一、為什么要學(xué)習(xí)電路故障排查？——從生活現(xiàn)象到科學(xué)思維的橋梁演講人01為什么要學(xué)習(xí)電路故障排查？——從生活現(xiàn)象到科學(xué)思維的橋梁02電路故障排查的基礎(chǔ)知識儲(chǔ)備——“工欲善其事，必先利其器”03電路故障排查的核心步驟——流程圖的設(shè)計(jì)與應(yīng)用04實(shí)踐應(yīng)用與拓展——從課堂到生活的遷移05總結(jié)：電路排查背后的科學(xué)思維與核心素養(yǎng)目錄2025小學(xué)四年級科學(xué)下冊電路故障排查步驟流程圖課件作為一名從事小學(xué)科學(xué)教育十余年的教師，我深知“電路”單元是四年級科學(xué)課程中培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力的重要載體。當(dāng)孩子們第一次用導(dǎo)線、電池和小燈泡連接出一個(gè)能發(fā)光的簡單電路時(shí)，眼中閃爍的驚喜是科學(xué)啟蒙最珍貴的瞬間；而當(dāng)電路突然“罷工”時(shí)，他們抓耳撓腮的模樣，則正是引導(dǎo)其掌握科學(xué)思維方法的最佳契機(jī)。今天，我們將圍繞“電路故障排查步驟流程圖”展開系統(tǒng)學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生從“連接電路的新手”成長為“排查故障的小工程師”。01為什么要學(xué)習(xí)電路故障排查？——從生活現(xiàn)象到科學(xué)思維的橋梁為什么要學(xué)習(xí)電路故障排查？——從生活現(xiàn)象到科學(xué)思維的橋梁在正式學(xué)習(xí)排查步驟前，我們需要明確一個(gè)核心問題：電路故障排查不是簡單的“修電路”，而是通過觀察、分析、驗(yàn)證的過程，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力。這一能力的培養(yǎng)，與四年級學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展特點(diǎn)高度契合——他們已具備基礎(chǔ)的觀察能力和動(dòng)手操作能力，但需要系統(tǒng)的方法指導(dǎo)來規(guī)范思維過程。1生活中的電路故障場景回想一下，孩子們在課堂上或生活中可能遇到的電路問題：剛連接好的小燈泡突然不亮了，電池、導(dǎo)線、燈泡看起來都“好好的”；串聯(lián)兩個(gè)小燈泡時(shí)，一個(gè)亮一個(gè)不亮，是哪里出了問題？用電池盒連接電路時(shí)，按下開關(guān)沒反應(yīng)，是開關(guān)壞了還是接觸不良？這些看似“意外”的故障，實(shí)則是開展科學(xué)探究的優(yōu)質(zhì)素材。通過排查故障，學(xué)生能更深刻理解電路的工作原理（如“閉合回路”的重要性），同時(shí)掌握“提出問題—作出假設(shè)—實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證—得出結(jié)論”的科學(xué)探究流程。2課程標(biāo)準(zhǔn)的要求根據(jù)《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》，四年級學(xué)生需達(dá)到“能使用簡單的工具和材料，通過觀察、實(shí)驗(yàn)等方法收集數(shù)據(jù)；能對探究活動(dòng)進(jìn)行簡單的設(shè)計(jì)和實(shí)施”的目標(biāo)。電路故障排查恰好是這一目標(biāo)的具體實(shí)踐——從觀察故障現(xiàn)象到設(shè)計(jì)檢測方案，每一步都需要嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嫼鸵?guī)范的操作。02電路故障排查的基礎(chǔ)知識儲(chǔ)備——“工欲善其事，必先利其器”電路故障排查的基礎(chǔ)知識儲(chǔ)備——“工欲善其事，必先利其器”要順利排查電路故障，必須先掌握電路的基本概念和元件特性。這部分知識是后續(xù)操作的“地基”，需要通過直觀演示和動(dòng)手操作幫助學(xué)生理解。1回顧簡單電路的組成與工作條件一個(gè)能正常工作的簡單電路必須滿足兩個(gè)條件：完整的閉合回路：電流從電源正極出發(fā)，經(jīng)過導(dǎo)線、用電器（如小燈泡），回到電源負(fù)極，形成連續(xù)的路徑；元件正常工作：電源（如電池）能提供電能，導(dǎo)線能導(dǎo)電，用電器（如小燈泡）無損壞，開關(guān)能控制通斷。教學(xué)時(shí)，我常讓學(xué)生用紅筆在電路圖上畫出電流路徑，通過“畫路徑”的方式直觀理解“閉合回路”的含義。曾有學(xué)生疑惑：“如果導(dǎo)線斷了一點(diǎn)，是不是就像水管漏了水，電流也會(huì)‘漏’走？”這個(gè)比喻恰如其分——導(dǎo)線的完整性是電流流通的“通道保障”。2常見電路元件的故障類型不同元件可能出現(xiàn)的故障不同，掌握這些“常見問題”能幫助學(xué)生快速定位故障點(diǎn)：1|元件類型|常見故障表現(xiàn)|可能原因|2|----------|--------------|----------|3|電池|電路不工作|電量耗盡、正負(fù)極接觸不良、電池裝反（串聯(lián)時(shí)）|4|導(dǎo)線|電路時(shí)通時(shí)斷|導(dǎo)線內(nèi)部銅絲斷裂（外皮可能完好）、導(dǎo)線與元件接觸點(diǎn)氧化|5|小燈泡|不發(fā)光|燈絲燒斷、燈座接觸不良（如螺絲未擰緊）|6|開關(guān)|無法控制通斷|開關(guān)內(nèi)部金屬片接觸不良、開關(guān)連接方式錯(cuò)誤（未串聯(lián)在電路中）|72常見電路元件的故障類型記得有一次實(shí)驗(yàn)課，學(xué)生小明的電路始終不工作，最后發(fā)現(xiàn)是他把導(dǎo)線的塑料外皮直接壓在燈座的螺絲下——銅絲根本沒接觸到金屬片。這讓我意識到：元件的“接觸狀態(tài)”是故障排查中最容易被忽略卻最常見的問題。03電路故障排查的核心步驟——流程圖的設(shè)計(jì)與應(yīng)用電路故障排查的核心步驟——流程圖的設(shè)計(jì)與應(yīng)用經(jīng)過基礎(chǔ)知識的鋪墊，我們進(jìn)入核心環(huán)節(jié)：設(shè)計(jì)并應(yīng)用“電路故障排查步驟流程圖”。這一流程圖需遵循“從整體到局部、從簡單到復(fù)雜”的邏輯，確保學(xué)生能有條理地推進(jìn)排查過程。1第一步：觀察記錄故障現(xiàn)象——“沒有觀察，就沒有科學(xué)”觀察是科學(xué)探究的起點(diǎn)。學(xué)生需要用語言或圖示完整記錄故障現(xiàn)象，這能避免后續(xù)排查時(shí)“無頭蒼蠅”式的盲目操作。操作要點(diǎn)：（1）明確“正常狀態(tài)”與“故障狀態(tài)”的差異。例如：“閉合開關(guān)前小燈泡不亮是正常的，閉合開關(guān)后仍不亮就是故障”；（2）記錄細(xì)節(jié)：是否有“火花”（接觸不良時(shí)可能產(chǎn)生）、小燈泡是否“微微發(fā)紅”（電流過?。?、電池是否“發(fā)燙”（短路時(shí)電池會(huì)快速發(fā)熱）；（3）用表格或圖示輔助記錄，如：“故障電路：電池（1節(jié)）+開關(guān)（閉合）+小燈泡（不亮）+導(dǎo)線（2根）”。我曾要求學(xué)生用“故障現(xiàn)象描述卡”記錄，其中有位學(xué)生寫道：“小燈泡有時(shí)亮有時(shí)不亮，像在‘眨眼睛’。”這一細(xì)節(jié)提示了“接觸不良”的可能，為后續(xù)排查提供了關(guān)鍵線索。1第一步：觀察記錄故障現(xiàn)象——“沒有觀察，就沒有科學(xué)”3.2第二步：初步檢查——“先查明顯問題，再找隱蔽故障”初步檢查是快速排除“低級錯(cuò)誤”的關(guān)鍵步驟，適合四年級學(xué)生的認(rèn)知水平。這一步需按照“電源—導(dǎo)線—用電器—開關(guān)”的順序逐一檢查。具體操作：（1）檢查電源：-確認(rèn)電池是否安裝正確（正負(fù)極方向是否與電池盒標(biāo)記一致）；-用手輕按電池兩端，檢查是否因松動(dòng)導(dǎo)致接觸不良；-替換法驗(yàn)證：用已知電量充足的電池替換原電池，觀察電路是否恢復(fù)工作（注意：需提前準(zhǔn)備“備用電池”）。1第一步：觀察記錄故障現(xiàn)象——“沒有觀察，就沒有科學(xué)”12-觀察導(dǎo)線兩端是否剝?nèi)チ俗銐虻耐馄ぃㄒ话阈杪冻?-2厘米銅絲）；-用手輕拉導(dǎo)線與元件的連接點(diǎn)（如燈座、電池盒的螺絲），檢查是否松動(dòng)；-替換法驗(yàn)證：用另一根導(dǎo)線替換懷疑有問題的導(dǎo)線。（2）檢查導(dǎo)線：-觀察燈絲是否完好（正常燈絲為螺旋狀，燒斷后會(huì)斷裂或發(fā)黑）；-將小燈泡與已知正常的電路連接，驗(yàn)證是否損壞（如用教師的“標(biāo)準(zhǔn)電路”測試）。（3）檢查用電器（如小燈泡）：1第一步：觀察記錄故障現(xiàn)象——“沒有觀察，就沒有科學(xué)”（4）檢查開關(guān)：-確認(rèn)開關(guān)是否串聯(lián)在電路中（若并聯(lián)則無法控制通斷）；-反復(fù)開合開關(guān)，聽是否有“咔嗒”聲（無聲音可能是內(nèi)部接觸不良）。這一步的關(guān)鍵是“有序性”。曾有學(xué)生因急于排查，同時(shí)更換電池和導(dǎo)線，導(dǎo)致無法確定是哪個(gè)元件的問題。因此，我會(huì)強(qiáng)調(diào)：“每次只改變一個(gè)變量，才能確定故障原因?！?第三步：分段檢測——“化整為零，精準(zhǔn)定位”如果初步檢查未發(fā)現(xiàn)問題，說明故障可能隱藏在“回路的某一段”。此時(shí)需用“分段檢測法”，將整個(gè)電路分成若干段，逐一檢測每段是否通路。檢測工具選擇：對于四年級學(xué)生，推薦使用“導(dǎo)線短接法”（安全且操作簡單）：用一根完好的導(dǎo)線連接某段電路的兩端，若電路恢復(fù)工作，說明被短接的部分存在故障。示例：在“電池+開關(guān)+小燈泡”的電路中，若閉合開關(guān)后小燈泡不亮，可用導(dǎo)線直接連接開關(guān)兩端（短接開關(guān)），若小燈泡亮了，說明開關(guān)故障；若仍不亮，則故障可能在燈泡或電池。操作注意事項(xiàng)：3第三步：分段檢測——“化整為零，精準(zhǔn)定位”（1）短接時(shí)需確保導(dǎo)線兩端與被檢測元件的兩端緊密接觸；（2）短接電源兩極（直接用導(dǎo)線連接電池正負(fù)極）會(huì)導(dǎo)致短路，必須禁止！（可提前演示短路現(xiàn)象：電池快速發(fā)熱，強(qiáng)調(diào)危險(xiǎn)性）；（3）引導(dǎo)學(xué)生繪制“分段檢測示意圖”，標(biāo)注每一步的檢測位置和結(jié)果。去年實(shí)驗(yàn)課上，學(xué)生小組排查一個(gè)“兩燈串聯(lián)電路”（一個(gè)亮一個(gè)不亮）的故障時(shí)，通過短接不亮的小燈泡兩端，發(fā)現(xiàn)另一個(gè)燈泡變亮，從而快速判斷“不亮的小燈泡燈絲燒斷”。這一過程讓學(xué)生深刻體會(huì)到“分段檢測”的高效性。4第四步：驗(yàn)證與記錄——“實(shí)驗(yàn)是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”排查出故障點(diǎn)后，需通過“替換故障元件”或“修復(fù)接觸問題”來驗(yàn)證結(jié)論是否正確。同時(shí)，完整記錄排查過程能幫助學(xué)生梳理思維，培養(yǎng)“有理有據(jù)”的科學(xué)態(tài)度。驗(yàn)證操作：（1）若故障是“電池沒電”，更換新電池后電路應(yīng)恢復(fù)正常；（2）若故障是“導(dǎo)線接觸不良”，重新擰緊連接點(diǎn)后小燈泡應(yīng)發(fā)光；（3）若故障是“小燈泡損壞”，更換新燈泡后電路應(yīng)工作。記錄要求：（1）用文字或流程圖記錄“故障現(xiàn)象→假設(shè)→檢測方法→結(jié)論”；（2）標(biāo)注“成功經(jīng)驗(yàn)”與“失敗教訓(xùn)”，如：“下次連接導(dǎo)線時(shí)要檢查銅絲是否完全露出4第四步：驗(yàn)證與記錄——“實(shí)驗(yàn)是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)””。我曾將學(xué)生的排查記錄裝訂成《電路小偵探手冊》，孩子們在分享時(shí)說：“原來把過程寫下來，自己也能看懂哪里出錯(cuò)了！”這種成就感正是科學(xué)探究的動(dòng)力源泉。04實(shí)踐應(yīng)用與拓展——從課堂到生活的遷移實(shí)踐應(yīng)用與拓展——從課堂到生活的遷移學(xué)習(xí)的最終目的是應(yīng)用。通過設(shè)計(jì)貼近生活的實(shí)踐任務(wù)，能幫助學(xué)生將課堂知識遷移到真實(shí)情境中，進(jìn)一步鞏固排查技能。1課堂實(shí)踐：“小燈泡不亮”排查競賽以4人小組為單位，教師提前設(shè)置不同故障（如電池裝反、導(dǎo)線內(nèi)部斷裂、小燈泡燈絲燒斷），學(xué)生通過流程圖步驟排查并記錄。評價(jià)要點(diǎn)：（1）是否按流程有序排查（而非隨意更換元件）；（2）能否準(zhǔn)確描述故障原因及驗(yàn)證方法；（3）團(tuán)隊(duì)協(xié)作是否高效（如分工觀察、檢測、記錄）。2生活拓展：家庭電路小調(diào)查引導(dǎo)學(xué)生觀察生活中的簡單電路（如玩具電動(dòng)車、手電筒），思考：“如果它不工作了，我會(huì)怎么排查？”并記錄1-2個(gè)實(shí)際案例。注意事項(xiàng)：強(qiáng)調(diào)“家庭電路電壓高（220V），嚴(yán)禁自行操作”，僅限干電池驅(qū)動(dòng)的低壓電路（如遙控器、玩具）。記得有位學(xué)生回家后排查了手電筒不亮的問題，發(fā)現(xiàn)是“彈簧生銹導(dǎo)致接觸不良”，用砂紙打磨后恢復(fù)正常。他在分享時(shí)說：“原來科學(xué)課學(xué)的真的能修東西！”這種“學(xué)以致用”的體驗(yàn)，比任何說教都更有教育意義。05總結(jié)：電路排查背后的科學(xué)思維與核心素養(yǎng)總結(jié)：電路排查背后的科學(xué)思維與核心素養(yǎng)1回顧整個(gè)學(xué)習(xí)過程，我們不僅掌握了“觀察→檢查→檢測→驗(yàn)證”的電路故障排查步驟，更重要的是培養(yǎng)了以下核心素養(yǎng)：2科學(xué)探究能力：通過“提出問題—作出假設(shè)—實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證”的流程，學(xué)會(huì)用證據(jù)支持結(jié)論；5創(chuàng)新意識：在檢測方法上鼓勵(lì)學(xué)生“想不同的辦法”（如用另一小燈泡作為檢測工具），培養(yǎng)發(fā)散思維。4責(zé)任意識與安全意識：明確“短路的危險(xiǎn)性”“家庭電路的操作禁忌”，樹立安全用電的觀念；3邏輯思維能力：從整體到局部、從簡單到