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教科版五上第三单元第7课《计量时间和我们的生活》教学设计
课题 计量时间和我们的生活 单元 三 学科 科学 年级 五
学习目标 1.计时工具的设计运用了物体运动周期性变化的规律。2.能通过表格的方式调查和比较人类计时工具的演变。3.能调查因时间的不精准给人类生活造成麻烦的事件。4.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。5.认识到科技的进步能更好地造福人类。6.意识到科学技术的发展和应用影响着社会的发展。
重点 意识到计时工具的设计运用了物体运动的周期性变化规律，调查和了解精确计时的重要性。
难点 初步认识到计时工具的设计运用了物体运动周期性变化的规律。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 人们对精确计时做出了哪些努力呢 我们每天都要通过钟表来掌握时间、安排工作或做出决定。在现代生活里，我们对时间的精确度要求越来越高，从古代的沙漏计时，到现代的机械钟表、电子钟表等，都使我们能够按照更加精确的时间来安排我们的工作和生活。在忙碌的现代生活里，如果按一定的作息表来办事，可以让生活有序运转，因而人们对时间的要求越来越精准。比如在十字路口等交通信号灯时，如果提前一秒闯红灯，就有可能酿成车祸，延迟一秒启动汽车，有可能造成交通堵塞。 学生交流并回答问题。 使学生能对这些计时工具有更清晰的认识，方便比较。
讲授新课 探索：总结和比较人类计时工具的演变。计时工具的比较 日期：调查和了解精确计时的重要性。航天领域需要精确计时。在航天任务中，航天器的测控对时间提出了更高的要求，时间要精准到微秒量级，也就是百万分之一秒。航天器的发射过程，需要精确计时，才能保证安全和成功。时间的精准，决定着位置的精准，也决定着飞行任务的精准。在整个操控过程中，每个指令发出的时间不能有丝毫差错，时间如果不准，就很可能会出现“差之毫厘，谬以千里”的情况。体育竞技需要精确计时。体育竞技，特别是田径赛场，世界纪录要精确到0.001秒。如百米赛跑的时候，需要精确计时，才能知道是否打破了纪录。乘坐火车、飞机时需要精确计时。火车站、飞机场的时刻表可以保障交通有序运行，提醒我们准时到达。以火车为例，如果某列火车没有准时进站，那么它后面的车次也会受到影响。如果到了开车时间，乘客还没有进站台，会错过这列火车。所以乘坐火车、飞机时，要准时。资料：石英晶体受到电池电力影响时，和音叉一样会产生有规律的振动。现在的石英钟表里都有一个电池和一片石英晶体，带电的石英晶体始终在做微小的往返运动(振动)，每个振动都保持严格的相同时间，所以石英钟表可以非常精确地计时，一天之内的误差不会超过1秒。 当今计时最精确的是原子钟，精度可以达到每2000万年才误差1秒。研讨：计时工具的设计运用了物体运动的什么规律 分析:古代人发明的日晷利用了一天中大阳运动的规律计时，单位时间内影子的偏转角度基本相同，即影子偏转具有等时性；刻漏利用水流动的规律计时，单位时间内滴落的水量基本相同，即每滴水滴落的时间基本相间。到了近代，人们利用摆的摆动规律计时，单摆每次摆动的时间基本相同，即摆的等时性。现代人使用的石英钟、石英表利用石英晶体有规律地振动来计时，即石英振动的等时性。结论:计时工具的设计运用了物体运动的等时性规律。说说我们知道的现代计时工具。现代的计时工具有手机、手表、时钟、计时器等。资料：在没有导航仪的年代，航行在茫茫大海上的船员，曾利用钟表来辨识自己所在的位置，让船成功地从一个地方航行到另一个地方。他们是怎样做到的呢 查阅资料，了解人们对时间的有效应用。拓展：计时工具的设计运用了物体运动的什么规律 分析:古代人发明的日晷利用了一天中大阳运动的规律计时，单位时间内影子的偏转角度基本相同，即影子偏转具有等时性；刻漏利用水流动的规律计时，单位时间内滴落的水量基本相同，即每滴水滴落的时间基本相间。到了近代，人们利用摆的摆动规律计时，单摆每次摆动的时间基本相同，即摆的等时性。现代人使用的石英钟、石英表利用石英晶体有规律地振动来计时，即石英振动的等时性。结论:计时工具的设计运用了物体运动的等时性规律。说说我们知道的现代计时工具。现代的计时工具有手机、手表、时钟、计时器等。如果计时工具不精准，会给我们的生活带来哪些影响 (1)作息时间不准确，早上起床、上班、上学可能会迟到;(2)工作时间不准确，安排的工作无法准时完成;(3)交通信号灯时间不准确，容易造成交通堵塞;(4)公交、火车、飞机等交通工具无法按时出行或到达，造成交通系统瘫痪;……【指北法】手表平放，以当地地方时的一半指向太阳，12时所在方位为北方。如果是下午，就使用24小时计时法。例如:上午10时，除以2，得5，把5对准太阳，12时的方向就是北方。原理:地方时0时为正北，太阳转一周，手表时针转2周，手表时间除以2，正是太阳所在方位。【指南法】手表平放，以时针指向太阳，则时针与12时的平分线指向南方。原理:地时12时为正南，凡不足12时或超过12时的时刻，时针距离12时的角度是实际太阳距离正午角度的2倍。 学生交流。学生回答。观看视频资料。学生举例交流，来说明精确计时的重要性。观看视频资料学生交流。学生谈谈自己的看法。 使学生经历人类探索计时精确性的历程，并尝试归纳这些计时工具的相通之处。使学生意识到精确计时的重要性。考查学生对学过的计时工具的科学原理是否理解。为了了解学生平时都接触过哪些计时工具，为什么选用这些计时工具。了解学生在情感态度方面对时间的认识。
课堂小结 通过本节课的学习，我们知道日晷利用日影的周期性变化，水钟利用水滴的周期性变化，摆钟利用摆的周期性变化，石英钟利用石英的周期性变化，这些计时工具的设计都是运用了物体运动的周期性变化的规律。系统地整理、总结人类计时工具的演变，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，并通过设计作息时间表来体会安排时间、珍惜时间的意义。
板书
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7 计量时间和我们的生活
教科版 五年级上
新知讲解
人们对精确计时做出了哪些努力呢
我们每天都要通过钟表来掌握时间、安排工作或做出决定。
在现代生活里，我们对时间的精确度要求越来越高，从古代的沙漏计时，到现代的机械钟表、电子钟表等，都使我们能够按照更加精确的时间来安排我们的工作和生活。
新知讲解
在忙碌的现代生活里，如果按一定的作息表来办事，可以让生活有序运转，因而人们对时间的要求越来越精准。比如在十字路口等交通信号灯时，如果提前一秒闯红灯，就有可能酿成车祸，延迟一秒启动汽车，有可能造成交通堵塞。
新知讲解
1
总结和比较人类计时工具的演变。
计时工具的比较
日期：
日晷 水钟 摆钟 手表
使用材料 石头 木头、金属或塑料 金属 塑料、金属
准确性 较差 一般 较准确 准确
计时原理 日影有规律地移动 水滴下落的速度均匀 摆的等时性 有规律地振动，机械表由发条提供动力
方便程度 无法移动 不能随便移动 一般 非常方便
缺陷 没有阳光无法计时 冬天无法使用，水要计时补充 需要经常上发条提供动力 需要及时更换电池，机械表需要按时上发条
新知讲解
2
调查和了解精确计时的重要性。
1.航天领域需要精确计时。在航天任务中，航天器的测控对时间提出了更高的要求，时间要精准到微秒量级，也就是百万分之一秒。
航天器的发射过程，需要精确计时，才能保证安全和成功。时间的精准，决定着位置的精准，也决定着飞行任务的精准。在整个操控过程中，每个指令发出的时间不能有丝毫差错，时间如果不准，就很可能会出现“差之毫厘，谬以千里”的情况。
新知讲解
神舟十三号载人飞船发射升空
新知讲解
2
2.体育竞技需要精确计时。体育竞技，特别是田径赛场，世界纪录要精确到0.001秒。如百米赛跑的时候，需要精确计时，才能知道是否打破了纪录。
新知讲解
苏炳添男子百米飞人半决赛9秒83强势晋级决赛
新知讲解
2
3.乘坐火车、飞机时需要精确计时。火车站、飞机场的时刻表可以保障交通有序运行，提醒我们准时到达。
以火车为例，如果某列火车没有准时进站，那么它后面的车次也会受到影响。如果到了开车时间，乘客还没有进站台，会错过这列火车。所以乘坐火车、飞机时，要准时。
新知讲解
石英晶体受到电池电力影响时，和音叉一样会产生有规律的振动。现在的石英钟表里都有一个电池和一片石英晶体，带电的石英晶体始终在做微小的往返运动(振动)，每个振动都保持严格的相同时间，所以石英钟表可以非常精确地计时，一天之内的误差不会超过1秒。
当今计时最精确的是原子钟，精度可以达到每2000万年才误差1秒。
你还知道哪
些更精准的
计时工具
新知讲解
1.
计时工具的设计运用了物体运动的什么规律
分析:古代人发明的日晷利用了一天中大阳运动的规律计时，单位时间内影子的偏转角度基本相同，即影子偏转具有等时性；刻漏利用水流动的规律计时，单位时间内滴落的水量基本相同，即每滴水滴落的时间基本相间。到了近代，人们利用摆的摆动规律计时，单摆每次摆动的时间基本相同，即摆的等时性。现代人使用的石英钟、石英表利用石英晶体有规律地振动来计时，即石英振动的等时性。
结论:计时工具的设计运用了物体运动的等时性规律。
新知讲解
2.
说说我们知道的现代计时工具。
现代的计时工具有手机、手表、时钟、计时器等。
新知讲解
3.
如果计时工具不精准，会给我们的生活带来哪些影响
(1)作息时间不准确，早上起床、上班、上学可能会迟到;
(2)工作时间不准确，安排的工作无法准时完成;
(3)交通信号灯时间不准确，容易造成交通堵塞;
(4)公交、火车、飞机等交通工具无法按时出行或到达，造成交通系统瘫痪;
……
新知讲解
在没有导航仪的年代，航行在茫茫大海上的船员，曾利用钟表来辨识自己所在的位置，让船成功地从一个地方航行到另一个地方。他们是怎样做到的呢 查阅资料，了解人们对时间的有效应用。
新知讲解
【指北法】手表平放，以当地地方时的一半指向太阳，12时所在方位为北方。如果是下午，就使用24小时计时法。例如:上午10时，除以2，得5，把5对准太阳，12时的方向就是北方。原理:地方时0时为正北，太阳转一周，手表时针转2周，手表时间除以2，正是太阳所在方位。
【指南法】手表平放，以时针指向太阳，则时针与12时的平分线指向南方。原理:地时12时为正南，凡不足12时或超过12时的时刻，时针距离12时的角度是实际太阳距离正午角度的2倍。
新知讲解
了解中国高铁的速度
课堂练习
判断题。
1.石英钟表可以非常精确地计时，一天之内的误差不会超过 10秒。( )
2.交通信号灯的倒计时需要精确到百分之一秒。( )
3.石英钟表的计时原理是石英晶体在受电力影响时振动的等时性。( )
4.百米赛跑时，需要精确计时，才能知道是否打破了纪录。( )
5.摆钟的计时误差大约为低于1分钟/天，水钟的计时误差大约为10分钟/天，因此使用水钟要比摆钟计时更准确些。( )
6.火箭发射过程中的计时需要精确到千分之一秒。( )
7.时间有时候指某一时间点，有时候指时间间隔。( )
8.计时不精准不会对人类生活造成影响。( )
√
×
√
×
√
×
√
×
课堂练习
选择题
1.以下计时工具中，准确性误差最小的是( )。
A.摆钟 B.水钟 C.石英手表
2.以下四种生活情景中，需要将时间精确到百分之一秒的是( ) 。
A.红绿灯的倒计时显示 B.百米比赛计时 C.火箭升空计时
3.火车的时刻表可以保障交通有序运行，提醒我们准时到达，其计时需要精确到( )。
A.百分一秒 B.分钟 C.小时
4.在“计时工具发展史”中，下列计时工具中最早出现的是( )。
A.钟表 B.石英钟 C.水钟
C
B
B
C
课堂总结
计量时间和我们的生活
通过本节课的学习，我们知道日晷利用日影的周期性变化，水钟利用水滴的周期性变化，摆钟利用摆的周期性变化，石英钟利用石英的周期性变化，这些计时工具的设计都是运用了物体运动的周期性变化的规律。系统地整理、总结人类计时工具的演变，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，并通过设计作息时间表来体会安排时间、珍惜时间的意义。
板书设计
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教科版五上第三单元第7课《计量时间和我们的生活》同步练习（含答案）
填空题。
1.计时工具的设计运用了___________的规律。
2.航天器的发射过程中，需要___________，才能保证安全和成功。
3.当今计时最准确的计时器是___________，其精度可以达到每2000万年才误差1秒。
4.计时误差是指测量出的时间和___________之差，计时工具的误差越小，说明计时准确度越___________。
二、判断题。(对的画“√”,错的画“×”)
1.石英钟表可以非常精确地计时，一天之内的误差不会超过 10秒。( )
2.交通信号灯的倒计时需要精确到百分之一秒。( )
3.石英钟表的计时原理是石英晶体在受电力影响时振动的等时性。( )
4.百米赛跑时，需要精确计时，才能知道是否打破了纪录。( )
5.摆钟的计时误差大约为低于1分钟/天，水钟的计时误差大约为10分钟/天，因此使用水钟要比摆钟计时更准确些。( )
6.火箭发射过程中的计时需要精确到千分之一秒。( )
7.时间有时候指某一时间点，有时候指时间间隔。( )
8.计时不精准不会对人类生活造成影响。( )
9.把计时工具按从精确到不精确的顺序排列应该是:水钟、太阳钟、摆钟。( )
10.我们可以用心跳估计一分钟的时间。( )
11.古人制作的利用流水来测量时间的工具是日晷。( )
三、选择题。
1.以下计时工具中，准确性误差最小的是( )。
A.摆钟 B.水钟 C.石英手表
2.以下四种生活情景中，需要将时间精确到百分之一秒的是( ) 。
A.红绿灯的倒计时显示 B.百米比赛计时 C.火箭升空计时
3.火车的时刻表可以保障交通有序运行，提醒我们准时到达，其计时需要精确到( )。
A.百分一秒 B.分钟 C.小时
4.在“计时工具发展史”中，下列计时工具中最早出现的是( )。
A.钟表 B.石英钟 C.水钟
5.下列( )是利用石英晶体规律振动来计时的。
A.日晷 B.水钟 C.石英钟表 D.摆钟
6.下列计时器受天气影响最大的是( )。
A.日晷 B.水钟 C.石英钟表 D.摆钟
7.比较下列计时器，最精确的是( )。
A.日晷 B.水钟 C.石英钟表 D.摆钟
8.在没有任何计时工具的情况下，下列( )可以帮助我们估计时间。
A.太阳东升西落 B.学校时间作息表 C.心脏跳动的次数 D.呼吸的次数
9.下列说法正确的是( )。
A.精确计时的重要性主要体现在科学技术上，与我们的生活无关
B.石英钟表利用了石英晶体的振动，是当今计时最精确的钟表
C.交通信号灯需要精确计时，才能保障交通安全
D.精确计时很重要,但不同事情需要计时的精确度相同
四、简答题。
如果计时工具不精准，会给我们生活带来哪些影响，请举例说明。
五、阅读材料，回答问题。
在没有导航仪的情况下，航行在茫茫大海上的船员，曾利用钟表来辨识自己所在的位置，让船成功地从一个地方航行到另一个地方。他们是怎样做到的呢
【指北法】手表平放，以当地地方时的一半指向太阳，12时所在方位为北方。如果是下午，就使用24小时计时法。例如:上午10时，除以2，得5，把5对准太阳，12时的方向就是北方。原理:地方时0时为正北，太阳转一周，手表时针转2周，手表时间除以2，正是太阳所在方位。
【指南法】手表平放，以时针指向太阳，则时针与12时的平分线指向南方。原理:地时12时为正南，凡不足12时或超过12时的时刻，时针距离12时的角度是实际太阳距离正午角度的2倍。
下图中的表盘都平放在地面上，分别表示不同的地方，请在表盘上标出北方。
参考答案
一、
山物体运动周期性变化
精准计时
原子钟
准确时间高
二、
×
×
√
√
×
√
√
×
×
√
×
三、
C
B
B
C
C
A
C
A
C
四、
开放性问题，合理即可。
五、
指北法:将8时指向太阳，12时所在为北方。
指南法:将16时指向太阳，14时所在方向为南方。
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