教科版（2017秋）五年级上册第三单元 计量时间 单元教材解读课件（59张PPT)

(共59张PPT)
《计量时间》单元教学简析
1
内容编排
2
单元目标
3
实施建议
目录
CONTENTS
内容编排
1
本单元课题内容与上一版本教材相比，删减了太阳钟的相关内容，因为这个内容，在中年级进行了有关学习。另外，删除了制作一个一分钟计时器的活动内容，因为那个制作要求比较高，目标难以达成，而且课程标准也没有相关要求。
单元起始课，明确学习主题并研究燃香钟
研究水钟的计时方法和原理，制作水钟
研究摆钟的计时方法和原理，制作钟摆
总结计时工具的研究，并联系生活
这个单元内容的编排，大致让学生经历和了解人类计时工具的发展简史。
单元目标
2
学段目标
16.2-1
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。
18.2-2
将自己简单的创意转化为模型或实物。
18.3-2
简单评估完成一个产品或系统的可行性，预想使用效果。
对应标准目标要求
01
这个单元对应课程标准的学段内容主要是技术与工程领域的。
因此，这个单元的主要概念也主要对应于技术与工程
技术的核心是发明
技术与
工程
技术是人们对自然的利用和改造。
（新的课程标准中将不再提技术是对自然的改造）
人与自然和谐共处
工程的关键是设计
工程是运用科学和技术进行设计、解决实际问题和制造产品的活动。
本单元主要概念
02
科学概念目标
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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。
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长期以来，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。
l
计时工具准确性的提高靠设计、材料等的改进。
科学探究目标
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能观察和记录燃香长度变化的信息。
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能辨别和控制实验中的可变因素。
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能预测和测试怎样改变一个可变因素从而影响实验结果。
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能解释结果、总结可变因素是如何改变、影响实验结果的。
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会用图表等记录、整理、交流信息。
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会设计、制作和改进“水钟”、“摆钟”等简易计时器。
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能通过阅读和研究科学资料获取更多的信息。
单元的具体教学目标
科学态度目标
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发展探究时间以及计时工具的兴趣。
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意识到重复实验证实结果的重要性。
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欣赏前人在计量时间和解释自然现象方面所做的贡献。
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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
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体会社会的需求是计时工具发展的动力。
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体会计时技术的发展和应用影响着社会发展。
单元的具体教学目标
希望学生获得的认识、体验或经历
1.通过对计时发展史上不同阶段燃香钟、水钟、摆钟等典型的计时工具的制作、观测及研讨等活动，探究这些计时工具的特点及计时原理；
2.在研究认识古代水钟、摆钟等计时工具的基础上，经历设计、制作自己的水钟、摆钟等计时工具；
3.考虑可利用的条件和制约因素，不断改进和完善自己的计时仪器；
4.预测和测试怎样改变一个可变因素从而影响实验结果；
5.调查和比较人类计时工具的演变，认识人类计时工具发展进程，关注计时和我们生活的关系；?
6.欣赏古人及其他同学在计量时间和解释自然现象方面所做的贡献。
……
希望帮助学生形成的科学认识
1.自然界一些周期性运动的事物可用于帮助计时；
2.机械装置可以制造出来并被连续用来计量精确的时间长度；机械钟的精确性依赖于它的设计、选用的材料和它的制作工艺。
3.技术发明通常蕴含着一定的科学原理；重大发明和技术会给人类社会发展带来深远影响和变化；
4.工程设计需要考虑可利用的条件和制约因素，并不断改进和完善。
……
实施建议
3
突出技术与工程实践
指向获得大概念认识
这个单元的第3课、第6课是侧重技术与工程实践的课
突出技术与工程实践
主体活动
（1）根据任务设计方案，用图文的方式表达；
（2）根据设计方案制作水钟；
（3）测试水钟计时精确度；
（4）根据测试结果改进水钟。
这一课让学生经历了工程实践的相对完整的一般活动过程，以此来指导他们今后自己的工程实践活动。
明确任务
设计方案
制作
测试
评估与改进
工程实践不同于手工制作，它除了有动手实践活动，更重要的是有“方案设计”环节。
设计是最能体现工程师工作内容的活动，工程设计具有系统性的预期分析以及建模等特点。
因此，在方案设计环节需要加强指导和启发。
设计并制作钟摆，通过调试使之成为一分钟摆动60次的摆。
根据任务制订合理而高效的实施方案，并能在执行过程中根据情况灵活调整方案。
一分钟摆动60次的摆
摆绳长度应该大致调整在哪个长度范围？
是盲目试误，还是有序思考？
教科书在这部分内容中，通过图文出示了两种研究计划（减半法或增倍法；每次增减5厘米法），并提示为了节省时间，可以每次测15秒钟，引导学生从如何用较短的时间、较少的次数调试成功的角度进行思考和讨论。
教材中呈现的这两种方法，只是供学生解决问题时做方法参考（相当于是有序思考解决问题的举例）
学生可能想到的的方案（举例）
学生可能想到的的方案（举例）
学生通过前面的实践，完成了水钟、钟摆的设计制作。
这些制作活动是在获得相关科学认识，利用掌握的科学原理而完成的制作。
所以，这些工程实践活动也在帮助学生形成科学概念认识——
指向的大概念（一）
科学发现的知识可以用于开发技术和产品，为人类服务。
技术发明通常蕴含着一定的科学原理。
指向获得大概念认识
这个单元的教学中教师要有意识地在学生实践的基础上，通过研讨把学生的认识指向科学大概念。
将要经历的主要探究活动
将要经历的主要探究活动
蜡烛可以用来计时吗？
将要经历的主要探究活动
将要经历的主要探究活动
探究钟摆每分钟摆动的次数与什么有关
摆锤的质量
摆动的幅度
摆的长度
这个单元，学生连续运用多种不同的方法进行计量时间活动，通过这些活动后，学生也能认识到：
“时间不仅可以通过对太阳运动周期的观察和投射形成的影子来测量，一些有规律运动的装置（燃香、沙漏、滴漏、单摆等）也曾被用来计量时间”。
“时间”虽是一种看不见、摸不着的事物，但时间运动的轨迹，可根据其他物体的有规律运动轨迹来记录。
本单元一系列学习“计量时间”的过程，从某种意义上，又是对多个“有规律运动的事物和现象”的认识活动过程。因此，本单元通过连续多个有规律运动现象的观察研究，又指向着让学生建构、发展另一个科学大概念——事物是运动变化的，事物的运动变化有一定的规律。
指向的大概念（二）
事物是运动变化的；事物的运动变化有一定的规律。
学生在本单元的学习中，要大致了解并会重复人类计时工具发展的几个比较典型的阶段：从燃香钟，到水钟，再到摆钟。
如同古人一样，孩子们通过亲历科学实践活动会发现一些计时方法的局限和不足，于是便会产生想要改进计时工具的内在需求。
另外，在研究同一种计时工具时，孩子们的认知和思维也是在不断向前推进的
例如，研究水钟，一开始发现初始水位高度和孔径不变，流出相同多的水，时间是相等的；继而又发现当水位变化后，水流速度并不是相等的；最后认识到只有保持水位不变时，水流速度才是相等的结论。
再比如，对于单摆的研究，孩子们一开始会发现同一个单摆在摆动起来的时候具有等时性（相同时间内摆动次数相同），但是不同的单摆的摆动速度却不同。进一步研究发现，摆绳长度会影响单摆摆动的快慢。
因此，本单元是学生理解“科学上的解释、理论和模型都是在特定的时期内与可获得的实证最为吻合的”这一观点很好的材料。
观测钟摆每分钟摆动的次数
摆具有等时性
同一个摆，相同时间里摆动次数相同。
同一个摆，每摆动一次所需时间相同。
对“摆”的第一阶段认识
同一个摆每分钟摆动的次数是相同的——摆的等时性。
（摆幅对摆每分钟摆动次数的影响不大）
摆的研究
对“摆”的第二阶段认识
影响摆每分钟摆动次数（频率）的主要因素是摆绳的长短。（摆锤重量……对摆每分钟摆动次数的影响不大）
这两个摆每分钟摆动次数一样吗
对“摆”的第三阶段认识
影响摆每分钟摆动次数（频率）主要因素不仅与摆绳长短有关，还与摆锤长短有关。
这两个摆每分钟摆动次数一样吗
对“摆”的认识又向前发展了
摆锤重心位置影响摆每分钟摆动的次数。
（慢慢接近“摆长”的认识了）
学生经历了连续的“不断修正、完善自己科学理论”的过程，想必能慢慢意识到自己对一个事物和现象的认识是逐步发展的；人类对世界的认识也需逐步完善，且永无止境。
所谓的“科学理论”只是某个特定时期人们的共识。即“科学上给出的解释、理论和模型都是在特定的时期内与可获得的实证最为吻合的。”
这种指向核心概念的认识，有利于学生对科学本质的理解。
指向的大概念（三）
科学上给出的解释、理论和模型都是在特定的时期内与可获得的实证最为吻合的。
体验科学技术与社会生活的关系
人类社会生活的需求推动了科学技术的发展
科学技术的进步，改善了人们的生活，促进了社会的发展
谢
谢