小学五年级科学 《用水测量时间》教学设计(一课时)

《用水测量时间》教学设计（一课时）
一、指导思想与理论依据
“科学学习要以探究为核心”，这是小学科学课程所倡导的重要理念。

探究的过程是一种实践与体验的过程，也是发现和创造的过程。

在课堂上，教师应充分给予学生探究的时间和空间，让学生在自我实践活动中去体验、去修正、去发现、去创造，从而实现学习上的发展，这样的学习才是真正的“探究学习”。

因此，在《用水测量时间》一课中，教师把重点确定在滴漏实验，让学生在经历记录流完50毫升水需要多长时间的基础上，初步理解用水是可以测量时间的。

在此基础上，进一步探究，发现滴漏水流的速度会变慢，并分析影响水流变慢的原因，从而对”水钟“提出改进的方法。

学生在亲身经历的学习活动中，通过实验观察、记录、猜测、验证、发现、分析、归纳、改进等方式可充分体会到科学家在做科学研究需要细心观察，持之以恒和认真严谨的科学态度，为人类发现创造计时仪器付出巨大的努力。

科学注重实证，推崇通过观察和实验的方法揭示事物的本质。

科学与人们的生活息息相关，其研究成果往往被人们运用在生产生活中。

本课《用水测量时间》比较好的体现科学这一特点。

二、教学内容与教学方法梳理
本课《用水测量时间》是五年级下册第三单元《时间的测量》中的第三课。

学生在研究圭表与日晷后，会发现太阳光影之所以能够被用来计时，是因为太阳光影是有规律地运动着的。

他们开始意识到能够用作计时工具的事物必须是有规律运动着的。

可是太阳钟只能白天使用，晚上怎么计时呢？这一课将组织学生去探索如何用流水来计时，研究古人计时用的水钟，以及不同的计时方法。

认识两种水钟，一种是泄水型水钟，另一种是受水型水钟。

在这一课中，教材要求学生观察滴漏，并推测在瓶子中积聚10毫升、50毫升和300毫升分别需要的时间。

通过本课的学习要使学生初步了解和认识利用滴漏计时的原理。

在新课标理念的指导下，结合实际情况，可适当地处理教材。

通过实验观察、分析，不难发现利用流水是可以用来计时的，进一步进行猜测、验证、分析、发现事实上水在下流过程中不是匀速的，流掉前50毫升水的时间与流掉后50毫升水的时间并不完全相等。

到此可提出问题：影响水流的速度可能有哪些因素？水流的速度是在不断变化的，那用水怎么计时呢？教师引导学生关注古人有没有发现这一现象？他们是怎样让水保持固定的速度往下流的？可分析各部件的作用，理解古代科学家的设计原理。

三、学情分析
知识储备：在本课学习前，学生在前两课的学习中已经开始意识到能够用作计时工具的事物必须是有规律运动着的。

因此通过滴漏实验可以发现利用水的流动可以用来计时，但水流的速度会随着水量的减少而变慢这一现象学生比较难观察到。

技能基础：但学生对于滴漏实验（水钟）的制作及操作技能是第一次接触，因此可以让小组充分讨论，教师加以引导，进一步示范，保证学生能顺利完成实验。

认知特点：在皮亚杰的认知发展阶段中，五年级学生处于具体运算阶段，有一定的抽象概念，能够初步进行逻辑推理，但仍需具体事物的支持。

四、教学目标
科学概念：在一定的装置里，水能保持以稳定的速度往下流，人类根据这一特点制作水钟用来计时。

过程与方法：
1.记录50毫升水缓慢流完需要多少时间；
2.用实验的方法证明水流的速度随着水量的减少而变慢；
3.初步理解流水为什么能够用来计时，以及存在的问题。

情感、态度、价值观：认识到细心观察的重要性；激发研究用水计时的兴趣。

五、教学重难点
教学重点：滴漏实验。

教学难点：在合作的基础上，经历记录50毫升水慢慢地流完需要多少时间的活动过程；并用实验的方法证明水流的速度随着水量的减少而变慢。

六、教学准备
每个小组一个铁架台、一个漏杯、一个量筒、装200毫升水的烧杯、电子表，实验记录单，毛巾一块；教师课件。

七、教学过程设计
1.模型展示导入法
师：今天老师给同学们带来了一个装置（出示自制的水钟），猜测一下，这是什么？做什么用？怎么用？
学生观察，猜测。

2.揭示课题
这个“水钟”真的可以用来计时吗？要不要测试一下？（要）。

好，那么我们这节课就一起来探究《用水测量时间》。

板书课题：用水测量时间
3.探究一：
我们先来研究“水钟”流出50毫升水需要多少时间？怎样做这个实验呢？小组讨论一下。

师生一起示范讲解。

提示：计时要求精确到秒。

（一）课件出示实验过程：
（1）（A）用手指把漏水孔堵住，（B）在刻度瓶中倒入200ml水。

（2）（A）放手的同时，计时。

（3）当流水聚集到50ml时，停止计时，记下时间。

（4）把流出的水重新倒回刻度瓶中，再重复做一次实验。

（二）小组讨论：怎么给组员分分工？
（三）学生实验，并做好记录。

探究一：在瓶子中装满200毫升水，观察并记录从瓶中漏出50毫升水需要多少时间？重复观察2次并记录。

“水钟”流出50毫升水所需时间实验记录表第小组
“水钟”流出50毫升水所需时间实验小组汇总表
（一）、纵向分析这些数据，我们的水钟流出50毫升的水，都有一个固定的时间。

说明水钟能用来计时吗？（能。

）
思考1：为什么流水可以用来计时？
原因：在一定的装置里，水流的速度基本保持稳定，可以用来计时。

思考2：与前面我们学习过的太阳钟（日晷）相比，水钟有什么好处？
过渡：在古代，人们为了解决阴天和晚上计时问题，发明了“水钟”我们一起来看一看，它们是怎样计时的？（可以课件展示，也可以让学生打开课本第54页）。

（1）.学生阅读课本或观察课件。

（2）说一说：古代都有哪些水钟？它们是怎样计时的？
过渡：看看我们自己制作的简易水中，如果用来计时的话，它的精确度够不够？分析一下，“水钟”的制作必须解决什么问题？（流水的速度，水量的多少，孔的大小等）
（二）、横向分析这些数据，水流的速度可能跟什么因素有关呢？
（可能跟漏水孔的大小、水位的高低有关。

）
5.探究二：
师：接下来我们一起来探究一下漏水孔的大小不变的情况下，测量流出100毫升、150毫升、200ml分别需要多少时间？（要求先预测，再实验验证）
（一）学生实验，并做好记录。

探究二：在瓶子装200毫升水，观察并记录量杯积聚100毫升、150毫升、200毫升水分别需要多少时间？（要求先预测，再验证）第小组（二）汇报统计数据
分析50毫升水的时间，发现：同样50毫升的水，水流的速度逐渐变慢。

这是什么原因呢？
师：通过实验得出的数据，我们可以看出实测时间不预测时间要长一些。

同样50毫升的水，水流速度逐渐变慢，原因在哪儿呢？
（跟水位高低有关）
6.改进的办法
师：这么看来，水钟计时的精确度太低了，因为水流的速度在变化。

那么你有办法改进吗？（下面对话是课堂实录）
生1：一直保持水钟里水的重量，也就是水位高低保持不变。

师：这是个好方法，可是，怎么保持呢？
生2：在塑料瓶的旁边扎一个小洞，使水位保持不变。

师：上面还要不断加水，是吗？水要加到什么位置？
生2：比那个小洞要高一些。

师：看来你是受到了古人受水型水钟的启发。

有要补充的吗？
生3：我认为这样不行。

把塑料瓶旁边竖着剪掉一小块，让多余的水流出来。

……
7.师：我们仔细观察课本P54页，看看古人是怎样解决这一问题的。

设计原理：盛水漏斗中的锥体是用来控制流水孔的大小，盛水漏斗边上的泄水孔是用来保持水位。

8.古人巧妙的设计还不仅仅这些，我们再仔细观察，古人制作的水钟的水不是连成线状往下流，而是采用一滴一滴的往下滴。

这又是为什么？
我们不妨计算一下：如果水每分钟流掉100ml，1小时流掉多少？一天流掉多少？
因此，我们在平时的日常生活中，应注意关闭水龙头，水龙头有漏水现象要及时更换。

八、教学评价设计
1.评价学生在课堂上探究的表现
探究既是科学学习的目标，又是科学学习的方式。

科学活动的本质在于探究，教育的宗旨在于形成人的良好素质，科学教育只有引导学生通过科学探究来发展其科学素养，才能实现科学本质与教育宗旨的内在统一。

重点评价学生探究科学过程中表现出来的兴趣、实验方式、操作技能、思维水平与合作能力等。

（1）参与科学学习活动是否主动积极，是否能持之以恒，是否实事求是，与组内其他成员分工作是否合理、愉快。

（2）观察是否全面，提问是否恰当，测量是否准确，设计是否合理，操作是否得当，表达是否清晰。

（3）搜集、整理信息、进行合理解释的能力如何，小组交流讨论是否积极有效。

2.评价情感态度与价值观
情感态度价值观既是科学学习的动力因素，影响着学生对科学学习的投入、过程与效果，又是科学教育的目标。

它主要包括对待科学学习，对待科学、技术与社会的关系，对待自然等方面。

培养小学生的情感态度与价值观，不能像传授知识一样直接“教”给学生，而是要创设机会，通过参与活动，日积月累，让学生感受、体验与内化。

（1）学习兴趣是否浓厚，学习动机是否强烈。

（2）是否积极主动地参与学习活动。

（3）能否尊重事实、尊重证据，能否大胆想象、用于创新。

（4）是否乐于合作与交流，乐于采纳别人的意见，及表达自己的意见，乐于改进自己的学习或研究。

（5）能否崇尚科学的人文精神，关心科学、热爱科学。

3.评价科学知识掌握
通过科学课程的学习，知道与周围常见事物有关的浅显的科学知识，并能应用于日常生活，逐渐养成科学的行为习惯和生活习惯是科学课达到的目标之一。

本节课中，通过探究滴漏实验，学生基本可以掌握的科学概念：在一定的装置里，水能保持以稳定的速度往下流，人类根据这一特点制作水钟用来计时。

通过计算可发现每天“水钟”流出的水量是巨大的，因此我们在平时的日常生活中，应注意关闭水龙头，水龙头有漏水现象要及时更换。

4.评价学生的记录表
收集小组合作探究的实验记录表，了解学生观察记录情况，看看是否全面、科学、实事求是，得出的结论和解释是否合理，所发现的问题是否有进一步探究的价值。

九、设计特色简述
1.本课采用“模型展示导入法”让学生观看、猜测老师自制的“水钟”能够有效激起学生心中的探究欲望，比较自然地引入本课要学的知识。

2.有效地处理教材，更加符合学生的学习和思维的规律，充分调动学生的探究欲和求知欲，主要体现在两个方面。

一是在学生认识“水钟”后，有了探究“水钟”这样一个实验装置是否真的可以用来计时，教师根据这一特点顺势让学生进行滴漏实验探究“积聚50毫升水需要多长时间”，初步判断滴漏“水钟”可以用来计时。

然后在此基础上预测积聚100毫升、150毫升、200毫升水分别需要多长时间，并进行实验验证，最后发现实验结果比预测所需的时间要长一些，通过仔细观察和认真分析不难发现水流的速度与孔的大小、水位的高低有关系，水流的速度不是均匀的，而是逐渐变慢。

这一部分内容是本课的重点，因此前置给出
足够的时间和空间让学生开展探究学习，保证学习活动有效地完成。

这样可根据学生的探究情况进一步分析，讨论“水钟”的制作必须解决什么问题？并学习古代的水钟，了解古人是怎样解决水钟水流速度不均匀这一难题的。

假如时间不是很充裕的话，这一部分内容可放在下一节课《我的水钟》一起讨论研究。

二是本人通过反复试验，使用200毫升的水量比较合适，容器不用那么大，好操作，量筒的杯口太小，不易对准，且太高，采用杯口较大的量杯比较合适。

积聚10毫升水时间太短，学生不易掌握，采用积聚50毫升、100毫升、150毫升时间比较合理，容易操作。

另外孔大小要合适，本课实验采用开孔直径2毫米的矿泉水瓶，如果孔太小，实验的时间太长，一节课的教学内容完成不了，如果孔太大，实验的误差太大，实验效果不好。

3.本节课以小组合作、自主探究为主要教学方式，引导学生学习科学的基本方法，积累了重要的数据和事实依据，在整节课中层层递进，帮助学生逐步建构“在一定的装置里，水能保持以稳定的速度往下流，人类根据这一特点制作水钟用来计时。

”这一科学概念，初步理解流水为什么可以用来计时以及存在的问题，理解古人对水钟的设计原理，其精妙之处。

十、板书设计
3.用水测量时间
孔的大小
影响水流速度的因素
水位的高低
水钟：泄水型、受水型
附表：
探究一：在瓶子中装满200毫升水，观察并记录从瓶中漏出50毫升水需要多少时间？重复观察2次并记录。

“水钟”流出50毫升水所需时间实验记录表第小组
毫升水分别需要多少时间？（要求先预测，再验证）第小组小组汇总表。