五下3-4《我的水钟》金巧玲

小学科学教学网资源建设团队 金巧玲

【教材简析】

通过第3节课的学习，学生已经认识了两种水钟的构造，知道在一定的装置里，水能保持以稳定的速度往下流，有了制作水钟的欲望和基础。这一节课，学生将要运用掌握的内容设计一个水钟，并亲自动手制作一个水钟，经历设计方案——实验制作——修正方案的科学活动过程，促进思维发展。

设计“水钟”，用画图的方法把设计方案表示出来，并描述自己的设计。思考选择什么材料制作，怎么利用这些材料来制作水钟，如何划分刻度。

做一个“水钟”，主要是通过学生活动，制作一个可计时的水钟，在实际制作过程中思考怎样控制滴漏滴水的速度，并用自制的水钟推算时间，估计更大范围的时间。

用水钟来计时，学生检验自制水钟的准确度，分析影响计时准确的因素，试图对自己制作的水钟进行改造。

【学情分析】

在第三节课的探究后，学生基本掌握可以用水来计时，也知道此方法有误差。但对于水钟的制作，水钟计时准确性的影响因素仍不清晰。本节课学生在制作水钟的实际操作中将经历不断发现问题、解决问题，从而提高水钟的准确性。

学生在设计、制作过程中，出现了明显的差异。设计、制作、分析需要学生开发高阶思维能力。学生在科学制作中感受学习的乐趣，在小组合作中和谐地开展探究活动。但是制作的水钟能否计时，计时的准确性不一定达到学生预计的效果，还需要学生再思考如何改进。

【教学目标】

科学概念目标

1.通过一定的装置，流水能够用来计时，因为滴漏能够保持水在一定的时间内以稳定的速度往下流。

2.我们可以控制滴漏的速度，从而使水钟计时更加准确。

科学探究目标

1.设计制作水钟的方案。

2.利用剪刀、塑料瓶等简单工具和材料制作一个简易的水钟，并尝试计时。

3.在实际运用过程中对自己的方案进行改进。

4.经历思考方案——制定计划——实施方案——检验成果——寻找原因——改进实验的探究过程。

科学态度目标

1.感受科学制作带来的乐趣。

2.体会到在科学研究中分工、合作，和谐地开展探究是重要的。

科学、技术、社会与环境目标

体验工程设计的基本步骤，知道完成一个科学制作需要不断重复实验，在实验中逐步完善。

【教学重难点】

重点：设计并制作水钟。 

难点：分析影响计时准确的因素，并进行改进。

【教学准备】

教师：多媒体课件，输液装置

小组：2个塑料瓶、计时器、锥子、剪刀、水槽、白纸条、双面胶。

【教学过程】

一、聚焦：明确任务

1.课前了解学生收集的水钟图片，PPT中呈现一些古代的水钟图片。

这些水钟可以分为泄水型和受水型水钟两种类型。

提问：泄水型和受水型水钟为什么能计时？

（预设：水的流动需要时间；水能保持稳定的速度往下流；相同的装置里流完相同多的水需要的时间一样……）

2.揭题课题：欣赏了古代的水钟，我们这节课来挑战，制作《我的水钟》。

二、探索：设计与制作“水钟”

 [材料准备：每组2个塑料瓶、计时器、锥子、剪刀、水槽、白纸条、双面胶]

（一）设计“水钟”

1.谈话：如果要自己制作水钟，你打算制作一个怎么样的水钟？请在纸上设计方案，可以图文结合。

分组讨论设计，ppt提示：

①我们组准备做一个什么类型的水钟？（预设：泄水型水钟或受水型水钟）

②怎样控制漏水的速度？（控制滴孔的大小，控制水位……）

③如何来划分10分钟的时间刻度？（一直滴10分钟，每隔一分钟划一条刻度；每隔一分钟划一个刻度，时间不够的情况下根据前几分钟规律推测10分钟的刻度。）

2.学生汇报交流小组的设计，互相点评补充。

（预设：学生介绍自己设计的水钟类型，需要使用的工具和制作方法）

    学生对自己的设计有了初步的构想，明确了制作方法与过程。

（二）做一个“水钟”

1.出示材料：2个塑料瓶、计时器、锥子、剪刀、水槽、白纸条、双面胶。

提问：同学们的想法可真不错，用这些材料，怎样制作一个能以固定的速度滴水的滴漏？ 

（预设：可控制滴孔的大小，使滴速稳定；控制水位的高度）

提问：课堂上的制作时间有限，如果时间不够，怎么标出10分钟时间刻度？（预设：根据水位推算时间）

2.小组制作水钟，PPT显示倒计时。教师巡视并及时指导。

3.完善水钟的刻度。

（三）用水钟来计时

1.计时准确性。教师根据课堂实际情况，进行1分钟或2分钟的计时准确性比赛。

2.学生交流自己的水钟计时的准确性。

三、研讨：改进滴漏

1.思考：影响水钟计时准确的因素有哪些？（预设：容器形状，刻度划分，滴孔大小，水位高低，流水的速度）

2.思考：怎样改进我们的水钟

（预设：学生根据实际情况提出让滴孔更小或更大；容器壁光滑垂直，没有凹凸；增大容器的容量，使之可测量更长时间；刻度划得再仔细一点……）

3.借鉴：输液装置

观看输液装置，有什么结构可以帮助我们改进自己的水钟呢？ 

（有个推推的轮子可以改变滴孔大小，水位变化小）

让我们看一看使用后的效果，果然流速均匀很多。

四、拓展

1.生活中的滴漏

没有关紧的水龙头也可以看成一个滴漏，如果每秒钟滴一滴水，每滴水体积0.05毫升，一年大约流失多少水？

（预设：0.05×60×60×24×365=1576800毫升=1576升）

这些水直接浪费了就太可惜了，平时生活中要拧紧水龙头。 

2.提高水钟的计时准确性仍然无法满足人类对计时精确性的要求，下一节课我们将继续了解大大提高计时准确性的工具。

【板书设计】

4.我的水钟

设计→制作→改进→……

            水以稳定的速度往下流

     影响因素：滴孔大小，水位高低，流水的速度，容器形状，刻度划分……

【作业设计】

1.下图（ A   ）可能是自制水钟上的刻度。

A.                     B. C.

2.小明计划制作一个受水型水钟，画刻度的纸条应该像（ B ）这样贴。

A.                       B.

3.下图中，（ B  ）的组合，在开始的相同时间内流速快。