3.2 用水计量时间 教学设计
文档属性
| 名称 | 3.2 用水计量时间 教学设计 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 23.1KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 教科版（2017秋） | ||
| 科目 | 科学 | ||
| 更新时间 | 2025-10-26 22:18:17 | ||
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文档简介
课 题 3.2用水计量时间
教学内容 五年级上册 课时安排 课时
教学目标 科学观念 学生能认识到水流速度在一定条件下（如水位差）会发生变化，理解保持水位差基本不变是让水流速度趋于均匀的关键。 知道古代水钟是利用水流（滴漏）的等时性原理来计时的工具。 科学思维 能基于“积聚50毫升水所用时间”的实验数据，运用推理的方法，合理推测积聚更多水量时所需的时间。 通过比较现代实验装置与古代水钟的结构，分析其设计上的共同点，理解古人控制水流均匀的方法。 探究实践 能小组合作完成“观察和测量水流速度”的实验，规范使用量杯、秒表等工具进行测量和记录。 能依据实验记录表，分析数据，发现水流速度与水位的关系，并得出初步结论。 态度责任 在实验探究中，养成细致观察、实事求是记录数据的科学态度。 感受古人的智慧，体会科学技术是在不断发现和解决问题的过程中发展的。
教学重点和难点 重点：学生能通过实验发现影响水流速度变化的主要因素。 难点：学生能通过观察古人利用流水计时的装置，结合自己的实验探究，理解这些装置计时的方法。
教具学具 教师：课前搜集各种水钟的资料与图片、课件 小组：矿泉水瓶、200毫升量筒、透明水杯、铁架台、剪刀、锥子
教 学 过 程 （板 书 设 计） (一) 情境导入——穿越时空，遭遇难题 (约5分钟) 1.创设情境： （播放一段古朴的音乐）师：“同学们，今天我们的科学课堂将变成一台时光机，我们一起穿越回没有手机、没有手表的古代。瞧，这是一座古代的城池（展示城池图片），城里的人们生活、劳作都需要知道时间。可是，阴天时，日晷失效了；刮风时，燃香计时不准了。城主非常烦恼，他发布了一道‘招贤令’：招募能工巧匠，设计一种不受天气影响的计时工具！” “各位小科学家们，你们愿意接受这个挑战，帮助古人解决这个难题吗？” 2.过渡：“古人其实已经想到了一个巧妙的办法。（出示古代水钟图片）他们发现，‘水’可能是个好帮手。这节课，我们就来化身古代工程师，一起探究《用水计量时间》的奥秘。” （设计意图：通过“穿越”和“解决城主难题”的情境，瞬间激发学生的兴趣和责任感，将学习任务转化为一个有吸引力的挑战。） 探索实践——化身工程师，探究水流奥秘 (约20分钟) 活动一：初探水流——发现“不均匀”的现象 1.提问：如果我们用一个简单的瓶子漏水来计时，比如漏完一瓶水算一刻钟，这个计时办法可靠吗？请你先猜一猜。 2.验证：请仔细观察，水流从小孔中流出的速度从头到尾是一样的吗？你看到了什么现象？ （预设：一开始水流很急、很快，后来越来越慢） 这个现象说明了什么？ （预设：简单漏水，水流速度不均匀。） （设计意图：通过直观观察，让学生首先直面核心矛盾——直接用水流计时不可靠，因为水流不稳定。为后续的深入探究做铺垫。） 活动二：精测水流——用数据证实“不均匀” 提问：光靠眼睛看还不够科学，我们如何用精确的数据来证明水流速度是不均匀的？ （预设：学生设计实验：测量积聚固定水量所需的时间） 推测：（出示记录表）我们测出积聚前50毫升水用了10秒钟。请你根据刚才观察到的现象推测一下，积聚第二个50毫升（即到100毫升）需要的时间是比10秒多还是少？为什么？ （预设：学生推理：因为水位变低，压力变小，流速变慢，所以时间会更长） 3.二次推理：请你将推测的时间填入表格。那么，积聚到150毫升时呢？ 4.学生实验：小组合作，实际测量积聚到50ml、100ml、150ml所需的时间，并记录。 5.研讨：比较你的“推测时间”和“实际时间”，你发现了什么？这组数据共同说明了什么问题？ （预设：引导学生从数据中得出结论：水流速度随着水量的减少而越来越慢。） （设计意图：此环节是教学重点。问题链引导学生从定性观察上升到定量测量，从感性猜测上升到理性验证，并用“推测-验证”的方式驱动思维，深刻理解水流速度变化的规律。） (三) 研讨建构——破解难题，设计“水钟” (约10分钟) 1.（出示古代水钟结构图）提问：我们来看看古人是如何解决这个难题的。仔细观察古代水钟，它和我们刚才用的单瓶装置最大的不同是什么？ （引导学生发现：它有多个漏斗/容器，是两级甚至多级结构） 2.多出来的这个上级容器起到了什么关键作用？ （预设：学生分析：上级容器不断为下级容器补水，使得下级容器（出水口所在容器）的水位始终保持在高位，从而保证了出水口水流的稳定性。） 总结：看，这就是古人的智慧！他们用“保持水位差基本不变”的方法，巧妙地解决了水流均匀性的难题，发明了水钟。 （设计意图：这是从探究到建构的关键环节，旨在突破难点。通过“如何改进”的开放性问题激发创造性思维，再通过分析古代水钟的巧妙设计，让学生自己“悟”出其中的科学原理，完成知识的深层建构。） (四) 拓展延伸与总结 (约5分钟) 1.评价：“对比我们最初的单瓶装置和古人最终的水钟，你有什么感想？” （预设：引导学生体会技术是在不断发现和解决问题的过程中进步的。） “用水滴计时相比日影、燃香有什么优势和缺点？” 总结本节课的核心发现：水流速度与水位有关；通过保持水位稳定可以获得均匀水流，从而精确计时。 （设计意图：通过对比和评价，提升学生的科学态度和责任感，完成课堂学习的升华。） 【板书设计】 3.2 用水计量时间 不均匀 快 → 慢 同一装置 水位高 → 水位低 练一练： 1. 小科小组在探究水流速度的实验中，记录了如下数据：积聚前50毫升水用了15秒，积聚到100毫升总共用了32秒，积聚到150毫升总共用了51秒。分析这组数据，我们可以得出的最准确的结论是（ ） A. 水流速度一直保持不变，所以水可以用来计时。 B. 水流速度越来越快，因为流出的水越来越多。 C. 水流速度越来越慢，因为积聚后50毫升水所需的时间变长了。 D. 水流速度先快后慢，没有规律。 2. 在了解了古代水钟的构造后，同学们讨论其设计最关键的秘密是什么。下列说法最准确的是（ ） A. 用多个容器只是为了储存更多的水，让钟走得更久。 B. 上级容器不断给下级容器补水，保持了下级容器水位稳定，从而使水流均匀。 C. 水钟的容器做得非常精美，这样看起来更高级。 D. 水流速度本来就是均匀的，用什么容器都一样。 3. 面对“如何让水以均匀速度流动”的挑战，古人发明了带有上级容器的水钟。这个解决问题的过程，最能体现的科学精神是（ ） A. 放弃挑战，因为水流速度很难控制。 B. 基于发现的问题（水流不均），积极思考并设计出巧妙的方案。 C. 认为古代的计时工具已经过时，没有必要研究。 D. 只相信自己的猜测，不愿意动手实验验证。
教 学 反 思 这节课的内容非常简单，但是在这节课当中实验操作比较复杂，时间使用地较多。因此在这节课的实验过程中有些地方需要改进： 1、100毫升水在滴漏的过程中可以只重复两次 2、在100毫升水滴漏过程中顺便来计时30、60、90毫升 3、在实验完全结束之后再进行学生的分析讨论。 4、在实验结束之后应该将实验材料上交，上交之后再分析讨论，能够让学生收收心。 5、在本堂课结束的时候时间不够，没有能够完全揭示。 这节课的实验操作比较复杂，所以在上课过程中应该把所有的细节都将完整，再让学生来进行实验操作。
教学内容 五年级上册 课时安排 课时
教学目标 科学观念 学生能认识到水流速度在一定条件下（如水位差）会发生变化，理解保持水位差基本不变是让水流速度趋于均匀的关键。 知道古代水钟是利用水流（滴漏）的等时性原理来计时的工具。 科学思维 能基于“积聚50毫升水所用时间”的实验数据，运用推理的方法，合理推测积聚更多水量时所需的时间。 通过比较现代实验装置与古代水钟的结构，分析其设计上的共同点，理解古人控制水流均匀的方法。 探究实践 能小组合作完成“观察和测量水流速度”的实验，规范使用量杯、秒表等工具进行测量和记录。 能依据实验记录表，分析数据，发现水流速度与水位的关系，并得出初步结论。 态度责任 在实验探究中，养成细致观察、实事求是记录数据的科学态度。 感受古人的智慧，体会科学技术是在不断发现和解决问题的过程中发展的。
教学重点和难点 重点：学生能通过实验发现影响水流速度变化的主要因素。 难点：学生能通过观察古人利用流水计时的装置，结合自己的实验探究，理解这些装置计时的方法。
教具学具 教师：课前搜集各种水钟的资料与图片、课件 小组：矿泉水瓶、200毫升量筒、透明水杯、铁架台、剪刀、锥子
教 学 过 程 （板 书 设 计） (一) 情境导入——穿越时空，遭遇难题 (约5分钟) 1.创设情境： （播放一段古朴的音乐）师：“同学们，今天我们的科学课堂将变成一台时光机，我们一起穿越回没有手机、没有手表的古代。瞧，这是一座古代的城池（展示城池图片），城里的人们生活、劳作都需要知道时间。可是，阴天时，日晷失效了；刮风时，燃香计时不准了。城主非常烦恼，他发布了一道‘招贤令’：招募能工巧匠，设计一种不受天气影响的计时工具！” “各位小科学家们，你们愿意接受这个挑战，帮助古人解决这个难题吗？” 2.过渡：“古人其实已经想到了一个巧妙的办法。（出示古代水钟图片）他们发现，‘水’可能是个好帮手。这节课，我们就来化身古代工程师，一起探究《用水计量时间》的奥秘。” （设计意图：通过“穿越”和“解决城主难题”的情境，瞬间激发学生的兴趣和责任感，将学习任务转化为一个有吸引力的挑战。） 探索实践——化身工程师，探究水流奥秘 (约20分钟) 活动一：初探水流——发现“不均匀”的现象 1.提问：如果我们用一个简单的瓶子漏水来计时，比如漏完一瓶水算一刻钟，这个计时办法可靠吗？请你先猜一猜。 2.验证：请仔细观察，水流从小孔中流出的速度从头到尾是一样的吗？你看到了什么现象？ （预设：一开始水流很急、很快，后来越来越慢） 这个现象说明了什么？ （预设：简单漏水，水流速度不均匀。） （设计意图：通过直观观察，让学生首先直面核心矛盾——直接用水流计时不可靠，因为水流不稳定。为后续的深入探究做铺垫。） 活动二：精测水流——用数据证实“不均匀” 提问：光靠眼睛看还不够科学，我们如何用精确的数据来证明水流速度是不均匀的？ （预设：学生设计实验：测量积聚固定水量所需的时间） 推测：（出示记录表）我们测出积聚前50毫升水用了10秒钟。请你根据刚才观察到的现象推测一下，积聚第二个50毫升（即到100毫升）需要的时间是比10秒多还是少？为什么？ （预设：学生推理：因为水位变低，压力变小，流速变慢，所以时间会更长） 3.二次推理：请你将推测的时间填入表格。那么，积聚到150毫升时呢？ 4.学生实验：小组合作，实际测量积聚到50ml、100ml、150ml所需的时间，并记录。 5.研讨：比较你的“推测时间”和“实际时间”，你发现了什么？这组数据共同说明了什么问题？ （预设：引导学生从数据中得出结论：水流速度随着水量的减少而越来越慢。） （设计意图：此环节是教学重点。问题链引导学生从定性观察上升到定量测量，从感性猜测上升到理性验证，并用“推测-验证”的方式驱动思维，深刻理解水流速度变化的规律。） (三) 研讨建构——破解难题，设计“水钟” (约10分钟) 1.（出示古代水钟结构图）提问：我们来看看古人是如何解决这个难题的。仔细观察古代水钟，它和我们刚才用的单瓶装置最大的不同是什么？ （引导学生发现：它有多个漏斗/容器，是两级甚至多级结构） 2.多出来的这个上级容器起到了什么关键作用？ （预设：学生分析：上级容器不断为下级容器补水，使得下级容器（出水口所在容器）的水位始终保持在高位，从而保证了出水口水流的稳定性。） 总结：看，这就是古人的智慧！他们用“保持水位差基本不变”的方法，巧妙地解决了水流均匀性的难题，发明了水钟。 （设计意图：这是从探究到建构的关键环节，旨在突破难点。通过“如何改进”的开放性问题激发创造性思维，再通过分析古代水钟的巧妙设计，让学生自己“悟”出其中的科学原理，完成知识的深层建构。） (四) 拓展延伸与总结 (约5分钟) 1.评价：“对比我们最初的单瓶装置和古人最终的水钟，你有什么感想？” （预设：引导学生体会技术是在不断发现和解决问题的过程中进步的。） “用水滴计时相比日影、燃香有什么优势和缺点？” 总结本节课的核心发现：水流速度与水位有关；通过保持水位稳定可以获得均匀水流，从而精确计时。 （设计意图：通过对比和评价，提升学生的科学态度和责任感，完成课堂学习的升华。） 【板书设计】 3.2 用水计量时间 不均匀 快 → 慢 同一装置 水位高 → 水位低 练一练： 1. 小科小组在探究水流速度的实验中，记录了如下数据：积聚前50毫升水用了15秒，积聚到100毫升总共用了32秒，积聚到150毫升总共用了51秒。分析这组数据，我们可以得出的最准确的结论是（ ） A. 水流速度一直保持不变，所以水可以用来计时。 B. 水流速度越来越快，因为流出的水越来越多。 C. 水流速度越来越慢，因为积聚后50毫升水所需的时间变长了。 D. 水流速度先快后慢，没有规律。 2. 在了解了古代水钟的构造后，同学们讨论其设计最关键的秘密是什么。下列说法最准确的是（ ） A. 用多个容器只是为了储存更多的水，让钟走得更久。 B. 上级容器不断给下级容器补水，保持了下级容器水位稳定，从而使水流均匀。 C. 水钟的容器做得非常精美，这样看起来更高级。 D. 水流速度本来就是均匀的，用什么容器都一样。 3. 面对“如何让水以均匀速度流动”的挑战，古人发明了带有上级容器的水钟。这个解决问题的过程，最能体现的科学精神是（ ） A. 放弃挑战，因为水流速度很难控制。 B. 基于发现的问题（水流不均），积极思考并设计出巧妙的方案。 C. 认为古代的计时工具已经过时，没有必要研究。 D. 只相信自己的猜测，不愿意动手实验验证。
教 学 反 思 这节课的内容非常简单，但是在这节课当中实验操作比较复杂，时间使用地较多。因此在这节课的实验过程中有些地方需要改进： 1、100毫升水在滴漏的过程中可以只重复两次 2、在100毫升水滴漏过程中顺便来计时30、60、90毫升 3、在实验完全结束之后再进行学生的分析讨论。 4、在实验结束之后应该将实验材料上交，上交之后再分析讨论，能够让学生收收心。 5、在本堂课结束的时候时间不够，没有能够完全揭示。 这节课的实验操作比较复杂，所以在上课过程中应该把所有的细节都将完整，再让学生来进行实验操作。