2021教科版五年级科学上册第三单元教学设计(附目录)

2021教科版五年级科学上册第三单元
教学设计
1.时间在流逝
教学目标:
科学概念目标:古代的劳动人民利用天体的运行规律来计算时间;
在一定的条件下，燃香变短的速度基本是均匀的，可以用来计量时间。

科学探究目标:能够收集古人各种不同计时方法的资料并进行全班交流;能观测并记录圭表的相关数据。

科学态度目标:培养关注计时方法的意识和兴趣。

科学、技术、社会与环境目标:了解不同时代的不同计时方法。

教学重点:
了解古代人民的计时方法与发明的计时工具。

教学难点:
实验研究日晷、圭表的科学原理。

课前准备: .
PPT课件、日晷模型、圭表模型、燃香、手电筒、金属棒、硬纸板。

课时安排:
1课时
教学过程: .
一、猜谜导入
谜题:
看不见，摸不着，不长脚，跑得快，只见它过去，不见它回来。

上课时，它在我们专心致志的听讲中不知不觉地过去。

玩耍时，它在我们兴高采烈的游戏中悄悄溜走。

吃饭时，它在我们的饭碗里过去。

睡觉时，它随着我们的美梦一去不复返。

谜底:时间
时间总是不知不觉地从我们身边过去，在我们身边流逝
时间在流逝(板书课题)
二、活动一:现代和古代人们怎么知道时间
把学生的手表、电话手表全部借走几种放置，使学生在上课过程中无法通过手表知道时间。

同学们，不看钟表，你能估计一下现在几点钟吗?并说出你的理由。

(预设:太阳的高低、这节课的上课时间)
同学们，现在我们想要知道时间很方便，抬手看看手表就知道了,还能准确的计算到几时几分几秒。

那么在古代的时候，人们没有钟表，他们是怎么来估计时间的呢?
小组讨论古代是如何计算时间的，并汇报交流成果。

预设:日晷、沙漏、水钟、华表等。

三、活动二:认识圭表、日晷
现在的科技更加发达，人们可以通过钟表来知道时间。

古代的人们也很聪明，有很多种方法可以知道时间，(课件出示各种各样的古代计时工具)
认识日晷、圭表
日晷:日晷(读作gui)又称“日规”,是我国古代利用日影测得时刻的又一种计时仪器通常由铜制的指针和石制的圆盘组成铜制的
指针叫做“晷针”,石制的圆盘叫做“晷面”.使用时,观察日影投在盘上的位置,就能分辨出不同的时间.日晷的计时精度能准确到刻(15分钟)。

圭表:圭(读作gui)表是一种既简单又重要的测天仪器,它由垂直的表(一般高八尺)和水平的圭组成.它利用了立竿见影的道理来.测量日影长度.主要功能是测定冬至日所在,并进而确定回归年长度.此外,通过观测表影的变化可确定方向和节气。

上面两种是我国古代重要的计时测时工具,它们主要利用了天体(太阳)的运行规律来计算时间。

2.模拟实验:
实验准备:手电筒一个、金属棒-一根、硬纸板一张。

实验过程:把金属棒(模拟表)立在硬纸板(模拟圭)上，用手电筒(模拟太阳)从斜上方做圆周运动照射金属棒。

实验现象:手电简照射在金属棒上，金属棒的投影在硬纸板上。

.
实验结论:圭表是通过利用太阳照射表的投影来计算时间的。

四、认识沙漏、燃香
刚才我们认识日晷与圭表，可以告诉我们准确的时间。

古代有没有类似计时器的东西，可以准确计量一小段的时间呢?下面我们就来认识一下沙漏和燃香。

1.认识沙漏、燃香。

沙漏:沙漏也叫做沙钟，是一种测量时间的装置。

西方沙漏由两个玻璃球和一个狭窄的连接管道组成的。

通过充满了沙子的玻璃球从上面穿过狭窄的管道流入底部玻璃球所需要的时间来对时间进行测量。

一旦所有的沙子都已流到的底部玻璃球，该沙漏可以被颠倒以测量时间了。

燃香:燃香也是古人常用的计时方法。

后来随着历史的不断推进，一炷香慢慢的变成了一个计时单位，那么一炷香是指多久呢?古时有:“一时辰=两个小时=四炷香”的说法，故而一炷香在古代往往指的是今天的半个小时。

2.发散思维:古代说的“一盏茶”“一炷香”分别是指多长时间?
我们平时在古装电视剧电影.上经常会听到“一-盏茶”“一炷香的时间，他们分别是指多长时间呢?我们来探讨一下。

“一柱香”的时间这个概念起缘于僧人打坐，僧人以香的燃烧为计时方法，如僧人“打禅七”时一天要打11柱香，中间休息约20分钟。

那时的香皆为手工制作，且有标准，-一柱香燃尽为半个时辰，即一个小时。

晚间打更的更夫也用香来确定时间，所以也叫“更香”
古时指"一盏茶"的时间也就是十五分钟。

一盏茶指喝一碗茶的时间，从端上来开始，然后慢慢品尝，一饮而尽，其实就是一碗茶凉到可以入口的程度所用的时间。

夏天要15分钟,冬天10分钟都用不了。

通常是指一刻钟(15 分钟)。

五、古代其他的计时方法
古代除了日晷、圭表、沙漏、燃香计时外，还有打更计时、滴水计时的方法，农村养鸡的也可以根据鸡鸣判断时辰，在野外也可以根据星星、太阳的方位计时。

.
六、我与时间的比赛
七、课堂小结
本节课我们一起了解了计时的方法，有一句童谣叫做“有钱能买大时钟，却买不到一分钟”，老师希望同学们在学习和生活中做到珍惜时间，合理安排时间，做一个自己时间的小主人。

八、布置作业
收集古代人民用水计时的资料，为下一节课做准备。

板书设计：
1.时间在流逝
圭表、日晷
一盏茶
一炷香
2.用水计量时间
教学目标:
科学概念目标:初始水位高度和孔径不变，流出相同水量所需的时间一致;保持水位高度不变，水流的速度不变;水流的这些特点可以用来计时。

科学探究目标:能够通过实验发现影响水流速度变化的主要因素;
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。

科学态度目标:理解古人的聪明智慧，相信劳动人民的智慧是无穷的:观察和记录实验数据时一定要严谨。

科学、技术、社会与环境目标:了解随着时代的进步计时工具也在进步。

教学重点:
让学生经历一个“看似均匀——实际不均匀——怎么均匀”的研究过程;能够根据数据和现象实事求是地进行分析和推测。

教学难点:
实验推测用水计量时间是否可行;设计简易水钟。

课前准备:
PPT课件、水钟、塑料瓶、量筒、量杯、秒表。

课时安排:
1课时
教学过程:
一、问题导入
通过之前的学习,我们知道了在古代人们会利用沙漏、燃香、日晷、圭表等来计量时间。

但是，以上各种计时方式也存在着缺陷，比如日晷、圭表只能在天气晴朗的白天使用:沙漏、燃香能准确的记录一小段时间，但不能长时间的、连续的计时。

古人也发现了这些不足，古人们继续探索,寻求更加方便、持续、精准的计时工具。

上节课结束的时候老师布置了一个问题,用水能不能来计量时间?
本节课我们就和古人们一起来探讨这个问题。

二、滴漏实验
实验准备:量杯、量筒、漏杯。

实验过程:在量筒上方放置一个漏杯，在漏杯中加入红色的水以便观察。

实验现象:漏杯中的水流会缓慢的滴落。

提出问题:滴漏的水流可以用来计时吗?计时准确吗?
三、分组进行验证水滴流速是否均匀的实验
用滴漏瓶向量筒内滴落水滴并计时，当水量聚集到50毫升时,记下所用的时间，并与其他小组进行验证，看所用时间是否相同。

小组讨论:怎么分工做好这个实验
实验准备:量杯、滴漏瓶、秒表.
实验过程:一名同学按住小孔，一名同学同学倒水，其他两名同学一人负责计时，一人负责记录。

水量聚集到50毫升时，记下所用的时间。

实验现象:各小组所用时间都不相同。

实验结论:水的流速是不相同的。

小组讨论:造成水流速不一样的因素都有哪些?
汇报(预设:滴漏瓶流水孔的大小不同,滴漏瓶中水的多少不同)
教师给与肯定与鼓励。

四、介绍古代水钟
古人也想到了这个方法，所以制作出了水钟。

图片上就是古代的水钟，三个水壶依次从高向低排列，高处的水壶都是向低处的水壶里漏水;最后的水漏在-一个有刻度的圆筒中，人们通过看圆简中的水位指示，就可以知道流逝的时间了。

既然可以用水流来计时，那么水流的速度有怎样的特点，水的流动速度也是均匀的吗?
上节课我们知道了燃香是因为燃烧的速度一样，所以可以用来计时，我们看从水管里滴下的水，一滴一滴的，看起来水流的速度是均匀的。

我们一起来验证一-下水滴下的速度是否均匀。

五、如何解决水流速不同的问题
刚才我们实验所遇到的问题，聪明的古代人已经想到了解决的办法。

大约在1000多年以前，希腊人制造了较为精巧的水钟。

它的结构是这样的:贮水壶上部一侧有个小孔，多余的水可以从这个小孔溢出，这样就能保持固定的水平面，保持恒定的压力。

水从贮水壶下部的小孔流出，注入受水壶。

受水壶内有一浮舟。

浮舟上装有“护钟神”一一箭竿。

受水壶中的水达到某-高度时，通过虹吸管使水注入旋转的平衡轮(它由于自身的重量而转动)，驱使一列齿轮转动，从而按照昼夜的长短把计时用的鼓状圆筒带到新位置。

随受水壶水面高度的变化，“护钟神”就在圆简刻线上指出时辰。

这些刻线是不等长的，有些
还是斜的，以便指示出冬季里一天的时辰。

六、动手设计简易水钟
同学们这节课了解了很多关于水钟的知识，你们有没有想自己动手制作一个水钟的想法呢?请你利用本节课所学到的知识自己动手设计一个简易水钟的制作计划。

七、课堂小结
本节课我们了解了很多关于水钟的知识，明白了古代劳动人民的智慧，并且自己动手设计了水钟，下课后我们尝试着把自己设计的水钟用本节课学到的知识加以改进，并在下节课上课时带来。

板书设计：
2、用水计量时间
滴漏
水钟
3.我们的水钟
教学目标:
科学概念目标:水中通过一定的装置，能够保持水在一定的时间内以稳定的速度往下流，从而可以用来计时;人们可以控制水流的速度，从而使水钟计时更加准确。

科学探究目标:能运用画图和文字描述的方法设计制作水钟的方案;能在实际制作过程中运用所学知识对水钟进行改进。

科学态度目标:体验动手制作带来的乐趣:体验到完成一个科学制作需要不断重复实验，在实验中逐步完善;体验到分工与合作的重要性。

科学、技术、社会与环境目标:体会到一项科学手工制作所经历的几个主要过程。

教学重点:
用画图、文字、口述等形式设计制作水钟的方案，并利用剪刀、塑料瓶等工具和材料制作一个简易水钟。

教学难点:
能自己制作水钟设计图，并按设计的方法制作水钟。

课前准备: .
PPT课件、水钟、塑料瓶、剪刀、量筒、量杯、塑料管、秒表、
浮标、双面胶。

课时安排: .
1课时
教学过程:
一、图片导入
(课件展示古代制作精美的水钟图片)
在古时候，许多能工巧匠设计出来的水钟,制作精美,及时准确。

大家仔细看图片.上的两种水钟有什么不同? ( 邀请学生回答)
预设: 1.读时间的地方不同。

2.水的流向不同。

二、水钟的类型
我们观看了两种不同设计的水钟，并且同学们的火眼金睛发现了他们很多不同的地方。

水钟分为两种类型: 1.泄水型; 2.受水型图片，上左边的泄水型，右边的是受水型。

泄水型刻度在容器上，受水型水钟刻度在盛液杯上。

简单来讲，泄水型水钟是水流出多少来计量时间，刻度就在容器上面;而受水型水钟是根据盛液杯中接多少水来计量时间，刻度是在盛液杯上。

三、设计水钟
我们更加详细的了解了古代的水钟类型，同学们想不想动手制作一个属于自己的水钟呢?如果我们想要制作一个水钟，首先需要有计划，先制作什么后制作什么，怎么组装，这些都需要提前考虑，于是，就有了设计。

设计的概念:按照任务的目的和要求,预先定出工作方案和计划,绘出图样。

设计是把一种设想通过合理的规:划周密的计划，通过各种感觉形式传达出来的过程。

人类通过劳动改造世界，创造文明，创造物质财富和精神财富，而最基础、最主要的创造活动是造物。

设计便是造物活动进行预先的计划，可以把任何造物活动的计划技术和计划过程理解为设计。

理解了设计的概念，那么我们观看一下古代人的水钟设计图。

今天老师给大家准备的材料有塑料瓶、剪刀、量筒、量杯、塑料管、秒表、浮标、双面胶。

.下面的时间请同学们进行分组设计，并交流你们的设计经验，
1.你们要做一一个什么类型的水钟?是受水型还是泄水型。

2.我们怎样来空时水流的速度?
可以设计成“泄水型”，也可以设计“受水型”。

学生分组设计，教师巡回指导。

四、优秀设计展示
邀请优秀小组来说说你们的方案,别的小组的同学仔细听看看他们小组的设计方案有没有不准确的地方。

预设一:我们做的是受水型的水钟。

首先用剪刀把两个塑料瓶剪开，并把瓶盖上钻一个小孔。

把两个瓶子组装起来，用秒表计时，在容器壁上分别标注出1分钟、2分钟、3分钟....直到10分钟。

(注意孔的大小要合适)
预设二:我们做的是泄水型的水钟。

把---个塑料瓶的底部剪掉，并在瓶盖上钻一个小孔，用手堵住小孔，把瓶子倒立，并且装满水，用秒表计时，在瓶身上标注出1分钟、2分钟、3分钟..直到10分钟。

(注意标注水的起点位置)
五、制作水钟
同学们设计的水钟都很棒，看来你们已经清晰的掌握了水钟工作的原理，下面我们就按照自已组的设计方案动手制作水钟吧。

学生按设计图制作水钟，教师巡回指导。

优秀作品展示。

六、课堂总结
通过我们本节课的设计与改进，我们每个小组成功的制作出了属于自己的水钟，科学工具制作需要的“构思——设计——改进——制作”这几个环节大家也有了初步的认识，下课后我们可以发挥自己的创造力多设计一些科学工具并把他们制作出来，下节课可以带过来一起欣赏。

板书设计：
3.我们的水钟
首先需要有计划、
先制作什么
后制作什么
4.机械摆钟
教学目标:
科学概念目标
同一个单摆在相同时间内摆动次数相同，这就是摆的等时性。

根据这种性质人们制成了摆钟，使时间的计量误差更小。

科学探究目标
1.能较准确地重复观测钟摆及自制摆每分钟的摆动次数。

2.能根据钟摆的特点动手制作一个单摆。

科学态度目标
1.准确地测量摆的摆动次数，理解重复实验的意义。

2.发展对计时工具研究的兴趣。

科学、技术、社会与环境目标
了解社会的需求是科学技术发展的动力。

教学重点：
动手制作一个单摆并观察和测量单摆在相同时间内摆动的次数。

教学重点：
通过观测理解摆的等时性。

【教学准备】
为每组学生准备：手表（秒表）一只、摆锤一个（螺帽或别的重物）、摆绳一根（棉线）、支架（铁架台或别的支架）一个、记录表两张。

为教师准备：一个大摆钟、教学课件。

【教学过程】
（一）引入
教师提问：前几节课我们学习了哪几种古老的计时方法？（燃香钟、水钟）古人虽然有很多计时方法，但都不是非常准确，人们希望有更精确的时钟，摆钟的出现大大提高了时钟的精确度。

今天我们来研究机械摆钟。

（板书课题）设计意图：通过回顾之前学习的燃香钟、水钟等计时工具，发现这些计时工具都存在计时不够准确的问题，自然引入人们希望有更精准的时钟，随后出示今天研究的课题《机械摆钟》，迅速聚焦研究内容。

（二）观察钟摆
教师提问：摆钟是怎样计时的呢？
学生猜测。

教师引导：我们先来观察一下，看看它是怎样来计量时间的。

小组活动：测量这个钟摆每分钟摆动多少次，连续测三次并记录。

设计意图：在观察之前，先让学生对摆钟是如何计时的进行猜测。

这样可以了解学生对摆钟已有的认识；然后通过观察了解摆钟计时的方式，通过小组合作计时，观察并记录摆钟每分钟摆动的次数。

（三）观察我们的钟摆
教师提问：是不是所有的摆每分钟摆动的次数都是60次呢？
老师出示提前做的摆：把线的一端系在螺帽上，另一端系在铁架台上，这样就做成了一个简单的摆。

介绍摆锤、摆绳。

教师引导：这个摆每分钟也会摆动60次吗？我们来测一下，测的时候要注意以下几点。

（1）摆线自然拉直，听到口令后轻轻放开，不能推动摆；
（2）摆的角度不能太小，也不能太大（不能超过90度）；
（3）如果摆捶碰到了铁架台或其它东西后，实验要重新做。

（4）注意计时和计数。

教师讲解完先请一组学生演示操作：一名学生起摆，一名学生计时，一名学生计数。

请其余学生观察他们的配合有没有问题。

全体学生明白操作方法和注意事项后开始分组实验。

小组合作制作一个单摆，并测量固定时间内，单摆摆动的次数，完成记录单。

教师提问：观察每个小组的数据，你有什么发现吗？
学生总结：同一个摆，相同时间内摆动次数相同。

教师提问：观察不同小组的数据，你有什么问题吗？
学生总结：不同的摆，1分钟内摆动的次数并不相同。

设计意图：通过观察我们自己制作的摆1分钟摆动的次数，发现同一个摆在相同时间里摆动的次数都相同，说明摆具有等时性。

通过观察不同小组的摆在1分钟里摆动的次数，发现不同的摆在相同时间内摆动次数并不相同。

（四）拓展
同一个摆，相同时间里摆动次数都一样，但是不同的摆在相同的时间内摆动次数却不一样，是什么影响了摆的快慢呢？下节课我们继续来研究这个问题。

设计意图：拓展部分的内容是为了让学生思考不同的摆在相同时间内为什么摆动次数不一样，同时为下节课《摆的快慢》做好铺垫。

板书设计：
《机械摆钟》
摆绳摆锤摆幅
摆具有等时性
5.摆的快慢
教学目标:
科学概念目标:通过自己的实验，明白改变摆锤质量不能改变摆的快慢;摆绳的长短才是影响摆的快慢的关键因素，摆绳越短摆动速度越快，摆绳越长摆动速度越慢。

科学探究目标:能有效开展改变摆锤质量、摆绳长度、摆的高度对摆的快慢是否产生影响的实验;能根据已有的实验现象推测摆动的快慢与什么因素有关。

科学态度目标:认识到精确的测量结果是需要反复测量的。

科学、技术、社会与环境目标:认识到在实验中细心观察并发现新的问题是很重要的。

教学重点:
运用对比实验的方法，研究摆的快慢和摆的重量、摆的角度无关，和绳子的长度有关，学会分析对比实验中的不变量与变量的关系。

教学难点:
运用对比实验研究影响摆快慢的因素。

课前准备:
PPT课件、尺子、秒表、铁架台、棉线、金属块(钩码)等。

课时安排: .
教学过程: .
一、情境激趣
( ppt播放秋千动态图片)
学生观察不同状态的秋千并思考哪个秋千摆得最快?
教师引导学生猜测为什么摆的快?
教师对学生的猜想进行归纳:
猜想1:摆锤的重量，越重摆的越快。

猜想2:初始摆动的角度，角度越大摆的越快。

.
猜想3:绳子的长短，绳子越短摆的越快。

猜想4:摆锤的大小，越小摆的越快。

二、如何验证猜想
刚才我们对秋千的快慢影响因素进行了猜测，那么要如何证明自己的猜测是否正确呢?
预设:学生回答做实验。

我们可以通过实验的方法来验证我们的猜测是否正确，在实验室中可以用单摆装置对秋千的快慢进行研究。

三、引导学生如何设计实验
提出问题1:怎样判断摆的快慢?
教师引导:需要用秒表计时: 1)在一定时间内摆动次数越多，证明摆的越快。

2)摆动一定的次数，时间越短，速度越快。

提出问题2:如何设计实验进行验证猜想?
教师引导:通过对比实验来进行验证，选择--个猜想因素进行改变，记录改变前与改变后的实
验数据，有变化证明这个因素会影响摆的快慢，没有变化证明此因素对摆的快慢没有影响。

四、设计研究方案
组织各小组选择其中一种猜测进行研究。

提示实验方案的可操作性(用多少钩码、绳的长度、摆的初始角度)
学生分组设计实验方案，教师邀请小组代表交流实验方案。

在学生汇报过程中修正学生的实验方案，使其方案具有可操作性，让学生掌握如何科学地制定实验方案。

在设计实验方案过程中明确对比实验的方法:只能改变要研究的一个因素，其他因素保持不变。

五、学生进行实验与汇报
由于时间关系，每个小组改变--个因素来进行重复实验3次,并记录下实验数据，以便小组间交流。

各小组汇报实验结果和发现，对他人的结论质疑与评价。

1.把所得结果与他人进行交流，养成与他人分享的习惯。

.
2.对他人结论的可信性提出问题，培养怀疑的科学态度。

3.初步了解摆长是影响摆快慢的因素。

从猜测到形成假说是学习的一个重要过程，自己根据猜测设计实验，提升学生的相关能力，建立学习成就感。

六、知识拓展、课堂总结
1.出示三张秋千图片，提问哪个秋千荡的最快?
邀请学生根据本节课所学知识进行判断。

2.出示图片:风铃、摆钟
日常生活中夜游很多像秋千一样的摆，保重结果就是人们利用摆的特点发明出来的计时工具，每分钟精确摆动60次。

请同学们下课后收集关于制作钟摆的资料，下节课我们一起来探讨计时准确的钟摆是如何做出来的。

板书设计：
5.摆的快慢
摆动次数越多，证明摆的越快摆动一定的次数，时间越短，速度越快
6.制作钟摆
教学目标:
科学概念目标: 1.摆的摆动快慢与摆长有关; 2.同一个摆，摆长越长摆动越慢，摆长越短摆动越快。

科学探究目标: 1.通过相同的绳长，摆锤中心高低不同的方法研究摆长的定义: 2.用比较的方法研究钟摆的摆动快慢; 3.对比摆长不同会影响摆的快慢，调整摆长，做一个1分钟摆30次的摆。

科学态度目标:认识到自信观察，善于思考，准确测量，积极动手的重要性。

科学、技术、社会与环境目标:认识到在实验中细心观察并发现新的问题是完成研究的重要组成部分。

教学重点:
在针时情境中研究摆的摆动快慢与绳长有关。

教学难点:
完成设计并制作钟摆，对钟摆不断调整直至每分钟正好摆动30次。

课前准备:
PPT课件、尺子、秒表、铁架台、棉线、金属块(钩码)等。

课时安排: .。