教科版 (2017)五年级上册2.用水计量时间教案

这是一份教科版 (2017)五年级上册2.用水计量时间教案，共8页。教案主要包含了教材分析，学情分析，教学目标，教学重难点，教学准备，教学过程等内容，欢迎下载使用。

一、教材分析
本课是五年级上册《计量时间》单元的第二课，本课主要以探究水钟计时的原理为学习重点，经历发现问题、解决问题、知识应用等主要教学活动，让学生体验人类在实际生活中运用科学知识创造工具、改进工具的过程，培养发现问题、解决问题的能力。同时，为下一课《我们的水钟》做好知识和技能的准备。
聚焦部分引导学生提出问题——水为什么能用来计量时间？探索部分可分为三个环节：一是观察瓶中流出的水流速度是否保持均匀；二是探究水流速度的变化。测量水从40ml连续流出3个10毫升所需的时间，；三是教师演示制作的水钟，让学生思考用水计时的方法。
本课在本单元中起承上启下作用。本单元的主题是认识计时工具的发展。第一课的学习中，学生了解燃香钟受外界因素大，进而开始关注、研究水钟，但水钟的准确性和方便性有待提高，从而引导学生进阶到摆钟的研究，不断向前推进学生的认知思维。
二、学情分析
在本节课之前，学生已经初步了解时间的概念和一些计时的方法。上节课学习到的计时方法都存在着较大的局限性。为了改进计时工具，学生通过预习可知道古人能以水计时。不仅产生疑问，在古代人们是怎样以水计时的呢？
通过前一课“燃香钟”的探究，学生已经认识到燃香能够被用作计时工具，是因为在一定条件下燃香变短的速度基本均匀。他们或许能从中得到启发，可以通过寻找自然界中运动有规律的物体或事件来帮助记录时间推移的轨迹。在寻找真相的过程中，学生的思维必将经历搜寻已有经验、产生矛盾、寻找规律、完善经验的过程。同时学生在此过程中也将逐渐树立发现问题、解决问题的意识。
三、教学目标
科学观念：通过滴漏实验，知道水位高低、孔径大小等因素会影响水流速度，认识到“同一装置中，控制水位不变，水流速度不变”这一特点可用于计时。
科学思维：通过数据的整理和分析，能判断水流速度与水位高低的关系。
探究实践：在实验过程中，能对收集的数据进行整理、分析，发现水流速度的主要影响因素。
态度责任：在观察古代水钟的过程中，能感受到古人的聪明才智，体会到社会的发展会带动计时工具的进步。
四、教学重难点
重点：能通过实验发现影响水流速度变化的主要因素。
难点：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。
五、教学准备
教师：1.教学课件；2.简易水钟。
学生：1.铁架台、滴漏装置、大烧杯、小烧杯、滴管、水、计时器。2.观察记录单。
六、教学过程
一、激发兴趣、聚焦问题（预设5分钟）
材料准备：课前搜集各种水钟的资料与图片、课件
1.师：本单元我们学习的主题是计量时间，接下来请观看视频，并思考“我们都学习了哪些计时工具，它们各自有什么缺点？”
【学生观看视频】
（预设：日晷和圭表的缺点是阴天、夜晚不能使用；蜡烛和燃香的缺点是粗细要均匀、不能有风吹等因素的干扰。）
2.师：没错，古人为了弥补这些缺点，又发明了新的计时工具——水钟。
3.出示教科书中的古代水钟图。师：“水钟是古代用水计时的一种工具，在中国又叫“刻漏”或“漏壶”。没想到，我们常见的水竟然也能也能计时。”，提问：“同学们请思考，水为什么能够计时呢？
生：水流的速度基本均匀。
4.师：水流的速度真的均匀吗？
二、探究水流速度的变化（预设30分钟）
【活动一：观察水流速度是否均匀】
1.师：我们现在让一定量的水从瓶中倒置流出，请仔细观看【演示视频】，并思考水流的速度均匀吗？看完视频，你们有答案了吗。
生：不均匀。
2.师：水流的速度是怎么变化的？
生：前面速度快，后面速度慢。
师：观察的真仔细，这说明水流速度越来越慢。
【活动二：探究水流速度的变化】
1.引导学生设计实验
（1）师：我们想用水来计量时间，就要先知道，水在什么条件下才能流速均匀。要想更进一步的探究水流速度的变化，仅凭肉眼观察，还不够科学，我们还需要借助什么实验仪器呢？
生：计时器。
（2）师：利用计时器，你们如何设计实验测量水流的速度？
想不到没关系，老师给大家一个提示。（提供支点）我们可以回顾一下燃香计时的实验，我们当时是怎么操作的？现在你们可以翻开书看一下。
生：我们把燃香平均分为四份，分别测量每份烧完的时间，再进行比较。
（3）师：基于这个实验，你们认为我们可以怎样设计水的实验？
生：把水平均分成四份，分别测量每一份水流完的时间，再进行比较。
（4）师：你真会举一反三。为了节省时间，我们只测量前3份水流出的时间。接下来我们就通过实验，一起来探索影响水流速度变化的原因吧。
2.明确实验步骤
（1）介绍实验材料
（2）介绍实验方法
①师：实验中，我们规定量取40毫升的水，平均分成4份，每次流出的水量都是多少呢？
生：10毫升。
②师：没错，我们需要测量水从40ml开始，连续流出3次10ml所需时间。
（3）接下来请同学们阅读实验步骤，并思考两个问题：
①在实验过程中，我们需要注意什么？
生；看水位时要注意平视
生：计时要准确
生：重复实验3次
②为什么要重复测量三次？
生：为了减少误差，避免偶然性
3.学生实验
师：现在以小组为单位，时间为7分钟。歌曲停止时，请各位停止实验。在此过程中，教师指导，并用手机拍出最快做完的两组实验记录单。
4.交流研讨
（1）师：大家请看第——小组的实验记录单。提问：“纵向对比实验数据，你们发现，在同一装置中水流速度均匀吗？它是怎么变化的？”【板贴1】
生：不均匀，水流速度越来越慢。
（2）师：在实验中，相同的条件是什么？不同的条件又是什么？
生：流出的水量相同，都是10ml；不同的是水位高度
（3）师：随着水位高度的降低，水流速度如何变化？
生：水流速度逐渐变慢
（4）师：是什么原因导致水流速度变慢的呢？
生：水位高度
师：水位高度越低，水的流速越慢【板贴2】
（5）师：请看另一个小组的实验数据，为什么它们测得的水流速度不同呢？
生：计时有延迟、操作有先后·····
追问：请仔细观察一下装置本身，它们是否存在不同？
生：可能孔的大小不同。
结论：没错，水位高度和孔径大小都会影响水流的速度。
（6）师：但在同一装置中，孔径大小也是相同的。我们继续横向对比一下实验数据，在相同的水位高度流出相同的水量，水流速度有什么特点？
生：水流速度基本相同。
（7）师：现在，你们知道怎样才能让水以均匀的速度往下流了吗？
生：在同一装置中，水位高度相同，水流速度相同。【板贴3】
（8）师：在实验中，我们怎样做才能使水位高度保持不变呢？请同学们仔细观察我们的滴漏装置，看看有什么特别之处。（提供支点）
生：老师，我发现装置中有一个排水口。
（9）师：科学上，我们将它称为“溢水口”。那我们怎么操作可以让水位高度不变？
生：不断的向滴漏装置中加水，多余的水会从溢水口排出来。
（10）师：利用这个原理，我们终于揭开了古人用水计量时间的奥秘。【张贴板书4】
5.演示实验
（1）师：老师自己也做了个简易的水钟，请大家一起看看。介绍结构：入水口、溢水口、出水口，量筒。你们知道老师的水钟是怎么进行计时工作的吗？
生：往入水口加水，多余的水从溢水口排出，这样控制水位高度不变。水从出水口流出，并在量筒内累积，通过量筒的刻度就可以知道时间了。
（2）师：但我们可以看到出水口流出的水量太多了，我要想计量一整天的时间，就需要更多的水和更大的受水容器。这很浪费水资源。你们有没有办法帮老师改良一下水钟？
生：使孔径变小，一滴一滴的流出。
（3）师：这个办法真不错。古人也想到了这个方法。与以往的计时工具相比，古代的水钟用水滴有什么好处？
生：省水、节约资源。可以在阴雨天和夜晚使用，不受外界环境的影响。
【活动三：观察古代水钟】
师：接下来，我们就一起看看古代的水钟。这个水钟，有什么更巧妙之处？
生：在受水容器这里加了一个杆子，当水位升高可以推动齿轮，让钟盘转动。
师：没错，这和我们现在的钟表有着相似之处。水滴以固定的速度滴入圆筒，使得浮标会随水量的增加而逐渐上升，水钟的钟盘也会随之转动，从而显示流逝的时间。
师：现在，你们知道如何制作水钟了吗？
生：知道了
师：其实，古人和我们今天一样，也是通过一步一步的探索，利用智慧设计出了用水计量时间的工具——水钟。我们的同学们和古人一样，充满了智慧，也学会了如何制作水钟，我们用掌声鼓励一下自己。
三、拓展（3-4分钟）
师：下节课我们利用身边的工具，一起来制作一个水钟。请同学们想一想，如果你来担任设计师，你会怎么设计并制作？课后以小组为单位讨论吧。