1、用水计量时间教学设计用水计量时间教学设计 【教材分析】【教材分析】 本课的主要任务是学生在观察流水实验的过程中， 发现水流动的特点和影响 水流速度变化的因素，从而意识到可以用水来计量时间，学习理解水钟的计时原 理，也为下节课设计和制作我们的水钟做了知识上的铺垫。 本课教材围绕本单元“计量时间”的核心概念，设计了两个实验活动，第一 个实验是观察水流的速度，第二个实验是测量水流速度的变化，学生将通过这两 个实验来探究和认识用水计时的原理。 水流实验中，水在向下流动的过程中不是匀速的，那么这种情况下用水计时 就存在问题，而准确地计时需要水流的速度不变，怎样解决这个问题呢？本课中 影响水流速度的因素主
2、要有水位和孔径两个， 教材注重启发学生想办法让水以固 定的速度往下流，即保持水位相同，最后结合对古代水钟相关知识的研讨，进一 步加深学生对于用水计量时间的理解和运用。 【学情分析】【学情分析】 在观察水流的速度的实验中，要充分考虑塑料瓶盖上孔径的大小（影响实验 时间和测量误差等） 、观察一次所需的时间（要考虑一节课的时间限制） 、测量的 误差（如量筒的粗细等）等多种因素。学生通过重复测量，不难发现如果孔的大 小和初始水位高度不变，流出相同多的水，所需的时间是相同的，如果测量比较 准确，还会发现水在下流过程中是不匀速的，随着瓶内水位的下降，水流速度将 会越来越慢。随着实验的逐渐递进，学生对水流流
3、动速度的认识也更进一步完善 了。另外，本课的实验操作性强，需要小组成员之间密切配合，教师需要在指导 好小组分工与合作的前提下，保证学生充分的自主学习与实验探究。 【教学目标】【教学目标】 科学概念目标：科学概念目标： 初始水位高度和孔径不变，流出相同水量所需的时间一致；保持水位高度不 变，水流的速度不变。水流的这一特点可用于计时。 科学探究目标：科学探究目标： 能通过实验发现影响水流速度变化的主要因素。 能通过观察古人利用流水计时的装置，结合自己的实验探究，理解这些装置 计时的方法。 科学态度目标：科学态度目标： 理解古人的聪明才智，对古人的智慧创作产生敬佩之情。 在观察和记录实验数据时能始终
4、保持严谨细致的态度。 科学、技术、社会与环境（科学、技术、社会与环境（S STSETSE）目标：）目标： 了解社会的发展会带动计时工具的进步。 【教学重难点】【教学重难点】 重点：通过实验发现水流的主要特点以及影响水流速度变化的主要因素。 难点：通过实验探究和认识用水计时的原理。 【材料准备】【材料准备】 能容纳 200 毫升水的 塑料瓶子、200 毫升量筒（量杯） 、记号 笔、工字钉、透明水杯。 【教学流程图】【教学流程图】 用水计量时间教学流程 观察洗碗时流水的照片 教学活动内容 目标实现手段 探索活动 研讨 导入 活动 1：观察水流的速度 活动 2：测量水流速度 的变化，记录观测结果 活
5、动 3：观察古代水钟结构 用水计量时间 学生观察水流速度是否均匀 结合水钟结构，学生思考 水钟如何计时 进一步加深学生对于水 流速度的认知 研讨 1： 水流的速度是均匀 的吗？怎样才能让水以均 匀的速度速度往下流？ 研讨 2： 古代的水钟用水滴有 什么好处？人们是怎样控制 水以均匀的速度往下滴的？ 引发学生对于水钟计时 的更多思考 提炼 数据记录证实水位高低对于 水流速度的变化影响 我们可以自己做个水钟用来 计时吗？ 思考与 拓展 引导学生如何思考制作 水钟 【教学过程】【教学过程】 1.导入 观察洗碗时流水的照片。 教师提问：水可以用来计时吗？ 学生思考：水能否用来计时？水怎样可以用 来计时
6、？ 教师提问：古人是怎样利用水计时的呢？ 学生思考：古人利用水钟计时，水钟是怎样计时的呢？ 教师活动：提炼用水计量时间，引入水钟的概念，并板书。 设计意图：以“流水”导入，从学生的生活经验出发，引发学生对于水是否 可以用来计时以及怎样用来计时的思考，接着教师再次抛出问题： “古人是怎样 利用水计时的呢？”学生思考水钟计时的原理。在学生熟悉和感兴趣的情境里， 提炼出用水计时的科学概念，在此基础上，逐步衍生出新问题。 2.探索 学生活动 1：学生做实验，观察水流的速度。 设计意图： 用水计量时间的的核心问题是流水的是否速度均匀以及如何用来 计时？学生在课堂导入环节被问题吸引，顺利投入到接下来的探索
7、环节，研究水 流的流速是否均匀。 因此， 这里设计学生观察水流的速度的实验， 学生通过实验， 可能会发现水流的速度是均匀的，也可能会认为水流的速度并不均匀，这为后面 测量水流速度的变化的活动提供了必要性。 学生活动 2：学生做实验，测量水流速度的变化，记录观测结果。 设计意图： 水流速度到底是不是均匀的呢？学生自然会想到可以用秒表来测 量一下。于是，进入测量水流速度的变化的活动：测量从 200 毫升水中流出 50 毫升水需要多少时间。通过重复测量，学生会发现：如果孔的大小和初始水位高 度不变，流出相同多的水，所需的时间是相同的；水在下流过程中是不匀速的， 随着水位的下降，水流速度将会越来越慢。
8、观察和测量水流的速度的实验是本课 最主要也是最重要的探究活动，观察、测量水流的速度形成了逐渐递进的结构， 学生通过这两个实验探究和认识了用水计时的原理。 学生活动 3：学生观察古代水钟结构。 设计意图：学生经过观察和测量水流速度的实验，已经认识到水流速度是不 均匀的，水位高低的变化会引起水流速度的变化，保持水位不变才可以保持水流 速度的均匀。在此基础上，学生通过观察古代水钟结构，分析各构件的作用，理 解古人的设计原理， 了解古人如何做到保持水位高度相同从而控制水流速度不变， 从而掌握用水计时的科学知识。 3.研讨问题 （1）水流的速度是否均匀 教师提问引导： 水流的速度是均匀的吗？怎样才能让水
9、以均匀的速度速度往 下流？ 学生思考并用实验验证水位变化会引起水流速度变化， 保持水位不变既可以 保持水流速度不变。 （2）水钟的相关知识 教师提问引导： 古代的水钟用水滴有什么好处？人们是怎样控制水以均匀的 速度往下滴的？ 学生思考水钟用水滴的好处以及人们是怎样控制水以均匀的速度往下滴的， 并与同学交流们自己的观点。 设计意图：研讨问题从水流的速度是否均匀到水钟的相关知识，贯穿于实验 探索的活动过程及之后， 本环节旨在引导学生对于水流速度以及水钟的认知逐渐 深入，进而引发学生对于用水计时的更多思考和求知。 4.思考与拓展 教师引发思考：随着探索实验活动以及研讨问题的进行，我们已经掌握了用 水
10、计时的知识理论基础，那么我们可以自己做个水钟用来计时吗？ 学生思考： 制作水钟需要什么材料和工具？做个什么样的水钟？怎样制作水 钟呢？ 设计意图：学生通过本节课的学习具备了制作水钟的知识理论基础，站在工 程设计的角度， 引导学生如何思考制作水钟， 从而有机会综合所学的各方面知识， 体验科学技术对个人生活和社会发展的影响。 【板书设计（生成【板书设计（生成） 】 【板书说明】【板书说明】 水是否可以计时的关键是水流的速度，水流的速度则收到水位高低的影响， 保持水位高度不变则可以保持水流速度不变，人们根据这个原理制成了水钟，从 而用于计量时间。 【学生记录单设计】【学生记录单设计】 【班级记录表设计】【班级记录表设计】
