3.我们的水钟
【教材简析】
本课是五年级上册《计量时间》单元的第3课。前一课《用水计量时间》，发现水流速度的特点，为本课制作水钟激发学习兴趣和奠定理论基础。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;学生还将要经历设计方案—动手制作—测试并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。
【学情分析】
通过前一课的教学，学生已经认识了两种水钟的构造，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，学生对水钟作为计时工具的原理有了新的理解有了制作水钟的欲望和理论基础。学生在设计、制作过程中，出现了明显的差异。设计、制作、分析改进需要学生开发高阶思维能力。学生在科学制作中感受学习的乐趣，在小组合作中和谐地开展探究活动。但是制作的水钟能否计时，计时的准确性不一定达到学生预计的效果，还需要学生再思考如何改进。
【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（设计方案、动手制作、测试并改进）。
【教学重难点】
重点：设计制作水钟的方案
难点：通过图文结合的方式表达制作水钟的方案，并根据设计方案进行制作。
【教学准备】
教师：多媒体课件
小组：铁架台、剪刀、美工刀、塑料瓶、工字钉、直尺、胶带、记号笔、秒表
【教学过程】
一、聚焦：明确任务（预设3分钟）
1.上节课我们观察了水流的速度。水流的速度有什么特点呢？
预设：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。
2.人们曾用一个底部钻有小孔的碗，放在水中，让碗慢慢下沉来计量时间。我们可以做一个类似的计时器。
3.明确任务：让我们制作一个计时10分钟的水钟。
二、设计方案（预设12分钟）
[材料准备：设计方案记录单]
1.制作水钟，我们需要考虑那些问题呢？
预设：明确需要做的是什么类型的水钟，用到哪些材料，要控制水的流速，怎么划刻度……
过渡语：我们一个一个来思考并解决问题。
（1）制作水钟需要哪些材料。
预设：铁架台、剪刀、美工刀、塑料瓶、工字钉、直尺、胶带、记号笔、秒表
（引导：打孔用什么好呢？切割用什么工具？）
（2）怎样控制漏水的速度？
预设1：直接滴漏，水位在下降，水流速度逐渐变慢，而已采用二级滴漏，先漏到下一个瓶子，再漏到下一个瓶子，（追问，请用画图的方式告诉大家）
预设2：还可以控制水位的高度不变，（怎么做到水位的高度不变呢？也请画图来表示）
（3）如何来划分10分钟的时间刻度？
预设1：使用秒表，开始滴时为0刻度，滴了一分钟，再容器下方的水面画一条线，旁边标注“1”，表示1分钟；滴了2分钟，再画一条线，标注“2”，表示2分钟；就这样一直滴10分钟，每一分钟画一条线。（补充：你在下方接受水的容器中标时间刻度，这样的水钟是受水型水钟。）
预设2：也可以在上方画线，漏了一分钟画一条线。（补充：你在上方漏水的容器中标时间刻度，这样的水钟是泄水型水钟。）
2.图文结合，设计方案
你将要怎样一步一步完成你的制作呢？用画图与文字结合的方式设计方案吧！
【活动一】学生设计方案，教师观察并给予适当鼓励和指导。
请学生说一说他的设计方案。
三、制作（预设：13分钟）
[材料准备：铁架台、剪刀、美工刀、塑料瓶、工字钉、直尺、胶带、记号笔、秒表]
接下来，请按照自己的设计加工并组装水钟。也可以参考插图来确定制作的流程。做好每分钟水流量的记录，分别标出
1～10
分钟的时间刻度。
【活动二】学生制作水钟
四、测试（预设：5分钟）
考虑课堂时间关系，课堂上仅测试2分钟或3分钟内时间刻度是否准确。
【测试】自己制作的水钟计时准确吗？怎么测试？
预设：使用秒表，观察秒表每过去一分钟和水钟每过去一分钟是否一致。
五、评估与改进（预设：5分钟）
根据测试结果，你的水钟计时准确吗？
预设：准确，较准确，偏差大。
为什么，怎么来改进呢？
预设：划分时间刻度时太粗心了，使用秒表重新划分10分钟刻度；容器形状不规则，标不好刻度；积的水太少了，水位变化不明显，让孔径变大；调整水位高度；用更细的容器，这样水位变化更明显；记号笔的笔头太粗了换细一点的记号笔，这样划线更精确……
制作简单吗？
预设：有难度，需要更多时间来完成。
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。
六、拓展（预设：2分钟）
除了水，还可以用哪些能流动的物体来制作计时工具？
预设：沙漏、油……
课后同学们也可以尝试用其他流动的物体制作水钟
【板书设计】
我们的水钟
明确任务→设计方案→制作→测试→评估与改进
【作业设计】
1.下列（
）装置，最下方容器接受水的速度最稳定。
A、
B、
C、
D、
2.关于提高自制水钟计时准确性，以下说法正确的是（
）。
A、10分钟刻度划分方式，直接根据尺子上的刻度，每隔1厘米画一条线。
B、受水型水钟的接水容器越粗，计时越准确。
C、保持水位不变，可以控制水流速度均匀。
D、以上说法都正确
3.制作水钟过程中，下列哪位同学的操作不值得学习。（
）
A、小杨按照设计方案的图纸一步一步去制作
B、小方没有预计可能需要消耗的瓶子数量
C、小吴专心致志制作，缩短工期
D、小丁测试后进行改进，修改了原先的设计方案
5(共12张PPT)
3.我们的水钟
水流的速度有什么特点呢？
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。
一、聚焦
让我们制作一个计时10分钟的水钟。
一、聚焦：明确任务
制作水钟，我们需要考虑那些问题呢？
明确需要做的是什么类型的水钟，
用到哪些材料，
要控制水的流速，
怎么划刻度，
……
二、设计方案
图文结合，设计方案
二、设计方案
图文结合，设计方案
二、设计方案
1.剪开塑料瓶
2.用工字钉给瓶盖打孔
3.重复1、2两步
4.三个瓶子重叠组装
5.倒水计时，在最下面的容器上标上刻度
三、制作
三、制作
四、测试
根据测试结果，你的水钟计时准确吗？
五、评估与改进
五、评估与改进
为什么不够准确，怎么来改进呢？
除了水，还可以用哪些能流动的物体来制作计时工具？
六、拓展
材料
铁架合、剪刀、美工刀、塑料瓶、工宇钉
直尺、胶带、记号笔、秒表
设计方案
0
0
b
0
5分小钟
