《我們的水鐘》是五年級(jí)上冊(cè)第三單元《計(jì)量時(shí)間》的第3課。通過(guò)前一課的教學(xué)，學(xué)生已經(jīng)認(rèn)識(shí)了兩種水鐘的構(gòu)造，在經(jīng)歷了觀察水流的速度的實(shí)驗(yàn)和測(cè)量水流速度的變化的實(shí)驗(yàn)后，學(xué)生對(duì)水鐘作為計(jì)時(shí)工具的原理有了新的理解，有了制作水鐘的欲望和理論基礎(chǔ)。
本課，學(xué)生要運(yùn)用已掌握的知識(shí)設(shè)計(jì)一個(gè)水鐘， 用圖畫(huà)的形式對(duì)自己設(shè)計(jì)的水鐘進(jìn)行描述，并要親自動(dòng)手制作一個(gè)水鐘，還要在實(shí)踐中檢驗(yàn)自己的水鐘是否能準(zhǔn)確計(jì)時(shí)，以及對(duì)水鐘的設(shè)計(jì)進(jìn)行改進(jìn)。本課，學(xué)生將要經(jīng)歷設(shè)計(jì)方案—?jiǎng)邮种谱鳌獪y(cè)試并改進(jìn)的工程活動(dòng)過(guò)程，這個(gè)過(guò)程也是一個(gè)促進(jìn)學(xué)生思維發(fā)展的過(guò)程。
【學(xué)生分析】
經(jīng)過(guò)前一課的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)對(duì)滴漏能作為計(jì)時(shí)工具有了新的理解，也有了制作水鐘的欲望和基礎(chǔ)。從三年級(jí)到五年級(jí)，學(xué)生會(huì)用圖畫(huà)記錄觀察內(nèi)容，但是如果用畫(huà)圖與文字結(jié)合的形式設(shè)計(jì)一個(gè)科學(xué)作品，學(xué)生的經(jīng)歷還是很少的。本節(jié)課就是組織學(xué)生開(kāi)展這方面訓(xùn)練比較好的機(jī)會(huì)，教師可以給予學(xué)生充分的時(shí)間與發(fā)揮空間，盡可能調(diào)動(dòng)學(xué)生的原有認(rèn)知，讓學(xué)生真正的深入課堂，積極參與設(shè)計(jì)的過(guò)程，將自己對(duì)水鐘類(lèi)型、控制流水速度、刻度三方面的思考外化；同時(shí)，也要注重對(duì)水鐘的測(cè)試與改進(jìn)，學(xué)生的動(dòng)手能力以及思維發(fā)展都將在此環(huán)節(jié)得到極大發(fā)展。
【教學(xué)目標(biāo)】
科學(xué)概念目標(biāo)
1.水鐘通過(guò)一定的裝置，能夠保持水在一定的時(shí)間內(nèi)以穩(wěn)定的速度往下流，從而能用來(lái)計(jì)時(shí)。
2.我們可以控制水流的速度，從而使水鐘計(jì)時(shí)更加準(zhǔn)確。
科學(xué)探究目標(biāo)
1.能運(yùn)用畫(huà)圖和文字描述的方法設(shè)計(jì)制作水鐘的方案。
2.能利用剪刀、塑料瓶等簡(jiǎn)單工具和材料制作一個(gè)簡(jiǎn)易的水鐘。3.能在實(shí)際運(yùn)用過(guò)程中對(duì)自己的方案進(jìn)行改進(jìn)。
4.經(jīng)歷思考方案—制訂計(jì)劃—實(shí)施方案—檢驗(yàn)成果—尋找原因—改進(jìn)完善的探究過(guò)程。
科學(xué)態(tài)度目標(biāo)
1.在制作水鐘的過(guò)程中感受到科學(xué)制作帶來(lái)的樂(lè)趣。
2.體會(huì)到在科學(xué)研究中分工合作與和諧地開(kāi)展探究都是很重要的。
3.體驗(yàn)到完成一個(gè)科學(xué)制作需要不斷重復(fù)實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)中逐步完善。
科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)與環(huán)境目標(biāo)
經(jīng)歷一項(xiàng)工程的幾個(gè)主要過(guò)程。
【教學(xué)重難點(diǎn)】
重點(diǎn)：能夠經(jīng)歷思考方案—制訂計(jì)劃—實(shí)施方案—檢驗(yàn)成果—尋找原因—改進(jìn)完善的探究過(guò)程。
難點(diǎn)：知道我們可以控制滴漏的速度，從而使水鐘計(jì)時(shí)更加準(zhǔn)確。
【教學(xué)準(zhǔn)備】
為學(xué)生準(zhǔn)備：剪刀、秒表（可用手機(jī)或電話手表替代計(jì)時(shí)）、記號(hào)筆（用簽字筆，避免用水彩筆或水筆等）、簽字筆、膠帶、直尺、塑料瓶、白紙條、針（可以用鐵釘、圓規(guī)、或筆尖代替）、及實(shí)驗(yàn)記錄單。
教師準(zhǔn)備：自制的水鐘模型、教學(xué)課件。
【教學(xué)過(guò)程】
聚焦：復(fù)習(xí)舊知
根據(jù)上節(jié)課所學(xué)，水流的速度是有一定規(guī)律的：古人利用一定的裝置，讓水保持以固定的速度往下流，并根據(jù)這一特點(diǎn)，制作了水鐘用來(lái)計(jì)時(shí)。這節(jié)課，讓我們也來(lái)制作一個(gè)計(jì)時(shí)10分鐘的水鐘。
制作一個(gè)計(jì)時(shí)10分鐘的計(jì)時(shí)器
探索一：設(shè)計(jì)
在制作水鐘之前，首先我們要設(shè)計(jì)水鐘？現(xiàn)在請(qǐng)同學(xué)們先仔細(xì)思考以下幾個(gè)問(wèn)題：
1.你要做一個(gè)什么類(lèi)型的水鐘？（受水型或泄水型）水鐘的計(jì)時(shí)原理是什么？
2.制作水鐘需要哪些材料？
塑料瓶（規(guī)則的直身瓶子或不規(guī)則瓶子？）
3.怎樣控制漏水的速度？
4.如何來(lái)劃分10分鐘的時(shí)間刻度？
（像直尺刻度一樣均勻劃分嗎？）
思考完成后，請(qǐng)將你設(shè)計(jì)的水鐘畫(huà)在活動(dòng)記錄單上，并用文字加以解釋?zhuān)龅綀D文并茂。
探索二：制作
1.按照自己的設(shè)計(jì)，選擇合適的材料與工具。
2.加工組裝我們的水鐘
3.標(biāo)刻度：
（1）確定初始水位和0刻度線；
（2）確定合適的滴水速度,用秒表計(jì)時(shí),然后在容器壁上標(biāo)出水滴到第1分鐘的水位刻度；
（3）借助直尺量出水流出1分鐘的高度，然后均勻標(biāo)出1-10分鐘的時(shí)間刻度。
（5）小組合作，分工完成。
播放實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)視頻1：學(xué)生自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
探索三：測(cè)試
測(cè)試：用秒表測(cè)試自制水鐘的準(zhǔn)確性。科學(xué)探究中記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果時(shí)要以事實(shí)為依據(jù)。
如果不準(zhǔn)確，是什么原因呢？請(qǐng)你思考影響水鐘準(zhǔn)確性的因素并及進(jìn)行改進(jìn)？
（參考答案：1.盛水容器的形狀。選擇盛水容器時(shí),盡量選擇盛水容器的形狀是上下均勻的圓柱或方柱,盡量沒(méi)有凹凸變化的。2.滴水的速度。在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間補(bǔ)充注水、盡量減小水壓下降對(duì)滴水速度的影響。例如：輸液裝置。3.如何減少材料消耗來(lái)節(jié)約資源與降低成本。）
探索四：改進(jìn)
根據(jù)原因，進(jìn)行改進(jìn)和再次測(cè)試。設(shè)計(jì)圖也要改哦。
播放實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)視頻2，學(xué)生自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，改進(jìn)自己的水鐘。
三、研討
我們的水鐘計(jì)時(shí)準(zhǔn)確嗎？制作簡(jiǎn)單嗎？
（引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注水鐘的準(zhǔn)確性，改進(jìn)后的水鐘準(zhǔn)確性大大提高，但是還是有誤差，引出下一節(jié)課更精準(zhǔn)的計(jì)時(shí)工具——機(jī)械擺鐘。同時(shí)也要引導(dǎo)學(xué)生注意在工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域的實(shí)踐活動(dòng)中，我們需要關(guān)注如何減少材料消耗來(lái)節(jié)約資源與降低成本，以及縮短工期來(lái)提高工作效率。）
四、拓展
除了水，還可以用哪些能流動(dòng)的物體來(lái)制作計(jì)時(shí)工具？
（由于人們?cè)诶盟?jì)時(shí)，還面臨一些局限性，例如冬天水結(jié)冰，水蒸發(fā)，水很重不容易搬動(dòng)等，引導(dǎo)學(xué)生思考其他的計(jì)時(shí)工具。）
【板書(shū)設(shè)計(jì)】
我們的水鐘
設(shè)計(jì)
制作
測(cè)試
改進(jìn)

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3. 我們的水鐘

版本： 教科版 (2017)

年級(jí)： 五年級(jí)上冊(cè)

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