《电路探秘》教学设计
宁波市惠贞书院 汤楚楚
一、教材分析
本节课为华师大版《科学》八年级下册第四章第二节内容。 本节内容亦属于电学基础知识，从教材地位上讲，是初中学生学习电学的入门，电学内容相对比较抽象，是学习的难点。本节教材的一个明显特点就是以一系列活动形式展开的，这些活动前后呼应、联系密切、层层深入，从学生兴趣、认识规律和探究的方便出发，不过分强调学科自身逻辑的体系和概念规律的严密性，对该阶段学生来讲是能够接受的，教材通过所安排的活动对观察和分析能力、操作技能的训练以及所了解的知识是以后进一步学习电学的基础。
二、学情分析
初中学生认识事物的特点是：从具体形象思维向抽象逻辑思维过渡，但思维还常常与感性经验直接相联系，仍需具体形象的事物支持。虽然生活中的“电”并不是陌生的东西，但是它却让人感到神秘，初中生的认识是肤浅的，不完整的，没有上升到理性认识，没有形成科学的体系，需要教师的帮助。电路的连接是电学实验中必须具备的基本技能，但初中生还没有真正地组装过电路；电路图看似简单，但比较抽象；这都给教学带来一定的困难。
三、教学目标
1、知识与技能：
① 知道导体与绝缘体的区别，知道在一定条件下绝缘体会转变为导体；
② 知道电路的组成，能说出各部分作用；
③ 能判断电路的三种状态：通路、开路和短路，知道如何避免电源短路； ④ 会用电路元件符号画出简单实验电路的电路图；
2、过程与方法：
① 认识电路元件，并动手组装简单电路，培养学生的动手操作能力；
② 用电路元件的符号画出电路图。
3、情感态度与价值观：
① 激发学生的学习兴趣，乐于动脑动手，养成严谨的科学态度。
② 关心生活、生产、自然现象中常见电现象，乐于在周围生活中发现所学过的电源、开关和用电器。
四、教学重点、难点
教学重点：1、电路的组成、状态和连接；2、实物图转换为电路图。
教学难点：短路的概念及规范正确地画出电路图。
五、教学方法
本节课采用师生互动启发式教学方法和探究式的合作教学，通过一系列问题分析、电路组装、多媒体动态教学手段，要学生动手、动脑、动笔，让学生体验科学探究的快乐，让学生感受电路的奇妙。
六、教学准备
教师演示：各种开关和插座、家用护套线、短路演示器、手电筒、小灯泡、开关、导线若干、电路演示板、多媒体课件
学生实验：手电筒、家用护套线、干电池、开关1个、小灯泡1个、导线若干、 探究活动单
七、教学过程
（一）设置情境，导入新课
【多媒体展示】展示一些宁波夜景图（配乐自动播放）
提问：认一认这是什么地方？
随着城市的发展，宁波的夜景日益美丽。而这繁华离不开城市中五颜六色、美不胜收的各种灯光，它们的工作又需要什么支持呢？
学生：电
【用美丽的夜景导入新课，能让学生深刻体会电路给人类带来的巨大变化，并能积极激发学生学习电学的积极性】
提问：自从法拉第发明了世界上第一台发电机，从此，世界迈进了电气时代。我们能否想象离开电，世界将变得如何？
照明的电灯、给我们带来各种信息的电脑、手机，老师手中的激光笔，这些都是用电的器具，都是电器。电，给我们生活带来了便捷，但有时候电也会给我们带来灾难。
【新闻投影】元旦假期本应是喜庆的日子，而在今年的元月2日，哈尔滨发生大火事件，让本该喜气的日子变得哀伤，这场大火持续了二十多个小时，致建筑坍塌，无情的吞噬了5名消防战士年轻的生命。而事故的起因，是因为超负荷电暖器的使用。
过渡：如何安全用电？我们首先要来了解电路。其实，不同的电器虽有不同的结构和功能，但构成这些电器的基本电路是他们同有的。今天，就让我们来进入“电路”的世界，一探电路之秘。
（二）导体和绝缘体
提问：教室里有不同的电器，如何打开它们？
学生：打开电灯开关等。
提问：移动电器不仅需要开关，还需要什么？
学生：插座。
【活动1】观察开关和插座的内部构造（实物投影仪投影并观察讨论）
思考并讨论：这些开关、插头、插座，还有手电筒，有哪些部件是用金属做的，哪些部件是塑料、胶木或陶瓷，为什么要选用这些不同的材料？
结论：从材料的导电性能的优劣来分，可以把材料分为导体（容易导电的材料）和绝缘体（不容易导电的材料）。电器里需要导电的部分就用导体（金属制品），其它部分采用绝缘材料以使得安全用电。
交流：说说看，根据生活经验，生活中有哪些是导体，哪些是绝缘体？
归纳：常见导体——金属、人体、大地、石墨（铅笔芯）酸、碱、盐的水溶液，如盐水、食醋、雨水等
常见绝缘体——橡胶、塑料、玻璃、陶瓷、干燥的木材、干燥的空气、油、纯净水等 图片并思考：2013年10月宁波大水，传闻有人在水中触电。纯净水不是不导电么？ 结论：含杂质的水或溶液能导电，所以潮湿的空气、潮湿的木材也是导体。
【想一想】玻璃是否在任何状态下都不能导电？
视频演示：用酒精灯加热废灯泡的玻璃支座，直至变红，观察灯泡发光
归纳结论：导体和绝缘体没有绝对界限。如高温下，玻璃可以变成导体；干燥的空气是绝缘体，而潮湿的空气或很强电力作用下的空气却是导体；干燥的木头是绝缘体，潮湿的木头是导体。
【活动2】观察家庭电路中常用的护套线
用剪刀小心剖开一段护套线，看看里面有几根导线，每根导线的芯线用什么材料制成的？包层什么材料？为什么这样设计？
分析：铜或铝都是电的良导体，而且价格不是很昂贵；银的导电性也很好，但价格较高，不用来做导线。导线的外面用橡胶或塑料包裹为了防止人触电也可以防止金属线老化。
（三）电路
1. 电路的组成
思考：这些家庭电路中的导线起什么作用？
① 导线：连接电路，输送电能
【活动3】现在我们已经有了导线，在大家的面前还有小灯泡和其它材料。给大家一个任务，从桌面上自由取材，让你的小灯泡亮起来。
学生：展示自己的电路，并做介绍，相互评价
【探究引路，满足了学生好动的强烈欲望，破除了对电学的神秘感，明确了实验是探究电学的重要方法，培养了电路连接的技能】
学生展示1：用了电池，灯泡和导线
提问：电池的作用是什么？
学生：提供电能（能量）。
提问：关于电池你还了解什么？
学生：有正负极。
提问：如果一节电池不够，怎么办？
学生：两节电池组合。
介绍：两节或多节电池组合，叫电池组。如果电池组不够，需要更多的电能来提供，比如电脑，用的电来自哪里？
学生：大型发电机。
图片展示：风力发电站，水力发电站等。
思考：这些发电站的能量是如何转化的？
学生：核能转化为电能、风能转化为电能、水能转化为电能。都是将其它形式能转化为电能。生活中还有不同的电源，手机电池可以充电反复利用，实验用的干电池（一次电池）是一次性的，共同点是将化学能转化为电能。
② 电源：它们都是电的来源，叫电源。提供电能的装置
思考：刚才这组同学完成的最快，是否有可以改进的地方？
学生：没有开关，
思考：没有开关行吗？
学生：不能随时控制灯泡的亮暗。
③ 开关：可以控制用电器工作或者不工作，起到控制电路的作用。
投影：开关有两种状态：断开和闭合
对比：生活中用语关灯、开灯和断开、闭合的区别。
（观察手中的手电筒开/on，关/of，开是闭合、关是断开）
活动：请刚才没有安装开关的小组为你们的电路装上开关，注意安装过程中开关的状态：断开。
现在我们这个电路就比较完美了。你可以把这里的灯泡换成其它的用电元件吗？可以的话，你可以把它换成什么？（电铃，电动机）
演示：将电路中的灯泡换成电铃，电铃响了。
思考：小灯泡和电铃工作过程中的能量转化？找一找生活中的用电器，说说它们的能量转化过程？
④ 用电器是电路中消耗电能的装置。都是将电能转化为其它形式的能。
学生：在探究活动单中记录电路的组成。
【通过学生活动组建科学概念，多媒体动画课件和实物展示，拓宽和加深了对电路概念的理解】
2、电路的状态
电路：把电源、用电器、开关用导线连接起来组成的电流的路径。
提问：图示电路灯泡能发光吗？（引出电路有两种状态）
投影：通路和开路动态图。
师生归纳：通路——处处连通的电路，有电流通过用电器、用电器能正常工作。
开路——断开的电路，电流没有通过用电器，用电器不能正常工作。
观察：现在大家的电路是什么状态？（开路或通路）
注意：做完实验或实验暂告一段落，需要断开开关。
【目的是培养学生的发散性思维能力，分析和归纳能力】
讨论：什么情况下会出现开路？
归纳开路的原因：开关打开，接头松脱，接触不良，用电器坏了，导线断了等等。
教师：灯泡坏了，我直接把灯泡拿掉，是否就是通路了？
动画投影：短路模拟实验（导线接在灯泡两头）。
学生：电池发热发烫；严重时会引起火灾。
老师：这是大家日常的生活经验，今天我们通过实验来验证。
【活动4】短路装置：将电源的两极用导线直接连接起来
教师演示电源短路（指导学生观察现象）强调：短路的危害，必须防止电源短路。
【自制演示实验，不仅可见度高，且把短路的危害表现得淋漓尽致，效果好，有效突破了难点】
【新闻投影】：2005年汕头特大火灾，元凶是电源短路。实验中必须防止短路的发生。连接电路时必须使开关处于断开状态，确认电路没有短路后闭合开关。
第3种电路状态——短路
电源短路：电流不经过用电器，而直接用导线把电源两极连接起来（容易烧坏电源）。 局部短路（短接）：也叫部分电路短路。即一根导线接在用电器的两端，此用电器被短路，有时是可以利用的。（三面包围）
演示：两个小灯泡的电路，一个被短路。
【活动5】把你们设计的电路画出来，展示给大家看。比一比，看谁画的又快又好又易懂。（限时30秒）
学生成果展示，学生互评。
教师归纳：实物图比较直观，但画起来太复杂、有些复杂的电路图根本无法表示。
3、电路图
介绍：为了方便表述电路，科学上规定了表示电路元件的符号。
投影元件符号：猜一猜分别表示什么实物？
说明：长而细的表示电源正极，短而粗的表示电源负极；导线交叉不相连比作立交桥，导线交叉相连就是马路的十字路口。
电路图：用元件符号代替实物表示电路连接的图。
其它用电器的符号：定值电阻、滑动变阻器、电铃、电动机、电流表、电压表
练习：认一认，看谁记得又快又准。（学生：画出探究活动单中常见的电路元件符号。） 动手做：画出你们设计的电路的电路图, 看谁画得最好！（对照桌子上的实物画） 学生：画出电路图。教师：展示学生电路图，并进行评价。
归纳：元件分布要均匀；位置安排要适当（不要画在拐角处）。（注意交叉相连的画法）
导线竖直横要平；矩形棱角要分明（铅笔、直尺作图）。
【学生活动与学生原有的知识经验密切相关，注意引导学生利用原来的知识建构新知】
【活动6】观察手电筒的内部结构，说出手电筒电路各部分的名称？你能画出手电筒的电路图吗？
练一练：由电路图连接实物图
连接要点：在电路中，电流从电源的正极出发，依次经过开关、灯泡，最后接到电源的负极。
【结束语】今天对电路的探秘暂告一段落，希望同学们以后在生活中能多留意身边的电现象，去探索电路更多的奥秘。
八、板书设计
电路探秘
一、导体：容易导电的材料
二、电路
1. 电路的组成：导线——输送电能
电源——提供电能
开关——控制电路
用电器——消耗电能
2. 电路的状态 通路（闭合电路）
开路（断路）
短路 3. 电路图
局部短路：可以利用 电源短路：防止 一定条件
《电路探秘》教学设计
宁波市惠贞书院 汤楚楚
一、教材分析
本节课为华师大版《科学》八年级下册第四章第二节内容。 本节内容亦属于电学基础知识，从教材地位上讲，是初中学生学习电学的入门，电学内容相对比较抽象，是学习的难点。本节教材的一个明显特点就是以一系列活动形式展开的，这些活动前后呼应、联系密切、层层深入，从学生兴趣、认识规律和探究的方便出发，不过分强调学科自身逻辑的体系和概念规律的严密性，对该阶段学生来讲是能够接受的，教材通过所安排的活动对观察和分析能力、操作技能的训练以及所了解的知识是以后进一步学习电学的基础。
二、学情分析
初中学生认识事物的特点是：从具体形象思维向抽象逻辑思维过渡，但思维还常常与感性经验直接相联系，仍需具体形象的事物支持。虽然生活中的“电”并不是陌生的东西，但是它却让人感到神秘，初中生的认识是肤浅的，不完整的，没有上升到理性认识，没有形成科学的体系，需要教师的帮助。电路的连接是电学实验中必须具备的基本技能，但初中生还没有真正地组装过电路；电路图看似简单，但比较抽象；这都给教学带来一定的困难。
三、教学目标
1、知识与技能：
① 知道导体与绝缘体的区别，知道在一定条件下绝缘体会转变为导体；
② 知道电路的组成，能说出各部分作用；
③ 能判断电路的三种状态：通路、开路和短路，知道如何避免电源短路； ④ 会用电路元件符号画出简单实验电路的电路图；
2、过程与方法：
① 认识电路元件，并动手组装简单电路，培养学生的动手操作能力；
② 用电路元件的符号画出电路图。
3、情感态度与价值观：
① 激发学生的学习兴趣，乐于动脑动手，养成严谨的科学态度。
② 关心生活、生产、自然现象中常见电现象，乐于在周围生活中发现所学过的电源、开关和用电器。
四、教学重点、难点
教学重点：1、电路的组成、状态和连接；2、实物图转换为电路图。
教学难点：短路的概念及规范正确地画出电路图。
五、教学方法
本节课采用师生互动启发式教学方法和探究式的合作教学，通过一系列问题分析、电路组装、多媒体动态教学手段，要学生动手、动脑、动笔，让学生体验科学探究的快乐，让学生感受电路的奇妙。
六、教学准备
教师演示：各种开关和插座、家用护套线、短路演示器、手电筒、小灯泡、开关、导线若干、电路演示板、多媒体课件
学生实验：手电筒、家用护套线、干电池、开关1个、小灯泡1个、导线若干、 探究活动单
七、教学过程
（一）设置情境，导入新课
【多媒体展示】展示一些宁波夜景图（配乐自动播放）
提问：认一认这是什么地方？
随着城市的发展，宁波的夜景日益美丽。而这繁华离不开城市中五颜六色、美不胜收的各种灯光，它们的工作又需要什么支持呢？
学生：电
【用美丽的夜景导入新课，能让学生深刻体会电路给人类带来的巨大变化，并能积极激发学生学习电学的积极性】
提问：自从法拉第发明了世界上第一台发电机，从此，世界迈进了电气时代。我们能否想象离开电，世界将变得如何？
照明的电灯、给我们带来各种信息的电脑、手机，老师手中的激光笔，这些都是用电的器具，都是电器。电，给我们生活带来了便捷，但有时候电也会给我们带来灾难。
【新闻投影】元旦假期本应是喜庆的日子，而在今年的元月2日，哈尔滨发生大火事件，让本该喜气的日子变得哀伤，这场大火持续了二十多个小时，致建筑坍塌，无情的吞噬了5名消防战士年轻的生命。而事故的起因，是因为超负荷电暖器的使用。
过渡：如何安全用电？我们首先要来了解电路。其实，不同的电器虽有不同的结构和功能，但构成这些电器的基本电路是他们同有的。今天，就让我们来进入“电路”的世界，一探电路之秘。
（二）导体和绝缘体
提问：教室里有不同的电器，如何打开它们？
学生：打开电灯开关等。
提问：移动电器不仅需要开关，还需要什么？
学生：插座。
【活动1】观察开关和插座的内部构造（实物投影仪投影并观察讨论）
思考并讨论：这些开关、插头、插座，还有手电筒，有哪些部件是用金属做的，哪些部件是塑料、胶木或陶瓷，为什么要选用这些不同的材料？
结论：从材料的导电性能的优劣来分，可以把材料分为导体（容易导电的材料）和绝缘体（不容易导电的材料）。电器里需要导电的部分就用导体（金属制品），其它部分采用绝缘材料以使得安全用电。
交流：说说看，根据生活经验，生活中有哪些是导体，哪些是绝缘体？
归纳：常见导体——金属、人体、大地、石墨（铅笔芯）酸、碱、盐的水溶液，如盐水、食醋、雨水等
常见绝缘体——橡胶、塑料、玻璃、陶瓷、干燥的木材、干燥的空气、油、纯净水等 图片并思考：2013年10月宁波大水，传闻有人在水中触电。纯净水不是不导电么？ 结论：含杂质的水或溶液能导电，所以潮湿的空气、潮湿的木材也是导体。
【想一想】玻璃是否在任何状态下都不能导电？
视频演示：用酒精灯加热废灯泡的玻璃支座，直至变红，观察灯泡发光
归纳结论：导体和绝缘体没有绝对界限。如高温下，玻璃可以变成导体；干燥的空气是绝缘体，而潮湿的空气或很强电力作用下的空气却是导体；干燥的木头是绝缘体，潮湿的木头是导体。
【活动2】观察家庭电路中常用的护套线
用剪刀小心剖开一段护套线，看看里面有几根导线，每根导线的芯线用什么材料制成的？包层什么材料？为什么这样设计？
分析：铜或铝都是电的良导体，而且价格不是很昂贵；银的导电性也很好，但价格较高，不用来做导线。导线的外面用橡胶或塑料包裹为了防止人触电也可以防止金属线老化。
（三）电路
1. 电路的组成
思考：这些家庭电路中的导线起什么作用？
① 导线：连接电路，输送电能
【活动3】现在我们已经有了导线，在大家的面前还有小灯泡和其它材料。给大家一个任务，从桌面上自由取材，让你的小灯泡亮起来。
学生：展示自己的电路，并做介绍，相互评价
【探究引路，满足了学生好动的强烈欲望，破除了对电学的神秘感，明确了实验是探究电学的重要方法，培养了电路连接的技能】
学生展示1：用了电池，灯泡和导线
提问：电池的作用是什么？
学生：提供电能（能量）。
提问：关于电池你还了解什么？
学生：有正负极。
提问：如果一节电池不够，怎么办？
学生：两节电池组合。
介绍：两节或多节电池组合，叫电池组。如果电池组不够，需要更多的电能来提供，比如电脑，用的电来自哪里？
学生：大型发电机。
图片展示：风力发电站，水力发电站等。
思考：这些发电站的能量是如何转化的？
学生：核能转化为电能、风能转化为电能、水能转化为电能。都是将其它形式能转化为电能。生活中还有不同的电源，手机电池可以充电反复利用，实验用的干电池（一次电池）是一次性的，共同点是将化学能转化为电能。
② 电源：它们都是电的来源，叫电源。提供电能的装置
思考：刚才这组同学完成的最快，是否有可以改进的地方？
学生：没有开关，
思考：没有开关行吗？
学生：不能随时控制灯泡的亮暗。
③ 开关：可以控制用电器工作或者不工作，起到控制电路的作用。
投影：开关有两种状态：断开和闭合
对比：生活中用语关灯、开灯和断开、闭合的区别。
（观察手中的手电筒开/on，关/of，开是闭合、关是断开）
活动：请刚才没有安装开关的小组为你们的电路装上开关，注意安装过程中开关的状态：断开。
现在我们这个电路就比较完美了。你可以把这里的灯泡换成其它的用电元件吗？可以的话，你可以把它换成什么？（电铃，电动机）
演示：将电路中的灯泡换成电铃，电铃响了。
思考：小灯泡和电铃工作过程中的能量转化？找一找生活中的用电器，说说它们的能量转化过程？
④ 用电器是电路中消耗电能的装置。都是将电能转化为其它形式的能。
学生：在探究活动单中记录电路的组成。
【通过学生活动组建科学概念，多媒体动画课件和实物展示，拓宽和加深了对电路概念的理解】
2、电路的状态
电路：把电源、用电器、开关用导线连接起来组成的电流的路径。
提问：图示电路灯泡能发光吗？（引出电路有两种状态）
投影：通路和开路动态图。
师生归纳：通路——处处连通的电路，有电流通过用电器、用电器能正常工作。
开路——断开的电路，电流没有通过用电器，用电器不能正常工作。
观察：现在大家的电路是什么状态？（开路或通路）
注意：做完实验或实验暂告一段落，需要断开开关。
【目的是培养学生的发散性思维能力，分析和归纳能力】
讨论：什么情况下会出现开路？
归纳开路的原因：开关打开，接头松脱，接触不良，用电器坏了，导线断了等等。
教师：灯泡坏了，我直接把灯泡拿掉，是否就是通路了？
动画投影：短路模拟实验（导线接在灯泡两头）。
学生：电池发热发烫；严重时会引起火灾。
老师：这是大家日常的生活经验，今天我们通过实验来验证。
【活动4】短路装置：将电源的两极用导线直接连接起来
教师演示电源短路（指导学生观察现象）强调：短路的危害，必须防止电源短路。
【自制演示实验，不仅可见度高，且把短路的危害表现得淋漓尽致，效果好，有效突破了难点】
【新闻投影】：2005年汕头特大火灾，元凶是电源短路。实验中必须防止短路的发生。连接电路时必须使开关处于断开状态，确认电路没有短路后闭合开关。
第3种电路状态——短路
电源短路：电流不经过用电器，而直接用导线把电源两极连接起来（容易烧坏电源）。 局部短路（短接）：也叫部分电路短路。即一根导线接在用电器的两端，此用电器被短路，有时是可以利用的。（三面包围）
演示：两个小灯泡的电路，一个被短路。
【活动5】把你们设计的电路画出来，展示给大家看。比一比，看谁画的又快又好又易懂。（限时30秒）
学生成果展示，学生互评。
教师归纳：实物图比较直观，但画起来太复杂、有些复杂的电路图根本无法表示。
3、电路图
介绍：为了方便表述电路，科学上规定了表示电路元件的符号。
投影元件符号：猜一猜分别表示什么实物？
说明：长而细的表示电源正极，短而粗的表示电源负极；导线交叉不相连比作立交桥，导线交叉相连就是马路的十字路口。
电路图：用元件符号代替实物表示电路连接的图。
其它用电器的符号：定值电阻、滑动变阻器、电铃、电动机、电流表、电压表
练习：认一认，看谁记得又快又准。（学生：画出探究活动单中常见的电路元件符号。） 动手做：画出你们设计的电路的电路图, 看谁画得最好！（对照桌子上的实物画） 学生：画出电路图。教师：展示学生电路图，并进行评价。
归纳：元件分布要均匀；位置安排要适当（不要画在拐角处）。（注意交叉相连的画法）
导线竖直横要平；矩形棱角要分明（铅笔、直尺作图）。
【学生活动与学生原有的知识经验密切相关，注意引导学生利用原来的知识建构新知】
【活动6】观察手电筒的内部结构，说出手电筒电路各部分的名称？你能画出手电筒的电路图吗？
练一练：由电路图连接实物图
连接要点：在电路中，电流从电源的正极出发，依次经过开关、灯泡，最后接到电源的负极。
【结束语】今天对电路的探秘暂告一段落，希望同学们以后在生活中能多留意身边的电现象，去探索电路更多的奥秘。
八、板书设计
电路探秘
一、导体：容易导电的材料
二、电路
1. 电路的组成：导线——输送电能
电源——提供电能
开关——控制电路
用电器——消耗电能
2. 电路的状态 通路（闭合电路）
开路（断路）
短路 3. 电路图
局部短路：可以利用 电源短路：防止 一定条件