科學實驗課程：創意紙電路作業設計

曾丹紅

【摘要】文章以《義務教育小學科學課程標準（2017年版）》“課程基本理念”為依據，以主題制作作業為媒介，基于中段學情，設計了個性化科學創意作業，將藝術、手工、技術和工程等學科有機地交叉融合，并展示了部分學生優秀作品。動手制作類作業的設計與實施能幫助學生鞏固所學知識，有助于學生形成良好的思維習慣和行為習慣。

【關鍵詞】小學科學;創意紙電路;作業設計

動手制作類作業是小學科學教學的重要組成部分，它要求學生運用所學知識內容，完成主題類任務，旨在發展學生技能、智力和創作才能，是提高學生素質的重要載體。小學科學四年級下冊《電路》單元是學生初步探究電能的課程，四年級學生善于發現問題，喜歡動手操作，并且已經掌握了一定的科學方法與技能，但自主探究能力不強。電在生活中的使用十分普遍，但學生平時對電的研究比較有限，理解本單元內容具備一定難度。針對以上問題，以《義務教育小學科學課程標準（2017年版）》“課程基本理念”中“為學生提供更多自主選擇的學習空間和充分的探究式學習機會，強調做中學和學中思，通過合作與探究，逐步培養學生創造性、批判性思維和想象力”為依據，以主題制作作業為媒介，基于中段學情，設計了個性化科學創意作業，將藝術、手工、技術和工程等學科有機地交叉融合，幫助學生鞏固所學電路知識，有助于學生學會設計、學會思考，形成良好的思維習慣和行為習慣。

一、電子畫作業

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

作業要求：設計制作一幅有燈光效果的紙電路美術作品，以小組為單位，確定主題，分工協作，要求電器元件布局合理，設計有開關控制燈光，一個電源供電，用電器正常工作。

學生優秀電子畫作品

作品介紹：設計了按鈕式開關在電子畫背景后，利用紙電路連接LED燈和按鈕開關，當夜幕降臨，開關即可控制城市樓房里的燈光。

電子奧秘：利用導電膠布連接按鈕開關和點燈，又方便粘貼于紙張背后，美觀實用。

二、立體卡片類作業

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

作業要求：選擇或制作一張普通立體卡片，在此基礎設計線路制作成具有燈光效果的藝術性立體賀卡，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，繪制出電路設計圖，根據設計圖將紙電路各電器元件準確安裝在設計好的電路賀卡上。學生制作的優秀作品如圖所示。

彩虹馬立體卡片

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

電子奧秘：根據電路設計圖中的線路，使用兩截紙電路粘貼在彩虹上，并聯五個LED彩虹燈，為保持卡片完整性，便于折疊，設計將開關和紐扣電池安裝在卡片底座。

三、電子元件類作業

紙電路除了可以點亮一盞燈，以探究的方式還能發現不同電子元件的作用與應用，學習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。

作業要求：了解不同電子元件的功能，根據其特性制作出不同功能的紙電路作品。能通過作業制作理解串聯、并聯電路的結構特點，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、紙電路膠布。

學生優秀作品

作品介紹：太陽能電池放在直射陽光下，可以通過開關控制風扇工作，沒有陽光照射時也可以通過切換開關進行電力驅動風扇。

電子奧秘：設計并聯電路進行雙開關控制，可以在太陽能與電能兩種能源中切換，利用電動機連接紙電路來驅動風扇。

四、生活物品模型類作業

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，利用所學電路知識，為其設計一個簡單的模擬物件呢？此類作業旨在引導學生探究生活中的科學，把科學與生活實際相聯系。

作業要求：模擬生活物品制作有多個LED燈的紙電路，要求有創意，結合繪畫、手工讓作品充滿藝術感;有情節，讓紙電路作品富有故事性。

困難與挑戰：作品設計制作耗時長，學生根據已有知識無法檢驗出電路故障的原因，作品成功率低。

學生優秀作品

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：利用并聯電路將三條紙電路藏于燈桿中，并連接LED燈照亮街道，可設計為多開關控制或串聯一個開關控制全部路燈。

總之，科學作為一門綜合性、實踐性較強的學科，提高學生綜合能力為導向的動手制作類作業是學生打下技術基礎的重要一環。設計創意紙電路作業應注意以下問題：一是須明確課程學習方向，引導學生結合《電路》所學知識進行知識梳理、提取和自行搜索資料，掌握電路概念和簡單電路、并聯電路連接方法;二是學生對紙電路各電路元件的使用方法不熟悉，安裝任務耗時長，電路故障頻出，需增加微課指導;三是引導學生創作，激發學生探究身邊科學現象的興趣，培養其勇于挑戰、縝密推斷的態度，從而體驗科技創造中運用科學知識的重要性。

參考文獻：

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