小学科学大象版 (2017)四年级下册3 水钟公开课教案设计

这是一份小学科学大象版 (2017)四年级下册3 水钟公开课教案设计，共6页。教案主要包含了教学分析，教学目标，教学准备，教学过程，教学反思，总结点评等内容，欢迎下载使用。
【教学分析】


本课属于技术与工程领域，主要教学活动是技术类实践活动。在本课学生将在上节课对日晷研究的基础上，了解比日晷适用条件更广的计时工具——漏刻的相关知识，并最终依照原型设计制作一个单级漏刻的模型。学生对水钟的熟悉度较低，已有知识经验较少，所以教学难度也较大，需要教师做好丰富而形象的资料储备，以及给予学生充足的活动时间与空间的支持。


【教学目标】


（1）知道水钟是利用滴水的等时性，是古代人类发明的一种计时工具。


（2）收集关于水钟的信息，能设计与制作小水钟，在小水钟的测试中反思评价，发现小水钟的不足，发展反省思维能力。


（3）有探究和制作水钟计时的欲望，体会动手做的乐趣，形成质疑意识。


（4）对中国古人的智慧产生倾慕之情，了解人类的需求是影响科学技术发展的关键因素。


【教学准备】


材料准备：


教学课件：泄水型和受水型漏刻资料和图片、视频或模型。


学生制作材料：塑料瓶（形状规则的圆筒形最好）、直尺、锥子、美工刀、记号笔、记录单等。


活动场地：教室或实验室。


【教学过程】


1.导入活动


师：同学们好，在上节课，我们一起认识了利用阳光下物体影子的变化规律来计时的日晷。日晷的使用确实给人们带来很多便利，但是也有不足的地方。日晷只能在阳光下使用，在夜晚或遇到阴雨天的时候，便失去效用了。


师：那么，当时的中国古人，是怎么解决这个困难的呢？又发明了什么新的计时工具吗？


生：我们学过，日晷之后人们发明了水钟。


生：对，水钟还叫漏刻。


师：为了解决那个时代计时的需求，人们使用了很多种计时方法：比如说香钟，是利用香的匀速燃烧的特点来测量时间的；沙漏更为常见，里面装有一定量的沙子，每次漏完的时间都相同，可以反复使用。（配合图片）


师：除此之外，人们还利用流水来计时，发明了漏刻，也叫水钟。


2.收集信息


师：我们知道水是地球上常见而重要的物质，那么用流水怎样计时呢？你是怎么想的？


生：我们学过水会流动。


生：是不是像沙漏似的。


师：能说详细点吗？


生：就是把水也装进一个瓶子里，让它往下流，看流完用多少时间。


师：还有吗？


生：我发现我们家水管漏水的时候，接满一碗水所用的时间都是一样的。


师：你观察得真仔细。水钟是不是也是这样的呢？老师为大家准备了一些关于漏刻的资料，请各小组自己阅读这些资料，把你们的收获记录下来。如果对漏刻有什么想研究的问题，也可以记录在活动手册“问题银行”里。另外，我们这节课要设计并制作一个小水钟，所以，现在对漏刻资料的阅读，对后边的制作会有所帮助。


（生阅读整理资料）


师：看看我们的收获吧，来回答以下这些问题：


漏刻是怎么解决日晷所受的时间和天气限制的？


漏刻的发明利用的是什么科学知识？


漏刻有哪些类型？


漏刻和日晷有什么相同的地方？


生：漏刻只要有水就可以，不需要阳光。


生：漏刻的发明是利用了水会流动的知识。


生：漏刻有两种，一种叫泄水型，一种叫受水型。


生：漏刻和日晷都可以测时间。


师：漏刻和日晷还有别的相同地方吗？


生：它们都是古时人类发明的。


3.设计制作


（1）实验：水流的等时性


师：今天，我们要像自制日晷一样，来自制一个漏刻，不过，我想还是叫自制小水钟更合适些。怎么制作呢？


师：我们先制作一个可以让水流动起来的滴漏装置，怎样做？请你想一想，如果想要测量时间，装置中的水需要具备什么特点？


生：水应该一样多。


师：是的，就像沙漏一样，同样多的沙子，漏完的时间相同，才可以表示同样长的时间。那么同样多的水，漏出的时间是否相同呢？让我们一起来观察。


师：我们需要准备以下实验材料，使用量筒测量水量，用家中的量杯也可以哟。秒表计时，记号笔标记刻度，矿泉水瓶做漏壶。首先，用量筒往漏壶里倒入50毫升水，测出全部漏完所用的时间，记录；然后再重复两次，记录。


（生小组操作并记录）


师：来看看我们的收获。


生：我们三次测的时间是：37秒、38秒、38秒，多是38秒。


生：我们组的是38秒、38秒、38秒。都是38秒。


生：我们组的不是38秒，都是35秒。


师：这是怎么回事？


生：是不是表没看准呀？


生：我们测了三次都一样。


生：是不是扎的眼儿大小不一样呀？


生：很可能是这样的。


师：那么。我们可以得出什么结论呢？


生：孔大，流得快。


师：如果对同一个漏壶来讲呢？


生：同一个漏壶，水漏完用的时间是一样的。


师：是的，同一个漏壶，漏完50毫升水所用的时间是基本一样的，我们称这个规律叫水流的等时性，水钟就是利用这个科学原理而被人们发明出来的。


（2）初步设计制作：装有300毫升水的泄水型水钟计时


师：我们发现50毫升水所能一次测的时间太短了，所以可以往漏壶里多装些水，我们往漏壶里每次倒入50毫升的水，并做标记，倒6次，共计装入300毫升水。测量每漏出50毫升水，所用的时间。观察漏出同样多的水，漏出的时间是否相同。


（生小组操作并记录）


师：我们看看第一组的记录：第一个50毫升水漏出用时18秒，第二个50毫升水漏出用时19秒，第三个50毫升水漏出用时21秒，后面依次用时24秒、27秒和38秒。请仔细观察测量的结果，我们会有什么发现？


生：都是漏出50毫升的水，用的时间不一样，一次比一次长。


师：其他组呢？


生：我们组也是一样。


（3）初步设计制作：装有300毫升水的受水型水钟计时


师：我们刚才做的是哪一类的水钟？


生：是泄水型的。


师：如果做一个受水型的水钟，怎么做？


生：把接水的瓶子当成受水壶。


师：受水型的标尺是放在受水壶里的，我们怎样做标尺呢？


生：也像刚才那样，在下面的瓶子外面画。


师：就是这样，这次画刻度时刻度线旁边不标时间，只画线，每10秒，画露出水的水位线，可以吗？我们看看相同时间，漏出的水量是什么样的，能先猜一猜吗？


生：我们想可能是刚开始的时候会最多。


生：会越来越少。


师：我们测一测，用事实说话。


（生小组操作并记录）


师：看看我们的收获。


生：第一个10秒漏出的水最多。


生：是的，越来越慢。


师：我们看刻度线，刻度线之间的距离有什么特点？


生：距离越来越短。


师：这说明什么？


生：水越来越少。


生：说明水流得越来越慢。


4.反思评价


师：比较我们做的泄水型和受水型小水钟，特别是观察我们画的刻度线和标注，有什么发现？


生：都是水流出的时间不一样。


生：泄水型的是都是漏出50毫升水，用的时间越来越多。


师：那么，受水型的呢？


生：受水型的都是10秒，漏出的水越来越少。


师：有什么一样的地方？


生：速度不一样，越来越慢，最后流光了。


师：老师拍了一段小水钟水流出的视频，我们看一看，着重看一下小孔处水流出的状态。


（生观看视频）


师：我们今天自己制作了泄水型和受水型水钟，发现了对于同一个水钟，漏完同样多的水，用的时间是一样的，所以水钟可以用来计时。但是，在同一个水钟里，水流速度越来越慢，所以测时也有不精确和不方便的地方，需要继续改进，下节课，我们来改进我们的小水钟。课后，同学们可以想一想，是什么原因导致了水流出的速度越来越慢呢？


【教学反思】


在人类对计时工具的不断追求下，新的、更方便、更精确的计时工具不断被发明与使用，在这段历史中，水钟的发明具有重要的地位和意义。本课从两个层面引领学生对这种工具进行了了解与设计制作实践。第一个层面，是建立在科学原理与技术的关系认识层面，即科学原理支持了技术的发明，新技术又对新科学原理的发现起到了促进作用。日晷的科学原理基础是光影变化规律，水钟的科学原理基础是一定条件下水流动的等时性，后续摆钟的科学原理基础是摆的等时性，所以本课教师首先组织学生观察发现同一漏壶（水瓶）中相同水量所流完用时的等时性。这是基于单元整体学习目标的角度而安排的教学活动。第二个层面，是本课与下节课《改进小水钟》又组成了一个“小单元”，以水钟的发明与改进为主题，重点使学生体会科技工具的发明与发展历程的丰富性，所以本课学生对单级漏刻的制作经历为下节课提供了支撑。


【总结点评】


如何使设计与制作类的实践活动变得更有意义，而不是热热闹闹地走过场，是我们一直要关注的问题。正如课程标准中所说的，技术的核心是发明，发明的核心是设计。引领学生在对计时工具原型认知的基础上，组织学生选择材料设计自制模型是适合学生进行的实践活动。在这类活动中，设计是核心环节，是发展科学思维能力的良好契机，教师要多关注并耐心引导。再有，往往技术实践类活动需要学生组成研发团队，需要发挥团队研究的优势，所以在小组合作的意识与能力角度，教师也要有切实可行的教学策略的设计，并使这种设计明晰而有计划、有实效。还有，关于单级漏刻在使用上的不足之处，教师的直接告知一定不如学生的自主发现更有意义，虽然还是需要教师的一定引导，但是学生的操作经历是无法替代的，在亲身操作中发现的问题更能刺激他们主动地去思考、去寻找解决的办法。