一、教學(xué)背景分析：為什么要學(xué)“電路的智能控制”？演講人教學(xué)背景分析：為什么要學(xué)“電路的智能控制”？01教學(xué)實施路徑：從現(xiàn)象到本質(zhì)的探究之旅02教學(xué)目標(biāo)設(shè)計：三維目標(biāo)下的能力進(jìn)階03總結(jié)升華：讓電路“聰明”起來的核心是什么？04目錄2025四年級科學(xué)上冊電路的智能控制課件作為一線科學(xué)教師，我始終相信，科學(xué)教育的魅力在于將抽象的原理轉(zhuǎn)化為可感知的生活場景，讓孩子在動手實踐中觸摸科學(xué)的溫度。今天要和大家分享的“電路的智能控制”，正是這樣一個能激發(fā)學(xué)生探索欲的主題——它既是對前幾課“簡單電路”“電路連接”的延伸，又是引導(dǎo)學(xué)生感受“科技改變生活”的重要切入點。接下來，我將從教學(xué)背景、目標(biāo)設(shè)計、實施路徑、總結(jié)升華四個維度，系統(tǒng)展開這一課件的設(shè)計思路。01教學(xué)背景分析：為什么要學(xué)“電路的智能控制”？1教材定位：承前啟后的關(guān)鍵節(jié)點四年級上冊“電路”單元的編排邏輯，是從“認(rèn)識電路元件”到“連接簡單電路”，再到“電路的應(yīng)用與創(chuàng)新”。前兩課學(xué)生已掌握了電池、導(dǎo)線、開關(guān)、燈泡的連接方法，能區(qū)分串聯(lián)與并聯(lián)電路，理解“閉合回路”是電路工作的基礎(chǔ)。而“智能控制”作為本單元的最后一課，正是要打破“手動開關(guān)”的傳統(tǒng)認(rèn)知，引入“自動響應(yīng)”的概念，讓學(xué)生意識到：電路不僅能“通電-工作”，還能根據(jù)環(huán)境變化“自主決策”。這種從“被動控制”到“主動感知”的跨越，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維的重要臺階。2學(xué)情基礎(chǔ)：基于認(rèn)知特點的精準(zhǔn)設(shè)計四年級學(xué)生（9-10歲）的思維正從具體形象向抽象邏輯過渡，他們對“會自己工作的電路”充滿好奇（比如家里的聲控?zé)?、冰箱燈），但缺乏對“感?判斷-執(zhí)行”機制的系統(tǒng)理解。通過前測我發(fā)現(xiàn)，78%的學(xué)生能說出“聲控?zé)袈牭铰曇魰痢?，但只?2%能解釋“聲音是如何轉(zhuǎn)化為電信號控制電路”；65%的學(xué)生在連接簡單電路時能熟練操作，但面對“加入特殊元件”的任務(wù)時會出現(xiàn)畏難情緒。因此，教學(xué)需緊扣“從生活現(xiàn)象到科學(xué)原理”的主線，用直觀實驗降低抽象度，用合作探究增強參與感。02教學(xué)目標(biāo)設(shè)計：三維目標(biāo)下的能力進(jìn)階教學(xué)目標(biāo)設(shè)計：三維目標(biāo)下的能力進(jìn)階基于課程標(biāo)準(zhǔn)（2022版）“技術(shù)與工程領(lǐng)域”的要求，結(jié)合學(xué)生認(rèn)知特點，我將本課目標(biāo)設(shè)定為：1知識目標(biāo)能說出“智能控制電路”的核心組成：傳感器（感知）、控制模塊（判斷）、執(zhí)行元件（工作）；理解常見傳感器（光敏、聲敏、熱敏）的工作原理——如光敏電阻在光照強時電阻小，光照弱時電阻大；知道智能電路與簡單電路的本質(zhì)區(qū)別：增加了“感知環(huán)境變化并自動調(diào)節(jié)”的功能。0103022能力目標(biāo)通過“設(shè)計光控小夜燈”“調(diào)試聲控門鈴”等實踐活動，提升電路連接、元件選用、故障排查的動手能力；01能運用“提出問題-猜想假設(shè)-實驗驗證-得出結(jié)論”的科學(xué)探究流程，分析智能電路的工作邏輯；02初步具備從生活現(xiàn)象中提取科學(xué)問題的能力（如“為什么樓梯間的燈白天不會因聲音亮？”）。033情感目標(biāo)感受“科學(xué)-技術(shù)-社會”的緊密聯(lián)系，體會智能電路在節(jié)能、便捷生活中的價值（如路燈自動開關(guān)節(jié)約電能）；激發(fā)對“智能技術(shù)”的探究興趣，培養(yǎng)“用科學(xué)解決實際問題”的責(zé)任意識；在小組合作中學(xué)會傾聽與分享，增強團隊協(xié)作能力。教學(xué)重難點：重點是理解智能電路的“感知-控制-執(zhí)行”機制；難點是傳感器與控制模塊的配合原理（如如何通過電阻變化控制電流通斷）。03教學(xué)實施路徑：從現(xiàn)象到本質(zhì)的探究之旅1情境導(dǎo)入：生活中的“聰明電路”——激活認(rèn)知沖突上課伊始，我會播放三段生活視頻：場景一：傍晚，小區(qū)路燈自動亮起；清晨，又自動熄滅；場景二：拍手，樓道聲控?zé)袅粒?0秒后自動熄滅；場景三：冰箱開門，燈亮；關(guān)門，燈滅（注意：這里故意“誤導(dǎo)”，讓學(xué)生先判斷是否為“智能控制”，后續(xù)再澄清——冰箱燈是靠門的機械開關(guān)控制，并非感知環(huán)境，與前兩者有本質(zhì)區(qū)別）?！斑@些電路有什么特別之處？”學(xué)生很快能發(fā)現(xiàn)：“它們不用手動開關(guān)！”“會自己根據(jù)光線、聲音變化工作！”我順勢拋出問題：“它們是怎么‘變聰明’的？今天我們就來拆解這些‘聰明電路’的秘密?！边@段導(dǎo)入的設(shè)計，既利用了學(xué)生的生活經(jīng)驗，又通過“冰箱燈”的反例制造認(rèn)知沖突，為后續(xù)區(qū)分“被動控制”與“主動感知”埋下伏筆。2知識建構(gòu)：從簡單電路到智能電路——拆解核心元件為了讓學(xué)生理解“智能電路”的構(gòu)成，我設(shè)計了“對比拆解”活動：2知識建構(gòu)：從簡單電路到智能電路——拆解核心元件2.1回顧簡單電路首先，讓學(xué)生用電池、導(dǎo)線、燈泡、開關(guān)連接一個簡單電路（閉合開關(guān)，燈亮；斷開，燈滅）。通過提問強化認(rèn)知：“誰在控制電路的通斷？”（手動開關(guān)）“如果我們想讓開關(guān)‘自己動起來’，需要什么？”（引出“替代開關(guān)的元件”）。2知識建構(gòu)：從簡單電路到智能電路——拆解核心元件2.2認(rèn)識傳感器：感知環(huán)境的“小眼睛”“小耳朵”我展示光敏電阻、聲敏元件（駐極體麥克風(fēng)）、熱敏電阻實物，并配合動畫演示：光敏電阻：用手電筒照射，萬用表顯示電阻值從100kΩ降到1kΩ（“光照越強，電阻越小，電流越容易通過”）；聲敏元件：拍手時，示波器顯示電壓波動（“聲音越大，產(chǎn)生的電信號越強”）；熱敏電阻：用手捂住，電阻值變化（“溫度越高，電阻越小”）。“這些元件就像電路的‘感官’，能把光、聲、溫度的變化轉(zhuǎn)化為電阻或電壓的變化?！蔽疫M(jìn)一步解釋：“當(dāng)這種變化達(dá)到一定程度時，就能代替手動開關(guān)，控制電路的通斷?！?知識建構(gòu)：從簡單電路到智能電路——拆解核心元件2.3構(gòu)建智能電路模型（圖1板書示意圖：簡單電路[電池-開關(guān)-燈泡]→智能電路[電池-傳感器-控制模塊-燈泡]，箭頭標(biāo)注“替代手動開關(guān)”）05控制模塊（判斷）：設(shè)定“觸發(fā)條件”（如光線暗到一定程度、聲音大過某個值），當(dāng)電信號滿足條件時，接通電路；03結(jié)合板書（圖1：簡單電路→加入傳感器→智能電路），總結(jié)智能電路的三要素：01執(zhí)行元件（工作）：燈泡、蜂鳴器等用電器，根據(jù)控制模塊的指令工作。04傳感器（感知）：接收環(huán)境信號（光、聲、溫度等）并轉(zhuǎn)化為電信號；023探究實踐：設(shè)計“我的智能電路”——在動手中深化理解“紙上得來終覺淺”，實踐是最好的老師。我將學(xué)生分成4人小組，提供以下材料：電池盒（2節(jié)1.5V電池）、導(dǎo)線、小燈泡、光敏電阻、聲敏元件、定值電阻（1kΩ）、三極管（作為簡單控制模塊）、PCB實驗板。任務(wù)是：小組1：設(shè)計光控小夜燈（光線暗時燈亮，光線強時燈滅）；小組2：設(shè)計聲控門鈴（拍手時燈亮，3秒后熄滅）；小組3：設(shè)計“防燙提醒電路”（溫度過高時蜂鳴器響）（可選，根據(jù)時間調(diào)整）。3探究實踐：設(shè)計“我的智能電路”——在動手中深化理解3.1實驗前：明確步驟與安全我先演示光控電路的連接方法（圖2）：電池正極→光敏電阻→定值電阻→三極管基極→三極管集電極→燈泡→電池負(fù)極。并強調(diào)：“光敏電阻和定值電阻串聯(lián)，相當(dāng)于一個‘分壓器’——光線暗時，光敏電阻電阻大，分走更多電壓，三極管基極電壓足夠大時導(dǎo)通，燈泡亮?！保▓D2光控電路示意圖：電池→光敏電阻（Rg）→定值電阻（R）→三極管基極（B）；三極管集電極（C）→燈泡→電池負(fù)極；發(fā)射極（E）接地）3探究實踐：設(shè)計“我的智能電路”——在動手中深化理解3.2實驗中：觀察、記錄與調(diào)試學(xué)生操作時，我巡回指導(dǎo)，重點關(guān)注：連接是否正確（避免短路）；如何通過遮擋/照射光敏電阻觀察燈泡狀態(tài)變化；如何調(diào)整定值電阻的大小改變觸發(fā)靈敏度（如換用更大的定值電阻，需要更暗的環(huán)境才能觸發(fā)）。有個小組在實驗中遇到問題：無論怎么遮擋光敏電阻，燈泡都不亮。我引導(dǎo)他們檢查導(dǎo)線連接，發(fā)現(xiàn)是三極管的引腳接反了（很多學(xué)生分不清B、C、E極）。糾正后，燈泡終于在暗環(huán)境下亮起，孩子們歡呼：“原來三極管是關(guān)鍵！”3探究實踐：設(shè)計“我的智能電路”——在動手中深化理解3.3實驗后：分享與反思各小組展示成果，并用“氣泡圖”總結(jié)實驗結(jié)論（如“光控小夜燈的工作條件：光線暗→光敏電阻電阻大→三極管導(dǎo)通→燈亮”）。我則通過追問深化理解：“如果想讓小夜燈在更亮的環(huán)境下就亮起，應(yīng)該怎么調(diào)整？”（減小定值電阻，讓基極更早獲得足夠電壓）“聲控門鈴的3秒延遲是怎么實現(xiàn)的？”（可簡單介紹電容的充放電原理，為后續(xù)學(xué)習(xí)埋下種子）。4拓展應(yīng)用：智能電路改變生活——從課堂到社會的聯(lián)結(jié)“科學(xué)的價值在于應(yīng)用?！蔽艺故靖嘀悄茈娐钒咐恨r(nóng)業(yè)：溫室大棚的溫濕度控制電路（溫度過高時啟動風(fēng)扇）；醫(yī)療：電子體溫計的溫度感應(yīng)電路（熱敏電阻將溫度轉(zhuǎn)化為數(shù)字顯示）；環(huán)保：雨水感應(yīng)自動關(guān)窗電路（雨傳感器檢測到雨水，電機驅(qū)動關(guān)窗）?！斑@些發(fā)明都是科學(xué)家們從‘感知-控制-執(zhí)行’的基本模型出發(fā)，結(jié)合具體需求創(chuàng)造的?！蔽夜膭顚W(xué)生：“你們能不能想出一個生活中需要智能控制的場景？比如‘自動澆花電路’‘防遺忘書包燈’？課后可以用畫圖或文字描述你的設(shè)計，下節(jié)課我們一起討論?！?4總結(jié)升華：讓電路“聰明”起來的核心是什么？總結(jié)升華：讓電路“聰明”起來的核心是什么？回顧整節(jié)課，我們從生活中的智能電路現(xiàn)象出發(fā)，拆解了“感知-控制-執(zhí)行”的核心機制，通過實驗親手搭建了光控、聲控電路，最后又看到了智能電路在各領(lǐng)域的應(yīng)用。所謂“電路的智能控制”，本質(zhì)是讓電路具備“感知環(huán)境→判斷條件→自主執(zhí)行”的能力，而實現(xiàn)這一目標(biāo)的關(guān)鍵，是傳感器將非電信號轉(zhuǎn)化為電信號，控制模塊根據(jù)設(shè)定條件做出決策。作為教師，我始終記得第一次帶學(xué)生做光控實驗時，有個孩子舉著亮起來的小夜燈說：“原來科學(xué)不是書上的字，是能讓燈自己‘變聰明’的魔法！”這句話讓我深刻意識到：科學(xué)教育的意義，不僅是傳遞知識，更是點燃孩子心中的好奇之火，讓他們相信——自己也能成為“創(chuàng)造智能”的人。課后，請大家完成兩個任務(wù)：用文字