；輔助工具：電路檢測(cè)器（自制，由電池、導(dǎo)線、小燈泡組成的檢測(cè)裝置）、故障記錄表（含"現(xiàn)象描述""可能原因""驗(yàn)證方法""結(jié)論"四欄）、放大鏡（觀察燈絲）；情境道具：課前由學(xué)生組裝但故意設(shè)置故障的"生日彩燈"（3個(gè)串聯(lián)小燈泡，其中1個(gè)燈絲斷裂，1個(gè)接觸不良），引發(fā)真實(shí)問(wèn)題。03教學(xué)過(guò)程：從"問(wèn)題驅(qū)動(dòng)"到"思維建模"的深度探究教學(xué)過(guò)程：從"問(wèn)題驅(qū)動(dòng)"到"思維建模"的深度探究3.1情境導(dǎo)入：當(dāng)"成功電路"突然"罷工"——激活探究欲望上課伊始，我展示了學(xué)生上周科學(xué)課組裝的"成功電路"（小燈泡明亮發(fā)光），請(qǐng)課代表再次閉合開關(guān)——燈泡卻沒(méi)有亮！教室里立刻響起"?。?"怎么回事？"的驚嘆聲。我順勢(shì)提問(wèn)："我們的電路明明上周還能正常工作，今天卻不亮了。你們覺(jué)得可能哪里出了問(wèn)題？"學(xué)生的回答五花八門："電池沒(méi)電了！""導(dǎo)線斷了！""燈泡燒壞了！"……我將這些猜測(cè)寫在黑板上，引導(dǎo)總結(jié)："要解決問(wèn)題，首先得找出故障點(diǎn)。今天我們就來(lái)學(xué)習(xí)《簡(jiǎn)單電路的故障排查》。"（板書課題）這個(gè)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵在于：用學(xué)生自己的"成功作品"制造認(rèn)知沖突，將抽象的"故障排查"轉(zhuǎn)化為"解決自己?jiǎn)栴}"的真實(shí)需求，激發(fā)內(nèi)在探究動(dòng)力。2知識(shí)回顧：簡(jiǎn)單電路的"健康標(biāo)準(zhǔn)"——建立判斷依據(jù)要排查故障，首先要明確"正常電路"的特征。我?guī)ьI(lǐng)學(xué)生回顧前課內(nèi)容，用思維導(dǎo)圖梳理簡(jiǎn)單電路的組成（電源、導(dǎo)線、用電器、開關(guān)）及通路條件：電源：提供電能（電池有正負(fù)極，電壓正常）；導(dǎo)線：連接各元件，內(nèi)部銅絲無(wú)斷裂（絕緣體破損不影響，只要銅絲連通）；用電器（小燈泡）：燈絲完整，金屬觸點(diǎn)與導(dǎo)線接觸良好；開關(guān)：閉合時(shí)連通電路，斷開時(shí)切斷電路。為強(qiáng)化理解，我展示了正常電路的電流路徑圖（用紅色箭頭標(biāo)注電流從電池正極→導(dǎo)線→開關(guān)→燈泡→導(dǎo)線→電池負(fù)極的循環(huán)），并強(qiáng)調(diào)："只要電流路徑中有任何一處斷開，電路就會(huì)故障。"這一步是后續(xù)排查的基礎(chǔ)——只有明確"正常"，才能判斷"異常"。3常見(jiàn)故障類型：從現(xiàn)象到原因的對(duì)應(yīng)分析結(jié)合學(xué)生的初始猜測(cè)，我通過(guò)"故障電路演示臺(tái)"逐一展示4類常見(jiàn)故障，引導(dǎo)學(xué)生觀察現(xiàn)象、總結(jié)特征：3常見(jiàn)故障類型：從現(xiàn)象到原因的對(duì)應(yīng)分析3.1電源故障：電池"沒(méi)力氣"了操作演示：用新電池組裝的電路正常發(fā)光，替換為舊電池后燈泡變暗直至熄滅；01現(xiàn)象總結(jié)：燈泡從亮到暗或直接不亮，用手觸摸電池（非充電電池）無(wú)明顯發(fā)熱（若短路會(huì)發(fā)熱）；02關(guān)鍵判斷：電池是電路的"動(dòng)力源"，電壓不足時(shí)無(wú)法推動(dòng)電流。033常見(jiàn)故障類型：從現(xiàn)象到原因的對(duì)應(yīng)分析3.2導(dǎo)線故障：電流的"通道"堵了1操作演示：使用內(nèi)部銅絲斷裂的導(dǎo)線（外觀完好）連接電路，燈泡不亮；用剪刀剝?nèi)ソ^緣層，露出斷裂處后，學(xué)生直觀看到銅絲斷開；2現(xiàn)象總結(jié)：導(dǎo)線外觀可能正常，但內(nèi)部銅絲斷裂會(huì)導(dǎo)致電路斷開；若導(dǎo)線絕緣層破損但銅絲連通（如被彎折但未斷），電路仍能正常工作；3關(guān)鍵判斷：導(dǎo)線的核心是內(nèi)部銅絲的連通性，而非絕緣層的完整性。3常見(jiàn)故障類型：從現(xiàn)象到原因的對(duì)應(yīng)分析3.3用電器故障：燈泡"罷工"了操作演示：使用燈絲斷裂的小燈泡（用放大鏡可觀察到燈絲斷開），閉合開關(guān)后燈泡不亮；替換為正常燈泡后恢復(fù)發(fā)光；01現(xiàn)象總結(jié)：燈絲斷裂時(shí)燈泡完全不亮，若燈絲未斷但接觸不良（如燈泡與燈座松動(dòng)），可能出現(xiàn)"忽亮忽暗"或"微弱發(fā)光"；02關(guān)鍵判斷：小燈泡的燈絲是電流的必經(jīng)之路，斷裂則電路斷開。033常見(jiàn)故障類型：從現(xiàn)象到原因的對(duì)應(yīng)分析3.4連接故障：元件"握手"不緊操作演示：故意將導(dǎo)線與電池負(fù)極接觸不緊（僅輕輕搭?。?，閉合開關(guān)后燈泡閃爍或不亮；按壓導(dǎo)線使其緊密接觸，燈泡正常發(fā)光；關(guān)鍵判斷：電路中所有連接點(diǎn)（導(dǎo)線與電池、導(dǎo)線與燈泡、開關(guān)觸點(diǎn)）都需要"緊密握手"?，F(xiàn)象總結(jié)：接觸不良時(shí)電流時(shí)通時(shí)斷，表現(xiàn)為燈泡閃爍、亮度低或不亮；這一環(huán)節(jié)通過(guò)"演示-觀察-總結(jié)"的循環(huán)，幫助學(xué)生建立"現(xiàn)象→故障類型"的初步關(guān)聯(lián)，為后續(xù)排查奠定基礎(chǔ)。4排查方法：從"盲目嘗試"到"系統(tǒng)操作"的思維建模掌握了故障類型，接下來(lái)要解決"如何排查"的問(wèn)題。我提出核心問(wèn)題："如果你的電路不亮了，你會(huì)按什么順序檢查？"結(jié)合學(xué)生討論，總結(jié)出"三步排查法"，并通過(guò)小組實(shí)踐驗(yàn)證。4排查方法：從"盲目嘗試"到"系統(tǒng)操作"的思維建模4.1第一步：觀察法——先看"表面現(xiàn)象"要求學(xué)生按"從外到內(nèi)"的順序觀察：看電源：電池是否裝反（正負(fù)極是否正確連接）？是否有漏液（舊電池可能漏液腐蝕接觸點(diǎn)）？看導(dǎo)線：絕緣層是否破損？銅絲是否從導(dǎo)線兩端露出（若未露出則無(wú)法接觸）？看用電器：燈泡燈絲是否完整（用放大鏡觀察）？燈泡是否完全旋入燈座（金屬觸點(diǎn)是否接觸）？看連接點(diǎn)：導(dǎo)線與電池、燈泡的連接是否緊密（可輕輕拉動(dòng)導(dǎo)線，觀察是否松動(dòng)）。我提醒學(xué)生："觀察時(shí)要像偵探一樣仔細(xì)，很多故障通過(guò)肉眼就能發(fā)現(xiàn)！"例如，有一次我?guī)W(xué)生排查時(shí)，發(fā)現(xiàn)一個(gè)電路不亮是因?yàn)閷?dǎo)線末端的銅絲被學(xué)生卷成了小團(tuán)，沒(méi)有展開接觸電池，這就是典型的"觀察不細(xì)致"導(dǎo)致的問(wèn)題。4排查方法：從"盲目嘗試"到"系統(tǒng)操作"的思維建模4.2第二步：替換法——用"健康元件"測(cè)試若觀察后未發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，進(jìn)入替換環(huán)節(jié)：替換電源：用已知正常的電池替換原電池，若燈泡亮了，說(shuō)明原電池故障；替換導(dǎo)線：用已知正常的導(dǎo)線逐條替換原導(dǎo)線（每次只換一條，避免混淆），若換某條后電路正常，說(shuō)明該導(dǎo)線故障；替換用電器：用已知正常的燈泡替換原燈泡，若亮了，說(shuō)明原燈泡故障。這里需要強(qiáng)調(diào)"每次只替換一個(gè)元件"的原則，這是科學(xué)實(shí)驗(yàn)中"控制變量"的體現(xiàn)。我曾見(jiàn)過(guò)學(xué)生同時(shí)更換電池和燈泡，結(jié)果電路恢復(fù)后無(wú)法確定具體是哪個(gè)元件的問(wèn)題，這就是沒(méi)有控制變量的教訓(xùn)。4排查方法：從"盲目嘗試"到"系統(tǒng)操作"的思維建模4.3第三步：檢測(cè)法——用"工具"精準(zhǔn)定位0504020301對(duì)于較復(fù)雜的故障（如多個(gè)元件同時(shí)故障），需要使用"電路檢測(cè)器"（自制，由電池、導(dǎo)線、小燈泡組成的通路裝置）。檢測(cè)方法如下：檢測(cè)導(dǎo)線：將檢測(cè)器的兩個(gè)檢測(cè)頭接觸導(dǎo)線兩端，若檢測(cè)器的燈泡亮，說(shuō)明導(dǎo)線正常；不亮則導(dǎo)線斷路；檢測(cè)燈泡：將檢測(cè)器的兩個(gè)檢測(cè)頭接觸燈泡的兩個(gè)金屬觸點(diǎn)，若檢測(cè)器的燈泡亮，說(shuō)明燈泡正常；不亮則燈絲斷裂；檢測(cè)電池：將電池裝入檢測(cè)器的電池盒，若檢測(cè)器的燈泡亮（或比平時(shí)更亮），說(shuō)明電池正常；不亮或很暗則電池沒(méi)電。需要注意的是，三年級(jí)學(xué)生使用檢測(cè)器時(shí)，我會(huì)提前演示并強(qiáng)調(diào)安全事項(xiàng)（不檢測(cè)220V家庭電路，只檢測(cè)1.5V電池電路），避免觸電風(fēng)險(xiǎn)。5實(shí)踐探究：小組合作排查"神秘故障盒"為了將知識(shí)轉(zhuǎn)化為能力，我設(shè)計(jì)了"神秘故障盒"任務(wù)：每個(gè)小組拿到一個(gè)密封的電路盒（內(nèi)部包含1-2處故障），需要通過(guò)排查確定故障點(diǎn)并修復(fù)。任務(wù)前，我明確了規(guī)則：小組分工：記錄員（記錄現(xiàn)象）、操作員（連接電路）、觀察員（使用放大鏡等工具）、匯報(bào)員；流程要求：先觀察→再替換→最后檢測(cè)，每一步記錄"現(xiàn)象-假設(shè)-驗(yàn)證-結(jié)論"；時(shí)間限制：15分鐘（培養(yǎng)效率意識(shí)）。實(shí)踐過(guò)程中，各小組表現(xiàn)各異：有的小組一上來(lái)就更換電池（盲目操作），發(fā)現(xiàn)無(wú)效后才開始觀察，最終找到是導(dǎo)線內(nèi)部斷裂；有的小組仔細(xì)觀察后，用放大鏡發(fā)現(xiàn)燈泡燈絲斷裂，直接替換解決問(wèn)題；還有的小組遇到了"接觸不良"的隱性故障，通過(guò)反復(fù)按壓連接點(diǎn)最終解決。5實(shí)踐探究：小組合作排查"神秘故障盒"當(dāng)學(xué)生們歡呼"我們修好了！"時(shí)，我感受到了科學(xué)探究最本真的快樂(lè)。這不僅是知識(shí)的應(yīng)用，更是"解決真實(shí)問(wèn)題"能力的提升。6總結(jié)提升：從"解決一個(gè)問(wèn)題"到"掌握一類方法"3241實(shí)踐結(jié)束后，我組織小組匯報(bào)，梳理典型案例（如"接觸不良的排查""導(dǎo)線內(nèi)部斷裂的檢測(cè)"），引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)：生活中的遷移："回家可以試試排查手電筒、玩具車的電路故障，你會(huì)發(fā)現(xiàn)科學(xué)就在身邊！"故障排查的核心邏輯：觀察現(xiàn)象→假設(shè)原因→驗(yàn)證假設(shè)→得出結(jié)論；科學(xué)態(tài)度的重要性：耐心、細(xì)致、合作（有小組因爭(zhēng)執(zhí)誰(shuí)操作而浪費(fèi)時(shí)間，最終調(diào)整分工后效率提升）；04教學(xué)反思與拓展延伸：讓科學(xué)探究走出課堂1教學(xué)效果的即時(shí)反饋通過(guò)課堂觀察和《故障排查記錄表》的分析，95%的學(xué)生能準(zhǔn)確識(shí)別2種以上故障類型，80%的小組能按"觀察-替換-檢測(cè)"的順序完成排查，75%的學(xué)生在匯報(bào)中提到了"控制變量""尊重事實(shí)"等科學(xué)思維，達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。2課后拓展任務(wù)213為了延續(xù)探究熱情，我布置了分層作業(yè)：基礎(chǔ)層：用排查方法修復(fù)家中一個(gè)簡(jiǎn)單電路（如玩具小燈），拍攝修復(fù)過(guò)程照片；提高層：設(shè)計(jì)一個(gè)"故障電路"（包含1處故障），并寫出排查步驟，與同學(xué)交換排查；4挑戰(zhàn)層：查閱資料，了解"電路檢測(cè)器"的原理，嘗試用其他材