教学设计
课 题 我们的水钟
课时安排 一课时 课前准备 课件、教具
教材内容 分 析 前一课《用水计量时间》中发现的水流速度特点,为本课制作水钟激发学习兴趣和奠定理论基础。本课学习中,学生要运用已掌握的知识设计一个水钟,用图文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。这个过程也是一个促进学生思维发展的过程。本课鼓励学生在讨论与分享的过程中表达想法、阐明创意,在实践中培养研究科学的兴趣,在合作中体会团队和谐分工的重要性。
设计理念 本课主要是引导学生经历一个初级的、完整的科学工程活动。整个科学工程活动在良好的思考情境下开展,重点开发学生的设计与制作能力,并在改进中对自制水钟进行理论联系实际地系统分析,提出多种改进措施。
学情分析 通过前一课的教学,学生观察到“滴漏实验”中水流速度的特点,对水钟作为计时工具的原理具备了一定的理论基础,且激发了制作简易水钟的欲望。水钟的设计、制作、分析与改进指向学生高阶思维的发展。学生可能无法清晰表达设计的意图,需指导学生通过图文结合的方式阐明创意。在制作的过程中,小组成员可能因参与积极性、性格等原因配合不默契,教师需引导学生发挥各自的作用,和谐分工合作。自制水钟的计时准确性不一定能达到学生的预期效果,需根据实际情况进行多次迭代。
教学目标 科学观念:设计与制作水钟时,应用控制水流速度的方法,使水钟计时更加准确。 科学思维:基于水流速度的规律设计方案,阐明自己的创意;通过有说服力的论证,认同或质疑设计方案,并初步判断可行性和合理性;在改进中,应用创造性思维的方法,提出多种改进措施。 探究实践:在实践中,有初步构思、设计、实施、验证与改进的能力;设计时,运用画图和文字描述的方法设计方案,并据图制作水钟;在测试与评估中判断水钟的准确程度,根据实际反馈改进水钟的设计与制作,并展示。 态度责任:在制作水钟的过程中,感受到科学制作带来的乐趣,体会分工合作与和谐地开展探究实践的重要性;体验到完成一个科学工程需要不断重复实验,在实验中逐步完善。
教学重难点 重点:设计与制作水钟。 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。
教学过程
教学环节(一) 师生活动 1.上节课我们观察了“滴漏实验”中的水流速度。水流的速度有什么特点呢? 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。揭示课题:我们的水钟(板书)。
设计意图 引导学生回顾水流的速度特点,并认识古人利用水流计时的应用,明确本节课的主要任务。
教学环节(二) 师生活动 1.制作水钟,我们需要考虑哪些问题呢?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? 打孔用什么好呢?切割用什么工具?…… (2)怎样控制漏水的速度?请用画图的方式表示。 (3)如何来划分10分钟的时间刻度? 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!
设计意图 图文绘制设计方案是技术与工程的重要环节。学生担任工程设计师,用图文结合的方式表达设计,在讨论中培养科学思维。
教学环节 (三) 师生活动 1.教师讲述:接下来,请按照自己的设计加工并组装水钟。也可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。 2.学生制作水钟活动。
设计意图 学生担任工程技术人员,在产品制作过程中,需熟练读取设计方案并精准制作。教师指导学生合理安排制作步骤,学生之间分工合作、和谐探究。
教学环节 (四) 师生活动 1.提问:自己制作的水钟计时准确吗?怎么测? 2.学生进行测试活动。考虑课堂时长,课堂上仅测试2-3分钟内计时是否准确。
设计意图 学生在相同的验收标准中测试,了解自身产品的精准性与不足之处,在观察等待中静心思考。可创设长时课堂,建议给予更多时间测试。
教学环节 (五) 师生活动 1.提问:根据测试结果,你的水钟计时准确吗?如果不够准确请说一说为什么,怎么来改进呢?如果很准确,请向大家分享经验。 2.提问:制作水钟简单吗?说一说你的体会。
设计意图 学生在产品测试结果中反思设计与制作的不足之处,并进行改进。教师引导学生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。
板书设计
教学反思 本课在前一课《用水计量时间》的教学中,学生完成了“观察水流速度”和“测量水流速度及变化”的实验,对流水作为计时器的原理有了一定的了解,也有了制作水钟的欲望和理论基础。 于是,在本节课的教学中,直接出示教学任务,先让他们根据书上的设计方案,讨论思考,设计出小组方案并用画图的方式,先画出方法步骤再进行实验操作。虽然强调带普通矿泉水瓶,但是带来的瓶子是大小各异,厚薄不同。在进行裁剪时就遇到了难题,有个别小组计时不够准确,还有小组未完成,只能课后自己再试着完成本次活动。不过,也有几个小组,组员之间配合默契,迅速开展活动,进行操作,做出的水钟计时也较准确。最后,组织学生交流,引导学生充分研讨,让他们自己提出在活动过程中遇到的问题以及有什么改进的方法。并且思考“还可以用哪些流动的物体来制作计时工具?”学生也根据生活中所见进行分享。 本课经历思考方案–制定计划–实施方案–检验成果–寻找原因–改进完善的探究活动,让他们意思到一项科学成果要想经得起实践的检验,就必须不断进行反思和改进,逐步完善。