教学设计 | 苏教版(2026年秋)小学科学六年级上册第三单元11《水位报警器》

学科：科学

年级：六年级

学期：秋季

课题：水位报警器

教科书书名：义务教育教科书 科学 六年级上册

出版社：江苏凤凰教育出版社

出版时间：2026年7月

《水位报警器》是义务教育小学科学苏教版教材六年级上册《它们是怎么工作的》单元的第 3 课。教材从认识学生身边的水位报警器出发，引入学习内容。模块一结合真实场景，介绍水位报警器的工作模式，了解自动报警器的过程。模块二让学生按照说明书，组装高水位报警器，阅读资料了解报警器里的“计算思维”。模块三是创新实践，设计并制作低水位报警器，完成从模仿到创造的进阶。模块四阅读资料，了解各种各样的报警器，让学生知道传感器、芯片可以让装置更灵敏、更智能。同时使学生体会科技对生命安全与生活保障的重要作用，激发学生关注智能技术、关注科技创新的热情。

六年级学生已经学习了简单的电路知识以及浮力等相关科学概念，这为理解水位报警器利用浮球控制电路通断的工作原理奠定了基础，但将科学原理转化为一个具有特定功能的工程产品，并经历完整的设计-制作-测试-改进流程，对他们而言是一次新的挑战。学生具备初步的动手操作和小组合作能力，能够参照示意图或说明书进行组装，但在模型建构方面，将抽象功能转化为具体结构模型存在困难。同时，学生在推理并诊断作品存在的问题以及进行系统性改进这一类高阶思维任务中存在挑战性。该年龄段学生对动手制作和解决实际问题有浓厚兴趣，他们乐于分享想法，但在面对制作失败时，仍需要引导才能保持积极心态，理性分析原因并坚持改进教学设计。

科学观念：知道水位报警器是一种能在水位达到警戒值时自动声光报警的装置。

科学思维：初步学会运用计算思维解决问题，即在解决问题时经历“把问题想清楚、把规则说明白”的过程。

探究实践：能按说明书组装、调试简易高水位报警器。能参与设计、画图、制作低水位报警器，完成简单的工程实践任务。

态度责任：在小组中能够分工合作，乐于反思与改进自己制作的作品。

重点：了解水位报警器预警与报警的工作模式，初步理解其中蕴含的计算思维。

难点：知道电路通断与浮球升降的对应关系，了解自动控制原理。

教师材料：水位报警器材料包、活动记录单、PPT

学生材料（每组）：水位报警器材料包、盛水的烧杯、抽水的注射器

1 课时。

模块一：水位报警器的功能与工作模式

1.谈话导入

（1）手摇卷笔刀、自行车都是在人工控制下完成工作的，有些复杂机械无须人工控制也能完成工作。比如浴缸、锅炉、水库中（出示图片），有一种装置在水位过低或过高时能自动发声、发光做出警示，提醒人们及时处理，这就是水位报警器。（板书：水位报警器）

2.模式梳理

（1）提问：同学们请看，这是水位报警器的工作模式图（出示模式图），在正常工作状态下，原本断开的报警装置电路会在什么情况下被接通？

学生回答：如果水位达到警戒值，电路接通，声光报警。

（2）总结：原来水位报警器的核心作用就是自动监控、提醒及时处置。

模块二：水位报警器的结构与报警机制

1.认识零件

（1）了解了水位报警器的工作模式，今天我们先来组装一个高水位报警器怎么样？这是组装所用到的材料，这是目标产品高水位报警器。我们先来认识下几个关键零件。

接线器：两端都可接导线，安装时需按住再放入导线，松手就夹紧了。

开关：这个小开关有三个金属接线柱，连接时注意观察连接的位置。

蜂鸣器和 led 灯：长脚为正，短脚为负。连接时注意正负极，不要接反。

（2）提问：你能说一说这个装置电路接通后会发生什么？（出示图片）学生回答：灯亮，蜂鸣器响。

追问：怎样才算接通电路？生答：答不出准确的（放装置工作视频）

2.动手实践

（1）为了节约课堂上的时间，提高效率，老师将细小零件提前组装成了部件，但关键部分的拼接还需要同学们参照说明书自己完成。同学们开始组装吧！

3.交流讨论

（1）各小组制作成功了吗？遇到了什么问题？你觉得如何解决？

生答：各小组谈遇到的问题及解决方案，可小组间相互帮助解决问题。

（2）在刚刚的组装过程中不知道你有没有思考过，这个装置能够智能判断、自动报警，其背后有着怎样的设计逻辑？接下来我们通过一段阅读材料了解一下。

阅读完毕，请同学们尝试说说什么是计算思维，怎样理解报警器里的计算思维？

生答：学生用自己的话说出规则，理解计算思维。

模块三：水位报警器的迁移创新

1. 任务驱动

（1）提问：生活中我们可能会根据需要，想要制作一个低水位报警器，比如鱼缸缺水如何自动加水，我们该怎么设计呢？刚刚的组装的过程是否会给我们一些启发呢？

生答：高水位报警器是浮球上升触发报警装置，低水位报警器应该相反，触发报警装置。

2. 设计方案，画设计图。

（1）接下来请小组讨论确定设计方案，并画出设计图。注意需标注浮球、开关、电路、警戒位置。画好后小组先讲解设计思路，再动手制作。

3.学生实践

（1）根据设计图进行制作，检验与改进。（师:巡视指导，重点关注电路连接是否正确、是否按设计制作、安装牢固。）

4.分析测试结果，反思诊断问题原因。

（1）分享成功或失败的原因（师：针对不报警、一直报警、反应迟钝等问题，引导学生从电路连接、触点位置，灵敏度、结构稳定性等方面查找原因。）

（2）总结：应用迁移已有原理解决新问题，就是在创新。

模块四：智能报警器

1. 阅读资料，总结提升。

（1）阅读：随着时代的发展和进步，如今越来越多的智能报警器出现在我们的生活中，请同学们阅读材料了解一下。

（2）思考：红外线、烟感、燃气、温湿度、人脸识别报警器是怎么工作的？它们有什么共同特点？

生答：围绕计算思维的过程。（明确的条件、判断规则、装置实现）

（3）提问：你能说说家里、学校装了哪些报警器，有什么作用？

（4）总结：智能报警器中的传感器、芯片可让装置更灵敏、更智能，对人们的生命安全与生活保障起着重要的作用；它就是我们身边的安全卫士，因此我们要正确使用、不随意破坏。

布置作业：寻找生活中的报警器，了解其工作原理。

沈阳市尚品东越学校   李秋特