1、1 第三单元第三单元计量时间计量时间 1 1. .时间在流逝时间在流逝 【教材分析】 作为单元起始课，本课以时间流逝为主线，学生体验如何计量时间的过程。本课旨在引导学 生来关注、研究时间问题，并通过对燃香钟这一实例的探究、研讨活动，引导学生慢慢进入探索 计时工具的状态：产生研究计时方法的探索渴望，初步掌握研究计时问题的方法，为后面整个单 元的学习做好准备。 教材先提出主题“在时钟发明之前，人们是怎样安排生活和劳作的呢？” ，引导学生进入思考 状态；接着设置了三个探索活动，活动 1：学生交流在没有任何计时工具时，如何根据自然现象 判断时间，活动 2：搜集、阅读资料，交流古人利用太阳进行计时的方法
2、和事例，活动 3：学生通 过实验观察研究“一炷香”的时间；在探索活动的基础上延伸了两个研讨问题。 探索活动 3 蕴含的实验方法计量某事物在一段时间间隔内发生有规律的变化所需的时间 是否一致，以及实验工具、实验后的整理分析思路等，都是具有范例性的，为后续整个单元的研 究提供了基本的研究方法：观测事物在一段时间内的运动变化（如一段香的燃烧， 10 毫升水的 流动，摆摆动 10 次等）所需的时间是否一致，从而探究得出计时工具的计时原理，并体会计时 工具的设计与制作。 【学情分析】 对于学生来说，“时间” 是一个非常熟悉的概念事物， 每天都在和时间打交道， 比如几点上课？ 几点下课？几点放学？涉及到
3、“人类是怎样逐步发展起各种计时方法和工具的？” “现代钟表发明 之前，古人如何计时？”这些问题时，学生可能有所思考，并有一定的探究兴趣。学生在观察研 究“一炷香”的时间时，容易发现香燃烧相同的长度所用的时间是基本相等的，也就是说在一定 条件下，燃香变短的速度是均匀的。但除了这个发现之外，学生还需意识到事物在一段时间内的 运动变化所需的时间一致的这个特点可以用来计时，燃香钟的原理正是利用了这一特点。此外， 蜡烛是否也具有这个特点呢？蜡烛是否可以用来计时呢？ 学生在本课学习中面临的这些问题和需要培养的科学意识，需要教师在教学过程中，对教学 方法、实验材料、操作方法、记录表设计等环节，进行针对性、引
4、导性、精细化的设计。 【教学目标】 科学概念目标： 古人利用天体的运动规律计时。 在一定的条件下，燃香变短的速度基本是均匀的，可以用来计时。 科学探究目标： 能搜集古人计时方法的资料并进行交流。 能观测并记录燃香时间的相关数据。 能就“蜡烛可以计时吗”这一问题结合实验进行讨论，表达自己的观点。 科学态度目标： 有关注计时方法的意识和兴趣。 科学技术社会与环境目标 了解不同的时代有不同的计时工具。 【教学重难点】 重点学生通过实验观察研究“一炷香”的时间，探究燃香的长度变化是否匀速。 难点学生掌握燃香实验活动蕴含的实验方法计量某事物在一段时间间隔内发生有规律 的变化所需的时间是否一致，以及实验工
5、具、实验后的整理分析思路等。 【教学准备】 秒表、香、火柴（打火机） 、记号笔、实验记录单。 【教学过程】 1.导入 2 观察田径比赛 教师提问：在钟表发明之前，人们是怎样安排生活和劳作的呢？怎样知道图中田径运动员的 跑步时间呢？ 学生思考：没有钟表的时候人们是怎样计时的？ 教师活动：提炼学生观点，生成“计量时间”的概念，并板书。 设计意图以“田径比赛”计时切入，从学生的既往经验和原始概念中，提炼出“计量时间” 的科学词汇， 并针对如何计量时间和计时工具达成初步共识。 在一个学生熟悉和感兴趣的情境里， 提炼出一个确定的科学概念，在此基础上，逐步衍生出新问题，引导学生走进课堂主题。 2.探索与研
6、讨 学生活动 1：学生交流在没有任何计时工具时，如何根据自然现象判断时间。 设计意图现代学习和教学理论强调学生的学习是一个自主的建构过程，教师的作用在于通 过与学生的互动来促进和帮助学生的学习。 学生活动 2：搜集、阅读资料，交流古人利用太阳进行计时的方法和事例。 设计意图以学生为主体，学生自己搜集、阅读资料，能激发学生兴趣、符合学生认知发展 规律，与同学交流古人利用太阳进行计时的方法和事例能充分调动学生积极性，使学生愿意主动 学习。 研讨 1：古人曾用过哪些方法计时？这些方法为什么能帮助人们计时？ 设计意图在交流古人利用太阳计时的方法和事例之后， 学生已了解到古人曾利用古观象台、 日晷、圭表
7、等工具计时，教师组织学生进一步思考并讨论： “这些方法为什么能帮助人们计时？” 。 学生在思考和讨论的过程中初步意识到太阳的运动以及引起的影子等事物的变化是有规律的，是 可以用来计时的。 学生活动 3：学生做燃香实验，观察研究“一炷香”的时间。 设计意图学生通过实验观察研究“一炷香”的时间，这个活动是本课的重点。教师创设学 习环境，为学生提供更多自主选择的学习空间和充分的探究式学习机会，学生先思考讨论实验材 料有哪些？实验应该怎样做？实验中的注意事项有哪些？然后再通过小组合作的形式探究燃香的 长度变化是不是匀速的。实验中应注意：把燃香等分成若干份，计量每等份的燃烧时间，做好实 验记录等。学生在
8、教师的指导、组织和支持下，主动参与、动手动脑，发现在一定的条件下燃香 的长度变化基本是匀速的，从而可以用于粗略的计时。这个实验活动蕴含的实验方法计量某 事物在一段时间间隔内发生有规律的变化所需的时间是否一致，以及实验工具、实验后的整理分 析思路等，都是具有范例性的，为本单元中的后续研究做重要的奠基性准备。 研讨 2：蜡烛可以用来计时吗？ 设计意图这个问题既可以作为对学生之前探究燃香钟活动是否有效的检验，也可以看成对 燃香钟的拓展。研讨时，要注意引导学生运用已经获得的发现来分析蜡烛的变化，同时注意燃香 和蜡烛的相似处与不同点，在训练学生的类比思维中，促进学生原有认识经验、策略的科学转化， 启发学
9、生学过的知识和探究发现得来的认识要应用于实际生活。 【教学后记】 2 2. .用水计量时间用水计量时间 【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。 3 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
10、变，怎样解决这个问题呢？本课中影响水流速度的因素主要有水位 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】 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
11、。随着实验的逐渐递进，学生对水流流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】 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： 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： 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保持严谨细致的态度。
12、科学技术社会与环境目标 了解社会的发展会带动计时工具的进步。 【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。 【教学准备】 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？ 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
13、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。 4 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
14、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。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
15、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
16、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
17、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。 【教学后记】 3 3. .我们的水钟我们的水钟 【教材分析】 本课的主要任务是学生经历一个思考方案制订计划实施方案检验成果寻找原因改 进完善的探究活动过程。通过前一课的教学，学生在经历了观察水流的速度的实验和测量水流速 度的变化的实验后，观察学习了水钟的结构和计时的原理，有了制作水钟的欲望和理论基础。 5 本课，学生要运用已掌握的知识设计一个水钟，用图画的形式对自己设计的水钟进行描述， 并要亲自动手制作一个水钟，还要在实践中检验自己的水钟是否能准确计时，以及对水钟的设计 进行改进。 制作水钟是一个技术与
18、工程的实践活动，本课，学生将要经历明确任务设计方案动手制 作测试改进的工程活动过程，这个过程也是一个促进学生思维发展的过程。教科书旨在通过 制作水钟的活动来培养学生的科学素养，通过技术与工程领域的学习使学生有机会综合运用所学 的各方面知识，让学生体会到“做”的成功和乐趣，并养成通过“动手做”解决问题的习惯。 【学情分析】 五年级的学生已经会用绘图法记录观察内容，学生对于绘图并不陌生。但是如果让他们用画 图与文字结合的形式设计一个科学作品，这种经历还是很少的。本课是组织学生开展这方面训练 比较好的机会。 “完成水钟的设计方案”这个环节是一个思维层次比较高的环节，教师引导学生就 水钟类型、水钟计时
19、原理、控制流水速度、刻度设置四方面开展讨论，建构水钟的模型。制作是 操作层面的一个环节，影响因素众多，例如孔过大或过小都会直接关系到水钟的准确性，在制作 和测试完成后，教师要组织学生开展充分的研讨，并且让他们自己提出改进措施。 【教学目标】 科学概念目标： 水钟通过一定的装置，能够保持水在一定的时间内以稳定的速度往下流，从而能用来计时。 我们可以控制水流的速度，从而使水钟计时更加准确。 科学探究目标： 能运用画图和文字描述的方法设计制作水钟的方案。 能利用剪刀、塑料瓶等简单工具和材料制作一个简易的水钟。 能在实际运用过程中对自己的方案进行改进。 经历思考方案制订计划实施方案检验成果寻找原因改进
20、完善的探究过程。 科学态度目标： 在制作水钟的过程中感受到科学制作带来的乐趣。 体会到在科学研究中分工合作与和谐地开展探究都是很重要的。 体验到完成一个科学制作需要不断重复实验，在实验中逐步完善。 科学技术社会与环境目标 经历一项工程的几个主要过程。 【教学重难点】 重点学生要运用已掌握的知识设计一个水钟，并亲自动手制作一个水钟。 难点学生用图画的形式对自己设计的水钟进行描述，在实践中检验自己的水钟是否能准确 计时，以及对水钟的设计进行改进，从而在整个过程中，培养自己的技术认知和工程思维。 【教学准备】 剪刀、美工刀、塑料瓶、秒表（或者手表） 、记号笔、直尺、工字钉、铁架台和透明胶带。 【教学
21、过程】 1.导入 教师提问：我们自己可以做一个水钟吗？ 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？ 教师活动：板书“我们的水钟” 。 设计意图导入承接上一课用水计量时间的拓展问题。通过前一课的教学，学生在经历 了观察水流的速度的实验和测量水流速度的变化的实验后， 观察学习了水钟的结构和计时的原理， 有了制作水钟的欲望和理论基础。 2.明确任务 学生活动： 让我们制作一个计时 10 分钟的水钟。 如右图所示， 我们可以做一个类似的计时器。 设计意图明确工程设计任务，进入课堂正题。 3.设计方案 学生活动：学生想好要制作的水钟的类型、式样、材料、操作步骤等事项。按小组
22、合作完成 6 设计方案，填写实验记录单。在制订方案的时候需要思考的一些必要问题： 第一，准备做一个什么类型的水钟（泄水型或受水型） ，需要选择什么材料制作； 第二，怎么利用这些材料来制作水钟，怎样控制漏水的速度； 第三，如何标出刻度。 设计意图学生站在工程设计的角度，从真实的简单情境里，对问题进行综合分析，这个过 程是一个思维的活动过程，能运用画图和文字描述的方法设计水钟的制作方案。 4.制作 学生活动：学生按照自己的设计加工并组装水钟，分别标出 1 10 分钟的时间刻度，填写 实验记录单。在制作中，学生需注意以下问题： 1 怎样控制漏水的速度？ 2 如何来划分 10 分钟的时间刻度？ 3.
23、设计意图制作是设计方案的实施环节，学生制作水钟。 5.测试并改进 学生活动：学生按小组，合作测试并改进水钟，填写实验记录单。在测试并改进中，学生需 注意以下问题： 1 我们的水钟计时准确吗？ 2 存在哪些问题？ 3. . 教师活动：教师要组织学生开展充分的研讨，并且让他们自己提出改进措施。当学生找到问 题原因后，在思考改进措施的同时，教师要提醒学生在完成技术与工程领域的实践活动时，要考 虑减少材料消耗来节约资源与降低成本，通过缩短工期来提高工作效率。 设计意图这个环节是一个组织学生反思的环节。学生能在实际运用过程中对自己的方案进 行改进。 6.拓展 教师提问：除了水，还可以用哪些能流动的物体来
24、制作计时工具？ 学生活动：学生思考并回答问题。 设计意图迁移所学知识，类比其他计时工具，同时让学生反思水钟在真正使用过程中可能 会遇到的问题和困难，让学生树立创新意识并进一步了解技术的核心是发明，是人们对自然的利 用和改造。 【教学后记】 4 4. .机械摆钟机械摆钟 【教材分析】 在本课，学生从钟摆的摆动开始观察研究，然后自己制作一个简易的摆（制作简单摆的三样 东西是一根绳、 一个绑在绳子一端的重物和一个能把绳子挂起来并让它自由摆动的支架） ， 测量它 在 1 分钟内的摆动次数。学生在测试自己制作的摆后交流研究结果，得到初步共识，并为下一课 提出了待研究的问题。 本课教材设计了两个探索活动，
25、第一个活动是观察钟摆运动的特点，根据测量结果来思考钟 摆运动的特点，即钟摆摆动具有等时性；第二个活动是自己制作一个摆并观察摆运动的特点，在 发现自制摆也具有等时性的基础上，教科书引导 7 学生发现，不同的摆摆动频次并不相同。 【学情分析】 摆钟是怎样来计量时间的？在进行了相应的探索活动之后，学生根据观察的现象和获得的数 据，就可以进行相应的研讨，并最终总结出相关的认识。教师要引导学生思考并解决操作中的一 些问题，如怎么才算是摆动一次（一般需要教师说明，依照惯例，我们把钟摆往返运动看作一个 完整周期，即摆动一次） ，手表计时是否准确等问题。学生通过分析会发现每分钟摆动次数是相同 的，但是不同的小
26、组测量的结果又是不一样的，这为下一课开展摆的研究提出了研究的问题。如 何让学生获得准确的数据？这些操作中需要面对的问题对研究本单元的问题，以及对学生的科学 素养都是至关重要的。 【教学目标】 科学概念目标： 同一个单摆在相同时间内摆动次数相同，这就是摆的等时性。根据这种性质，人们制成了摆 钟，使时间的计量误差更小。 科学探究目标： 能较准确地重复观测钟摆及自制摆每分钟的摆动次数。 能根据钟摆的特点动手制作一个单摆。 科学态度目标： 准确地测量摆的摆动次数，理解重复实验的意义。 发展研究计时工具的兴趣。 科学技术社会与环境目标 了解社会的需求是科学技术发展的动力。 【教学重难点】 重点通过实验探
27、究摆的等时性，即同一个单摆在相同时间内摆动次数相同。 难点在重复观测钟摆和观察自制摆的过程中，学生探究得出摆的等时性以及不同摆的摆动 速度不同。 【教学准备】 手表（秒表） 、摆锤（螺帽或其他重物） 、摆绳（棉线） 、支架（铁架台或其他支架） 、记录表、 大摆钟。 【教学过程】 1.导入 观察摆钟。 教师提问：摆钟有哪些结构组成？分别叫什么名字？摆钟是通过怎样的方式计时的呢？ 学生思考：摆钟各部分的名字和摆钟是怎样计时的。 教师活动：提炼学生观点，生成“摆动计时”的概念，并板书。 设计意图引导学生认识摆钟各部分的结构及名字，区分钟摆和摆钟的概念，从摆钟计时中 提取摆动计时的科学词汇，通过提出问
28、题： “摆钟是通过怎样的方式计时的呢”以引导学生针对该 问题观察摆钟并进入下面的学习。 2.探索 学生活动 1：观察钟摆运动的特点，填写机械摆钟实验记录单，要求包括： 观测钟摆 1 分钟摆动的次数，并记录。 重复测量钟摆 1 分钟摆动的次数，并记录。 根据测量结果，思考钟摆运动的特点。 设计意图学生通过对摆钟的观察， 不难发现摆钟是利用钟摆连续的摆动带动指针来计时的， 那么钟摆的摆动有什么特点呢？它每分钟摆动几次呢？有了这些疑问，学生自然会对“测量钟摆 1 分钟摆动的次数”的活动产生兴趣。这项探索活动对学生提出了具体的要求，提醒学生根据测 量结果来思考钟摆运动的特点，即钟摆摆动具有等时性(相同
29、时间内的摆动次数相同)。当学生认 识到单摆有这样的特点后，就自然能理解它为何能被用于制作计时的工具。 学生活动 2：自制一个摆，观察钟摆运动的特点，填写机械摆钟实验记录单，并在黑板 8 上填写自己小组的数据，要求包括： 拿一根细绳，上端固定，下端挂上一个小重物，做成一个简单的摆。 让我们的摆自由摆动，幅度不要太大，测量并记录它 1 分钟摆动的次数。 重复多次，测量并记录我们的摆 1 分钟摆动的次数。 设计意图这个探索活动让学生自己制作一个简单的摆，然后观察它在摆动的时候有什么特 点，学生容易发现自制的摆也具有等时性。除了填写机械摆钟实验记录单，学生还需在黑板 上填写自己小组的数据，这样方便发现
30、不同的摆的摆动频次并不相同，从而为后面的研究提出了 问题。 3.研讨 （1）根据统计结果，说说有什么发现。 教师提问引导：根据上面的探索活动的统计结果，我们有什么发现？ 学生思考摆动运动的特点， 发现摆动具有等时性(相同时间内的摆动次数相同和不同的摆的摆 动频次并不相同。 （2）我们还观察到摆的运动有什么特点？ 教师提问引导：说说你还观察到摆的运动有什么特点。 学生补充并交流其他的发现，比如摆动幅度越来越小。 设计意图这两个问题的研讨不是独立的教学环节，而是与探索部分的活动紧密结合的。在 进行了相应的探索活动之后，学生根据观察的现象和获得的数据，就可以进行相应的研讨，并最 终总结出相关的认识。
31、 4.拓展 教师提问：摆的快慢与什么因素有关？ 学生思考影响摆的快慢的因素。 设计意图为下一课的研究埋下了伏笔。 【教学后记】 5 5. .摆的快慢摆的快慢 【教材分析】 本课教材出自教科版科学五级上册计量时间单元的第 5 课。在上一课中，学生已经发现 不同的摆在 1 分钟内摆动的次数是不一样的。有的摆摆动快，有的摆摆动慢。本课主要研究影响 摆的快慢的因素（摆锤重量和摆绳长度） 。课程设计了聚焦、探索和研讨三个板块，层层递进，环 环相扣。 本课教材围绕“摆的快慢”影响因素，设计了 3 个活动。第一个活动是思考、讨论影响摆的 摆动快慢的因素，试着作出推测；第二个活动是探究摆的快慢与摆锤质量的关系
32、；第三个活动是 探究摆的快慢与摆绳长短的关系。在实验活动中掌握对比实验的研究方法，学会分析实验数据， 得出实验结论。 【学情分析】 不同的摆在一定时间内摆动的次数各不相同，这是学生在上一节课中通过测量摆的摆动次数 的时候发现的。同时学生在学习以及生活中也发现了，有的摆摆动快，而有的摆摆动慢。但为什 么在相同的时间内，不同的摆摆动的次数不一样呢？摆的快慢与什么因素有关？这些都是学生在 本课学习中面临的问题，需要在教学过程中引导学生进行猜测和讨论，并根据研讨内容的要求， 在实验材料、操作方法、记录单设计等环节进行精细化设计，引导学生通过实验来研究。 9 【教学目标】 科学概念目标 改变摆锤质量不能
33、改变摆的快慢； 摆绳长度会影响摆的快慢：摆绳越短摆动得越快，摆绳越长摆动得越慢。 科学探究目标 能根据已有的实验现象推测摆的摆动快慢与什么因素有关。 能有效开展改变摆锤质量、摆绳长度对摆的快慢是否产生影响的实验研究。 能对实验的结果进行分析，并能根据分析进行预测。 科学态度目标 初步意识到获得精确的测量结果是需要反复测量的。 意识到在实验中细心观察并发现新的问题是很重要的。 科学、技术、社会与环境（STSE）目标 了解人类的好奇心是科学技术发展的动力。 【教学重难点】 重点通过实验探究摆锤质量和摆绳长度对摆的快慢的影响。 难点根据实验结果进行对比分析得出结论，并把多种因素的共同影响进行综合考虑
34、，提出 一个符合实际情况的解释。 【教学准备】 单摆：包含桌面夹,摆刻度盘,重量成比例摆锤；秒表。 1.单摆来源：小牛顿科教 2.摆锤规格：10g、20g、30g 3.摆绳规格：短、中、长 【教学过程】 1.导入 观察单摆的结构特点，复习摆的等时性。 教师提问：不同的摆自由摆动的快慢都一样吗？（出示几种不同的摆摆动的情况动图）摆的 快慢与什么有关？ 学生思考：不同的摆自由摆动的快慢是否一样？什么因素会影响摆的快慢？ 教师活动：提炼学生观点，揭示研究课题，并板书：摆的快慢。 设计意图以复习摆的知识为导入，以提问的方式引导学生直接进入本节课研究的课题，可 以快速激发学生对研究摆的兴趣，使学生快速进
35、入学习状态。学生对摆已经不陌生，因此学生也 有话可说。至于什么因素会影响摆的快慢，在导入课程的环节里，学生只需要大概思考，不需要 面面俱到，老师也不需要在此环节进行全面的总结。 2.作出假设 教师活动：将单摆发给学生，组织学生小组讨论并推测摆的快慢与什么有关。 学生活动：小组展开讨论，推测摆的快慢与什么有关。 （摆锤质量、摆绳长短等，如出现摆的 幅度这个因素，可以引导学生回忆上节课的实验） 设计意图学生对单摆结构的熟悉情况直接会影响他们对影响摆的快慢的因素的猜测，因此 在学生讨论和作出假设时，给予单摆实物可以帮助学生组织讨论和思考。将抽象的知识可视化， 学生容易理解和接受。大部分学生可能会提出
36、摆的幅度影响摆的快慢的假设，为了节省后面实验 验证的时间，建议引导学生回忆上节课的实验（或者用准备好的视频） ，解释摆的幅度实际上对摆 的快慢基本没有影响，引导学生集中研究摆锤质量和摆绳长短对摆的快慢的影响。 3.实验验证 （1）摆锤质量对摆的快慢的影响 教师提问引导：如何能让摆的摆动更快？改变摆锤质量对摆摆动的快慢有什么影响？如何进 行实验验证，要改变什么条件？哪些条件需要保持不变？ 学生思考并用实验数据验证摆锤的质量不影响摆的快慢。 （2）摆绳长短对摆的快慢的影响 10 教师提问引导：如果将摆绳的长短改变，摆的快慢会受到影响吗？又如何进行实验验证，要 改变什么条件？哪些条件需要保持不变？
37、学生思考并用实验搜集数据，通过数据分析，摆绳的长短会影响摆摆动的快慢，摆绳越短摆 动得越快，摆绳越长摆动得越慢。 设计意图在作出假设的环节中引导学生生成有研究价值的问题，从摆锤质量对摆的快慢的 影响分析，到摆绳长短对摆的快慢的影响分析，逐一击破，找到真正影响摆的快慢的因素。同时， 学生在实验过程中不断提高对比实验的设计思维，这也是本环节的重要目的。 4.结果研讨 教师提问引发思考：摆的快慢与什么因素有关？我们是怎么知道的？实验结果有验证我们哪 些推测呢？ 学生思考：从实验数据进行深入的分析，以回答“我们是怎么知道（摆的快慢与哪些因素有 关）的？”这一重要、更值得思考的问题。 教师接着提问引发思
38、考：摆的快慢与摆绳长短有什么关系？ 学生思考：从实验数据进行深入的分析，明确地知道摆绳越短摆动得越快，摆绳越长摆动得 越慢。 设计意图学生在研讨环节，可以进一步全面地掌握本节课的重难点，既是对课堂的总结又 是智的提升。 【教学后记】 6 6. .制作钟摆制作钟摆 【教材分析】 本课教材出自教科版科学五级上册计量时间单元的第 6 课。在上一课中，学生通过研究 已经发现，摆的摆动快慢与摆绳长短有关。摆绳越长摆动就越慢，摆绳越短摆动就越快。本课又 为学生的研究设置了新问题， 机械摆钟里的钟摆每分钟摆动 60 次， 如果要制作一个 1 分钟正好摆 动 60 次的摆，该怎样来制作呢？ 本课教材围绕“制作
39、钟摆”的项目要求，设计了 4 个环节。第一个环节是明确任务，即制作 一个 1 分钟正好摆动 60 次的摆；第二个环节是设计方案，让学生头脑风暴，确定一个最佳的设计 方案；第三个环节是制作与测试，利用材料组装一个简易的“钟摆” ，并反复测试，不断调整和记 录， 完成制作； 最后一个环节是研讨， 深入思考和总结。 本课教材内容充分体现了小学科学与 STEM 教育有效融合的策略：定义问题设计与再设计建立模型检验与再检验数据分析交流结 果（含评价） 。 【学情分析】 摆绳越长摆动就越慢，摆绳越短摆动就越快。这是学生在上一节课中通过研究发现的。同时 学生在学习我们的水钟时，经历过工程设计的环节，因此对本
40、节课教材的环节比较熟悉。另 外，五年级的学生已具备一定的动手能力和小组合作的精神，能够比较顺利地完成钟摆的制作， 测试和调整。 【教学目标】 科学概念目标 摆的摆动快慢与摆绳长度有关； 同一个摆，摆绳长度越长，摆动越慢；摆绳长度越短，摆动越快。 科学探究目标 11 能在真实的情景中研究摆绳长度如何影响摆动快慢，不断地调整摆，直至每分钟正好摆动 60 次。 能运用测量与比较的方法来研究摆的摆动快慢。 科学态度目标 认识到细心观察与准确测量的重要性。 对新问题的研究保持积极的探究欲望，体会制作钟摆的乐趣。 科学、技术、社会与环境（STSE）目标 意识到人类对产品需要不断地改进以适应现实的需求。 【
41、教学重难点】 重点在真实情境中研究摆长如何影响摆的快慢。 难点调制出一个 1 分钟正好摆动 60 次的摆。 【教学准备】 铁架台、细绳、软尺、记号笔、空心小球、螺母、强力磁铁、回形针、秒表 1.秒表来源：小牛顿科教 2.本次的实验材料不需要都用到，可以让小组自主选择，各取所需，让制作的钟摆更具多样 性。 【教学过程】 1.定义问题 聚焦问题情境，明确任务 教师提问：老师家的机械摆钟（展示图片）出现了故障，我发现钟摆 1 分钟内摆动不到 60 次，怎么回事呢？怎么样才能让钟摆 1 分钟内刚好摆动 60 次呢？ 学生思考：摆的摆动快慢与摆绳长短有关。摆绳越长，摆动越慢；摆绳越短，摆动越慢。是 否可
42、以用调节摆绳长短的方法来调节摆的快慢？ 教师活动：肯定学生的想法，明确本节课的任务：制作一个 1 分钟正好摆动 60 次的摆。板书 课题：制作钟摆。 设计意图创设真实的问题情境， 可以激发学生进行项目设计的兴趣， 同时以任务驱动学习， 学生的参与感会更加强烈，动力会更足，目标会更加明确。教师提问机械摆钟出现故障的原因， 目的是让学生温故而知新，加强学生对知识学以致用的体验。明确任务时，也定义了项目问题： 如何调节摆绳的长短？如何确保制作的钟摆 1 分钟刚好摆动 60 次？触发学生深入思考。 2.设计与再设计 （1）明确评价量规和小组分工 教师活动：优秀作品的小组将被邀请参加机械摆钟的维修活动，
43、那么，什么样的小组作品才 算得上优秀呢？ 学生活动：小组展开讨论，明确评价量规（计时准确、易操作性、时间成本等） 。 教师活动：引导学生进行小组分工合作。 学生活动：小组讨论，明确各个组员的角色（设计员，材料员，制作员，测试员，宣传员） 。 （2）材料的介绍 教师活动：将本次项目提供的各种材料进行详细的介绍，特别是空心小球和强力磁铁的使用 （现场演示：将螺母装进空心小球中，绳子一端夹在小球里，另一端通过强力磁铁与铁架台连接， 可以减少或者不使用绳子的捆绑法） 。 学生活动：明确各种材料的用途，小组讨论，选择制作材料。 （3）设计钟摆模型 教师提问：如何更快或更简单地制作一个 1 分钟正好摆动
44、60 次的摆？ 学生思考：每分钟摆动 60 次的摆，摆绳长度应该大致调整在哪个长度范围？ 教师活动：引导学生根据目前已有经验大体确定摆绳的长度，把摆绳调整到这个长度并摆动 起来，测试 1 分钟摆动几次。 学生活动：根据已有经验确定摆绳长度，并测试 1 分钟摆动几次。 教师活动：引导学生思考，第二次调试的摆绳长度应该怎么确定，是每次减少 5 厘米进行调 12 试，还是取上一次测量数值的一半进行调试等。 学生活动:小组讨论，深入思考，并用图文并茂的方式制订出自己小组的设计方案。 教师活动：教师巡视指导，总结提醒设计过程中可能出现的问题。 学生活动：学生针对自己小组的作品进行改进和再设计，确定最终的
45、设计方案。 设计意图在正式进行作品设计之前，明确评价量规和明确小组分工，介绍制作材料，都是 非常必要和重要的。评价先行，让学生进行项目设计时目标明确。小组成员分工明确，不会存在 “游手好闲”的成员，人人有事干，提高效率。本次项目活动的材料不需要都选择，小组讨论选 择需要的材料即可，材料的丰富性有利于作品的多样性。通过学生讨论，用图文并茂的方式绘制 设计图，有利于学生后续制作和合作的开展。 3.建立模型 教师活动：组织材料的分发，引导学生有秩序地进行钟摆模型的制作。 学生活动：小组内分工合作，根据设计图和材料进行钟摆的制作。 教师活动：教师巡视各小组的组装情况，视情况对各小组适当指导。 设计意图
46、经过前期多个环节的铺垫，材料员有秩序地进行材料地领取，其他成员在组长的 指挥下有序地制作钟摆。在此需要提醒学生，不是只有制作员才可以参与作品的制作，而是所有 成员在这个环节都需要贡献自己的一份力量。 4.检验与再检验 教师活动：教师引导学生反复测试，不断调整和记录，使制作完成得摆正好 1 分钟摆动 60 次。 学生活动：学生按照设计方案进行反复测试，并将每一次测试的结果记录在“1 分钟摆动次 数记录表”中。学生不断调整自己的测试方法，掌握每次调整的幅度，最终制作 1 分钟摆动 60 次的摆。 设计意图让学生在测试的过程中调整自己的测试方法，在实践中不断追求计时最精准的钟 摆。 5.数据分析 教
47、师活动：展示项目评价表，接下来先完成计时准确这一维度的评价。引导学生将作品摆放 在展示台上相应的位置，老师统一计时 1 分钟，各组测试员交叉测试摆的摆动次数，记录在项目 评价表对应的组别上。 学生活动：学生按照老师的指令，进行班级测试。 教师活动：请各个小组将完成作品的时间填写在项目评价表上，分析时间成本。同时统一测 试钟摆的操作性，以 ABC 等级进行评价。 学生活动：进行数据分析。 设计意图计时准确是评价钟摆作品是否优秀的最重要的标准，至于时间成本和易操作性， 可以视上课的具体情况决定是否呈现。 利用项目评价量表， 将数据 “可视化” ， 有利于数据的分析。 6.交流结果（含评价） 教师提
48、问：你们对自己的作品还满意吗？你觉得哪个小组的作品是最优秀的？接下来我们进 行成果交流会吧。 学生活动：利用少量的时间进行组内总结与分析，思考：一个优秀的钟摆作品最重要的标准 是什么？达到这个标准了吗？不足之处有哪些？下次改进的话，会从哪些方面进行改进？ 教师活动：组织小组成员上展示台进行宣传介绍作品。 学生活动：上展示台进行宣传介绍作品。 教师提问：1 分钟摆动 60 次的摆钟，它的摆绳长短有什么特点？ 学生活动：小组研讨，结合设计及制作的过程来发表对这个问题的看法。 设计意图利用少量的时间讨论及总结本小组的作品， 让学生更加了解自己的作品小组情况， 有利于后续小组宣传作品的开展。成果交流会
49、的开展，一方面可以让学生多方面的展示自己的成 果，另一方面，可以借助别组的经验，对自己小组项目设计进行再改进。如果时间有限，可以请 有代表的小组上台展示，不一定需要所有小组都上台展示。 【教学后记】 13 7 7. .计量时间和我们的生活计量时间和我们的生活 【教材分析】 本课教材出自教科版科学五级上册计量时间单元的第 7 课，也是本单元的最后一课，在 本单元起到总结的作用。前面 6 课是让学生经历设计和制作几种古代计时工具模型的过程，从而 认识到科学技术通过促进人们的生活方式、思维方式的变革来推动社会发展。 本课教材以“在现代生活里，人们对精确计时又做出了哪些努力呢”问题为导入，设计了 2
50、个探索活动。 第一个是总结和比较人类计时工具的演变； 第二个是调查和了解精确计时的重要性。 在探索活动中，学生对已有的计时工具进行比较，归纳计时工具的设计原理，结合实际生活，认 识到精确计时的重要性。 【学情分析】 通过前面 6 课的学习，学生已经对人类历史上出现的计时工具有了基本的了解，也认识到科 学技术通过促进人们的生活方式、思维方式的变革来推动社会发展。但是，学生对于不同计时工 具的区别和联系还缺乏系统的认识。通过本课的学习，学生将对这些计时工具的计时原理进行归 纳。 【教学目标】 科学概念目标 计时工具的设计运用了物体运动周期性变化的规律。 科学探究目标 能通过表格的方式调查和比较人类
