一、課程背景：從簡單電路到串聯(lián)電路的認知銜接演講人01課程背景：從簡單電路到串聯(lián)電路的認知銜接02實驗探究：串聯(lián)電路中燈泡亮度變化的觀察與記錄03原理剖析：從現(xiàn)象到本質(zhì)的科學思維提升04生活應用：串聯(lián)電路在現(xiàn)實中的“身影”與局限05總結(jié)與升華：從觀察到思考的科學素養(yǎng)培育目錄2025小學四年級科學下冊串聯(lián)電路燈泡亮度變化觀察課件作為一線科學教師，我始終相信，讓孩子親近科學的最好方式，是帶他們用雙手觸摸現(xiàn)象，用眼睛記錄變化，用大腦思考規(guī)律。今天這節(jié)“串聯(lián)電路燈泡亮度變化觀察”課，正是基于這樣的理念設計——從孩子們熟悉的“點亮小燈泡”實驗出發(fā)，逐步深入串聯(lián)電路的奧秘，在動手操作中感受電流的“旅行”，在觀察比較中發(fā)現(xiàn)亮度變化的規(guī)律。接下來，我將從課程背景、實驗探究、原理剖析、生活應用四個維度展開，帶大家走進這堂充滿探索趣味的科學課。01課程背景：從簡單電路到串聯(lián)電路的認知銜接1前知識回顧：簡單電路的組成與特點四年級學生在本單元前兩課已掌握“簡單電路”的基本概念。記得上周的科學課上，孩子們用1節(jié)電池、1根導線、1個小燈泡成功搭建了閉合電路，當燈泡亮起的瞬間，教室里響起此起彼伏的歡呼。他們已經(jīng)知道：完整的電路需包含電源（電池）、導線、用電器（燈泡）、開關（可選）四部分；電流從電池正極出發(fā)，經(jīng)過導線、用電器，回到負極，形成閉合回路時燈泡才會亮；燈泡亮度與電池數(shù)量有關（增加電池，亮度變亮），但當時僅研究“1個燈泡+1-2節(jié)電池”的簡單組合。這些經(jīng)驗為今天的學習奠定了基礎，但也存在認知盲區(qū)——當多個燈泡“手拉手”連接時，電路會發(fā)生什么變化？亮度又會如何改變？這正是本節(jié)課要解決的核心問題。2串聯(lián)電路的定義與連接方式要研究亮度變化，首先需明確“串聯(lián)電路”的概念。我拿出準備好的教具（2個燈泡、3根導線、1節(jié)電池），邊演示邊講解：“當兩個或多個用電器像小火車車廂一樣依次連接，電流只有一條路徑時，這樣的電路就是串聯(lián)電路?！睘閹椭斫?，我讓學生用肢體模擬：甲同學代表電池正極，乙、丙同學代表兩個燈泡，丁同學代表負極，大家手拉手排成一列——這就是串聯(lián)電路中電流的“單行線”。為驗證是否掌握，我請3組學生上臺用器材連接串聯(lián)電路（1節(jié)電池+2個燈泡）。操作中發(fā)現(xiàn)，部分孩子會錯誤地將兩個燈泡的兩端都直接連到電池兩極（并聯(lián)雛形），這時我會拿起他們的電路提問：“如果斷開其中一個燈泡，另一個還會亮嗎？”當孩子嘗試斷開后發(fā)現(xiàn)另一個依然亮時，便意識到這不是串聯(lián)電路——“串聯(lián)電路中，斷開任何一個用電器，整個電路都會斷開”，這一特點通過實踐體驗自然內(nèi)化。02實驗探究：串聯(lián)電路中燈泡亮度變化的觀察與記錄1實驗目標與變量控制本節(jié)課的核心實驗是“改變串聯(lián)電路中燈泡數(shù)量，觀察亮度變化”。為確保實驗嚴謹性，我提前與學生討論變量控制：自變量：串聯(lián)的燈泡數(shù)量（1個、2個、3個）；因變量：燈泡的亮度（用“很亮”“較亮”“暗”“很暗”等定性描述，或用手機光度計測量亮度值輔助）；控制變量：電池數(shù)量（固定為1節(jié)或2節(jié)）、燈泡規(guī)格（統(tǒng)一使用2.5V小燈泡）、導線長度與連接方式（避免接觸不良）。討論中，有個戴眼鏡的小男孩舉手提問：“如果用不同瓦數(shù)的燈泡，結(jié)果會不會不一樣？”這正是科學探究的萌芽！我順勢肯定：“你的問題很有價值！今天我們先研究相同燈泡的情況，課后可以組成興趣小組，用不同規(guī)格的燈泡繼續(xù)探索?！?實驗步驟與操作要點實驗共分3組，每組4人，配備材料：1.5V電池（2節(jié)）、2.5V小燈泡（3個）、導線（6根）、開關（1個）、記錄單（如表1）。操作步驟如下：2實驗步驟與操作要點2.1組裝基礎電路（1個燈泡）第一步：將1節(jié)電池裝入電池盒，連接開關（斷開狀態(tài)），用2根導線將燈泡與電池正負極相連；第二步：閉合開關，觀察燈泡亮度并記錄（標記為“狀態(tài)1”）；第三步：斷開開關，拆除電路。0103022實驗步驟與操作要點2.2增加至2個燈泡（串聯(lián)）第一步：用3根導線將2個燈泡依次連接（燈泡1的右端連燈泡2的左端），再將燈泡1的左端連電池正極，燈泡2的右端連電池負極；第二步：閉合開關，對比觀察兩個燈泡的亮度（是否一致？與“狀態(tài)1”相比如何？）；第三步：斷開開關，用手機光度計分別測量兩個燈泡的亮度值（約50luxvs狀態(tài)1的120lux），記錄為“狀態(tài)2”。2實驗步驟與操作要點2.3增加至3個燈泡（串聯(lián)）重復2.2.2步驟，連接3個燈泡，閉合開關后觀察亮度（兩個學生同時用光度計測量，發(fā)現(xiàn)亮度進一步下降至約30lux），記錄為“狀態(tài)3”。操作中需強調(diào)安全事項：避免導線直接連接電池正負極（短路會發(fā)燙）；開關閉合時間不宜過長（防止燈泡過熱）；小組分工明確（1人連接、1人觀察、1人記錄、1人操作光度計）。記得有一組學生因?qū)Ь€剝皮不徹底導致接觸不良，燈泡沒亮，我引導他們用“替換法”排查：先換燈泡，再換導線，最后發(fā)現(xiàn)是導線銅絲氧化，用砂紙打磨后問題解決——這也是科學探究的重要環(huán)節(jié)。3實驗現(xiàn)象匯總與初步結(jié)論有學生提出疑問：“為什么串聯(lián)多個燈泡時，每個燈泡都變暗，但亮度卻一樣？”這正是進入原理剖析的最佳切入點。串聯(lián)2個燈泡時，兩個燈泡亮度相同（★★），比1個時明顯變暗；各組記錄單匯總后，得到一致現(xiàn)象：串聯(lián)1個燈泡時，亮度最亮（標記為★★★★）；串聯(lián)3個燈泡時，三個燈泡亮度相同（★），更暗。03原理剖析：從現(xiàn)象到本質(zhì)的科學思維提升1串聯(lián)電路的電流與電壓規(guī)律要解釋亮度變化，需從“電流”和“電壓”兩個角度入手?？紤]到四年級學生的認知水平，我用“水流”類比“電流”，用“水壓”類比“電壓”：電流規(guī)律：串聯(lián)電路中，電流只有一條路徑，就像一條水管里的水流，經(jīng)過第一個水輪（燈泡）后，水流大小不會變化（電流處處相等）。所以，串聯(lián)的每個燈泡通過的電流是一樣的，這解釋了“多個燈泡亮度相同”的現(xiàn)象。電壓規(guī)律：電池提供的總電壓（1節(jié)電池1.5V，2節(jié)串聯(lián)3V）需要分配給所有串聯(lián)的燈泡。就像總水壓要分給多個水輪，水輪越多，每個水輪分到的水壓越小。1個燈泡時，它“獨享”1.5V電壓；2個燈泡時，每個分到約0.75V；3個燈泡時，每個分到約0.5V。電壓降低，燈泡的功率（亮度）自然下降，這解釋了“燈泡數(shù)量越多，亮度越暗”的現(xiàn)象。1串聯(lián)電路的電流與電壓規(guī)律為驗證這一解釋，我用電壓表（簡化版學生電表）現(xiàn)場測量：1節(jié)電池+1個燈泡時，燈泡兩端電壓1.5V；1節(jié)電池+2個燈泡時，每個燈泡兩端電壓約0.7V（因?qū)Ь€有微小電阻）；數(shù)據(jù)與理論一致，孩子們紛紛點頭：“原來電壓被‘平均分’了！”2誤區(qū)辨析：“電流被消耗”的認知修正實驗中，有學生提出：“是不是電流從第一個燈泡流到第二個時，被‘消耗’了一部分，所以第二個更暗？”這是常見的前概念誤區(qū)。我引導學生觀察：串聯(lián)2個燈泡時，兩個燈泡亮度相同，若電流被消耗，第二個應更暗，但現(xiàn)象并非如此。再用電流表測量（串聯(lián)在燈泡1前、燈泡1與2之間、燈泡2后），發(fā)現(xiàn)三次測量值均為0.3A（相同）。通過現(xiàn)象與數(shù)據(jù)，學生逐漸理解：電流在串聯(lián)電路中不會被消耗，亮度變化的本質(zhì)是電壓分配，而非電流減少。04生活應用：串聯(lián)電路在現(xiàn)實中的“身影”與局限1生活中的串聯(lián)電路實例科學知識的價值在于解釋生活現(xiàn)象。我展示幾幅圖片：老式圣誕燈串：一個燈泡燒壞，整串燈都不亮（串聯(lián)電路斷開）；手電筒的兩節(jié)電池：電池串聯(lián)（正極接負極），總電壓3V，比單節(jié)更亮；某些裝飾串燈：故意設計成串聯(lián)，通過減少燈泡數(shù)量（拔掉幾個）讓剩余燈泡變亮。孩子們立刻聯(lián)想到：“我家去年的圣誕燈就是這樣，有一個不亮，其他都滅了！”“原來爸爸給手電筒裝兩節(jié)電池是為了增加電壓，讓光更亮！”這種“知識照進生活”的體驗，讓科學不再是課本上的符號，而是真實可感的存在。2串聯(lián)電路的局限性與并聯(lián)的優(yōu)勢通過討論，學生發(fā)現(xiàn)串聯(lián)電路的不足：用電器相互影響（一個損壞，全部停止工作）；無法獨立控制（不能單獨關閉某個用電器）；亮度受數(shù)量限制（數(shù)量越多，亮度越低）。這時我順勢提問：“家里的電燈為什么可以單獨開關？為什么一個燈泡壞了，其他還能亮？”孩子們眼睛發(fā)亮：“可能用了另一種連接方式！”這為下節(jié)課“并聯(lián)電路”的學習埋下伏筆，也讓他們體會到：科學探究是一個不斷深入、永無止境的過程。05總結(jié)與升華：從觀察到思考的科學素養(yǎng)培育總結(jié)與升華：從觀察到思考的科學素養(yǎng)培育回顧整節(jié)課，我們通過“問題驅(qū)動—實驗觀察—原理剖析—生活應用”的路徑，完成了對串聯(lián)電路燈泡亮度變化的探究。孩子們不僅知道了“串聯(lián)電路中，燈泡數(shù)量越多，亮度越暗；相同數(shù)量時，亮度相同”，更重要的是經(jīng)歷了“發(fā)現(xiàn)問題—設計實驗—收集數(shù)據(jù)—分析結(jié)論”的科學探究全過程。01記得實驗結(jié)束后，有個小女孩在日記中寫道：“原來電流像小火車，要給每個燈泡‘送電量’，燈泡越多，每個得到的電量越少，就像分蛋糕，人多了每人分到的就小?！边@種用生活經(jīng)驗解釋科學原理的能力，正是我們期望培養(yǎng)的科學思維。