1、小学五年级科学上（第三单元）义务教育科学课程标准（2022年版）微能力2.0认证-中小学作业设计大赛目 录作业设计方案撰写：TFCF优秀获奖作品3教科版五年级上册第三单元计量时间一、单元信息基本信息学科年级学期教材版本单元名称科学五年级第一学期教科版计量时间单 元组织方式团自然单元 重组单元课 时 信 息序号课时名称对应教材内容1第三单元第1课时间在流逝2第三单元第2课用水计量时间3第三单元第3课我们的水钟4第三单元第4课机械摆钟5第三单元第5课摆的快慢6第三单元第6课制作钟摆7第三单元第7课计量时间和我们的生活二、单元分析( 一) 课标要求学习内容5-6年级学习目标计时工具的发展对人类的影响
2、。知道重大的发明和技术会给人类社会发展带来的深远影响和变化。模拟设计和制作水钟、摆钟等计时工具。将自己简单的创意转化为模型或实物。制作、改进可以实际计时的工具。简单评估完成一个产品或系统的可行性，预想使用效果。- 1 -教科版五年级上册第三单元计量时间(二) 教材分析时间在流逝1.知识框架用水计量时间我们的水钟计量时间机械摆钟摆的快慢制作钟摆计量时间和我们的生活2.内在逻辑分析本单元学习计时工具的发展史是与整个人类文明发展史同步的。首先简要了解一些 古代计时方法，然后开展“一炷香”时间的研究。这项研究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所需的时间是否一致。
3、学生在认 识燃香钟并了解燃香钟受外界因素影响的局限性的基础上，进而开始关注、研究水钟。 学生在对水流特点认识的基础上，开始设计制作自己的水钟。通过研究摆钟，进一步提 高计时的精确性。学生讨论、预测并且实验验证哪些因素影响摆的摆动速度，学生将设 计制作一个单摆。学生回顾本单元探究过的几种计时工具，调查比较人类计时工具的演 变，归纳并初步发现自然界一些周期性运动的事物可用于计时。引导学生关注计时和我 们生活的关系，举例说明精确计时对我们生活的重要性，以及计时不精确可能导致的严 重后果。最后，期望学生将所学用于生活实践，在实际生活中关注计时，珍惜时间，准 确用时。(三) 学情分析基础知识：同学们在一
4、、二年级的数学课上已经认识过钟表，在三年级的道德与法 治课也学习过时间的奥秘一课，对时间的认识已经积累了一定的经验。能力水平：伴随着年龄的增加，五年级的学生对人类文明的发展史已经有了基本的 了解，但对计时工具的发展了解还不全面。已经知道了工程和技术产品能够改变生产和 生活，体会到了使用工具的优越性，但设计和制作工具的能力还有待提高。生活经验：在平时的生活中也经常见到或者用到时间的计量工具，比如摆钟、手机、 电话手表、闹钟等。所以同学们对本单元已经有了良好的前概念。三、单元学习目标学生在本单元的学习中，要大致了解人类计时工具发展的几个比较典型的阶段： 燃香钟水钟摆钟。学生要学会观察、研究这些不同
5、计时工具的差异性，以及保障 计时准确的科学原理。当学生回顾整理整个单元的研究时，可以清晰地认识到：具有- 2 -教科版五年级上册第三单元计量时间一定周期性运动的事物可用于计时。依据课程标准的要求，结合对学生教材分析的结果和重新整合教学内容，确 定本单元以下学习目标。科学概念目标 燃香、水流在一定情况下匀速变化，单摆具有等时性。这些具有周期性运动特 点的事物可以用来计时。 计时工具准确性的提高主要依靠设计、材料等的改进。科学探究目标 能观察和记录燃香长度变化的信息。 能辨别和控制实验中的可变因素。 能预测和测试怎样改变一个可变因素从而影响实验结果。 能解释结果并能总结可变因素是如何改变、影响实验
6、结果的。会用图表等记录、 整理、交流信息。 会设计、制作和改进“水钟”“摆钟”等简易计时器。能通过阅读和研究科学 资料来获取更多的信息。科学态度目标 发展探究时间以及计时工具的兴趣。意识到重复实验证实结果的重要性。 欣赏前人在测量时间和解释自然现象方面所做的贡献。初步体验到科学技术与 人们生活的密切关系。科学、技术、社会与环境目标 体会社会的需求是计时工具发展的动力。 体会计时技术的发展和应用影响着社会发展。 意识到人们一直在寻求精确的计时方法。随着科学和技术的发展，人们制 作的计时工具越来越精确。单元词汇日晷：又称“日规”，是中国古代利用日影变化测定时刻的天文仪器，通常由 晷针和晷盘 (带刻
7、度的表座) 组成。利用日晷计时的方法是人类在计时领域的重大 发明， 这项发明被人类沿用达几千年之久。水钟：水钟在中国又称“刻漏”“漏壶”。根据等时性原理，滴水计时有两种 方法：一种是利用特殊容器记录水漏完的时间 (泄水型) ；另一种是底部不开口的 容器，记录它用多少时间把水装满 (受水型) 。中国的水钟，最早是泄水型，后来 泄水型与受水型同时并用或两者合一。自公元 85 年左右，浮子上装有漏箭的受水 型漏壶逐渐流行，并被广泛使用。宋代苏颂研制的水运仪象台，是当时世界上最先 进的计时仪器。摆钟：摆钟是一种时钟，发明于17世纪中叶，是根据单摆定律制造的。摆钟用 摆锤控制其他机件，使钟走得快慢均匀，
8、一般能报点，并由发条提供能量使其摆动。钟摆：时钟机件的一部分，是根据单摆原理制成的，常用于调节时钟或其他机械 的运动件。- 3 -教科版五年级上册第三单元计量时间四、单元作业目标本单元的主题是关于人类计时工具的发展，计时工具贴近学生的生活。因此本单 元的作业目标紧紧围绕着计时工具的发展史展开。设计如下：基础型目标： 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。 了解不同的时代有不同的计时工具。 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
9、计 时的方法。 了解社会的发展会带动计时工具的进步。 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。 了解社会的需求是科学技术发展的动力。 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。 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。 了解人类的好奇心是科学技术发展的动力。 认识到人类设计不同的计时工具来满足不同的用途和需求。 认识到科技的进步能更好地造福人类。 意识到科学技术的发展和应
10、用影响着社会的发展。拓展型目标： 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设计方案进行改进。 能根据钟摆的特点动手制作一个单摆。 能在真实的情境中研究摆绳长度如何影响摆动快慢，不断地调整摆绳长度，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。探究型目标： 会设计、制作和改进“水钟”“摆钟”等简易计时器。能通过阅读和研究科学 资料来获取更多的信息。 能通过表格的方式调查和比较人类计时工具的演变。 能调查因时间的不精准给人类生活造成麻烦的一些事件。- 4 -教科版五年级上册第三单
11、元计量时间五、单元作业整体设计思路依据我国教育部制定的科学课程标准中指出： “小学科学课程是以培养学生 科学素养为宗旨的科学启蒙课程。 ”为了达成培养、提高学生科学素养的宗旨。本单 元作业整体设计思路从以下三个方面入手： 以时间为线索：课前作业、课内作业、课后作业； 以完成作业的手段为线索：查阅资料类、实验操作类、分析整理类、设计制 作类； 以进阶程度分为：基础型、拓展型、探究型。课前作业：本着“省时、高效、减负”的原则，课前作业不但能激发他们的好奇 心、求知欲，拓展他们的知识面，更能提高课堂教学效率。课内作业：抓住学生急于求知的思维最佳时刻，进行指导。课后作业：巩固所学知识，是课堂教学的延续
12、，作业有明确的要求和必要的指导。 贯彻因材施教的原则，注意培养学生课后作业的良好习惯。并对学生课后作业及时检 查与评定，并且评定原则多样性。查阅资料类：培养学生收集资料、整理资料的能力。实验操作类：培养良好的科学实验习惯和态度。分析整理类：提取更多有用的信息，发挥实验资料的效能，得到比较准确的科学 结论。设计制作类：培养学生设计、制作和改进实验方案的能力以及动手操作的能力。基础型：注重培训学生的基本能力，促进学生基本素质的发展。拓展型：注重提升学生科学素养、培养学生知识与社会实践相结合的能力。满足 学生向不同方向与不同层次发展的需要以及适应社会多样化的需求。探究型：培养学生的探究态度和能力，促
13、进学生学会学习，激励学生自主、合作、 探究。- 5 -教科版五年级上册第三单元计量时间六、课时作业课题：1 时间在流逝作业内容预计时间评价设计作业分析设计意图课 前查阅资料：在钟表发明 之前，古人是怎样安排生活 和劳作的的呢？ 搜集古人 计 时 方 法 的 资 料 。5-10分钟方式：互评、点评。标准：采取语 言鼓励评价。查阅资料类 基础型了 解 古 人 的 计 时 方 法。引导学生 迅 速 进 入 思 考 研 究 该 问 题的状态。课 内1.燃香计时，应将其放在 (填有风或无风) 环 境中。2.“一炷香”的时间大约为 ( ) 。A. 一个小时B. 一天C. 10分钟1-2 分 钟参 考 答
14、案 或 提示： 1.无风2.A 。进 一 步 巩 固 实验数据，让 模 糊 的 概 念 凸显出来，让 学 生 从 “ 模 糊 ” 到 “ 清 楚”。加强学 生 对 知 识 的 理 解 和 应 用 能力。课 后完成蜡烛燃烧时间记录20-25 分钟方式： 自评、 点评。标准：采取语 言鼓励评价。实验操作类 探究型引 导 学 生 运 用 已 经 获 得 的 发 现 来 分 析 蜡 烛 的变化，学过 的 知 识 和 探 究 发 现 得 来 的认识，要运 用 于 实 际 生 活。表- 6 -课题：2 用水计量时间作业内容预计时间评价设计作业分析设计意图课 前查阅古代水钟相关资料。3-5分钟方式：互评。标
15、准：星级评 价。查阅资料类 基础型培 养 学 生收集资料、 整 理 资 料 的 能力。理解古 人 的 聪 明 才 智，对古人的 智 慧 创 作 产 生敬佩之情。课 内1. 判断在200毫升水的滴 漏实验中，前50毫升水和最 后50毫升水流出所需要的 时间是一样的。 ( )2. 选择滴漏的流水速度 与 ( ) 无关。A. 漏水孔的大小B. 滴漏中的水位C. 容器中水的颜色1-3分钟钟参 考 答 案 或 提示：1.2.C。通 过 练 习 检 测 学 生 对 知 识 与 技 能 的 掌 握 情 况。进一步加 深 用 水 计 时 的原理，完善 对 水 流 速 度 的认识，意识 到 流 速 均 匀 的
16、物 质 可 以 用来计时课 后制作简易水钟。10-15分钟方式：点评。标准：采取语 言鼓励评价。设计制作类 探究型培 养 学 生设计、制作 和 改 进 实 验 方 案 的 能 力 以 及 动 手 操 作的能力。- 7 -教科版五年级上册第三单元计量时间课题：3 我们的水钟作业内容预计时间评价设计作业分析设计意图课 前学生先用画图和文字的形式 描述设计制作一个计时10分钟的 水钟方案。10-15分钟方 式 ： 互 评。标准：星级 评价。设 计 制 作 类拓展型培养学 生设计实验 方 案 的 能 力。课 内1. 判断我们制作的水钟能精确 计量时间。 ( )2. 选择影响水钟计时准确性的 因素有很多
17、，其中最关键的是( )。A. 容器越大越好保证水流速度均匀B. 滴水孔尽量小2-3分 钟参 考 答 案 或 提 示 ： 1.2.B 。检测学 生对知识与 技能的掌握 情况，有助 于学生深刻 理解水钟的 计时原理。课 后制作一个沙漏10-15分钟方 式 ： 自 评、互评。标准：语言 鼓励设 计 制 作 类探究型体验完 成一个科学 制作需要不 断 重 复 实 验，在实验 中 逐 步 完 善,并为本 单元研究其 他的计时工 具 埋 下 伏 笔。- 8 -教科版五年级上册第三单元计量时间课题：4 机械摆钟作业内容预计时间评价设计作业分析设计意图课 前科学零距离：了解世界 上第一个做出摆钟的科学 家克里
18、斯.惠更斯58分钟方式： 自评。标准：星级评 价。查阅资料类 基础型理 解 科 学 技 术 推 动 了 社 会 的 进 步，方便了人 们的生活。课 内1. 填空钟摆一分钟摆动 ( ) 次。2. 选择根据摆的 ( ) 人们制成了摆钟。A. 简易性B. 准确性 等时性23分钟参 考 答 案 或 提示：1.602.C 。理 解 摆 钟 的 原 理 单 摆 的 等 时，摆钟使时 间 的 计 量 误 差更小。课 后体验生活中的摆 荡秋千3-5分钟方式：互评标准：星级评 价查阅资料类 拓展型拓 展 课 外知识，进一 步 加 深 对 摆 认识。- 9 -教科版五年级上册第三单元计量时间课题：5 摆的快慢作业
19、内容预计时间评价设计作业分析设计意图课 前思考摆由哪几部分组 成？3-5分钟方式：互评。标准：语言鼓 励分析整理类 基础型为 本 课 的 探 究 主 题 摆 的 快慢做准备。课 内1. 判断钟摆的快慢与摆 锤质量无关，与摆绳长度有 关 。 ( )2. 选择小芳想将一个一 分钟摆动55次的摆改成一 个1分钟摆动60次的摆，下 面做法正确的是 ( ) 。A. 增加摆锤的质量B. 缩短摆绳的长度C. 增加摆绳的长度23分钟参考答案或 提示：1.2.B 。通 过 练 习 进 一 步 巩 固 改 变 摆 锤 质 量 不 能 改 变摆的快慢， 摆 长 度 影 响 摆的快慢：摆 绳越短，摆动 速度越快。课
20、后课下亲自体验，以上两 个秋千选择哪一个，荡的更 快？并根据课堂学习的摆 的知识来解释原因。5-10分钟方式：互评、 点评标准：星级评 价、语言鼓励实验操作类 探究型能 运 用 科 学 知 识 解 决 生 活 中 的 问题。生活经 验 又 加 深 对 知 识 的 理 解 和认识。- 10 -教科版五年级上册第三单元计量时间课题：6 制作钟摆作业内容预计时间评价设计作业分析设计意图课 前科学零距离：了解摆钟 的原理10-15分钟方式：互评。标准：星级评 价。设计制作类 拓展型对 新 问 题 的 研 究 保 持 积 极 的 探 究欲望。课 内1. 判断同一个摆，摆绳越 长，摆动越快，摆绳越短， 摆
21、动越慢。 ( )2. 选择在“制作一个1分 钟摆动60次的摆”的实验 中，下列做法可以节省时间 的是 ( )A.在制作完摆后，测量出摆 6秒的摆动次数是否为60次 B.在制作完摆后，每摆动一 次测量一次时间，看是否为 1秒钟摆1次C.在制作完摆后，测量出摆 15秒的摆动次数是否为15 次2-3分钟参考答案或 提示：1.2.C 。通 过 练 习 进 一 步 理 解“制作一 个1分钟摆 动 60 次 的 摆 ” 的 实 验。课 后拓展：怎样使摆钟更精确。5-8分钟方式： 自评、标准：星级评 价查阅资料类 基础型拓 展 课 外知识，进一 步 加 深 对 摆 的认知。- 11 -教科版五年级上册第三单
22、元计量时间课题：7 计量时间和我们的生活作业内容预计时间评价设计作业分析设计意图课 前调查我校2021-2022学 年作息时间表，你有什么发 现？5-8分钟方式： 自评、 互评。标准：星级评 价。查阅资料类 基础型提 高 课 堂效率。课 内1. 判断现代社会，时间的 误差可能会带来灾难性的 后果。 ( )2. 选择下列事例需要精 确计时的是 ( )A. 航天器的发射B. 睡觉的时间C. 看电视的时间2-3分钟参考答案或 提示：1.2.A 。体 会 计 时 工 具 的 精 确 度 对 人 们 的生活、出行 等 方 面 的 影 响，以及帮助 人 类 更 好 地 探 索 我 们 未 知的领域。课 后
23、查阅资料：在没有导航 仪年代，航行在大海上的船 员，是如何辨别自己所在的 位置。5-8分钟方式： 自评、 点评标准：星级评 价、语言鼓励查阅资料拓展型拓 宽 领 域探新知，知 识 运 用巧 迁 移。- 12 -教科版五年级上册第三单元计量时间七、单元质量检测作业( 一) 单元质量检测作业内容(1、2题为判断题，3-6题为选择题,7题为连线题)1.时间的流逝是由慢到快的。 ( )2.摆锤质量越大，摆每分钟摆动的越快。 ( )3.在下面的计时工具中， ( )的计时精确度是最高的。A.石英钟表 B.钟摆 C.水钟4.古代水钟，溢水口的作用是什么？ ( )溢水 口 A.避免浪费，节约用水 B.保持干净
24、整洁 C.保持出水口水流速度不变5.在1分钟内摆动次数最多的是( )。- 13 -6.在制作钟摆的实验中，摆绳可以用(A.细弹簧 B.橡皮筋 7.将下列计时工具与其原理连接起来。日晷摆钟刻漏(二)单元质量检测作业属性表)来制作。C.细麻绳水滴的流动规律日影的运动规律摆的等时性序号类型对应单元 作业目标对应学习水平难度来源完成时间了解理解应用1判断基础型容易原创20分钟2判断基础型容易原创3选择基础型容易原创4选择拓展型容易改编5选择拓展型容易改编6选择探究型中等改编7连线基础型中等改编(三) 评价设计参考答案或提示： (1) (2) (3) A (4) C (5) B (6) C(7) 日晷 水滴的流动规律刻漏 摆的等时性摆钟日影的运动规律1
