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新教科版五年级上册科学3-7计量时间和我们的生活教学设计
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这是一份新教科版五年级上册科学3-7计量时间和我们的生活教学设计,共26页。
第三单元 计量时间
7.计量时间和我们的生活
【教材简析】
本课是《计量时间》单元的最后一课,在本单元中起到总结性作用。前面6课是让学生经历设计和制作几种古代计时工具模型的过程,并利用这些模型来认识古代计时工具的工作原理、方法以及计时的准确度。
教材从“在现代生活里,人们对精确计时又作出了哪些努力呢”这个问题入手,引导学生对已有的计时工具进行比较,归纳计时工具的设计原理,结合实际生活,认识到精确计时的重要性。
【学生分析】
通过前面6课的学习,学生已经对人类历史上出现的计时工有了基本的了解,也体会了计时工具的不断创新是人类历史的不断发展与进步的表现。但是,学生对于不同计时工具的区别还缺少系统的认识。通过本课的学习,学生将对这些计时工具的计时原理进行归纳。
【教学目标】
科学概念目标
计时工具的设计运用了物体运动周期性变化的规律。
科学探究目标
1.能通过表格的方式调查和比较人类计时工具的演变。
2.能调查因时间的不精准给人类生活造成麻烦的事件。
科学态度目标
3.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。
4.认识到科技的进步能更好地造福人类。
科学、技术、社会与环境目标
意识到科学技术的发展和应用影响着社会的发展。
【教学重难点】
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。
【教学准备】
为每小组准备:“计时工具发展史”资料、《学生活动手册》。
教师准备:班级记录大表、教学课件。
【教学过程】
一、导入
教师导入:我们每天都要通过钟表来掌握时间、安排工作和生活。在现代生活里,人们对精确计时又作出了哪些努力呢?
教师提问:在人类计量时间的过程中,人类发明了哪些计时工具呢?
学生交流:太阳钟、香钟、水钟、沙漏、摆钟、石英钟、电子钟、原子钟等。
教师根据学生的回答板书名称。
设计意图:教师先让学生罗列出从古至今的计时工具有哪些,并按照时间顺序排列,目的是让学生能对这些计时工具有更清晰的认识,方便比较。
二、探索
教师提问:这些计时工具,你们都了解吗?它们的计时原理是怎样的?有没有共同特点?
学生交流。
教师引导:今天,我为大家准备了一份“计时工具发展史”的资料,请大家仔细阅读并完成记录表1的内容。大家可以先看看《学生活动手册》中的记录表,看看有什么问题。
提醒大家阅读时保持安静。
教师引导:展示一位同学的记录单,请大家校对并说说自己的想法。
假设:针对同一个计时工具,有人认为不够精确,有人认为很精确,请学生表达看法。
教师小结:其实这是正常现象。因为在某些领域,人们觉得现有的计时工具还不够精准,因此科学家们要想办法研究、发明更精确的计时工具,以此来满足人们工作的需要。
设计意图:通过表格的方式,要求学生调查和比较人类计时工具的演变,主要是比较日晷、水钟、摆钟和手表等4个具有明显改进的计时工具,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。
教师出示火车和飞机时刻表。
教师提问:大家看,这是我们平时能看到的火车和飞机时刻表。这种情况下,我们用什么计时工具就可以计时了?
教师提问:那百米赛跑呢?航天飞船发射呢?
学生回答。
教师提问:大家有没有亲身经历,感受到计时的重要性?
可以让学生举例交流。如果学生没有相关经历,教师可以举生活的真实例子,来说明精确计时的重要性。
设计意图:联系生活实际,了解计时和我们生活的关系,使学生意识到精确计时的重要性。
三、研讨
教师提问:这些计时工具的设计运用了物体运动的什么规律?(问题1)
预设:周期性变化的规律。
学生交流:你们知道的现代计时工具有哪些?(问题2)
教师引导:人类真了不起!在我们的不断努力下,计时工具变得越来越精准了。如果计时工具不精准,会给我们的生活带来哪些影响?(问题3)请学生谈谈自己的看法。
设计意图:第一个问题是考查学生对学过的计时工具的科学原理是否理解。第二个问题是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。第三个问题是了解学生在情感态度方面对时间的认识。
四、拓展
人类对于时间的运用,还远远不止用来计时,时间还可以用来定位。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?关于这一点,感兴趣的同学可以课后去查阅资料。
设计意图:激发学生的兴趣,了解人们对时间的有效运用。
【板书设计】
计量时间和我们的生活
一、计时工具的演变
太阳钟、香钟、水钟、沙漏、摆钟、石英钟、电子钟、原子钟……
二、工作原理:物体运动的周期性变化规律
【活动手册使用说明】
活动目的:让学生对4种计时工具的演变有更清晰的认识。
活动手册说明:活动手册中需要对这4种计时工具的使用材料、准确性、计时原理、方便程度和缺陷进行比较。“使用材料”可以写出主要的制作材料;“准确性”可以用“好”“较好”“一般”“差”等词汇进行描述;“计时原理”可以侧重于计时工具中的物体运动规律;“方便程度”可以用“很方便”“较方便”“不方便”等词汇来描述。
7.计量时间和我们的生活
【教材简析】
本课是《计量时间》单元的最后一课,在本单元中起到总结性作用。前面6课是让学生经历设计和制作几种古代计时工具模型的过程,并利用这些模型来认识古代计时工具的工作原理、方法以及计时的准确度。
教材从“在现代生活里,人们对精确计时又作出了哪些努力呢”这个问题入手,引导学生对已有的计时工具进行比较,归纳计时工具的设计原理,结合实际生活,认识到精确计时的重要性。
【学生分析】
通过前面6课的学习,学生已经对人类历史上出现的计时工有了基本的了解,也体会了计时工具的不断创新是人类历史的不断发展与进步的表现。但是,学生对于不同计时工具的区别还缺少系统的认识。通过本课的学习,学生将对这些计时工具的计时原理进行归纳。
【教学目标】
科学概念目标
计时工具的设计运用了物体运动周期性变化的规律。
科学探究目标
1.能通过表格的方式调查和比较人类计时工具的演变。
2.能调查因时间的不精准给人类生活造成麻烦的事件。
科学态度目标
3.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。
4.认识到科技的进步能更好地造福人类。
科学、技术、社会与环境目标
意识到科学技术的发展和应用影响着社会的发展。
【教学重难点】
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。
【教学准备】
为每小组准备:“计时工具发展史”资料(自备)、《学生活动手册》(自备)。
教师准备:班级记录大表(自备)、教学课件。
【教学过程】
一、导入
教师导入:我们每天都要通过钟表来掌握时间、安排工作和生活。在现代生活里,人们对精确计时又作出了哪些努力呢?
教师提问:在人类计量时间的过程中,人类发明了哪些计时工具呢?
学生交流:太阳钟、香钟、水钟、沙漏、摆钟、石英钟、电子钟、原子钟等。
教师根据学生的回答板书名称。
设计意图:教师先让学生罗列出从古至今的计时工具有哪些,并按照时间顺序排列,目的是让学生能对这些计时工具有更清晰的认识,方便比较。
二、探索
教师提问:这些计时工具,你们都了解吗?它们的计时原理是怎样的?有没有共同特点?
学生交流。
教师引导:今天,我为大家准备了一份“计时工具发展史”的资料,请大家仔细阅读并完成记录表1的内容。大家可以先看看《学生活动手册》中的记录表,看看有什么问题。
提醒大家阅读时保持安静。
教师引导:展示一位同学的记录单,请大家校对并说说自己的想法。
假设:针对同一个计时工具,有人认为不够精确,有人认为很精确,请学生表达看法。
教师小结:其实这是正常现象。因为在某些领域,人们觉得现有的计时工具还不够精准,因此科学家们要想办法研究、发明更精确的计时工具,以此来满足人们工作的需要。
设计意图:通过表格的方式,要求学生调查和比较人类计时工具的演变,主要是比较日晷、水钟、摆钟和手表等4个具有明显改进的计时工具,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。
教师出示火车和飞机时刻表。
教师提问:大家看,这是我们平时能看到的火车和飞机时刻表。这种情况下,我们用什么计时工具就可以计时了?
教师提问:那百米赛跑呢?航天飞船发射呢?
学生回答。
教师提问:大家有没有亲身经历,感受到计时的重要性?
可以让学生举例交流。如果学生没有相关经历,教师可以举生活的真实例子,来说明精确计时的重要性。
设计意图:联系生活实际,了解计时和我们生活的关系,使学生意识到精确计时的重要性。
三、研讨
教师提问:这些计时工具的设计运用了物体运动的什么规律?(问题1)
预设:周期性变化的规律。
学生交流:你们知道的现代计时工具有哪些?(问题2)
教师引导:人类真了不起!在我们的不断努力下,计时工具变得越来越精准了。如果计时工具不精准,会给我们的生活带来哪些影响?(问题3)请学生谈谈自己的看法。
设计意图:第一个问题是考查学生对学过的计时工具的科学原理是否理解。第二个问题是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。第三个问题是了解学生在情感态度方面对时间的认识。
四、拓展
人类对于时间的运用,还远远不止用来计时,时间还可以用来定位。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?关于这一点,感兴趣的同学可以课后去查阅资料。
设计意图:激发学生的兴趣,了解人们对时间的有效运用。
【板书设计】
计量时间和我们的生活
一、计时工具的演变
太阳钟、香钟、水钟、沙漏、摆钟、石英钟、电子钟、原子钟……
二、工作原理:物体运动的周期性变化规律
《计量时间和我们的生活》教学设计
深圳市宝安区翻身小学 汪小娇
【教材分析】
本课教材出自教科版科学五级上册《计量时间》单元的第7课,也是本单元的最后一课,在本单元起到总结的作用。前面6课是让学生经历设计和制作几种古代计时工具模型的过程,从而认识到科学技术通过促进人们的生活方式、思维方式的变革来推动社会发展。
本课教材以“在现代生活里,人们对精确计时又做出了哪些努力呢”问题为导入,设计了2个探索活动。第一个是总结和比较人类计时工具的演变;第二个是调查和了解精确计时的重要性。在探索活动中,学生对已有的计时工具进行比较,归纳计时工具的设计原理,结合实际生活,认识到精确计时的重要性。
【学情分析】
通过前面6课的学习,学生已经对人类历史上出现的计时工具有了基本的了解,也认识到科学技术通过促进人们的生活方式、思维方式的变革来推动社会发展。但是,学生对于不同计时工具的区别和联系还缺乏系统的认识。通过本课的学习,学生将对这些计时工具的计时原理进行归纳。
【教学目标】
科学概念目标
计时工具的设计运用了物体运动周期性变化的规律。
科学探究目标
能通过表格的方式调查和比较人类计时工具的演变。
能调查因时间的不精准给人类生活造成麻烦的一些事件。
科学态度目标
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。
认识到科技的进步能更好地造福人类。
科学、技术、社会与环境(STSE)目标
意识到科学技术的发展和应用影响着社会的发展。
【教学重难点】
重点:计时工具的设计运用了物体运动周期性变化的规律。
难点:能通过表格的方式调查和比较人类计时工具的演变。
【材料准备】
学校作息时间表、“计时工具发展史”资料、小组记录表、班级记录表、多媒体课件
1. 学校作息时间表:可根据本校的作息时间表进行选择
2. “计时工具发展史”资料来源:教师教学用书参考资料或网上搜索
【教学流程图】
【教学过程】
1.导入
出示一份学校的作息时间表。
教师活动:讲述当下的时间,指出在忙碌的现代生活里,按照一定的作息时间表来办事,可以让生活有序运转。提问:在现代生活里,人们对精确计时又做出了哪些努力呢?
学生活动:联系生活经验,引发对精确计时的相关思考。
教师活动:揭示本节课的研究课题,并板书:计量时间和我们的生活。
设计意图:利用学生熟悉的一些事例——学校的作息时间表进行导入,可以让学生基于自己已有的经验进行新知识的学习,使学生快速进入学习状态,并保持较高的学习热情。对于教师提出的问题,教师在导入阶段不需要请学生进行深入的研讨和回答,可以直接开展本课的探索活动。
2.探索
(1)总结和比较人类计时工具的演变
课前准备:教师提前按照小组数量准备“计时工具发展史”。
教师提问:同学们都知道哪些计时工具?这些计时工具的原理是怎样的?
学生思考:举手分享本单元学习过的计时工具(日晷、水钟、摆钟、手表等),并能根据所学知识说出计时原理,但可能还很不全面。
教师活动:将“计时工具发展史”发给各个小组,组织学生小组讨论并完成“计时工具的比较”记录表。
学生活动:小组展开讨论,完成一份意见相对统一的记录表,然后派代表进行全班汇报,其他同学认真倾听。
教师活动:根据学生汇报的内容及时记录在黑板的“计时工具的比较”记录表上。带领学生一起总结和比较人类计时工具的演变:现有的计时工具还不够准确,因此科学家还想办法研究发明更精确的计时工具来满足人们工作的需要。
学生活动:调整、修改或补充小组的“计时工具的比较”记录表。
设计意图:教师为学生准备“计时工具发展史”很有必要,可以帮助学生总结归纳不同计时工具之间的联系。教师先让学生说一说从古到今的计时工具有哪些,并按照时间顺序排列,目的是让学生能够对这些计时工具更清晰的认识,方便比较。
(2) 调查和了解精确计时的重要性
课前准备:教师提前布置任务,让学生在家提前调查和收集有关“精确计时”的事例。
教师活动:出示火车和飞机时刻表,提问:火车和飞机时刻表用什么计时工具?百米赛跑呢?航天飞船发射呢?
学生思考:小组针对提出的问题进行讨论,分析,了解计时工具的多样性。
教师活动:根据学生回答总结:人类真了不起,在我们的努力下,计时工具变得越来越精准了。教师继续追问:计时工具精确度的提高让我们的生活变得更方便,那如果时间不精确,会给我们带来哪些麻烦?
学生思考:小组针对提出问题进行讨论,完成“精确计时的重要性”记录表,班级汇报、交流。
教师活动:根据学生的汇报归纳填写“精确计时的重要性”(班级记录表)。引导学生在课后继续调查“精确计时”的事例。
设计意图:教师提前布置调查任务可以提高课堂的效率,将科学课堂延伸到课外,目的是让学生学会自己查阅资料,并且明白搜集资料或者证据来说明问题的重要性。通过班级记录表罗列学生分享的“精确计时”事例,可以帮助学生总结归纳,一目了然。
3.研讨
教师提问:(1)计时工具的设计运用了物体运动的什么规律?(2)说说我们知道的现代计时工具。(3)如果计时工具不精准,会给我们的生活带来哪些影响?
学生活动:学生针对以上问题一一进行研讨。(1)计时工具的设计运用了物体运动的周期性变化规律。(2)机械钟、摆钟、袋表、石英钟、原子钟、腕表等。(3)①不知道现在是几点,安排的工作完成不了;②扰乱吃饭时间;③没有闹钟,早上起不来等。
设计意图:学生在研讨环节,可以进一步全面地掌握本节课的重难点,既是对课堂的总结又是智的提升。
4.拓展
教师提问: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?请同学们课后查阅资料继续了解。
学生活动:学生利用在家的时间继续查阅资料,了解人们对时间的有效应用。
设计意图:教师向学生介绍人们对计量时间的“另类”应用,比如问题中提到的确定大海的位置,目的是引发学生的好奇心和进一步探究的欲望,同时让科学的学习不仅仅局限于科学课堂,还可以延伸到课外。
【板书设计(生成)】
【板书说明】
板书内容为学生的即时课堂生成,两张班级记录表可以用卡纸提前制作粘贴,也可以现场画表格。如果是粘贴的方式呈现,就可以准备空白的黄色或其他颜色的卡纸,然后手写归纳内容。如果是在黑板上直接画表格,就可以用粉笔直接在黑板上记录内容。
【学生记录单设计】
【班级记录表设计】
附
人类计时仪器的发展史
人类的日常生活、科研、导航及测绘等都离不开时间。时间的计量涉及两个量:历元和时间间隔。任何具有周期性变化的自然现象都可以用来计量时间。人类从以地球自转为基准来计量时间发展到机械钟、石英钟乃至原子钟,经历了约3500年的发展变化进程。
在公元前1500年出现的日晷是人类最古老的计时工具,埃及人首先开始使用这项技术,然后在整个地中海地区普及开来。日晷是以太阳投向刻度盘的阴影为基础的,通常由铜制的指针(晷针)和石制的圆盘(晷面)组成。当太阳光照在日晷上时,晷针的影子就会投向晷面,太阳自东向西移动时,投向晷面的晷针影子也会慢慢地由西向东移动。于是,移动着的晷针影子好像是现代钟表的指针,晷面则是钟表的表面,以此来显示时刻。
公元前1400年,出现的漏壶(沙漏或者滴漏)是第一个摆脱天文现象的计时仪器。它是根据流沙从一个容器滴漏到另一个容器的数量来计量时间的。古代人设计的“五轮沙漏”,是通过流沙从漏斗形的沙池流到初轮边上的沙斗里,以此来驱动初轮,从而带动各级机械齿轮依次旋转;最后一级齿轮带动在水平面上旋转的中轮,中轮的轴心上有一根指针,指针在一个有刻线的仪器圆盘上转动,以此来显示时刻,这种古老的显示方法几乎与现代时钟的表面结构完全相同。
在公元1088年,中国宋朝的机械师苏颂发明的“水运仪象台”(水钟)被认为是第一架真正的机械钟,它是集观测天象的浑仪、演示天象的浑象、计量时间的漏刻和报告时刻的机械装置于一体的综合性观测仪器,它实际上就是一座小型的天文台。这台仪器的制造水平堪称一绝,充分体现了我国古代人民的聪明才智和富于创造的精神。1400年,第一批机械钟开始在欧洲流行,其始祖由意大利人乔瓦尼·唐迪于1364年制成,他首次在机械钟里引入了轮式钟摆。
1511年,荷兰人彼得·亨莱茵制成了第一块怀表,但它只有时针而没有分针和秒针。怀表和钟的结构其实是完全一样的,不同的是它利用螺旋弹簧制成的发条驱动,从而摆脱了传统的钟摆,它依靠小巧的“体形”,轻松地进人人们的口袋。
1656年,有摆的挂钟(或座钟)产生于荷兰天文学家、物理学家克里斯蒂安·惠更斯的实验室内。它是以伽利略发现的摆的摆动具有规则性这个原理为基础而发明的。自此以后,人类掌握了比较精确的测量时间的方法。
1969年,由瑞士人创意、日本精工企业制作的第一块石英手表诞生,其价格在当时相当于一部汽车。石英手表的发明是基于科学家发现处于电路之中的石英晶体能产生频率稳定的振动以及可以通过特殊的切割方式来控制石英晶体振动的频率。
计时工具的发展历程
公元前20000年:史前人以在木棍和骨头上刻标记的方式来计时。
公元前8000年:埃及人制订了每年12个月,每月均为30天的历法。
公元前1500年:埃及发明第一个移动日晷,将一天分为12个周期。接着又发明一种叫漏刻的计时器。
公元前100年:雅典出现以一天24小时为基础的机械漏刻。公元200年:西方开始引入星期概念。
公元400年:中国发展了机械漏刻。
公元1100年:日晷在欧洲得到发展。
公元1350年:德国钟表匠发明第一个机械闹钟。
公元1510年:德国纽伦堡出现带发条的怀表。
公元1656年:荷兰一位天文学家发明自摆钟。
公元1800年:计时精确度到1/100秒。
公元1656年:荷兰一位天文学家发明自摆钟。
公元1800年:计时精确度到1/100秒。
公元1850年:计时精确到1/1000秒。
公元1928年:发明石英钟。
公元1949年:发明第一台原子钟。
公元1950年:计时精确到微秒。
公元1965年:计时精确到毫微秒。
公元1970年:计时精确到微微秒。
公元1990年:精确到毫微微秒。
公元1998年:建立超冷铯原子钟,比微微秒又要精确10万倍。发展到今天,最精准的计时工具原子钟可以做到4亿年误差1秒钟。
第7课 计量时间和我们的生活
(教材P54~56)
授课时间:______________ 累计 1 课时
课题
计量时间和我们的生活
课型
新授课
教学
目标
科学知识目标
知道计时工具的设计运用了物体运动周期性变化的规律。
科学探究目标
1.能通过表格的方式调查和比较人类计时工具的演变。
2.能调查因时间的不精准给人类生活造成麻烦的一些事件。
科学态度目标
1.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。
2.认识到科技的进步能更好地造福人类。
科学、技术、社会与环境目标
意识到科学技术的发展和应用影响着社会的发展。
教学
重难点
重点:通过表格的方式调查和了解人类计时工具的演变。
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
准备
为学生准备:“计时工具发展史”资料、学生活动手册。
教师准备:教学课件、“精确计时的重要性”班级记录表。
流程
教学设计
二次备课
聚焦
1.引入:(教学提示:出示一份学校的作息时间表。)根据这张表格,我们可以知道现在是在上第×节课。(教学提示:出示手表。)根据手表,我们可以知道现在的时间是北京时间×点×分。我们每天都要通过钟表来掌握时间,安排工作和生活。
2.揭题:今天我们将探索人类计时工具的演变,了解精确计时的重要性,认识计量时间与我们的生活密不可分的关系。(板书:计量时间和我们的生活)
【设计意图】利用学生熟悉的作息时间表引入,指出在忙碌的现代生活里,人们对时间的要求越来越高,如果按一定的作息时间表来办事,可以让生活有序运转。
探索
与研讨
探索一:总结和比较人类计时工具的演变
1.提问:从古至今,人类发明了哪些计时工具?(预设:日晷、燃香钟、水钟、沙漏、机械摆钟、手表……)在现代生活里,人们对精确计时又做出了哪些努力呢?
2.布置任务:引导学生阅读资料“计时工具发展史”,分组完成“计时工具的比较”记录表。
探索
与研讨
课件出示
计时工具发展史
公元前20000年:史前人以在木棍和骨头上刻标记的方式来计时。公元前8000年:埃及人制订了每年12个月,每月均为30天的历法。公元前1500年:埃及人发明了第一个移动日暑,将一天分为12个周期。
公元前1400年:漏壶(沙漏或滴漏)是第一个摆脱天文现象的计时仪器。
公元前100年:雅典出现以一天24小时为基础的机械漏刻。公元200年:西方开始引入星期概念。
公元400年:中国发展了机械漏刻。
公元1088年:中国宋朝的机械师苏颂发明的“水运仪象台”(水钟)被认为是第一架真正的机械钟,它是集观测天象的浑仪、演示天象的浑象、计量时间的漏刻和报告时刻的机械装置于一体的综合性观测仪器,实际上就是一座小型的天文台。
公元1100 年:日暑在欧洲得到发展。
公元1350年:德国钟表匠发明了第一个机械闹钟。
公元1400年:第一批机械钟开始在欧洲流行,由意大利人乔瓦尼·唐迪于1364年制成,他首次在机械钟里引入了轮式钟摆。
公元1510年:德国纽伦堡出现带发条的怀表。
公元1511年:荷兰人彼得·亨莱茵制成了第一块怀表,但它只有时针而没有分针和秒针。公元1656年:有摆的挂钟(或座钟)诞生于荷兰天文学家、物理学家克里斯蒂安·惠更斯的实验室内。它是以伽利略发现的摆的摆动具有规则性这个原理为基础而发明的。
公元1800 年:计时精确度达到1/100秒。公元1850年:计时精确度达到1/1000秒。公元1928年:发明石英钟。
公元1949年:发明第一台原子钟。公元1950年:计时精确到微秒。公元1965年:计时精确到毫微秒。
公元1969年:由瑞士人创意、日本精工企业制作的第一块石英手表诞生,其价格在当时相当于一部汽车。
公元1970年:计时精确到微微秒。公元1990年:计时精确到毫微微秒。
公元1998年:建立超冷艳原子钟,比微微秒又要精确10万倍。到今天,最精准的计时工具原子钟的精确度可以达到2000万年才误差1秒。
探索
与研讨
注意:“使用材料”只需写出主要材料;“准确性”可以用“好”“较好”“一般”“差”等词汇进行描述;“计时原理”可以侧重于计时工具中的物体运动规律;“方便程度”可以用“很方便”“较方便”“不方便”等词汇来描述。
3.交流:指导学生全班交流汇报。
4.小结:人类真了不起,通过不断努力,计时工具变得越来越精准了。
探索二:调查和了解精确计时的重要性
1.活动:引导学生讲述自己亲身经历的或听闻的事例,来说明精确计时的重要性。
2.讲解:(教学提示:出示红绿灯倒计时、火车或飞机时刻表、百米赛跑图、航天器发射图。)红绿灯倒计时需要精确计时,才能维持交通秩序;航天器的发射过程需要精确计时,才能保证安全和成功;百米赛跑需要精确计时,才能知道运动员是否打破了纪录;时刻表可以保障交通有序运行,提醒我们准时到达。
3.布置任务:接下来请大家分组讨论你们知道的现代计时工具及其运用的规律,并说说如果计时工具不精准,会给我们的生活带来哪些影响?
4.研讨汇报。
集体汇报帮助卡
主持人:请各小组代表依次汇报你们组交流讨论的成果。
小组1:我们知道的现代计时工具有摆钟、石英手表、秒表、原子钟等,它们的设计运用了物体运动的周期性变化规律。计时工具精确度的提高让我们的生活变得更方便,如果计时工具不精准,会带来很多麻烦,比如做任何事情都不好把控时间,实际时间与计划时间有误差,安排的各项任务不能井然有序地完成等。
主持人:其他小组还有什么补充吗?
其他小组:没有。
主持人:谢谢大家的发言,汇报活动结束。
探索
与研讨
【设计意图】通过研讨引导学生将所学的知识与实际生活相联系,既考查了学生对学过的计时工具的科学原理是否理解,也了解了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以及学生在情感态度方面对时间的认识。
拓展
与小结
1.拓展:人类对于时间的运用,还远远不止用来计时,时间还可以用来定位。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?关于这一点,感兴趣的同学可以课后去查阅资料。
2.布置任务:出示“精确计时的重要性”班级记录表,布置学生课后继续完成调查。
板书
设计
3.7 计量时间和我们的生活
古代计时工具:日晷、燃香钟、水钟、沙漏……
现代计时工具:摆钟、石英钟、电子钟、原子钟……
计时工具工作原理:物体运动的周期性变化规律
教学
反思
通过对日晷、水钟、摆钟、手表这四种计时工具的比较和整理,让学生认识人类计时工具的发展进程,感受现实需求促使科技进步,进而提高人类生活水平和社会发展脉络。在某些领域,人们觉得现有的计时工具还不够精准,因此科学家还要想办法研究发明更精准的计时工具来满足人们工作的需求,这其实也是科技发展的必然结果。
计量时间在日常生活中的应用一般是安排生活、工作、学习等,但它还可以有哪些应用呢?本课的拓展活动向学生介绍了人们对计量时间的“另类”应用,如测量天体间的距离,确定大海中船的位置等,从而激发学生的好奇心和进一步探究的欲望。如果课堂时间较充裕,可以引导学生对计量时间的“另类”应用展开讨论。在此基础上,让学生课后查阅资料,进一步了解人们对计量时间的有效应用。
课后
作业
见“状元成才路”系列丛书《创优作业100分》对应课时训练P42第四题。
四、将下列计时工具与对应的计时原理用线连接起来。
参考答案
四、
五上《计量时间》单元教学设计
7.计量时间和我们的生活
小学科学教学网资源建设团队 严招挺
【教材简析】
本课内容分为两个部分,第一部分是总结和比较计时工具的演变。学生回顾前面6课所学的计时工具的知识,然后以填写表格的形式,对四种计时工具进行比较、整理,让学生清晰地感受到人类计时工具演变的大致过程,继而得出“计时工具的设计运用了物体运动周期性变化规律的原理”的结论,这是基于整个单元的研究概括提炼出的大概念,在课堂内要花时间着重展开研讨。第二部分是调查和了解精确计时的重要性。教科书用了三张图片以及学生亲身经历的或社会上的事例,来说明精确计时的重要性,教科书在这里还穿插了利用石英晶体计时的资料,以丰富学生对计时原理的认识,也是对第一部分的补充。
本课的重点是引导学生系统地整理、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未知的领域,并通过设计作息时间表来体会合理安排时间、珍惜时间的重要意义。
【学情分析】
通过前面几课的学习,学生认识了几种不同材料制作的计时工具,这些计时工具虽然看起来各不相同,但都能准确计时,它们之间是否存在着某种联系呢?五年级学生有强烈的好奇心和求知欲,他们渴望揭露事物的本质,他们具备了一定的调查和比较的能力,本课将在此基础上,引导学生系统地整理、总结,从而揭示计时工具的计时原理以及精确计时与人们生产、生活的关系。
【教学目标】
科学观念:在总结和比较人类计时工具的演变中,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。
科学思维:运用总结、比较、分析等方法,归纳出计时工具的计时原理。
探究实践:能通过表格的方式调查和比较人类计时工具的演变;能在调查和交流中,知道不精准计时会给人类生活造成麻烦。
态度责任:在调查中,认识到人类设计不同计时工具来满足不同的用途和需求,以及科技的进步能造福人类。
【教学重难点】
重点:能通过表格的方式调查和比较人类计时工具的演变。
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。
【教学准备】
教师:1.教学课件;2.“精确计时的重要性”班级记录表
学生:1.“人类计时仪器的发展史”和“时间基准”资料;2.“计时工具的比较”记录表。
【教学过程】
一、聚焦:激发兴趣、揭示课题(预设3分钟)
材料准备:课件“XX小学的作息时间表”
1.课件出示XX小学的作息时间表
提问:这是我们学校的作息时间表,根据这张表格,我们现在是在上第几节课,时间是北京时间几点几分?
2.讲述:在忙碌的现代生活中,如果按一定的作息时间表来办事,可以让我们的生活和工作变得规律,大大提高工作和学习的效率。今天我们就来学习《计量时间和我们的生活》(板书)。
【设计意图】利用作息时间表引出课题,同时让学生知道计量时间能为我们带来便利,认识到科技能够造福人类。
二、探索(预设30分钟)
材料准备:“计时工具的比较”记录单、“人类计时仪器的发展史”和“时间基准”资料、“精确计时的重要性”班级记录表
1.总结和比较人类计时工具的演变。
(1)教师讲述:我们每天都要通过钟表来掌握时间、安排工作或做出决定。在现代生活中,人们为精确计时做出了很多努力。
提问:人类在计量时间的过程中,发明了哪些计时工具呢?
(2)回顾前6课所学内容,结合资料,思考人类计时工具的发展史,完成“计时工具的比较”记录单。
(3)学生合作完成记录单。
(4)学生展示交流。
(5)教师小结:材料由自然事物到人造材料(由简单到复杂),计时精确度越来越高,缺陷越来越少,越来越方便人们使用。计时工具是向着越来越精密的方向发展的,科学技术推动着社会发展。
(6)追问:为什么它们都能够用来计时呢?它们的工作原理一样吗?
(预设:计时工具的设计运用了物体运动周期性变化的规律。)
2.调查和了解精确计时的重要性。
材料准备:“精确计时的重要性”班级记录表
(1)了解精确计时的重要性。
出示“神舟11号与天宫二号对接”图和“东京奥运会男子100米半决赛”图。
教师讲解:请看这两则新闻,用上述的计时工具能够完成精确计时吗?为什么?
(2)出示“精确计时重要性”班级记录表,调查身边有哪些地方需要精准计时。
(3)汇报交流。
(4)提问:如果时间不精确,会给我们带来哪些麻烦?
(5)小结:在专业领域,人们认为现有计时工具还不够精准,要想办法研究更精确的计时工具来满足工作需要。
【设计意图】培养学生自主获取信息、整理信息的能力,同时通过比较、归纳,发现计时工具的演变规律。在教学中穿插科技兴国和拼搏精神的教育,增强学生的民族自豪感和自信心。
三、 总结(预设2分钟)
通过本课的学习,我们知道了计时工具的设计运用了物体运动周期性变化规律的原理,计时工具与我们的生活息息相关,精确计时在我们的工作、生活、学习中都发挥着重要作用。
四、拓展:利用太阳与手表定方位(预设5分钟)
在没有导航仪的年代,航行在茫茫大海上的船员,曾利用钟表来辨识方向,他们是怎样做到的呢?通过查阅资料,了解如何利用太阳和手表定方位,以及人们对时间的其他有效应用。
【设计意图】让学生了解钟表的其他用途,拓宽他们的知识面,让他们意识到科学来源于生活,应用于生活。同时希望学生多掌握一些技能,培养他们应对突发情况的能力。
五、板书设计
7.计量时间和我们的生活
计时工具的演变
计时原理:物体运动周期性变化的规律
【疑难解答】
在野外如何利用太阳与手表定位方向。
答:太阳在天上转1周,手表刚好转2周。把手表平放,将当前的时间除以2,在表盘上找出相应数字,然后将这个数字对准太阳,表盘上“12”点所指的方向就是北方。比如:上午10点,除以2,等于5,将表盘上的“5”对准太阳,“12”的方向即为北方。北方一旦确定,其他方向就能分辨。需要注意的是,如果是在下午则应按24小时计时法计算,比如下午4点,要按16时计算。用这种方法求方向可以和指南针相媲美。
第三单元 计量时间
7.计量时间和我们的生活
【教材简析】
本课是《计量时间》单元的最后一课,在本单元中起到总结性作用。前面6课是让学生经历设计和制作几种古代计时工具模型的过程,并利用这些模型来认识古代计时工具的工作原理、方法以及计时的准确度。
教材从“在现代生活里,人们对精确计时又作出了哪些努力呢”这个问题入手,引导学生对已有的计时工具进行比较,归纳计时工具的设计原理,结合实际生活,认识到精确计时的重要性。
【学生分析】
通过前面6课的学习,学生已经对人类历史上出现的计时工有了基本的了解,也体会了计时工具的不断创新是人类历史的不断发展与进步的表现。但是,学生对于不同计时工具的区别还缺少系统的认识。通过本课的学习,学生将对这些计时工具的计时原理进行归纳。
【教学目标】
科学概念目标
计时工具的设计运用了物体运动周期性变化的规律。
科学探究目标
1.能通过表格的方式调查和比较人类计时工具的演变。
2.能调查因时间的不精准给人类生活造成麻烦的事件。
科学态度目标
3.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。
4.认识到科技的进步能更好地造福人类。
科学、技术、社会与环境目标
意识到科学技术的发展和应用影响着社会的发展。
【教学重难点】
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。
【教学准备】
为每小组准备:“计时工具发展史”资料、《学生活动手册》。
教师准备:班级记录大表、教学课件。
【教学过程】
一、导入
教师导入:我们每天都要通过钟表来掌握时间、安排工作和生活。在现代生活里,人们对精确计时又作出了哪些努力呢?
教师提问:在人类计量时间的过程中,人类发明了哪些计时工具呢?
学生交流:太阳钟、香钟、水钟、沙漏、摆钟、石英钟、电子钟、原子钟等。
教师根据学生的回答板书名称。
设计意图:教师先让学生罗列出从古至今的计时工具有哪些,并按照时间顺序排列,目的是让学生能对这些计时工具有更清晰的认识,方便比较。
二、探索
教师提问:这些计时工具,你们都了解吗?它们的计时原理是怎样的?有没有共同特点?
学生交流。
教师引导:今天,我为大家准备了一份“计时工具发展史”的资料,请大家仔细阅读并完成记录表1的内容。大家可以先看看《学生活动手册》中的记录表,看看有什么问题。
提醒大家阅读时保持安静。
教师引导:展示一位同学的记录单,请大家校对并说说自己的想法。
假设:针对同一个计时工具,有人认为不够精确,有人认为很精确,请学生表达看法。
教师小结:其实这是正常现象。因为在某些领域,人们觉得现有的计时工具还不够精准,因此科学家们要想办法研究、发明更精确的计时工具,以此来满足人们工作的需要。
设计意图:通过表格的方式,要求学生调查和比较人类计时工具的演变,主要是比较日晷、水钟、摆钟和手表等4个具有明显改进的计时工具,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。
教师出示火车和飞机时刻表。
教师提问:大家看,这是我们平时能看到的火车和飞机时刻表。这种情况下,我们用什么计时工具就可以计时了?
教师提问:那百米赛跑呢?航天飞船发射呢?
学生回答。
教师提问:大家有没有亲身经历,感受到计时的重要性?
可以让学生举例交流。如果学生没有相关经历,教师可以举生活的真实例子,来说明精确计时的重要性。
设计意图:联系生活实际,了解计时和我们生活的关系,使学生意识到精确计时的重要性。
三、研讨
教师提问:这些计时工具的设计运用了物体运动的什么规律?(问题1)
预设:周期性变化的规律。
学生交流:你们知道的现代计时工具有哪些?(问题2)
教师引导:人类真了不起!在我们的不断努力下,计时工具变得越来越精准了。如果计时工具不精准,会给我们的生活带来哪些影响?(问题3)请学生谈谈自己的看法。
设计意图:第一个问题是考查学生对学过的计时工具的科学原理是否理解。第二个问题是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。第三个问题是了解学生在情感态度方面对时间的认识。
四、拓展
人类对于时间的运用,还远远不止用来计时,时间还可以用来定位。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?关于这一点,感兴趣的同学可以课后去查阅资料。
设计意图:激发学生的兴趣,了解人们对时间的有效运用。
【板书设计】
计量时间和我们的生活
一、计时工具的演变
太阳钟、香钟、水钟、沙漏、摆钟、石英钟、电子钟、原子钟……
二、工作原理:物体运动的周期性变化规律
【活动手册使用说明】
活动目的:让学生对4种计时工具的演变有更清晰的认识。
活动手册说明:活动手册中需要对这4种计时工具的使用材料、准确性、计时原理、方便程度和缺陷进行比较。“使用材料”可以写出主要的制作材料;“准确性”可以用“好”“较好”“一般”“差”等词汇进行描述;“计时原理”可以侧重于计时工具中的物体运动规律;“方便程度”可以用“很方便”“较方便”“不方便”等词汇来描述。
7.计量时间和我们的生活
【教材简析】
本课是《计量时间》单元的最后一课,在本单元中起到总结性作用。前面6课是让学生经历设计和制作几种古代计时工具模型的过程,并利用这些模型来认识古代计时工具的工作原理、方法以及计时的准确度。
教材从“在现代生活里,人们对精确计时又作出了哪些努力呢”这个问题入手,引导学生对已有的计时工具进行比较,归纳计时工具的设计原理,结合实际生活,认识到精确计时的重要性。
【学生分析】
通过前面6课的学习,学生已经对人类历史上出现的计时工有了基本的了解,也体会了计时工具的不断创新是人类历史的不断发展与进步的表现。但是,学生对于不同计时工具的区别还缺少系统的认识。通过本课的学习,学生将对这些计时工具的计时原理进行归纳。
【教学目标】
科学概念目标
计时工具的设计运用了物体运动周期性变化的规律。
科学探究目标
1.能通过表格的方式调查和比较人类计时工具的演变。
2.能调查因时间的不精准给人类生活造成麻烦的事件。
科学态度目标
3.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。
4.认识到科技的进步能更好地造福人类。
科学、技术、社会与环境目标
意识到科学技术的发展和应用影响着社会的发展。
【教学重难点】
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。
【教学准备】
为每小组准备:“计时工具发展史”资料(自备)、《学生活动手册》(自备)。
教师准备:班级记录大表(自备)、教学课件。
【教学过程】
一、导入
教师导入:我们每天都要通过钟表来掌握时间、安排工作和生活。在现代生活里,人们对精确计时又作出了哪些努力呢?
教师提问:在人类计量时间的过程中,人类发明了哪些计时工具呢?
学生交流:太阳钟、香钟、水钟、沙漏、摆钟、石英钟、电子钟、原子钟等。
教师根据学生的回答板书名称。
设计意图:教师先让学生罗列出从古至今的计时工具有哪些,并按照时间顺序排列,目的是让学生能对这些计时工具有更清晰的认识,方便比较。
二、探索
教师提问:这些计时工具,你们都了解吗?它们的计时原理是怎样的?有没有共同特点?
学生交流。
教师引导:今天,我为大家准备了一份“计时工具发展史”的资料,请大家仔细阅读并完成记录表1的内容。大家可以先看看《学生活动手册》中的记录表,看看有什么问题。
提醒大家阅读时保持安静。
教师引导:展示一位同学的记录单,请大家校对并说说自己的想法。
假设:针对同一个计时工具,有人认为不够精确,有人认为很精确,请学生表达看法。
教师小结:其实这是正常现象。因为在某些领域,人们觉得现有的计时工具还不够精准,因此科学家们要想办法研究、发明更精确的计时工具,以此来满足人们工作的需要。
设计意图:通过表格的方式,要求学生调查和比较人类计时工具的演变,主要是比较日晷、水钟、摆钟和手表等4个具有明显改进的计时工具,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。
教师出示火车和飞机时刻表。
教师提问:大家看,这是我们平时能看到的火车和飞机时刻表。这种情况下,我们用什么计时工具就可以计时了?
教师提问:那百米赛跑呢?航天飞船发射呢?
学生回答。
教师提问:大家有没有亲身经历,感受到计时的重要性?
可以让学生举例交流。如果学生没有相关经历,教师可以举生活的真实例子,来说明精确计时的重要性。
设计意图:联系生活实际,了解计时和我们生活的关系,使学生意识到精确计时的重要性。
三、研讨
教师提问:这些计时工具的设计运用了物体运动的什么规律?(问题1)
预设:周期性变化的规律。
学生交流:你们知道的现代计时工具有哪些?(问题2)
教师引导:人类真了不起!在我们的不断努力下,计时工具变得越来越精准了。如果计时工具不精准,会给我们的生活带来哪些影响?(问题3)请学生谈谈自己的看法。
设计意图:第一个问题是考查学生对学过的计时工具的科学原理是否理解。第二个问题是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。第三个问题是了解学生在情感态度方面对时间的认识。
四、拓展
人类对于时间的运用,还远远不止用来计时,时间还可以用来定位。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?关于这一点,感兴趣的同学可以课后去查阅资料。
设计意图:激发学生的兴趣,了解人们对时间的有效运用。
【板书设计】
计量时间和我们的生活
一、计时工具的演变
太阳钟、香钟、水钟、沙漏、摆钟、石英钟、电子钟、原子钟……
二、工作原理:物体运动的周期性变化规律
《计量时间和我们的生活》教学设计
深圳市宝安区翻身小学 汪小娇
【教材分析】
本课教材出自教科版科学五级上册《计量时间》单元的第7课,也是本单元的最后一课,在本单元起到总结的作用。前面6课是让学生经历设计和制作几种古代计时工具模型的过程,从而认识到科学技术通过促进人们的生活方式、思维方式的变革来推动社会发展。
本课教材以“在现代生活里,人们对精确计时又做出了哪些努力呢”问题为导入,设计了2个探索活动。第一个是总结和比较人类计时工具的演变;第二个是调查和了解精确计时的重要性。在探索活动中,学生对已有的计时工具进行比较,归纳计时工具的设计原理,结合实际生活,认识到精确计时的重要性。
【学情分析】
通过前面6课的学习,学生已经对人类历史上出现的计时工具有了基本的了解,也认识到科学技术通过促进人们的生活方式、思维方式的变革来推动社会发展。但是,学生对于不同计时工具的区别和联系还缺乏系统的认识。通过本课的学习,学生将对这些计时工具的计时原理进行归纳。
【教学目标】
科学概念目标
计时工具的设计运用了物体运动周期性变化的规律。
科学探究目标
能通过表格的方式调查和比较人类计时工具的演变。
能调查因时间的不精准给人类生活造成麻烦的一些事件。
科学态度目标
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。
认识到科技的进步能更好地造福人类。
科学、技术、社会与环境(STSE)目标
意识到科学技术的发展和应用影响着社会的发展。
【教学重难点】
重点:计时工具的设计运用了物体运动周期性变化的规律。
难点:能通过表格的方式调查和比较人类计时工具的演变。
【材料准备】
学校作息时间表、“计时工具发展史”资料、小组记录表、班级记录表、多媒体课件
1. 学校作息时间表:可根据本校的作息时间表进行选择
2. “计时工具发展史”资料来源:教师教学用书参考资料或网上搜索
【教学流程图】
【教学过程】
1.导入
出示一份学校的作息时间表。
教师活动:讲述当下的时间,指出在忙碌的现代生活里,按照一定的作息时间表来办事,可以让生活有序运转。提问:在现代生活里,人们对精确计时又做出了哪些努力呢?
学生活动:联系生活经验,引发对精确计时的相关思考。
教师活动:揭示本节课的研究课题,并板书:计量时间和我们的生活。
设计意图:利用学生熟悉的一些事例——学校的作息时间表进行导入,可以让学生基于自己已有的经验进行新知识的学习,使学生快速进入学习状态,并保持较高的学习热情。对于教师提出的问题,教师在导入阶段不需要请学生进行深入的研讨和回答,可以直接开展本课的探索活动。
2.探索
(1)总结和比较人类计时工具的演变
课前准备:教师提前按照小组数量准备“计时工具发展史”。
教师提问:同学们都知道哪些计时工具?这些计时工具的原理是怎样的?
学生思考:举手分享本单元学习过的计时工具(日晷、水钟、摆钟、手表等),并能根据所学知识说出计时原理,但可能还很不全面。
教师活动:将“计时工具发展史”发给各个小组,组织学生小组讨论并完成“计时工具的比较”记录表。
学生活动:小组展开讨论,完成一份意见相对统一的记录表,然后派代表进行全班汇报,其他同学认真倾听。
教师活动:根据学生汇报的内容及时记录在黑板的“计时工具的比较”记录表上。带领学生一起总结和比较人类计时工具的演变:现有的计时工具还不够准确,因此科学家还想办法研究发明更精确的计时工具来满足人们工作的需要。
学生活动:调整、修改或补充小组的“计时工具的比较”记录表。
设计意图:教师为学生准备“计时工具发展史”很有必要,可以帮助学生总结归纳不同计时工具之间的联系。教师先让学生说一说从古到今的计时工具有哪些,并按照时间顺序排列,目的是让学生能够对这些计时工具更清晰的认识,方便比较。
(2) 调查和了解精确计时的重要性
课前准备:教师提前布置任务,让学生在家提前调查和收集有关“精确计时”的事例。
教师活动:出示火车和飞机时刻表,提问:火车和飞机时刻表用什么计时工具?百米赛跑呢?航天飞船发射呢?
学生思考:小组针对提出的问题进行讨论,分析,了解计时工具的多样性。
教师活动:根据学生回答总结:人类真了不起,在我们的努力下,计时工具变得越来越精准了。教师继续追问:计时工具精确度的提高让我们的生活变得更方便,那如果时间不精确,会给我们带来哪些麻烦?
学生思考:小组针对提出问题进行讨论,完成“精确计时的重要性”记录表,班级汇报、交流。
教师活动:根据学生的汇报归纳填写“精确计时的重要性”(班级记录表)。引导学生在课后继续调查“精确计时”的事例。
设计意图:教师提前布置调查任务可以提高课堂的效率,将科学课堂延伸到课外,目的是让学生学会自己查阅资料,并且明白搜集资料或者证据来说明问题的重要性。通过班级记录表罗列学生分享的“精确计时”事例,可以帮助学生总结归纳,一目了然。
3.研讨
教师提问:(1)计时工具的设计运用了物体运动的什么规律?(2)说说我们知道的现代计时工具。(3)如果计时工具不精准,会给我们的生活带来哪些影响?
学生活动:学生针对以上问题一一进行研讨。(1)计时工具的设计运用了物体运动的周期性变化规律。(2)机械钟、摆钟、袋表、石英钟、原子钟、腕表等。(3)①不知道现在是几点,安排的工作完成不了;②扰乱吃饭时间;③没有闹钟,早上起不来等。
设计意图:学生在研讨环节,可以进一步全面地掌握本节课的重难点,既是对课堂的总结又是智的提升。
4.拓展
教师提问: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?请同学们课后查阅资料继续了解。
学生活动:学生利用在家的时间继续查阅资料,了解人们对时间的有效应用。
设计意图:教师向学生介绍人们对计量时间的“另类”应用,比如问题中提到的确定大海的位置,目的是引发学生的好奇心和进一步探究的欲望,同时让科学的学习不仅仅局限于科学课堂,还可以延伸到课外。
【板书设计(生成)】
【板书说明】
板书内容为学生的即时课堂生成,两张班级记录表可以用卡纸提前制作粘贴,也可以现场画表格。如果是粘贴的方式呈现,就可以准备空白的黄色或其他颜色的卡纸,然后手写归纳内容。如果是在黑板上直接画表格,就可以用粉笔直接在黑板上记录内容。
【学生记录单设计】
【班级记录表设计】
附
人类计时仪器的发展史
人类的日常生活、科研、导航及测绘等都离不开时间。时间的计量涉及两个量:历元和时间间隔。任何具有周期性变化的自然现象都可以用来计量时间。人类从以地球自转为基准来计量时间发展到机械钟、石英钟乃至原子钟,经历了约3500年的发展变化进程。
在公元前1500年出现的日晷是人类最古老的计时工具,埃及人首先开始使用这项技术,然后在整个地中海地区普及开来。日晷是以太阳投向刻度盘的阴影为基础的,通常由铜制的指针(晷针)和石制的圆盘(晷面)组成。当太阳光照在日晷上时,晷针的影子就会投向晷面,太阳自东向西移动时,投向晷面的晷针影子也会慢慢地由西向东移动。于是,移动着的晷针影子好像是现代钟表的指针,晷面则是钟表的表面,以此来显示时刻。
公元前1400年,出现的漏壶(沙漏或者滴漏)是第一个摆脱天文现象的计时仪器。它是根据流沙从一个容器滴漏到另一个容器的数量来计量时间的。古代人设计的“五轮沙漏”,是通过流沙从漏斗形的沙池流到初轮边上的沙斗里,以此来驱动初轮,从而带动各级机械齿轮依次旋转;最后一级齿轮带动在水平面上旋转的中轮,中轮的轴心上有一根指针,指针在一个有刻线的仪器圆盘上转动,以此来显示时刻,这种古老的显示方法几乎与现代时钟的表面结构完全相同。
在公元1088年,中国宋朝的机械师苏颂发明的“水运仪象台”(水钟)被认为是第一架真正的机械钟,它是集观测天象的浑仪、演示天象的浑象、计量时间的漏刻和报告时刻的机械装置于一体的综合性观测仪器,它实际上就是一座小型的天文台。这台仪器的制造水平堪称一绝,充分体现了我国古代人民的聪明才智和富于创造的精神。1400年,第一批机械钟开始在欧洲流行,其始祖由意大利人乔瓦尼·唐迪于1364年制成,他首次在机械钟里引入了轮式钟摆。
1511年,荷兰人彼得·亨莱茵制成了第一块怀表,但它只有时针而没有分针和秒针。怀表和钟的结构其实是完全一样的,不同的是它利用螺旋弹簧制成的发条驱动,从而摆脱了传统的钟摆,它依靠小巧的“体形”,轻松地进人人们的口袋。
1656年,有摆的挂钟(或座钟)产生于荷兰天文学家、物理学家克里斯蒂安·惠更斯的实验室内。它是以伽利略发现的摆的摆动具有规则性这个原理为基础而发明的。自此以后,人类掌握了比较精确的测量时间的方法。
1969年,由瑞士人创意、日本精工企业制作的第一块石英手表诞生,其价格在当时相当于一部汽车。石英手表的发明是基于科学家发现处于电路之中的石英晶体能产生频率稳定的振动以及可以通过特殊的切割方式来控制石英晶体振动的频率。
计时工具的发展历程
公元前20000年:史前人以在木棍和骨头上刻标记的方式来计时。
公元前8000年:埃及人制订了每年12个月,每月均为30天的历法。
公元前1500年:埃及发明第一个移动日晷,将一天分为12个周期。接着又发明一种叫漏刻的计时器。
公元前100年:雅典出现以一天24小时为基础的机械漏刻。公元200年:西方开始引入星期概念。
公元400年:中国发展了机械漏刻。
公元1100年:日晷在欧洲得到发展。
公元1350年:德国钟表匠发明第一个机械闹钟。
公元1510年:德国纽伦堡出现带发条的怀表。
公元1656年:荷兰一位天文学家发明自摆钟。
公元1800年:计时精确度到1/100秒。
公元1656年:荷兰一位天文学家发明自摆钟。
公元1800年:计时精确度到1/100秒。
公元1850年:计时精确到1/1000秒。
公元1928年:发明石英钟。
公元1949年:发明第一台原子钟。
公元1950年:计时精确到微秒。
公元1965年:计时精确到毫微秒。
公元1970年:计时精确到微微秒。
公元1990年:精确到毫微微秒。
公元1998年:建立超冷铯原子钟,比微微秒又要精确10万倍。发展到今天,最精准的计时工具原子钟可以做到4亿年误差1秒钟。
第7课 计量时间和我们的生活
(教材P54~56)
授课时间:______________ 累计 1 课时
课题
计量时间和我们的生活
课型
新授课
教学
目标
科学知识目标
知道计时工具的设计运用了物体运动周期性变化的规律。
科学探究目标
1.能通过表格的方式调查和比较人类计时工具的演变。
2.能调查因时间的不精准给人类生活造成麻烦的一些事件。
科学态度目标
1.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。
2.认识到科技的进步能更好地造福人类。
科学、技术、社会与环境目标
意识到科学技术的发展和应用影响着社会的发展。
教学
重难点
重点:通过表格的方式调查和了解人类计时工具的演变。
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
准备
为学生准备:“计时工具发展史”资料、学生活动手册。
教师准备:教学课件、“精确计时的重要性”班级记录表。
流程
教学设计
二次备课
聚焦
1.引入:(教学提示:出示一份学校的作息时间表。)根据这张表格,我们可以知道现在是在上第×节课。(教学提示:出示手表。)根据手表,我们可以知道现在的时间是北京时间×点×分。我们每天都要通过钟表来掌握时间,安排工作和生活。
2.揭题:今天我们将探索人类计时工具的演变,了解精确计时的重要性,认识计量时间与我们的生活密不可分的关系。(板书:计量时间和我们的生活)
【设计意图】利用学生熟悉的作息时间表引入,指出在忙碌的现代生活里,人们对时间的要求越来越高,如果按一定的作息时间表来办事,可以让生活有序运转。
探索
与研讨
探索一:总结和比较人类计时工具的演变
1.提问:从古至今,人类发明了哪些计时工具?(预设:日晷、燃香钟、水钟、沙漏、机械摆钟、手表……)在现代生活里,人们对精确计时又做出了哪些努力呢?
2.布置任务:引导学生阅读资料“计时工具发展史”,分组完成“计时工具的比较”记录表。
探索
与研讨
课件出示
计时工具发展史
公元前20000年:史前人以在木棍和骨头上刻标记的方式来计时。公元前8000年:埃及人制订了每年12个月,每月均为30天的历法。公元前1500年:埃及人发明了第一个移动日暑,将一天分为12个周期。
公元前1400年:漏壶(沙漏或滴漏)是第一个摆脱天文现象的计时仪器。
公元前100年:雅典出现以一天24小时为基础的机械漏刻。公元200年:西方开始引入星期概念。
公元400年:中国发展了机械漏刻。
公元1088年:中国宋朝的机械师苏颂发明的“水运仪象台”(水钟)被认为是第一架真正的机械钟,它是集观测天象的浑仪、演示天象的浑象、计量时间的漏刻和报告时刻的机械装置于一体的综合性观测仪器,实际上就是一座小型的天文台。
公元1100 年:日暑在欧洲得到发展。
公元1350年:德国钟表匠发明了第一个机械闹钟。
公元1400年:第一批机械钟开始在欧洲流行,由意大利人乔瓦尼·唐迪于1364年制成,他首次在机械钟里引入了轮式钟摆。
公元1510年:德国纽伦堡出现带发条的怀表。
公元1511年:荷兰人彼得·亨莱茵制成了第一块怀表,但它只有时针而没有分针和秒针。公元1656年:有摆的挂钟(或座钟)诞生于荷兰天文学家、物理学家克里斯蒂安·惠更斯的实验室内。它是以伽利略发现的摆的摆动具有规则性这个原理为基础而发明的。
公元1800 年:计时精确度达到1/100秒。公元1850年:计时精确度达到1/1000秒。公元1928年:发明石英钟。
公元1949年:发明第一台原子钟。公元1950年:计时精确到微秒。公元1965年:计时精确到毫微秒。
公元1969年:由瑞士人创意、日本精工企业制作的第一块石英手表诞生,其价格在当时相当于一部汽车。
公元1970年:计时精确到微微秒。公元1990年:计时精确到毫微微秒。
公元1998年:建立超冷艳原子钟,比微微秒又要精确10万倍。到今天,最精准的计时工具原子钟的精确度可以达到2000万年才误差1秒。
探索
与研讨
注意:“使用材料”只需写出主要材料;“准确性”可以用“好”“较好”“一般”“差”等词汇进行描述;“计时原理”可以侧重于计时工具中的物体运动规律;“方便程度”可以用“很方便”“较方便”“不方便”等词汇来描述。
3.交流:指导学生全班交流汇报。
4.小结:人类真了不起,通过不断努力,计时工具变得越来越精准了。
探索二:调查和了解精确计时的重要性
1.活动:引导学生讲述自己亲身经历的或听闻的事例,来说明精确计时的重要性。
2.讲解:(教学提示:出示红绿灯倒计时、火车或飞机时刻表、百米赛跑图、航天器发射图。)红绿灯倒计时需要精确计时,才能维持交通秩序;航天器的发射过程需要精确计时,才能保证安全和成功;百米赛跑需要精确计时,才能知道运动员是否打破了纪录;时刻表可以保障交通有序运行,提醒我们准时到达。
3.布置任务:接下来请大家分组讨论你们知道的现代计时工具及其运用的规律,并说说如果计时工具不精准,会给我们的生活带来哪些影响?
4.研讨汇报。
集体汇报帮助卡
主持人:请各小组代表依次汇报你们组交流讨论的成果。
小组1:我们知道的现代计时工具有摆钟、石英手表、秒表、原子钟等,它们的设计运用了物体运动的周期性变化规律。计时工具精确度的提高让我们的生活变得更方便,如果计时工具不精准,会带来很多麻烦,比如做任何事情都不好把控时间,实际时间与计划时间有误差,安排的各项任务不能井然有序地完成等。
主持人:其他小组还有什么补充吗?
其他小组:没有。
主持人:谢谢大家的发言,汇报活动结束。
探索
与研讨
【设计意图】通过研讨引导学生将所学的知识与实际生活相联系,既考查了学生对学过的计时工具的科学原理是否理解,也了解了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以及学生在情感态度方面对时间的认识。
拓展
与小结
1.拓展:人类对于时间的运用,还远远不止用来计时,时间还可以用来定位。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?关于这一点,感兴趣的同学可以课后去查阅资料。
2.布置任务:出示“精确计时的重要性”班级记录表,布置学生课后继续完成调查。
板书
设计
3.7 计量时间和我们的生活
古代计时工具:日晷、燃香钟、水钟、沙漏……
现代计时工具:摆钟、石英钟、电子钟、原子钟……
计时工具工作原理:物体运动的周期性变化规律
教学
反思
通过对日晷、水钟、摆钟、手表这四种计时工具的比较和整理,让学生认识人类计时工具的发展进程,感受现实需求促使科技进步,进而提高人类生活水平和社会发展脉络。在某些领域,人们觉得现有的计时工具还不够精准,因此科学家还要想办法研究发明更精准的计时工具来满足人们工作的需求,这其实也是科技发展的必然结果。
计量时间在日常生活中的应用一般是安排生活、工作、学习等,但它还可以有哪些应用呢?本课的拓展活动向学生介绍了人们对计量时间的“另类”应用,如测量天体间的距离,确定大海中船的位置等,从而激发学生的好奇心和进一步探究的欲望。如果课堂时间较充裕,可以引导学生对计量时间的“另类”应用展开讨论。在此基础上,让学生课后查阅资料,进一步了解人们对计量时间的有效应用。
课后
作业
见“状元成才路”系列丛书《创优作业100分》对应课时训练P42第四题。
四、将下列计时工具与对应的计时原理用线连接起来。
参考答案
四、
五上《计量时间》单元教学设计
7.计量时间和我们的生活
小学科学教学网资源建设团队 严招挺
【教材简析】
本课内容分为两个部分,第一部分是总结和比较计时工具的演变。学生回顾前面6课所学的计时工具的知识,然后以填写表格的形式,对四种计时工具进行比较、整理,让学生清晰地感受到人类计时工具演变的大致过程,继而得出“计时工具的设计运用了物体运动周期性变化规律的原理”的结论,这是基于整个单元的研究概括提炼出的大概念,在课堂内要花时间着重展开研讨。第二部分是调查和了解精确计时的重要性。教科书用了三张图片以及学生亲身经历的或社会上的事例,来说明精确计时的重要性,教科书在这里还穿插了利用石英晶体计时的资料,以丰富学生对计时原理的认识,也是对第一部分的补充。
本课的重点是引导学生系统地整理、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未知的领域,并通过设计作息时间表来体会合理安排时间、珍惜时间的重要意义。
【学情分析】
通过前面几课的学习,学生认识了几种不同材料制作的计时工具,这些计时工具虽然看起来各不相同,但都能准确计时,它们之间是否存在着某种联系呢?五年级学生有强烈的好奇心和求知欲,他们渴望揭露事物的本质,他们具备了一定的调查和比较的能力,本课将在此基础上,引导学生系统地整理、总结,从而揭示计时工具的计时原理以及精确计时与人们生产、生活的关系。
【教学目标】
科学观念:在总结和比较人类计时工具的演变中,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。
科学思维:运用总结、比较、分析等方法,归纳出计时工具的计时原理。
探究实践:能通过表格的方式调查和比较人类计时工具的演变;能在调查和交流中,知道不精准计时会给人类生活造成麻烦。
态度责任:在调查中,认识到人类设计不同计时工具来满足不同的用途和需求,以及科技的进步能造福人类。
【教学重难点】
重点:能通过表格的方式调查和比较人类计时工具的演变。
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。
【教学准备】
教师:1.教学课件;2.“精确计时的重要性”班级记录表
学生:1.“人类计时仪器的发展史”和“时间基准”资料;2.“计时工具的比较”记录表。
【教学过程】
一、聚焦:激发兴趣、揭示课题(预设3分钟)
材料准备:课件“XX小学的作息时间表”
1.课件出示XX小学的作息时间表
提问:这是我们学校的作息时间表,根据这张表格,我们现在是在上第几节课,时间是北京时间几点几分?
2.讲述:在忙碌的现代生活中,如果按一定的作息时间表来办事,可以让我们的生活和工作变得规律,大大提高工作和学习的效率。今天我们就来学习《计量时间和我们的生活》(板书)。
【设计意图】利用作息时间表引出课题,同时让学生知道计量时间能为我们带来便利,认识到科技能够造福人类。
二、探索(预设30分钟)
材料准备:“计时工具的比较”记录单、“人类计时仪器的发展史”和“时间基准”资料、“精确计时的重要性”班级记录表
1.总结和比较人类计时工具的演变。
(1)教师讲述:我们每天都要通过钟表来掌握时间、安排工作或做出决定。在现代生活中,人们为精确计时做出了很多努力。
提问:人类在计量时间的过程中,发明了哪些计时工具呢?
(2)回顾前6课所学内容,结合资料,思考人类计时工具的发展史,完成“计时工具的比较”记录单。
(3)学生合作完成记录单。
(4)学生展示交流。
(5)教师小结:材料由自然事物到人造材料(由简单到复杂),计时精确度越来越高,缺陷越来越少,越来越方便人们使用。计时工具是向着越来越精密的方向发展的,科学技术推动着社会发展。
(6)追问:为什么它们都能够用来计时呢?它们的工作原理一样吗?
(预设:计时工具的设计运用了物体运动周期性变化的规律。)
2.调查和了解精确计时的重要性。
材料准备:“精确计时的重要性”班级记录表
(1)了解精确计时的重要性。
出示“神舟11号与天宫二号对接”图和“东京奥运会男子100米半决赛”图。
教师讲解:请看这两则新闻,用上述的计时工具能够完成精确计时吗?为什么?
(2)出示“精确计时重要性”班级记录表,调查身边有哪些地方需要精准计时。
(3)汇报交流。
(4)提问:如果时间不精确,会给我们带来哪些麻烦?
(5)小结:在专业领域,人们认为现有计时工具还不够精准,要想办法研究更精确的计时工具来满足工作需要。
【设计意图】培养学生自主获取信息、整理信息的能力,同时通过比较、归纳,发现计时工具的演变规律。在教学中穿插科技兴国和拼搏精神的教育,增强学生的民族自豪感和自信心。
三、 总结(预设2分钟)
通过本课的学习,我们知道了计时工具的设计运用了物体运动周期性变化规律的原理,计时工具与我们的生活息息相关,精确计时在我们的工作、生活、学习中都发挥着重要作用。
四、拓展:利用太阳与手表定方位(预设5分钟)
在没有导航仪的年代,航行在茫茫大海上的船员,曾利用钟表来辨识方向,他们是怎样做到的呢?通过查阅资料,了解如何利用太阳和手表定方位,以及人们对时间的其他有效应用。
【设计意图】让学生了解钟表的其他用途,拓宽他们的知识面,让他们意识到科学来源于生活,应用于生活。同时希望学生多掌握一些技能,培养他们应对突发情况的能力。
五、板书设计
7.计量时间和我们的生活
计时工具的演变
计时原理:物体运动周期性变化的规律
【疑难解答】
在野外如何利用太阳与手表定位方向。
答:太阳在天上转1周,手表刚好转2周。把手表平放,将当前的时间除以2,在表盘上找出相应数字,然后将这个数字对准太阳,表盘上“12”点所指的方向就是北方。比如:上午10点,除以2,等于5,将表盘上的“5”对准太阳,“12”的方向即为北方。北方一旦确定,其他方向就能分辨。需要注意的是,如果是在下午则应按24小时计时法计算,比如下午4点,要按16时计算。用这种方法求方向可以和指南针相媲美。
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