科學(xué)實(shí)驗(yàn)課程：創(chuàng)意紙電路作業(yè)設(shè)計(jì)

曾丹紅

【摘要】文章以《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》“課程基本理念”為依據(jù)，以主題制作作業(yè)為媒介，基于中段學(xué)情，設(shè)計(jì)了個性化科學(xué)創(chuàng)意作業(yè)，將藝術(shù)、手工、技術(shù)和工程等學(xué)科有機(jī)地交叉融合，并展示了部分學(xué)生優(yōu)秀作品。動手制作類作業(yè)的設(shè)計(jì)與實(shí)施能幫助學(xué)生鞏固所學(xué)知識，有助于學(xué)生形成良好的思維習(xí)慣和行為習(xí)慣。

【關(guān)鍵詞】小學(xué)科學(xué);創(chuàng)意紙電路;作業(yè)設(shè)計(jì)

動手制作類作業(yè)是小學(xué)科學(xué)教學(xué)的重要組成部分，它要求學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識內(nèi)容，完成主題類任務(wù)，旨在發(fā)展學(xué)生技能、智力和創(chuàng)作才能，是提高學(xué)生素質(zhì)的重要載體。小學(xué)科學(xué)四年級下冊《電路》單元是學(xué)生初步探究電能的課程，四年級學(xué)生善于發(fā)現(xiàn)問題，喜歡動手操作，并且已經(jīng)掌握了一定的科學(xué)方法與技能，但自主探究能力不強(qiáng)。電在生活中的使用十分普遍，但學(xué)生平時對電的研究比較有限，理解本單元內(nèi)容具備一定難度。針對以上問題，以《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》“課程基本理念”中“為學(xué)生提供更多自主選擇的學(xué)習(xí)空間和充分的探究式學(xué)習(xí)機(jī)會，強(qiáng)調(diào)做中學(xué)和學(xué)中思，通過合作與探究，逐步培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性、批判性思維和想象力”為依據(jù)，以主題制作作業(yè)為媒介，基于中段學(xué)情，設(shè)計(jì)了個性化科學(xué)創(chuàng)意作業(yè)，將藝術(shù)、手工、技術(shù)和工程等學(xué)科有機(jī)地交叉融合，幫助學(xué)生鞏固所學(xué)電路知識，有助于學(xué)生學(xué)會設(shè)計(jì)、學(xué)會思考，形成良好的思維習(xí)慣和行為習(xí)慣。

一、電子畫作業(yè)

電燈是生活中普遍能見到的，能在紙上點(diǎn)亮一盞燈，特別是自己動手設(shè)計(jì)、制作可點(diǎn)亮多盞燈的紙電路作品，讓學(xué)生充滿了濃厚的興趣。

作業(yè)要求：設(shè)計(jì)制作一幅有燈光效果的紙電路美術(shù)作品，以小組為單位，確定主題，分工協(xié)作，要求電器元件布局合理，設(shè)計(jì)有開關(guān)控制燈光，一個電源供電，用電器正常工作。

學(xué)生優(yōu)秀電子畫作品

作品介紹：設(shè)計(jì)了按鈕式開關(guān)在電子畫背景后，利用紙電路連接LED燈和按鈕開關(guān)，當(dāng)夜幕降臨，開關(guān)即可控制城市樓房里的燈光。

電子奧秘：利用導(dǎo)電膠布連接按鈕開關(guān)和點(diǎn)燈，又方便粘貼于紙張背后，美觀實(shí)用。

二、立體卡片類作業(yè)

各種節(jié)日時學(xué)生會通過賀卡贈送最好的祝福，其中不乏精彩的立體賀卡。立體卡片類作業(yè)旨在引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)知識用更加生動靈活的方式呈現(xiàn)，提高學(xué)生的綜合能力。

作業(yè)要求：選擇或制作一張普通立體卡片，在此基礎(chǔ)設(shè)計(jì)線路制作成具有燈光效果的藝術(shù)性立體賀卡，要求掌握紙電路電器元件的組裝方法、粘貼連接電路的技巧，繪制出電路設(shè)計(jì)圖，根據(jù)設(shè)計(jì)圖將紙電路各電器元件準(zhǔn)確安裝在設(shè)計(jì)好的電路賀卡上。學(xué)生制作的優(yōu)秀作品如圖所示。

彩虹馬立體卡片

作品介紹：利用卡片中彩虹的平展性與發(fā)光特性，將燈光安裝于彩虹上，按動開關(guān)，能看到彩虹的絢麗色彩。

電子奧秘：根據(jù)電路設(shè)計(jì)圖中的線路，使用兩截紙電路粘貼在彩虹上，并聯(lián)五個LED彩虹燈，為保持卡片完整性，便于折疊，設(shè)計(jì)將開關(guān)和紐扣電池安裝在卡片底座。

三、電子元件類作業(yè)

紙電路除了可以點(diǎn)亮一盞燈，以探究的方式還能發(fā)現(xiàn)不同電子元件的作用與應(yīng)用，學(xué)習(xí)到更多綜合性電子電路知識。只要按照電路原理圖連接電路，不但操作簡單，還有利于加深對電路的理解。

作業(yè)要求：了解不同電子元件的功能，根據(jù)其特性制作出不同功能的紙電路作品。能通過作業(yè)制作理解串聯(lián)、并聯(lián)電路的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，判斷紙電路中的短路和斷路，并解決一般的紙電路問題。

電子元件：太陽能電池、電動機(jī)、紙電路膠布。

學(xué)生優(yōu)秀作品

作品介紹：太陽能電池放在直射陽光下，可以通過開關(guān)控制風(fēng)扇工作，沒有陽光照射時也可以通過切換開關(guān)進(jìn)行電力驅(qū)動風(fēng)扇。

電子奧秘：設(shè)計(jì)并聯(lián)電路進(jìn)行雙開關(guān)控制，可以在太陽能與電能兩種能源中切換，利用電動機(jī)連接紙電路來驅(qū)動風(fēng)扇。

四、生活物品模型類作業(yè)

電的使用在我們的生活中隨處可見，你能否模擬生活中的物品，利用所學(xué)電路知識，為其設(shè)計(jì)一個簡單的模擬物件呢？此類作業(yè)旨在引導(dǎo)學(xué)生探究生活中的科學(xué)，把科學(xué)與生活實(shí)際相聯(lián)系。

作業(yè)要求：模擬生活物品制作有多個LED燈的紙電路，要求有創(chuàng)意，結(jié)合繪畫、手工讓作品充滿藝術(shù)感;有情節(jié)，讓紙電路作品富有故事性。

困難與挑戰(zhàn)：作品設(shè)計(jì)制作耗時長，學(xué)生根據(jù)已有知識無法檢驗(yàn)出電路故障的原因，作品成功率低。

學(xué)生優(yōu)秀作品

作品介紹：路燈為夜晚的城市帶來光明，方便了人們的生活，它是否也在某一刻，為你照亮歸家的路，為你帶來一絲溫暖。

電子奧秘：利用并聯(lián)電路將三條紙電路藏于燈桿中，并連接LED燈照亮街道，可設(shè)計(jì)為多開關(guān)控制或串聯(lián)一個開關(guān)控制全部路燈。

總之，科學(xué)作為一門綜合性、實(shí)踐性較強(qiáng)的學(xué)科，提高學(xué)生綜合能力為導(dǎo)向的動手制作類作業(yè)是學(xué)生打下技術(shù)基礎(chǔ)的重要一環(huán)。設(shè)計(jì)創(chuàng)意紙電路作業(yè)應(yīng)注意以下問題：一是須明確課程學(xué)習(xí)方向，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合《電路》所學(xué)知識進(jìn)行知識梳理、提取和自行搜索資料，掌握電路概念和簡單電路、并聯(lián)電路連接方法;二是學(xué)生對紙電路各電路元件的使用方法不熟悉，安裝任務(wù)耗時長，電路故障頻出，需增加微課指導(dǎo);三是引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)作，激發(fā)學(xué)生探究身邊科學(xué)現(xiàn)象的興趣，培養(yǎng)其勇于挑戰(zhàn)、縝密推斷的態(tài)度，從而體驗(yàn)科技創(chuàng)造中運(yùn)用科學(xué)知識的重要性。

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