賓劍
《設(shè)計(jì)電路》是湘版《科學(xué)》教材五年級第四單元《電與我們的生活》中的第三課,本節(jié)課是在學(xué)生了解了電路的組成部分、嘗試過簡單電路設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上按要求設(shè)計(jì)電路。在實(shí)際教學(xué)中我發(fā)現(xiàn):學(xué)生通過對前面兩課時的學(xué)習(xí),已經(jīng)初步掌握了回路、短路等概念,但對于簡單電路及其連接方法也僅僅只限于前兩課的學(xué)習(xí),與實(shí)際生活中的影響生活的電路并未建立直接的聯(lián)系,他們對生活中的電路從設(shè)計(jì)到安裝的環(huán)節(jié)也比較陌生;對于電路符號、電路圖可能有所接觸,但也缺乏了解。針對學(xué)生的實(shí)際情況,我為本節(jié)課制訂了以下目標(biāo):
初步了解一些基本的電器符號,會設(shè)計(jì)簡單的電路圖。
經(jīng)歷設(shè)計(jì)電路、根據(jù)電路圖連接電路的過程。
學(xué)習(xí)運(yùn)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題的能力。
用一個開關(guān)控制兩個燈泡的電路設(shè)計(jì)是本課的重點(diǎn),難點(diǎn)是運(yùn)用所學(xué)知識完成課堂情境中“小木屋”的電路照明設(shè)計(jì)。
情境設(shè)置,緊扣生活
都說好的開頭是成功的一半,恰當(dāng)?shù)膶?dǎo)入能激發(fā)學(xué)生的興趣,為新課教學(xué)創(chuàng)造最佳的學(xué)習(xí)氛圍。對于本節(jié)課的教學(xué),我從學(xué)生最喜愛的一檔節(jié)目《爸爸去哪兒》的情境開始,設(shè)置了一個“點(diǎn)亮小木屋”的情境任務(wù),也為幫助他們形成“學(xué)習(xí)電路知識就是為了解決生活實(shí)際問題”這樣的理念埋下伏筆。學(xué)生為了完成任務(wù),對本節(jié)課的學(xué)習(xí)產(chǎn)生很大的期待和內(nèi)驅(qū)力,強(qiáng)烈地想要學(xué)習(xí)了解電路的相關(guān)知識,我因勢利導(dǎo)地展開“小小電工”的基本課程培訓(xùn),并且指明了“小木屋”的照明的設(shè)計(jì)要求:方便、節(jié)約、安全。
重點(diǎn)突破,緊扣生活
“小小電工”的培訓(xùn)課程一要求學(xué)生認(rèn)識電器符號。為了讓學(xué)生認(rèn)識到符號電路圖的優(yōu)勢,我從生活中使用電路圖的地方入手,出示了一張簡單的家庭裝修電路圖,先用課件展示了一個簡單電路中的電器及其符號,再將常見的電器如開關(guān)、電源、導(dǎo)線、小燈泡和它們的符號圖以示范的形式板書在黑板上,作為對學(xué)生規(guī)范作圖的第一步指導(dǎo);然后出示畫電路圖的基本要求,在每個學(xué)生動手畫好“一個開關(guān)控制一個燈泡”的符號電路圖后,規(guī)定他們對照畫電路圖的基本要求對所畫電路圖進(jìn)行評價(jià),進(jìn)一步將設(shè)計(jì)要求落到實(shí)處,再一次規(guī)范了符號電路圖的畫法;最后用課件演示從符號電路圖到實(shí)物電路圖的動態(tài)轉(zhuǎn)變過程。
學(xué)習(xí)中,學(xué)生明確了用電器符號繪制電路圖簡單、方便、易懂的需求,還嘗試用符號畫簡單的電路圖。因?yàn)殡y度低,有新鮮感,還有課件的動畫演示,所以學(xué)生都能迅速掌握。
為了完成“小木屋”的電路設(shè)計(jì)任務(wù),我在課程二的學(xué)習(xí)中提出“如何用一個開關(guān)控制兩個小燈泡”,要求學(xué)生運(yùn)用剛剛學(xué)會的符號先討論再進(jìn)行設(shè)計(jì),同時以課件的形式借“村主任”之口提出設(shè)計(jì)的要求:方便、安全、節(jié)約。
接下來學(xué)生按要求自主設(shè)計(jì)“一個開關(guān)控制兩個燈泡”的電路,設(shè)計(jì)完畢后,同樣規(guī)定對照設(shè)計(jì)要求,檢查設(shè)計(jì)是否合理,如有不合理應(yīng)進(jìn)行修改。在試教中就有學(xué)生在設(shè)計(jì)中出現(xiàn)了不合要求的電路連接,我及時引導(dǎo)他們分析不合理的原因,并讓他們對電路進(jìn)行修改,真正落實(shí)教學(xué)面向全體學(xué)生。電路圖設(shè)計(jì)合理之后,接下來動手連接電路,再次檢驗(yàn)“一個開關(guān)能否同時控制兩個燈泡”的電路設(shè)計(jì)。通過動手連接電路,檢驗(yàn)出合乎要求的設(shè)計(jì)圖都被學(xué)生自信地貼上了黑板。我又引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀察,讓他們試著將所設(shè)計(jì)的電路圖分成串聯(lián)和并聯(lián)兩類,并說明分類的理由。有人指著串聯(lián)電路說到“燈泡、開關(guān)、電源都是在一條回路上”“它們一個一個首尾相連,是串起來的”;有人指著并聯(lián)電路說到“兩個小燈泡不在一回路上”“它們有兩條并排的回路”??磥?,學(xué)生對兩種電路已有了初步認(rèn)識,我抓住這個機(jī)會用課件演示了兩種電路中電流從正極到負(fù)極的流動方式,并用比較淺顯易懂的語言對并聯(lián)和串聯(lián)電路的原理進(jìn)行解釋,課件的直觀演示很快打消了少數(shù)同學(xué)對電路中元件位置的不同是不同的連接方式的質(zhì)疑,還幫助他們在腦海中建立形象而規(guī)范的串聯(lián)和并聯(lián)的概念。
這里的研究是有目的的研究,是通過現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)特點(diǎn),利用特點(diǎn)形成規(guī)律性的認(rèn)識,培養(yǎng)學(xué)生對現(xiàn)象進(jìn)行觀察和分析的能力,樹立起科學(xué)源于生活、服務(wù)于生活的理念,意識到方法、理念同樣重要。
能力提升,緊扣生活
對照學(xué)生的兩種設(shè)計(jì)方案,我在線路板上對串聯(lián)電路和并聯(lián)電路實(shí)物的連接進(jìn)行示范,學(xué)生通過觀察發(fā)現(xiàn):并聯(lián)電路和串聯(lián)電路一個明顯的區(qū)別是在并聯(lián)電路中燈泡更亮。
看到了兩種連接方式的直觀區(qū)別,我又引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步思考:在圖1和圖2中,假若燈泡A壞了,這兩幅圖中燈泡B會出現(xiàn)什么情況呢?請你們用小手在圖中繞著電流的方向走一走,看你能發(fā)現(xiàn)什么?我給予學(xué)生充裕的思考時間,并讓他們分析原因,其中就有學(xué)生講道:圖1中的燈泡A壞了,燈泡B還是會亮,因?yàn)闊襞軧有自己的一條回路,不受燈泡A的回路的影響;圖2中的燈泡A壞了,燈泡B也不會亮,因?yàn)閴牧说男襞菔篃襞軧的電路變成了斷路。學(xué)生的回答相當(dāng)精彩,于是我直接在線路板上實(shí)際操作,將燈泡A擰松,結(jié)果實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象驗(yàn)證了學(xué)生的猜想,他們頓時成就感爆棚,在小小電工師的角色上都是非常自信,躍躍欲試。
在課程二這個環(huán)節(jié)中,因?yàn)橛辛酥暗膶W(xué)習(xí)作鋪墊,所以學(xué)生都知道要先設(shè)計(jì)后連接。因?yàn)榭紤]到學(xué)生的不同接受層次,有的學(xué)生可能很快就能設(shè)計(jì)出一個開關(guān)同時控制兩個小燈泡的電路圖并組裝成功,所以當(dāng)他們設(shè)計(jì)組裝完畢后領(lǐng)取任務(wù)卡時,我又為他們準(zhǔn)備了一個挑戰(zhàn)任務(wù):“你還能設(shè)計(jì)出不同的方案嗎?”于是領(lǐng)到任務(wù)卡的學(xué)生馬上投入到新的電路設(shè)計(jì)的活動中,避免了設(shè)計(jì)動手能力強(qiáng)的學(xué)生在完成規(guī)定任務(wù)后無所事事,也給了行動稍慢的學(xué)生充足的思考和動手連接的空間,讓每個學(xué)生都能在解決生活情境中的實(shí)際問題的理念中動手探究,滿足了不同層面的學(xué)生對知識的吸納需求。
難點(diǎn)駕馭,緊扣生活
接下來就是學(xué)生大顯身手為情境中的“小木屋”安裝電燈的時候了,我為他們準(zhǔn)備了一張小木屋的彩色平面圖,請這些小小設(shè)計(jì)師根據(jù)自己的實(shí)際需求為“小木屋”設(shè)計(jì)照明電路,他們以小組為單位針對“小木屋”的電路設(shè)計(jì)展開了熱烈討論,并開始認(rèn)真設(shè)計(jì)。試教的時候有學(xué)生在介紹方案時就講到,他設(shè)計(jì)需要使用兩個開關(guān),就可以實(shí)現(xiàn)分別對兩盞燈進(jìn)行控制,這樣能滿足很多人對燈光的不同要求,還特別省電。我很驚喜,立刻讓他展示設(shè)計(jì)圖并詳細(xì)介紹自己的設(shè)計(jì)方案,再組織學(xué)生對他的方案進(jìn)行評價(jià)。雖然有個別學(xué)生認(rèn)為這種設(shè)計(jì)特別耗費(fèi)材料,但多數(shù)學(xué)生認(rèn)為這個方案既節(jié)能又方便,支持入選為最佳方案,點(diǎn)亮木屋。
接著我告訴學(xué)生,生活中我們對電路設(shè)計(jì)的選擇是從經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性上綜合考慮的,如果你們好奇,不妨多留心觀察身邊那些用開關(guān)控制的電路,動手開一開、關(guān)一關(guān)、想一想:生活中每盞亮起來的電燈都是用什么方法連接的呢?這樣的連接方式能幫助我們解決哪些實(shí)際問題呢?
之后,以紅綠燈為例,組織學(xué)生思考:紅綠燈的電路圖要怎樣設(shè)計(jì)才能對三色燈光進(jìn)行控制?放手讓學(xué)生去思考和猜想,讓他們帶著好奇心去查閱資料,努力解決心中的疑問。小學(xué)科學(xué)學(xué)科的知識都來源于生活,又回歸于生活,服務(wù)于生活。作為一名科學(xué)教師,要想讓學(xué)生對科學(xué)產(chǎn)生興趣,就要讓他們深深感受到科學(xué)就在我們身邊;就要根據(jù)孩子的天性,讓他們用自己喜歡的方式去學(xué)習(xí)科學(xué),從而在生活中學(xué)習(xí),在生活中體驗(yàn),在生活中思索。
湖南省湘潭市雨湖區(qū)金庭學(xué)校(411100)