3.3 我们的水钟 教学设计
文档属性
| 名称 | 3.3 我们的水钟 教学设计 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 95.5KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 教科版（2017秋） | ||
| 科目 | 科学 | ||
| 更新时间 | 2025-10-27 15:26:02 | ||
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文档简介
第三单元 第3课时 我们的水钟 教学设计
课程基本信息
学科·版本 科学·教科版 授课班级 授课教师
年级 五年级 学期 上学期 单元 三 计量时间
课题 第3课时 我们的水钟
教学目标
学生能设计并制作计时10分钟的水钟，掌握水钟制作与调试方法。
学生能测试并改进水钟，理解水钟计时的原理与误差调整。
学生树立工程设计意识，体会制作水钟的探究乐趣与严谨性。
核心素养
科学观念：理解水钟利用水流（滴）规律性计时的原理。
科学思维：通过设计、测试、改进水钟，培养工程设计与问题解决思维。
探究实践：能设计、制作、测试并改进水钟，完成计时功能实现。
态度责任：树立工程设计的严谨态度，体会技术发明的探究乐趣。
重点难点
教学重点：设计并制作水钟，完成1-10分钟时间刻度标注与测试。
教学难点：调试水钟使计时准确，分析误差并进行有效改进。
教学流程
一、课前导入
【设计意图】以教材“任务”为切入点，结合古代水钟计时的认知基础，激发学生制作水钟的探究兴趣，明确本节课围绕水钟的设计、制作与调试展开。
活动：展示教材中水钟的图片。
老师提问：“古代有用底部有孔的碗让碗慢慢下沉来计时的工具，我们今天要制作一个计时10分钟的水钟，大家有什么想法吗？今天我们一起探究《我们的水钟》。”
二、探究新知
学习任务一：设计水钟方案
【设计意图】引导学生结合教材“设计方案”要求，明确水钟制作的材料、流程与设计思路，培养工程设计的规划能力。
1.任务内容
老师提问：“制作水钟需要考虑哪些材料？怎样控制滴水的速度呢？”
学生思考后回答：“需要瓶子、水、打孔工具等；可以通过调整孔的大小或者水位来控制滴水速度……”
老师继续提问：“如何来划分10分钟的时间刻度呢？”
学生回答：“可以先测一段时间的滴水量，再推算刻度……”
老师追问：“请大家用画图的方法把设计方案表示出来，说说自己的设计思路。”
学生完成设计图后展示并讲解：“我设计的是受水型水钟，通过底部小孔滴水，根据接水的量来划分刻度……”
2.任务小结
通过设计水钟方案，同学们明确了制作水钟的材料选择、滴水速度控制方法和时间刻度划分思路，培养了工程设计的规划能力，为后续制作水钟奠定了设计基础。
学习任务二：制作并测试水钟
【设计意图】引导学生按照教材“制作”“测试”要求，完成水钟的制作与计时准确性测试，培养动手实践与数据收集能力。
1.任务内容
老师提问：“按照自己的设计，怎样加工组装水钟呢？制作流程是怎样的？”
学生分组制作后回答：“先给瓶子打孔，然后安装装置，接着装水……”
老师继续提问：“大家分别标出1-10分钟的时间刻度，然后用钟表测试自制的水钟计时是否准确，记录测试结果。”
学生测试后回答：“有的刻度计时准，有的不准，需要调整……”
2.任务小结
通过制作并测试水钟，同学们掌握了水钟的制作流程，完成了时间刻度的标注，同时通过测试发现了水钟计时的误差问题，为后续改进水钟提供了实践依据，培养了动手实践与数据收集分析能力。
学习任务三：评估与改进水钟
【设计意图】引导学生结合教材“评估与改进”要求，分析水钟计时误差的原因，提出改进方案并实施，培养问题解决与工程改进能力。
1.任务内容
老师提问：“根据测试结果，我们的水钟在计时准确性上有哪些问题？是什么原因导致的呢？”
学生分析后回答：“滴水速度不稳定，有时候快有时候慢，可能是水位变化或者孔的大小变化导致的……”
老师继续提问：“我们应该怎样改进水钟，让它计时更准确呢？”
学生提出方案：“可以保持水位稳定，或者调整孔的大小……”
老师追问：“大家按照改进方案调整水钟后，再次测试，看看效果如何。”
学生改进后测试并回答：“改进后计时准确了很多……”
2.任务小结
通过评估与改进水钟，同学们学会了分析水钟计时误差的原因，提出并实施了有效的改进方案，提升了问题解决与工程改进能力，深刻体会到工程设计中测试与改进的重要性，也进一步理解了水钟计时原理与水流控制的关键。
三、课堂练习
【设计意图】通过设计水钟改进方案的练习，引导学生巩固对水钟计时原理、误差原因及改进方法的理解，强化工程设计与问题解决的思维能力。
活动：发放水钟改进方案设计单，学生针对自己水钟的问题设计改进方案，小组内交流。
老师提问：“大家的改进方案有哪些创新点？预计能解决什么问题？”
学生交流后，老师点评。
四、课堂延伸
【设计意图】将课堂知识延伸到其他流动物体计时的探究中，拓展学生对计时工具多样性的认知，培养跨领域的探究兴趣与思维。
任务：老师布置任务：“除了水，还可以用哪些能流动的物体来制作计时工具？课后大家可以尝试设计并制作一个沙钟（沙漏），探究它的计时原理与方法。”
五、课堂总结
1.学生回顾
请3-4名学生分别回顾。有的学生说：“我学会了设计水钟，考虑材料、滴水速度和时间刻度划分，然后制作水钟，过程中遇到了滴水速度不稳定的问题，通过改进水位和孔的大小，让水钟计时更准确了。”有的学生说：“制作水钟需要经过设计、制作、测试、改进的过程，每一步都很重要，尤其是测试和改进，能让水钟更准确。”还有的学生说：“水钟是利用水流的规律性计时的，要让计时准确就得控制好滴水速度，保持水位稳定或者控制孔的大小很关键。”
通过学生的回顾，完整梳理了本节课的知识脉络，强化了对重点内容的记忆与理解。
2.教师强调
首先强调制作水钟的过程是一个典型的工程设计过程，需要经历设计、制作、测试、改进的循环，每一个环节都离不开科学思维与实践操作的结合。我们要理解水钟利用水流（滴）规律性计时的原理，在制作中学会控制滴水速度以实现准确计时，遇到问题时要通过测试分析原因并积极改进。
同时，要体会到技术发明与改进的乐趣，培养严谨的工程设计态度和问题解决能力。
另外，这种设计与改进的思维不仅适用于水钟制作，也可以迁移到其他科学探究与技术制作中，帮助我们更好地解决问题，提升科学素养。
六、板书设计
我们的水钟
一、设计方案：材料、滴水速度控制、时间刻度划分
二、制作测试：加工组装、刻度标注、钟表测试
三、评估改进：分析误差原因、提出改进方案、再次测试
四、核心意识：工程设计循环（设计-制作-测试-改进）、严谨探究态度
课程基本信息
学科·版本 科学·教科版 授课班级 授课教师
年级 五年级 学期 上学期 单元 三 计量时间
课题 第3课时 我们的水钟
教学目标
学生能设计并制作计时10分钟的水钟，掌握水钟制作与调试方法。
学生能测试并改进水钟，理解水钟计时的原理与误差调整。
学生树立工程设计意识，体会制作水钟的探究乐趣与严谨性。
核心素养
科学观念：理解水钟利用水流（滴）规律性计时的原理。
科学思维：通过设计、测试、改进水钟，培养工程设计与问题解决思维。
探究实践：能设计、制作、测试并改进水钟，完成计时功能实现。
态度责任：树立工程设计的严谨态度，体会技术发明的探究乐趣。
重点难点
教学重点：设计并制作水钟，完成1-10分钟时间刻度标注与测试。
教学难点：调试水钟使计时准确，分析误差并进行有效改进。
教学流程
一、课前导入
【设计意图】以教材“任务”为切入点，结合古代水钟计时的认知基础，激发学生制作水钟的探究兴趣，明确本节课围绕水钟的设计、制作与调试展开。
活动：展示教材中水钟的图片。
老师提问：“古代有用底部有孔的碗让碗慢慢下沉来计时的工具，我们今天要制作一个计时10分钟的水钟，大家有什么想法吗？今天我们一起探究《我们的水钟》。”
二、探究新知
学习任务一：设计水钟方案
【设计意图】引导学生结合教材“设计方案”要求，明确水钟制作的材料、流程与设计思路，培养工程设计的规划能力。
1.任务内容
老师提问：“制作水钟需要考虑哪些材料？怎样控制滴水的速度呢？”
学生思考后回答：“需要瓶子、水、打孔工具等；可以通过调整孔的大小或者水位来控制滴水速度……”
老师继续提问：“如何来划分10分钟的时间刻度呢？”
学生回答：“可以先测一段时间的滴水量，再推算刻度……”
老师追问：“请大家用画图的方法把设计方案表示出来，说说自己的设计思路。”
学生完成设计图后展示并讲解：“我设计的是受水型水钟，通过底部小孔滴水，根据接水的量来划分刻度……”
2.任务小结
通过设计水钟方案，同学们明确了制作水钟的材料选择、滴水速度控制方法和时间刻度划分思路，培养了工程设计的规划能力，为后续制作水钟奠定了设计基础。
学习任务二：制作并测试水钟
【设计意图】引导学生按照教材“制作”“测试”要求，完成水钟的制作与计时准确性测试，培养动手实践与数据收集能力。
1.任务内容
老师提问：“按照自己的设计，怎样加工组装水钟呢？制作流程是怎样的？”
学生分组制作后回答：“先给瓶子打孔，然后安装装置，接着装水……”
老师继续提问：“大家分别标出1-10分钟的时间刻度，然后用钟表测试自制的水钟计时是否准确，记录测试结果。”
学生测试后回答：“有的刻度计时准，有的不准，需要调整……”
2.任务小结
通过制作并测试水钟，同学们掌握了水钟的制作流程，完成了时间刻度的标注，同时通过测试发现了水钟计时的误差问题，为后续改进水钟提供了实践依据，培养了动手实践与数据收集分析能力。
学习任务三：评估与改进水钟
【设计意图】引导学生结合教材“评估与改进”要求，分析水钟计时误差的原因，提出改进方案并实施，培养问题解决与工程改进能力。
1.任务内容
老师提问：“根据测试结果，我们的水钟在计时准确性上有哪些问题？是什么原因导致的呢？”
学生分析后回答：“滴水速度不稳定，有时候快有时候慢，可能是水位变化或者孔的大小变化导致的……”
老师继续提问：“我们应该怎样改进水钟，让它计时更准确呢？”
学生提出方案：“可以保持水位稳定，或者调整孔的大小……”
老师追问：“大家按照改进方案调整水钟后，再次测试，看看效果如何。”
学生改进后测试并回答：“改进后计时准确了很多……”
2.任务小结
通过评估与改进水钟，同学们学会了分析水钟计时误差的原因，提出并实施了有效的改进方案，提升了问题解决与工程改进能力，深刻体会到工程设计中测试与改进的重要性，也进一步理解了水钟计时原理与水流控制的关键。
三、课堂练习
【设计意图】通过设计水钟改进方案的练习，引导学生巩固对水钟计时原理、误差原因及改进方法的理解，强化工程设计与问题解决的思维能力。
活动：发放水钟改进方案设计单，学生针对自己水钟的问题设计改进方案，小组内交流。
老师提问：“大家的改进方案有哪些创新点？预计能解决什么问题？”
学生交流后，老师点评。
四、课堂延伸
【设计意图】将课堂知识延伸到其他流动物体计时的探究中，拓展学生对计时工具多样性的认知，培养跨领域的探究兴趣与思维。
任务：老师布置任务：“除了水，还可以用哪些能流动的物体来制作计时工具？课后大家可以尝试设计并制作一个沙钟（沙漏），探究它的计时原理与方法。”
五、课堂总结
1.学生回顾
请3-4名学生分别回顾。有的学生说：“我学会了设计水钟，考虑材料、滴水速度和时间刻度划分，然后制作水钟，过程中遇到了滴水速度不稳定的问题，通过改进水位和孔的大小，让水钟计时更准确了。”有的学生说：“制作水钟需要经过设计、制作、测试、改进的过程，每一步都很重要，尤其是测试和改进，能让水钟更准确。”还有的学生说：“水钟是利用水流的规律性计时的，要让计时准确就得控制好滴水速度，保持水位稳定或者控制孔的大小很关键。”
通过学生的回顾，完整梳理了本节课的知识脉络，强化了对重点内容的记忆与理解。
2.教师强调
首先强调制作水钟的过程是一个典型的工程设计过程，需要经历设计、制作、测试、改进的循环，每一个环节都离不开科学思维与实践操作的结合。我们要理解水钟利用水流（滴）规律性计时的原理，在制作中学会控制滴水速度以实现准确计时，遇到问题时要通过测试分析原因并积极改进。
同时，要体会到技术发明与改进的乐趣，培养严谨的工程设计态度和问题解决能力。
另外，这种设计与改进的思维不仅适用于水钟制作，也可以迁移到其他科学探究与技术制作中，帮助我们更好地解决问题，提升科学素养。
六、板书设计
我们的水钟
一、设计方案：材料、滴水速度控制、时间刻度划分
二、制作测试：加工组装、刻度标注、钟表测试
三、评估改进：分析误差原因、提出改进方案、再次测试
四、核心意识：工程设计循环（设计-制作-测试-改进）、严谨探究态度