资源简介

大象版 四年级下册 《精确时间的步伐》单元 3.水钟 教学设计
单元 《精确时间的步伐》 课题 3.水钟 课时 1
核心 概念 12.技术、工程与社会 13.工程设计与物化
学习内容及要求 12.1 技术与工程创造了人造物，技术的核心是发明，工程的核心是建造 3～4年级②举例说明工具在生产和生活中的应用，知道使用工具可以更加便利、快捷和精确；学会使用常见的工具制作简单作品；拆装简单产品，了解产品的构造和特点。 12.2 技术和工程改变了人们的生产和生活 3～4年级③举例说出一些典型的技术（如交通技术、电力技术等）和工程（如高速铁路、发电站等）对人们生活的影响；尝试设计和制作某种产品的简化模型，并反映其中的部分科学原理。 12.3 科学、技术、工程相互影响与促进 3～4年级④初步说明一些技术产品涉及的科学概念或原理，尝试应用科学原理涉及并制作简易装置。 13.3工程是设计方案物化的结果 3～4年级④利用常用工具，对常见材料进行简单加工处理。 3～4年级⑤知道制作过程应遵循一定的顺序，制作简单的实物模型；尝试发现实物模型的不足，改进并展示。
教学目标 科学观念（对客观事物的总体认识） 科学思维（对客观事物的认识方式） 探究实践（科学探究能力 技术与工程实践能力 自主学习能力） 态度责任（科学态度 社会责任）
科学观念： 知道水钟是利用滴水的等时性来计时的，是古代人类发明的一种计时工具。 科学思维： 能归纳总结出水钟的工作原理，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。 探究实践： 在教师引导下，能设计与制作小水钟，并能反映其中的部分科学原理。 态度责任： 有探究和制作水钟计时的欲望，体会动手做的乐趣，形成质疑意识具有参与技术与工程实践的兴趣，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 重点 本课必须掌握的东西，如：科学原理需要掌握的，动手操作中需要掌握的等等。
知道水钟是利用滴水的等时性来计时的，是古代人类发明的一种计时工具。
教学 难点 学生难以掌握的东西，如：难理解什么？难操作什么？
能归纳总结出水钟的工作原理，在小水钟的测试中反思评价，发现小水钟的不足。 能设计与制作小水钟，并能反映其中的部分科学原理。
教学 准备 教师：塑料瓶、美工刀、直尺、记号笔、秒表等
学生：塑料瓶、美工刀、直尺、记号笔、秒表等
教学过程
教学环节 教学活动 设计思路 教学备注
一、回顾旧知（预设3分钟） 任务一：反思日晷的不足 1.日晷是借助太阳的投影方向进行测量时间的工具，日晷在使用时有什么不足吗？ 2.思考：如何帮助将军测时呢？ 引领学生回忆研究日晷的经历,发现使用日晷进行实际测时的不足，引导学生认识另一种计时工具——漏刻。
二、收集信息（预设10分钟） 任务二：认识水钟——漏刻 智慧的中国古人，在日晷之后，又发明了一种新的计时工具，叫水钟。 1.阅读教材P39中的资料，思考： ①水钟具有像日晷那样受天气影响而出现的测时困难吗？ ②水钟的发明利用了哪些科学知识？ ③水钟有哪些类型？ ④水钟和日晷有什么相同的地方？ 2.师讲解： ①水钟叫做“漏刻”，漏是指带孔的壶，刻是指有刻度的标尺。根据它们的工作方式，可以分成两种:一种是记录漏水的时间(泄水型)，另一种是记录注水的时间(受水型)。水钟通过水的滴出或流入，带动其他部分运转，起到计时的作用。 ②水钟是根据滴水的等时性原理来计时的工具。（演示） ③水钟的类型： 泄水型水钟：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。 受水型水钟：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。 引导学生探究问题，让学生学会独立思考，能够从文字资料中提取有效信息，认识水钟的构造，了解工作原理。 此环节中学生对水钟的工作原理——滴水的等时性可能理解不够透彻，教师可提前准备好材料，通过演示，让学生深刻理解水钟的工作原理。
三、设计制作小水钟（预设17分钟） 任务三：自制小水钟 1.观察古代水钟的构造，用我们身边的材料，设计制作一个计时5分钟的小水钟。 制作之前思考： ①你们准备做什么类型的水钟？（泄水型或受水型） ②你想怎样用水钟计时？ ③如何划分5分钟的时间刻度？ 2.小组讨论。交流。 3.小组汇报交流，教师引领：谁能具体说说你们计划用什么材料做“漏”呢？什么样的容器更合适些？你们计划怎样制作“刻”呢？古人那时候还没有塑料这种新材料，我们的小水钟能不能利用塑料透明的特点，使绘制刻度更简单些呢？ 4.结合小组的分享，师讲解如何制作小水钟。 5.小组合作制作小水钟。 学生根据前面知识的铺垫，及教师的讲解，小组合作设计并制作小水钟。
四、设计制作小水钟（预设10分钟） 任务四：反思评价 1.对制作好的小水钟进行测试，看看计时是否准确。 2.小组讨论： ①问题可能出在哪里？ ②是什么原因导致了水流出的速度越来越慢？ 总结：我们今天自己制作了泄水型和受水型水钟，发现了对于同一个水钟，漏完同样多的水，用的时间是一样的，所以水钟可以用来计时。但是，在同一个水钟里，水流速度越来越慢，所以测时也有不精确和不方便的地方，需要继续改进，下节课，我们来改进我们的小水钟。课后，同学们可以想一想，是什么原因导致了水流出的速度越来越慢呢？ 引导学生多次测试小水钟，从而发现小水钟计时不准确的问题。再引导其简单说出存在小水钟计时不准确的问题。 此环节教师根据学生测试的实际情况，将数据填写在黑板上。
五、练一练 一、填空题 1.水钟又叫________，是中国古代科学家发明的计时仪器。_______是指带孔的壶，________是指有刻度的标尺。 2.与日晷相比,水钟的优点是_________________________________。 3.实际测试我们自制的小水钟时，水面到达每一格用的时间越来越______，说明漏壶里的水滴得越来越_______。 二、判断题 1.自制的受水型小水钟的刻度(格数)越往下越大。（ ） 2.古代制作水钟的材料是不透明的,不能直接观察到水位的变化,可以通过在面上放置漂浮的标尺来观察水位的变化。（ ） 3.漏壶中水位的变化会影响滴水的速度度,导致我们自制的小水钟计时不准确。（ ） 三、选择题 1.水钟的滴水速度与( )无关。 A.水位的高低 B.液体的颜色 C.滴孔的直径 2.往一次性塑料杯中装入300毫升的水,在杯底开小孔,漏出100毫升水需要1分钟；那么漏完300毫升水可能需要（ ） A.2分钟 B.3分钟 C.4.5分钟 3.在“测试自制的小水钟”的实验中,因为水流速度比其他小组慢,组内成员有了意见分歧,比较科学的观点是( )。 A.马上把小孔弄大一点 B.挤一挤上面的水瓶 C.坚持耐心记录完所需时间,不能中途改变实验因素 参考答案： 1.漏刻、漏、刻 2.不受夜间和阴雨天的限制 3.长、慢 1.× 2.√ 3.√ 1.B 2.C 3.C 本节课在小水钟的制作及测试环节所用时间会较长，所以习题作为备用。
六、整理 老师指导学生进行材料的整理。 培养学生使用材料的好习惯。
七、板书设计 水钟——漏刻 工作原理：滴水的等时性 本节课的板书内容，教师可提前做好教具，方便粘贴。(共16张PPT)
水钟
大象版春季
四年级下册 第四单元《精确时间的步伐》
反思日晷的不足
如何帮助将军测时呢？
认识水钟——漏刻
阅读教材P39中的资料，思考：
①水钟具有像日晷那样受天气影响而出现的测时困难吗？
②水钟的发明利用了哪些科学知识？
③水钟有哪些类型？
④水钟和日晷有什么相同的地方？
认识水钟——漏刻
水钟又叫“刻漏”，漏是指带孔的壶，刻是指有刻度的标尺。根据它们的工作方式，可以分成两种:一种是记录漏水的时间(泄水型)，另一种是记录注水的时间(受水型)。水钟通过水的滴出或流入，带动其他部分运转，起到计时的作用。
泄水型
受水型
水钟是根据滴水的等时性原理来计时的工具。
认识水钟——漏刻
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。
泄水型水钟
认识水钟——漏刻
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。
受水型水钟
自制小水钟
观察古代水钟的构造，用我们身边的材料，设计制作一个计时5分钟的小水钟。
自制小水钟
①塑料瓶
②直尺
③锥子
④美工刀
⑤塑料吸管
……
材料超市
①你们准备做什么类型的水钟？（泄水型或受水型）
②你想怎样用水钟计时？
③如何划分5分钟的时间刻度？
思考
自制小水钟
1.在瓶盖上扎一个孔
2.将两个塑料瓶分别从中间割开，如图放置。
甲瓶
乙瓶
自制小水钟
3.画刻度
第1分钟
第2分钟
第3分钟
第4分钟
第5分钟
1
2
3
4
5
受水型水钟刻度
泄水型水钟刻度
第5分钟
第4分钟
第3分钟
第2分钟
第1分钟
2
1
0
3
4
5
测试小水钟
受水型小水钟测试记录表 水钟显示时间 1格 2格 3格
秒表显示时间
泄水型小水钟测试记录表 水钟显示时间 1格 2格 3格
秒表显示时间
反思、改进
问题可能出在哪里？
是什么原因导致了水流出的速度越来越慢？
课堂小结
水钟的工作原理：对于同一个水钟，漏完同样多的水，用的时间是一样的，这就是滴水的等时性。
水钟可分为泄水型和受水型。
在同一个水钟里，水流速度越来越慢，所以测时也有不精确和不方便的地方，需要继续改进。
练一练
一、填空题
1.水钟又叫________，是中国古代科学家发明的计时仪器。_______是指带孔的壶，________是指有刻度的标尺。
2.与日晷相比,水钟的优点是_________________________________。
3.实际测试我们自制的小水钟时，水面到达每一格用的时间越来越______，说明漏壶里的水滴得越来越_______。
二、判断题
1.自制的受水型小水钟的刻度(格数)越往下越大。（ ）
2.古代制作水钟的材料是不透明的,不能直接观察到水位的变化,可以通过在面上放置漂浮的标尺来观察水位的变化。（ ）
3.漏壶中水位的变化会影响滴水的速度度,导致我们自制的小水钟计时不准确。（ ）
漏刻
×
√
√
漏
刻
不受夜间和阴雨天气的限制
长
慢
练一练
三、选择题
1.水钟的滴水速度与( )无关。
A.水位的高低 B.液体的颜色 C.滴孔的直径
2.往一次性塑料杯中装入300毫升的水,在杯底开小孔,漏出100毫升水需要1分钟；那么漏完300毫升水可能需要（ ）
A.2分钟 B.3分钟 C.4.5分钟
3.在“测试自制的小水钟”的实验中,因为水流速度比其他小组慢,组内成员有了意见分歧,比较科学的观点是( )。
A.马上把小孔弄大一点 B.挤一挤上面的水瓶
C.坚持耐心记录完所需时间,不能中途改变实验因素
B
C
C
让科学流行起来

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