资源简介

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大象版 四年级下册 《精确时间的步伐》单元 4.改进小水钟 教学设计
单元 《精确时间的步伐》 课题 4.改进小水钟 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： 知道随着漏壶内水位的降低，漏壶滴水会越来越慢，这是造成小水钟变慢的主要原因。 知道古人发明了三级漏刻，可以用多级分水的方法来改进小水钟。 科学思维： 在对改进后的小水钟的测试评价中，继续培养反思评价能力。 探究实践： 在教师引导下，依据对三级漏刻资料的阅读理解，改进自制小水钟，控制水流的速度，从而使水钟计时更加准确。 态度责任： 体会动手做的乐趣，感受经过努力解决困难的喜悦，继续引发对中国古人智慧的钦佩之情。
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。
1.知道随着漏壶内水位的降低，漏壶滴水会越来越慢，这是造成小水钟变慢的主要原因。 2.知道古人发明了三级漏刻，可以用多级分水的方法来改进小水钟。
教学 难点 学生难以掌握的东西，如：难理解什么？难操作什么？
能依据对三级漏刻资料的阅读理解，改进小水钟，控制水流的速度，从而使水钟计时更加准确。
教学 准备 教师：塑料瓶、美工刀、直尺、吸管、记号笔、秒表等
学生：塑料瓶、美工刀、直尺、吸管、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、导入活动、发现问题（预设7分钟） 任务一：发现问题 1.上节课，我们成功地自制了一个小水钟，但在测试时有一个发现，是什么？ 2.为什么会出现这种情况？是什么原因造成的呢？我们再来看看滴漏的过程，请同学们仔细观察水流和水位的变化，你有什么发现？（师利用展台演示） 3.师总结：随着水的不断漏出，瓶中水位发生变化。开始水位高时，水流速度快，同样多的水用时短；慢慢水位降低，水流速度变慢，同样多的水用时就越来越长，甚至渐渐的就从水流变成水滴了。 任务二：提出问题 1.随着水位的降低，漏壶滴水的速度会越来越慢，这是造成小水钟变慢的主要原因。 思考：怎样才能使水流速度稳定呢？ 提出问题：什么办法能保持漏壶内水位不变呢？ 2.小组讨论并汇报,初步明确泄水型漏刻难以改进,受水型漏刻可能会有改进方法。 引领学生回忆制作的小水钟存在计时不准确的问题，从而通过头脑风暴发现问题的根源。
二、收集信息（预设7分钟） 任务二：认识三级漏刻 1.智慧的古人也遇到了这个困难，他们经过不懈的努力，发明了一种改进版的漏刻,叫三级漏刻。我们先来阅读课本41页关于这种计时工具的资料。 2.学生阅读资料，收集关于三级漏刻的相关信息。 3.讨论：三级漏刻一共有几个壶？分别有什么作用？ 4.师讲解三级漏刻。 引导学生搜集关键信息，更好地认识三级漏刻。
三、设计制作（预设13分钟） 任务三：改进小水钟 1.我们对三级漏刻已经有了一些了解，你能模仿古人设计改进小水钟吗？请先设计一个改进小水钟的方案吧！ 2.小组合作，利用材料超市中的材料设计改进水钟的方案并交流。 3.师汇总改进方案。 4.小组合作动手制作。 让学生根据资料中获取的信息，通过合作设计并改进小水钟。
四、反思评价（预设13分钟） 任务四：反思评价 1.各小组将已改进完毕的小水钟进行测试，看看平水壶水位是否能保持不变。 2.遇到新的问题：平水壶的液面越来越高或越来越低，并没有保持稳定。 小组讨论：出现这一问题的原因是什么？如何解决？ 可能原因：天壶泄水孔和平水壶泄水孔的大小不协调、分水壶分水孔过小…… 小贴士：①如果平水壶液面在小孔下方且越来越低，说明天壶水流速度过慢。 ②如果平水壶液面在小孔上方且越来越高，说明天壶水流速度过快。 3.小组继续改进小水钟直至完成任务。 4.讨论：在改进小水钟的过程中，我们有哪些收获呢？ 5.思考：能否把小水钟的刻度做成钟表表面的样式？ 6.课堂小结：水钟没有日晷必须要利用阳光才能使用的限制,昼夜都可以使用,一直是我国古代计时的主要仪器。从单壶到复式漏壶,水钟计时走越来越精确。同学们,追求精准计时一直是人类的目标和动力,那么比多级滴漏还要精准的扌摆钟是怎样计时的呢 下节课我们将继续了解计时工具的发展。 引导学生通过测试发现新的问题，再次进行改进，使其能准确计时。 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.如果平水壶液在小孔________且越来越低，说明天壶水流速度________。 2.随着水位降低，天壶滴水的速度会越来越____。 这是造成小水钟变慢的主要原因。 3.为了保持漏壶的水位稳定(水位稳定的漏壶又称为_______ )， 使流入受水壶的水流速度不变，古人设计了______________。 二、选择题 1.如果平水壶液面在小孔上方且越来越高，说明天壶的水流速度（ ） A.过快 B.平缓 C.过慢 2.要使水钟计时更加准确，我们可以控制滴水的( )。 A.位置 B.方向 C.速度 三、判断题 1.盛水容器的形状不会影响水钟计时的准确性。（ ） 2.通过改进，可以把小水钟的刻度做成钟表表面的样式。（ ） 3.用三级漏刻来计时比用普通受水型水钟更加精确。（ ） 参考答案： 1.下方、过慢 2.慢 3.平水壶、三级漏刻 1.A 2.C 1.× 2.√ 3.√ 本节课在改进小水钟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 改进小水钟 水位降低——水流速度变慢 水位稳定——水流速度稳定 三级漏刻(共18张PPT)
改进小水钟
大象版春季
四年级下册 第四单元《精确时间的步伐》
发现问题
水流速度越来越慢。
随着水的不断漏出，瓶中水位发生变化。开始水位高时，水流速度快，同样多的水用时短；慢慢水位降低，水流速度变慢，同样多的水用时就越来越长，甚至渐渐的就从水流变成水滴了。
提出问题
随着水位的降低，漏壶滴水的速度会越来越慢，这是造成小水钟变慢的主要原因。
怎样才能使水流速度稳定呢？
什么办法能保持漏壶内水位不变呢？
泄水型水钟没办法改进。
认识三级漏刻
三级漏刻一共有几个壶？分别有什么作用？
认识三级漏刻
为了保持漏壶的水位稳定（水位稳定的漏壶又称为平水壶），使流入受水壶的水流速度不变，古人设计了三级漏刻。
认识三级漏刻
在平水壶的上方加一个天壶，持续为平水壶供水。在平水壶侧面一定高度处接一分水壶，使天壶流下来的过多的水流入分水壶，这样就可保持平水壶的水位稳定。
改进小水钟
如何改进小水钟？
①塑料瓶
②直尺
③锥子
④美工刀
⑤塑料吸管
……
材料超市
设计制作
①在平水壶的侧面开一小口。
②截取塑料瓶下半部分作为分水壶。
设计制作
③用吸管连接开口和分水壶。
④把步骤②中的塑料瓶上半部分做成天壶并接到平水壶上方。
发现问题
①如果平水壶液面在小孔下方且越来越低，说明天壶水流速度过慢。
②如果平水壶液面在小孔上方且越来越高，说明天壶水流速度过快。
解决措施
①如果平水壶液面在小孔下方且越来越低，说明天壶水流速度过慢。
1.增高天壶中的水位。
2.增大天壶滴水孔的直径。
……
解决措施
1.降低天壶中的水位。
2.增大分水壶滴水孔的直径。
……
②如果平水壶液面在小孔上方且越来越高，说明天壶水流速度过快。
测试小水钟
改进后的小水钟测试记录表 水钟显示时间 1格 2格 3格
秒表显示时间
改进后的小水钟计时更准确。
拓展延伸
能否把小水钟的刻度做成钟表表面的样式？
天壶
平水壶
分水壶
受水壶
课堂小结
水钟没有日晷必须要利用阳光才能使用的限制，昼夜都可以使用，一直是我国古代计时的主要仪器。
从单壶到复式漏壶,水钟计时越来越精确。
练一练
一、填空题
1.如果平水壶液在小孔________且越来越低，说明天壶水流速度________。
2.随着水位降低，天壶滴水的速度会越来越____。 这是造成小水钟变慢的主要原因。
3.为了保持漏壶的水位稳定(水位稳定的漏壶又称为_______ )， 使流入受水壶的水流速度不变，古人设计了______________。
下方
过慢
慢
平水壶
三级漏刻
练一练
二、选择题
1.如果平水壶液面在小孔上方且越来越高，说明天壶的水流速度（ ）
A.过快 B.平缓 C.过慢
2.要使水钟计时更加准确，我们可以控制滴水的( )。
A.位置 B.方向 C.速度
三、判断题
1.盛水容器的形状不会影响水钟计时的准确性。（ ）
2.通过改进，可以把小水钟的刻度做成钟表表面的样式。（ ）
3.用三级漏刻来计时比用普通受水型水钟更加精确。（ ）
A
C
×
√
√
让科学流行起来

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