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《水钟》教学设计
教材分析 第3课《水钟》用一则小故事作为情境引入。从形式上来看，用小故事维持了学生研究计时工具的兴趣；从内容上来看，这是历史上可能发生的计时困难的情境的再现。上节课，学生已经对日晷的局限性有了一些认识，知道日晷是以阳光下物体的影子有规律地变化这一科学原理为基础的，所以，在没有阳光的情况下日晷也就无法使用。为解决这一困难，历史上人们曾用燃香、沙漏和水钟等计时。本课就是以水钟的研究与制作为主要内容，带领学生体验人类发明和制作水钟的过程和方法。同时经过日晷和水钟的比较，使学生知道日晷和水钟都是人类在对有规律的自然现象的研究基础上进行的发明创造，从而对科学与技术的关系有一个初步认识。 最初的泄水型和受水型水钟的制作对于学生来讲难度并不很大，重要的是引领学生在对自己制作的水钟进行使用测试时，发现流出相同水量(每个相等的格)所用时间是不同的，导致计时不准确；接着在对水钟进行分析的基础上，发现水位(水压)对水流速的影响，因而产生保持水流速度稳定的设计需求，从而自然过渡到第4课《改进小水钟》的学习。
学习目标 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： 课件：泄水型和受水型漏刻资料和图片、视频或模型。 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。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导 入 新 课 师：在上节课，我们一起认识了日晷，日晷是古代利用太阳的投影方向来测量时刻的一种计时仪。它的使用确实给人们带来很多便利，但是缺点也显而易见。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，并且因为体型较大，携带非常不方便。那古人是怎样解决这一问题的呢？我们来看一段动画。 （观看将军带兵打仗的动画 将军：现在，大军歇息，埋锅造饭，午时三刻大军开拔，继续前进。 士兵：禀报将军，天阴下雨,无法测时。） 师：那再古时候阴天、雨天和晚上怎么知道时间？ 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，比如水钟就可以不受这些因素的限制。人们利用流水来计时，发明了漏刻，也叫水钟。 复习巩固，回顾学过的知识点，更好的进入学习状态。 通过复习回顾日晷，引入水钟，了解新的计时工具。
（二）讲授新课 一、阅读讲解 师：水钟又叫漏刻，是中国古代科学家发明的计时仪器。漏是指带孔的壶，刻是指有刻度的标尺。（出示图片） （播放视频：了解水钟） 漏刻有泄水型和受水型两种。 （播放两种水钟的计时原理视频） 师：当水从漏壶孔流出时，泄水型漏刻的标尺会随着水位下降而向下运动，壶口处标尺的刻度指示时刻；受水型漏刻的标尺会随着水位上升而向上运动，同样是用壶口处标尺的刻度指示时刻。 师：关于水钟，课前还让大家搜集了一些资料，请小组阅读这些资料找一找关于水钟你还了解到了哪些？ （生阅读整理资料） 师：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1：漏刻只要有水就可以，不需要阳光。 生2：漏刻的发明是利用了水会流动的知识。 生3：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：它们都是古代人类发明的。 学生观察水钟的结构，知道水钟有泄水型和受水型，知道它的计时原理。 知道水钟的结构和计时原理，更有助于学生制作水钟。
讲授新课 二、设计制作 师：观察古代水钟的构造,怎样用我们身边的材料设计制作自己的小水钟呢？都需要哪些材料？请小组讨论交流 生1：需要用到水和瓶子 生2：要用剪刀来切割瓶子，还要用到抹布来擦干净撒出来的水，还需要签字笔来标记。 生3：...... 师：大家说的材料我们都要用到，另外还需要秒表来记录间隔的时间。这利用的是水流的等时性原理。 师：今天，我们要像自制日晷一样，来自制一个小水钟。有了材料我们要怎么制作呢？ 生：我们可以做一个像家里用的沙漏一样的水钟。 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：制作水钟需要几个步骤呢？ 将两个塑料瓶分别割开。 2、在瓶盖上扎一个孔 3、组装在一起 画刻度 受水型水钟刻度） 泄水型水钟刻度 （播放制作水钟的视频） 师：明确了实验要求，现在请小组分工完成你们的水钟制作吧！ （学生分小组实验） 师：时间到，实际测试一下我们自制的小水钟,看看计时是否准确。 （小组测试并记录） 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1：可能是漏壶里的水越来越少,就滴得慢了。 生2：每一格用的时间越来越长,是不是漏壶里的水滴得越来越慢了。 师：针对这样的情况我们应该怎么改进呢？下节课我们来继续探讨改进。 学生分组制作水钟，制作前先了解水钟的计时原理，水流的等时性。 教师根据学生在制作赤道式水钟的过程中遇到的困难给予帮助。

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