五年级下册第三单元时间的测量教学设计

教科版《科学》五年级下册《时间的测量》单元教学设计单元教材分析《时间的测量》是教科版五年级下册第三单元教学内容。

在这一单元中，学生制作计时工具并进行观测和测量，了解人类计时仪器的发展史，及对“时间”的认识发展过程。

认识计时工具的工作原理，感受计时工具的发展对人类生活和发展的影响，感受人类为了不断改进工具所做的不懈努力。

初步研读教材有四大特点。

其一，教材是依据人类计时仪器的发展史来编排的，其教学内容有三大板块：研究日晷光影计时、“水钟”滴漏计时、“摆钟”等时性计时。

其中“摆”的研究是教材的重头戏，安排了4课时。

其二，单元教学内容的科学人文素养磁场强大。

无论从了解古人日晷计时、水钟计时，还是伽利略摆等时性地发现，惠更斯摆钟的发明,无不浸染着对学生科学人文精神素养的熏陶。

教学中要凸显这样单元的科学人文气息。

其三，学生动手实践制作活动多。

教材明确安排的制作就有日影观测仪、水钟、一分钟计时器。

如此密集的动手实践制作活动在同一个教学单元出现是比较少见的。

其四，教材编写的内在逻辑成梯度上升，活动探究成纵深发展。

以摆的研究为例，先探究了解摆的快慢与摆幅大小无关，与摆锤轻重无关，与摆绳长短有关这三个概念，再研究摆长与摆的快慢有关的概念，最后提升到有机械擒纵器摆的研究，教学内容前后相连、纵深发展。

教材编排以主题单元的形式构建，每个主题单元都有其单元概念，这些单元科学概念与课时概念组成了本单元科学概念知识体系。

它们提纲挈领，统领课时概念，超越课时概念。

且跳出科学知识的概念的范畴，包容一种科学观念、科学思维。

帮助孩子建构这些“科学概念”比让他们掌握大量的事实性信息(知识概念)更为重要。

本单元设计了许多探究活动，这对学生科学探究能力的培养是很有帮助的，发展学生识别和控制变量的能力。

在前两个单元探究活动的基础上继续学习运用对比实验进行探索的技能，引导学生及时记录实验现象，培养学生分析整理的能力，用科学探究活动帮助学生逐步建构科学概念。

单元学情分析与学生而言，如今各种精确的计时工具比比皆是，学生见多了，也用多了。

对太阳种、水钟、摆钟，渐以远去的计时工具感兴趣吗？有研究的必要吗？从学生的角度讲，回答是肯定的。

而且是单元教学的核心内容、教学重点。

因为一方面计时工具是先进了，但学生并不了解计时工具的发展史及其工作原理。

另一方面在学生了解、探究、制作古人的计时方法之时，可以欣赏到前人在测量时间和解释自然现象方面所作的贡献，除了经历人文科学精神的洗礼，还能让学生初步意识到可以捕捉生活中规律的事物来计时，体验到科学、技术与人们生活的密切联系。

在这一系列的过程中学生科学素养逐渐得到了提升。

因此可以确定日晷、水钟、摆钟计时工具的研究是单元教学的核心内容，教学中要凸显。

再反观教材相关内容的安排，我们发现第二课《太阳钟》、第三课《用水测量时间》的教学内容安排相对简单。

如何使简单的内容上深刻了是我们所要思考的。

我认为其一可以站在学生已知的角度去体察日晷、水钟、摆钟的发明出现，给人类的生产生活带来的巨大变化，加深了解计时工具发明的一小步对人类进步一大步的意义。

比如增加主题讨论：倘若现在我们没有计时工具？人类的生产、生活会怎样。

其二，站在学生未知想知的角度丰润教学内容，如根据学生对课外最前言的科学信息的兴趣，引入课外资料《时间基准》、《不同的日晷》使学生对“时间”研究发展有纵深的理解。

爱动手是每个孩子的天性，制作活动也是知识应用的一种体现。

在本单元中对日晷、水钟、摆钟的研究，少不了经历古人一样的制作。

如何上好制作课？让学生了解工作原理不就行了吗？其实没有了制作的环节，那是学生缺失了真正体验的机会。

我们常说：实践出真知。

科学探究活动也是如此，光是讨论说理，没有实践过程，很多问题就会被屏蔽了、隐藏了。

而恰恰这些被屏蔽隐藏的问题对学生科学思维，解决问题能力有极大的提升，极有帮助。

如让学生做日晷。

你会发现有不少价值问题。

比如，日晷要考量放置的角度、方向，要考虑日晷面与晷针的角度，是做成平面日晷还是赤道日晷。

这些问题的思考与解决就是对学生的一种科学思考的训练。

因此制作的意义不在复制重复，而在于经历古人的思考，提升解决问题的能力。

本单元孩子的思维将由形象思维向抽象思维发展，五年级学生的抽象思维，仍然需要直观形象的支撑，因此在思维发展过程中，我们要从现象和事实出发，帮助学生进行概括总结，得出结论，发展学生的科学探究能力。

对情感、态度、价值观的培养，应该基于对证据意识的培养上，使学生能够不断地寻找证据来支持自己的假设，通过理性的思考和大胆的质疑，来发展学生的情感态度价值观。

单元教学目标情感态度价值观目标1.通过感受1分钟、10分钟来感知时间的长短，并且意识到我们的实际行为很容易使自己估计时间时发生偏差，因此需要准确地、客观地计量时间，发展探究时间以及计时工具的兴趣。

2.通过摆的研究活动中，对实验数据的整理，让学生认识到重复实验证实结果的重要性。

3.通过在本单元中对日晷、水钟、摆钟的研究，经历古人一样的制作，在欣赏前人在测量时间和解释自然现象方面所做的贡献的同时，初步体验到科学、技术与人们生活的密切关系。

4.通过对时间的测量工具的探索，初步意识到事物是运动变化的，事物的运动变化是有一定规律的。

过程与方法目标1.能够观察和记录有关太阳运动变化周期的信息。

通过观察太阳钟、水钟、摆钟的运动变化，自主发现事物运动的规律性。

2.能够学习辨别和控制实验中的可变因素，预测和测试怎样改变一个可变因素从而影响实验结果，解释结果及总结可变因素是如何改变、影响实验结果的。

3.学习用图表、表格等来记录、整理、交流信息。

4.设计、制作和改进“太阳钟”“水钟”“摆钟”等简易计时器。

5.阅读和研究科学资料以获取更多的信息。

科学概念目标1.“时间”有时是指某一时刻，有时则表示一个时间间隔（即时长）。

在不同的情况下，我们对相同时间（时长）的主观感受会不一样，但是时间时以不变的速度在延伸的。

2.时间可以通过对太阳运动周期的观察和投射形成的影子来测量，一些有规律运动的装置也曾被用来计量时间。

3.长期以来，人们一直在寻求精确的计时方法，随着科学和技术的发展，人们制作的计时工具越来越精确。

4.计时工具准确性的提高要靠设计、材料等的改进。

重点和难点自古至今，关于时间的测量工具在不断更新，也越来越精确，学生在经历从太阳钟、水钟到机械擒纵器的实践过程中，让学生认识到“时间的测量”过程也是对事物有规律运动的认识活动过程，这也是本单元的教学重点。

能在探究过程中发现规律，并将自己的认识和想法应用于设计计时工具中是本单元的教学难点。

单元教学思路“时间”是一种看不见、摸不着的事物，时间运动的轨迹，是根据其他物体的有规律运动的轨迹来记录的，所以在教学的过程中要关注到这点。

本单元要让学生使用一些测量时间的重要设备做实验，从太阳钟、水钟到机械擒纵器……在制作的计时工具的实践过程中，了解人类计时仪器的发展史，认识技术对人类社会发展的作用。

分析教材，内容大致分为三部分。

第一部分为第1课，“时间在流逝”让学生学会去估计时间，在不断的调整的过程中已经估计稍微准确了，然后再让学生去估计一个电影片段，意识到时间没有快慢，我们的实际行为很容易使自己估计时间时发生偏差，所以我们需要有规律的物体来估计时间，需要准确地、客观地计量时间。

第二部分是第2~5课，“太阳钟”“用水测量时间”“我的水钟”“机械摆钟”分别引导学生讨论和思考日晷、水钟和摆钟的构造和原理。

认识到计时工具的规律性。

这部分中一个必不可少的环节就是资料的收集，课前的收集整理能够帮助学生发挥课堂的主动性，这对学生理解计时单位的精确发展是很有好处的。

另外在观察不同的计时工具时，要以计时的准确程度出发强化观察和思考。

如在“滴漏实验”中，学生会围绕准确性提出许多有价值的问题，并且应用于我的水钟的制作过程中。

在“观察我们的摆”中，学生除了会发现摆的等时性之外，还会得出摆的快慢与摆的幅度无关，而这一点恰恰是学生在后续学习中将要提出的问题之一。

第三部分是第6~8课，“摆的研究”“做一个钟摆”“制作一个一分钟计时器”则指导学生对摆钟的制造原理和设计进行了更为深入的研究和探索。

本单元学习“时间的测量”的过程，从某种意义上说，也是对“事物有规律运动”的认识活动过程。

整体看来，本单元的各个课时之间联系紧密，前后呼，是根据学生思维发展进行编排的。

紧扣时间的测量这一主题进行研究，核心概念在单元教学中统一构建。

单元教学准备第1课，教师准备：一面时钟，以及一段1~5分钟的学生非常喜欢的动画片。

学生准备：一个秒表，一份估计时间的记录表。

第2课，教师准备：关于圭表与日晷的介绍资料与图片。

学生准备：一根立竿、一把尺子、一个手表，制作日晷需要的晷针、晷面各一个第3课，教师准备：各种水钟的资料与图片。

学生准备：每组一个能容纳300毫升水的塑料瓶子，每组一个100毫升量筒，签字笔一支，铁钉一个，一个透明水杯。

第4课，教师准备：一个医院输液用的管子。

学生准备：每个小组准备一把美工刀、两个塑料瓶、一个时钟（或者手表）、一支记号笔和尺子。

第5课，教师准备：大摆钟。

学生准备：每组秒表一只，摆锤一个、摆绳一根、支架一个、记录表两张。

第6课，教师准备：上节课的实验记录单，摆绳长度相同，摆锤长度不同的两个摆。

学生准备：每组一根摆绳，三个大小相同轻重不同的摆锤，研究摆锤和摆绳与摆快慢关系的记录单，铁架一个，秒表一只。

第7课，教师准备：长度分别为20cm,30cm,粗细相同的木条构成的摆。

学生准备：每组一根宽1厘米、长30厘米的木条，秒表，一个摆锤。

第8课，学生准备：每组一个带齿轮操纵器摆钟，每组一张硬纸板，一根木条，一个摆锤，一个秒表，一把剪刀，一个钩码，一根棉线，一胶带纸。

分课教学过程设计第1课《时间在流逝》教学过程设计教学思路本课是单元的起始课，通过让学生感受1分钟、10分钟来感知时间的长短，学会估测和推理的能力。

在此基础上进行的最后一个活动，在活动中引发对“时间有快慢吗”的思考，同时让学生明白估测容易出现偏差，引发学生思考准备计量时间的方法，顺利引入后面的学习。

教学方法本课主要采用体验法让学生学会估测与推测，让学生在趣味活动中，掌握估测的方法。

注意事项1.估计时间活动中不准看手表。

2.“时间有快慢吗”中要保证活动的趣味性。

教学目标情感、态度、价值观目标：关注流逝的时间，培养学生珍惜时间的意识；意识到只凭主观感受有时是不正确的。

过程与方法目标：经历各种活动，感知、体验1分钟时间的长短，进而合理估计10 分钟、1小时持续的时间。

科学概念目标：知道时间有时指某一时刻，有时指时间间隔；知道借助自然界有规律运动的事物和现象可以估计时间。

教学重点：感受时间流逝；合理估计时间。

教学难点：客观合理的估计时间。