
本課是《計量時間》單元的第3課,學生要運用已掌握的知識設計一個水鐘,先用圖畫的形式對自己設計的水鐘進行描述,然后動手制作一個水鐘,最后檢驗自己的水鐘是否能準確計時,并對水鐘進行改進。在這節(jié)課中,學生將要經歷設計方案——實驗制作——修正方案的科學活動過程,這個過程也是促進學生科學思維發(fā)展的過程。
教科書引用“人們曾用一個底部鉆有小孔的碗,放在水中,讓碗慢慢下沉來計量時間”,引導學生做一個類似的計時器;然后出示本節(jié)課的任務——“制作一個計時10分鐘的水鐘”。提示學生從以下三個問題入手,完成水鐘的設計方案。(1)制作水鐘需要哪些材料?(2)怎樣控制漏水的速度?(3)如何來劃分10分鐘的時間刻度?學生根據這些提示,按照自己的設計確定制作流程,分別標出1~10分鐘的時間刻度,動手制作水鐘。制作完成后對水鐘計時準確性進行測試,并對測試結果進行評估與改進,讓學生體驗到完成一個科學制作需要不斷重復實驗,在實驗中逐步完善。拓展“除了水,還可以用哪些能流動的物體來制作計時工具”啟發(fā)學生思維,拓展學生視野。
【學生分析】
通過第1課和第2課的學習,學生已經認識了兩種水鐘的構造,經歷了流水實驗的研究后,學生對水鐘能作為計時工具的原理有了新的理解,有了制作水鐘的興趣和理論基礎。對于小學高年級學生而言,他們已初步具備了對自己或他人的設計、草圖、模型等提出改進建議并說明理由的能力,還具備了動手制作、相應的測試和調整的能力??梢耘囵B(yǎng)小學高年級學生從經濟效益、社會效益、環(huán)境效益等方面評價某個工程設計,并提出改進和完善建議。因此,教師要在學生測試水鐘、對水鐘進行評估與改進等環(huán)節(jié),讓學生體會到制作的樂趣,讓學生體驗到成功感,并養(yǎng)成解決問題的良好習慣。
【教學目標】
科學概念目標
1.水鐘通過一定的裝置,能夠保持水在一定的時間內以穩(wěn)定的速度往下流,從而能用來計時。
2.我們可以控制水流的速度,從而使水鐘計時更加準確。
科學探究目標
1.能運用畫圖和文字描述的方法設計制作水鐘的方案。
2.能利用剪刀、塑料瓶等簡單工具和材料制作一個簡易的水鐘。
3.在實際運用過程中對自己的方案進行改進。
4.經歷思考方案——制訂計劃——實施方案——檢驗成果——尋找原因 ——改進完善的探究過程。
情感態(tài)度價值觀
1.在制作水鐘的過程中感受到科學制作帶來的樂趣。
2.體會到在科學研究中分工合作與和諧地開展探究是重要的。
3.體驗到完成一個科學制作需要不斷重復實驗,在實驗中逐步完善。
科學、技術、社會與環(huán)境目標
經歷一項工程的幾個主要過程。
【教學重難點】
制作簡易的水鐘用來計時,使水鐘的計時更加準確。
【教學準備】
為學生小組準備:一把剪刀、一把美工刀、兩個塑料瓶、一個秒表(或者手表)、一支記號筆、一把尺子、一顆工字釘、一個鐵架臺和一卷透明膠帶。
為教師準備:自制的水鐘模型、教學課件。
【教學過程】
一、新課導入
教師提問:同學們,通過上節(jié)課的學習我們認識了水鐘,你們能說一說水鐘有哪兩種類型嗎?(出示兩種類型的水鐘圖片)
教師提問:水鐘是根據什么原理來計時的呢?今天,我們就來設計并制作我們的水鐘。
設計意圖:通過展示受水型和泄水型水鐘的圖片,復習導入新課,讓學生明確水鐘的兩種類型。水鐘是一類計時的工具,教師可以很自然地向學生提出“水鐘計時是根據什么原理?”,讓學生結合上節(jié)課所學進行深入思考。教師提示學生,水鐘是根據流水的等時性原理來計時的。這個原理可以從兩個方面去理解:一方面,從相同量的水中流出等量的水,時間不變;另一方面,水壓不變時則水流速度相等。讓學生對水鐘能用來計時知其所以然。最后,提出今天的課堂任務——設計制作我們的水鐘。
二、新課教學
1.完成水鐘的設計方案。
教師指導:請同學們圖文并茂地完成水鐘的設計方案。
投影展示學生設計的草圖。
全班交流并初步指出方案中的問題。
設計意圖:在制作水鐘之前教師應該讓學生設計一個制作方案,包括水鐘的類型、式樣、所用材料、操作步驟等事項。方案的完善是制作水鐘的一個關鍵,在這部分,教師要引導每位學生不斷思考和完善設計,并清楚地知道自己的操作過程。
2.制作水鐘。
(1)制作一個能計時5分鐘的水鐘。
(2)計時前先粘好畫刻度線紙條(提前標記好0刻度,起始水位)。
(3)計時開始后,每過1分鐘,用黑色的記號筆在紙條上畫一個刻度來標記水位。
(4)計時同學與畫刻度線同學互相配合。
(5)小組成員分工合作。
(6)使用刀具時注意安全。
(7)動畫模擬兩種類型水鐘刻度線的畫法,請同學們仔細觀察刻度線的間距。
設計意圖:由于課堂時間有限,可以制作一個能計時5分鐘的水鐘。通過提示,讓學生體會到在科學研究中分工合作與和諧地開展探究是重要的,讓學生在制作水鐘的過程中感受到科學制作帶來的樂趣。通過動畫模擬畫水鐘刻度線,讓學生簡明扼要地知道刻度線的畫法以及注意事項。
3.測試水鐘。
教師引導:用做好的水鐘與秒表對照5分鐘,來檢測我們的水鐘計時是否準確。
注意:在記錄過程中,每1分鐘到了,小組的記錄員在刻度線上根據水位畫一條紅色的刻度線。
設計意圖:“測試水鐘”是讓學生將自己制作的水鐘,在實踐中進行檢驗,這實際上也是一次重復驗證實驗。將做好的水鐘與鐘表對照,根據測得的結果判斷我們的水鐘計時是否準確。提示學生在測試過程中,每1分鐘畫一條紅色的刻度線記錄相應的水位,幫助學生更清楚地觀察到水鐘的測試結果。
4.對水鐘的評估與改進。
(1)教師布置學生進行檢驗,用做好的水鐘與秒表對照5分鐘,檢測水鐘計時是否準確,并讓學生交流他們測試的結果。
(2)教師引導學生總結在制作過程中影響水鐘計時準確的因素。
學生在制作過程中會發(fā)現造成水鐘計時不準確的因素:瓶子的側壁凹凸不平,瓶子的形狀不規(guī)則,計時時用手擠壓到了瓶子使水流速度加快,打孔的大小,畫刻度線時出現誤差等。
教師引導學生思考改進水鐘的方法。學生會提出采用形狀規(guī)則的瓶子,瓶子側壁要光滑,打孔大小適當,計時時手不要去捏瓶子,畫刻度線時視線要和水位線在同一高度等。
教師提問:水鐘內水滴速度是否可以控制?這對水鐘計時準確性有無影響?
引導學生結合上節(jié)課所學,深入思考古代的人們是怎么控制水以均勻的速度往下滴。教師提示學生可以采用靜脈滴管使水鐘的計時更加準確。
對制作的水鐘進行改造。
師生交流:讓學生明白水鐘要準確計時,必須借用工具讓水鐘里的水均勻往下滴。
設計意圖:通過對水鐘的評估與改進環(huán)節(jié),讓學生檢驗制作好的水鐘計時是否準確,根據檢驗結果總結影響水鐘計時準確性的因素,進一步提出改進水鐘的措施。讓學生體驗到完成一個科學制作需要不斷重復實驗,在實驗中逐步完善。學生通過思考“水鐘內水滴速度是否可以控制?這對水鐘計時準確性有無影響?”,對改進水鐘方案有了初步的靈感;接著,老師提示學生可以采用靜脈滴管讓水鐘內的水均勻往下滴,使水鐘計時更加準確,使學生課后的改進工作更有可操作性。
三、課堂總結與反思
通過一定的裝置能使流水用來計時,通過控制水滴的速度,能夠使水鐘計時更加準確。
設計意圖:強調水鐘是根據流水的等時性原理來計時的。
四、拓展
教師提問:除了水,還可以用哪些能流動的物體來制作計時工具?
學生會討論見過的計時工具,如沙漏,也可能提出更有創(chuàng)意的方法。
設計意圖:通過這一提問啟發(fā)學生思維,拓展學生視野,緊扣這一單元的主題《計量時間》。
【板書設計】
【活動手冊使用說明】
活動目的:讓學生完成水鐘的設計方案,記錄水鐘計時準確性與否的測試結果,并提出改進水鐘計時準確性的方案。
活動手冊說明:在學生設計水鐘方案時,讓學生明確水鐘設計的類型是受水型水鐘,還是泄水型水鐘。在學生記錄測試結果環(huán)節(jié),要提醒學生科學探究中記錄實驗結果要以事實為依據,養(yǎng)成實事求是的科學態(tài)度。在學生改進水鐘設計方案環(huán)節(jié),要提醒學生在完成技術與工程領域的實踐活動時,要考慮減少耗材來節(jié)約資源與成本,縮短工期來提高工作效率。
這是一份小學3.我們的水鐘一等獎教學設計,共4頁。
這是一份教科版 (2017)五年級上冊3.我們的水鐘教案設計,共27頁。教案主要包含了教材簡析,學生分析,教學目標,教學重難點,教學準備,教學過程,板書設計,活動手冊使用說明等內容,歡迎下載使用。
這是一份大象版 (2017)一年級下冊3 多變的月亮優(yōu)秀教案,共3頁。教案主要包含了教學分析,教學目標,教學準備,教學過程,21·世紀·教育·網等內容,歡迎下載使用。
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