资源简介

【大单元教学设计】人教鄂教版四年级下册第六单元《简易计时器》单元教学规划+《制作日晷》课时教案+课时练习（含答案）
教材版本 人教鄂教版 单元（或主题）名称 简易计时器
单元主题 本单元主题为“简易计时器”，旨在通过一系列教学活动，帮助学生初步认识和理解计时器的基本构造、工作原理及其在生活中的应用，培养学生的时间观念和科学探究能力。
课标要求 核心概念1. 时间概念：理解时间是指某一时刻或一个时间间隔，时间可以感知且与人类生活密切相关。2. 计时原理：知道时间可以通过一些有规律运动的物体或装置来测量，了解简易计时器（如水漏、沙漏、日晷）的结构与计时原理。3. 科技发展：了解计时工具的发展历史，认识到科学技术的发展与人类生活的密切联系。学习内容1. 初步认识时间概念，理解时间的重要性。2. 观察并了解水漏、沙漏、日晷等简易计时器的构造与计时原理。3. 通过实验活动，体验简易计时器的使用方法，探究影响计时准确性的因素。4. 了解计时工具的发展历史，树立文化自信。学业要求1. 能够识别并描述简易计时器的基本构造。2. 能够解释简易计时器的计时原理。3. 能够通过实验操作，使用简易计时器进行简单的计时活动。4. 能够了解计时工具的发展历史，并认识到其对人类生活的影响。
教材分析 本单元教材以“简易计时器”为主题，内容涵盖了时间概念、简易计时器的构造与原理、计时工具的发展历史等方面。教材设计合理，内容简洁明了，符合小学生的认知水平。通过图文结合的方式，展示了计时器的外观特点和应用方法，使学生能够直观地了解计时器的功能和操作流程。同时，教材还设置了一些实际应用的例题和实践活动，帮助学生将所学知识运用到实际生活中，加深理解。
学情分析 四年级的学生已经具备了一定的观察力和动手能力，对科学探究活动有着浓厚的兴趣。然而，他们对时间概念的理解可能还不够深入，对计时器的构造和原理也缺乏系统的认识。因此，在教学过程中，需要注重引导学生观察、思考和实验，培养他们的科学探究能力和时间观念。
单元目标 科学观念1. 理解时间概念，知道时间是指某一时刻或一个时间间隔，时间可以感知且与人类生活密切相关。2. 认识到时间可以通过一些有规律运动的物体或装置来测量。科学思维1. 能够通过观察、思考和实验，探究简易计时器的构造和计时原理。2. 能够运用所学知识，分析影响计时准确性的因素。科学探究1. 能够通过实验活动，体验简易计时器的使用方法。2. 能够设计简单的实验方案，探究影响计时准确性的因素。科学态度1. 培养学生对科学探究的兴趣和好奇心。2. 树立文化自信，了解我国古人在计量时间和解释自然现象方面所做的贡献。
单元结构化活动 活动一：认识时间概念1. 导入新课：教师通过展示实际生活中的计时场景，如钟表、秒表等，引出时间概念，激发学生的学习兴趣。2. 讲授新知：教师详细讲解时间概念，包括时间的定义、单位、表示方法等。3. 巩固练习：设计一些与时间相关的练习题，如判断时间单位、计算时间间隔等，帮助学生巩固所学知识。活动二：观察简易计时器1. 实物展示：教师展示水漏、沙漏、日晷等简易计时器的实物或模型，引导学生观察其构造。2. 讲授原理：教师详细讲解每种简易计时器的计时原理，如水漏是利用水的均衡滴漏来计时，沙漏是利用沙的流动来计时，日晷是利用阳光下物体的影子有规律的变化来计时。3. 小组讨论：学生分组讨论每种简易计时器的优缺点，并记录在活动手册上。活动三：实验探究简易计时器1. 实验设计：教师引导学生设计实验方案，探究影响简易计时器准确性的因素。2. 实验操作：学生分组进行实验，记录实验数据，观察实验现象。3. 数据分析：学生根据实验数据，分析影响简易计时器准确性的因素，并撰写实验报告。活动四：了解计时工具的发展历史1. 资料搜集：教师布置任务，让学生搜集关于计时工具发展历史的资料。2. 汇报交流：学生分组汇报搜集到的资料，分享计时工具的发展历程和重要作用。3. 总结反思：教师引导学生总结计时工具的发展历史，并思考其对人类生活的影响。活动五：设计制作简易计时器1. 设计构思：学生根据所学知识，设计并构思一个简易计时器的制作方案。2. 材料准备：学生准备制作简易计时器所需的材料，如塑料瓶、沙子、水等。3. 动手制作：学生在教师的指导下，动手制作简易计时器，并进行测试和调整。4. 展示评价：学生展示自己的简易计时器，并接受教师和同学的评价和建议。
达成评价 评价方式1. 课堂表现：观察学生在课堂上的表现，包括参与度、注意力、合作能力等。2. 实验操作：评价学生在实验活动中的操作能力、实验结果的准确性和实验报告的撰写质量。3. 作品展示：评价学生制作的简易计时器的创意性、实用性和美观性。4. 知识测试：设计一些与简易计时器相关的测试题，检查学生对所学知识的掌握情况。评价标准1. 课堂表现：积极参与课堂活动，认真听讲，与同学合作愉快，能够主动提出问题和回答问题。2. 实验操作：能够按照实验方案进行操作，实验步骤清晰，实验数据准确，实验报告撰写规范。3. 作品展示：简易计时器设计合理，制作精美，能够准确计时，具有一定的创意性和实用性。4. 知识测试：能够准确回答测试题中的相关问题，对简易计时器的构造、原理和应用有深入的理
第18课《制作日晷》教学设计
一、教学目标：
核心概念
日晷原理：理解日晷是利用太阳在天空中的位置变化来计时的一种古老工具，其基本原理是太阳在天空中的高度角随时间的推移而变化，从而在日晷的晷面上形成不同的影子长度和方向。
天文观测：初步掌握通过观察和记录太阳光影变化来进行时间测量的方法，培养学生的观察能力和科学探究精神。
动手实践：通过动手制作日晷，增强学生的动手能力和空间想象力，同时加深对时间与空间关系的理解。
学习内容
1. 日晷的历史与文化：介绍日晷的起源、发展及其在人类文明史上的意义。
2. 日晷的工作原理：讲解太阳高度角、方位角与日晷指针影子变化的关系。
3. 日晷的制作材料与方法：选择合适的材料（如纸板、竹签、塑料片等），设计并制作简易日晷模型。
4. 日晷的使用与观测：学习如何正确使用日晷进行时间测量，记录不同时间段影子的位置。
学业要求
能够解释日晷的基本工作原理，并能列举至少两种不同类型的日晷。
独立完成简易日晷模型的制作，并能准确描述制作过程中的关键步骤。
通过实际操作，能够使用自制日晷大致估算出一天中的不同时间段。
能够撰写简短报告，总结日晷制作过程中的学习体会和遇到的问题及解决方案。
二、教学重难点
教学重点
理解日晷的工作原理，特别是太阳高度角与日晷影子长度的关系。
掌握日晷模型的制作步骤，确保每个学生都能成功制作出可用的日晷。
教学难点
如何精确调整日晷的角度和位置，以确保其准确性。
引导学生将理论知识应用于实践，通过观察和测量，调整日晷以提高其计时精度。
三、教学过程
学习活动 设计意图
（一）情境导入 学习活动视频展示：播放一段关于古代计时工具的短片，重点介绍日晷的历史和应用，激发学生的兴趣和好奇心。问题讨论：引导学生思考：“在没有现代钟表的时代，人们是如何知道时间的？”鼓励学生分享自己的想法，然后引出日晷这一古老而智慧的计时方式。 通过视频和讨论，创设一个贴近历史、充满探索氛围的学习情境，激发学生对日晷学习的兴趣，为后续的学习活动奠定情感基础。
（二）探究活动 探究活动一：日晷原理探究学习活动：分组讨论日晷的基本构造和工作原理，每组选一名代表用简单的图示或语言解释给全班听。探究活动二：材料准备与设计学习活动：引导学生根据提供的材料清单（纸板、竹签、胶水、剪刀等），设计自己的日晷模型，并讨论如何确保模型的稳定性和准确性。探究活动三：动手制作日晷学习活动：学生按照设计开始制作日晷模型，教师巡回指导，帮助学生解决制作过程中遇到的问题。探究活动四：日晷校准与测试学习活动：在晴朗的天气下，将制作好的日晷放置在户外，调整其角度和位置，使其指针在正午时指向正上方。然后观察并记录不同时间段指针影子的位置，与标准时间进行对比，进行必要的调整。探究活动五：日晷应用讨论学习活动：组织学生讨论日晷在现代社会的应用价值和局限性，鼓励学生提出创新性的想法，如将日晷与现代科技结合，设计新型计时工具。探究活动六：日晷制作报告撰写学习活动：要求学生撰写一份关于日晷制作过程的简短报告，包括设计思路、制作过程、遇到的问题及解决方案、观测结果及反思等。 通过小组讨论和汇报，加深学生对日晷原理的理解，同时锻炼他们的表达能力和团队合作精神。培养学生的设计思维和问题解决能力，同时让他们在实践中体验材料选择与设计的乐趣。通过动手实践，加深学生对日晷结构的理解，同时锻炼他们的动手能力和耐心。通过实际操作和观测，使学生理解日晷校准的重要性，并学会如何根据实际情况进行调整，提高日晷的计时精度。拓宽学生的视野，培养他们的创新思维和批判性思考能力，同时加深对日晷文化价值的认识。通过撰写报告，帮助学生梳理学习经历，提高他们的文字表达能力和逻辑思维能力。
（三）生活应用 学习活动模拟古代生活场景：设定一个古代生活场景，如农耕、航海等，让学生使用自制日晷进行时间测量，模拟古代人的日常生活。创意应用设计：鼓励学生结合现代科技，设计一款融合日晷元素的创意计时工具，可以是实物模型，也可以是数字设计。 通过模拟古代生活场景和创意应用设计，让学生体验日晷在现实生活中的应用价值，同时激发他们的创造力和想象力，促进跨学科学习。
（四）知识总结 学习活动小组汇报：每组选一名代表，总结本节课学到的日晷相关知识，包括原理、制作、观测和应用等方面。思维导图绘制：引导学生以思维导图的形式，将本节课的知识点和技能进行梳理和归纳。 通过小组汇报和思维导图绘制，帮助学生巩固所学知识，形成系统的知识框架，同时提高他们的归纳总结能力。
四、作业设计
（一）、填空题
1. 日晷是利用______在天空中的位置变化来计时的一种古老工具。
答案：太阳
日晷的晷面通常朝向______，以便接收太阳光。
答案：南方（或根据地理位置调整）
3. 在日晷上，指针影子的长度随______的变化而变化。
答案：时间
4. 制作日晷时，需要确保指针与晷面保持______。
答案：垂直
（二）、选择题
1. 下列哪项不是日晷制作所需的材料？
A. 纸板B. 竹签 C. 电池D. 胶水
答案：C
2. 日晷指针影子在一天中最短的时候大约是几点？
A. 早上6点B. 中午12点 C. 下午3点 D. 晚上6点
答案：B
3. 下列哪个不是日晷的应用价值？
A. 历史文化研究B. 精确计时 C. 美学装饰 D. 现代农业灌溉
答案：D
（三）、判断题
1. 日晷只能在晴天使用。（）
答案：×
2.日晷的晷面可以是任意形状。（）
答案：×
制作日晷时，指针的长度对计时精度没有影响。（）
答案：×
（四）、简答题
1. 简述日晷的工作原理。
答案要点：日晷利用太阳在天空中的位置变化，特别是太阳高度角的变化，使指针在晷面上形成不同的影子长度和方向，从而指示时间。
2. 制作日晷时需要注意哪些关键因素？
答案要点：材料选择、指针与晷面的垂直度、晷面的朝向、指针长度的适宜性等。
3. 日晷在现代社会有哪些应用价值或局限性？
答案要点：应用价值包括历史文化研究、美学装饰、教育科普等；局限性在于受天气和地理位置限制，计时精度不如现代钟表。
（五）、实验探究题
设计一个简单的实验，验证日晷指针影子长度随时间变化的规律。要求写出实验步骤、预期结果和实验结论。
答案要点：
实验步骤：选择一个晴朗的日子，将自制日晷放置在户外固定位置，每隔一小时记录一次指针影子的长度和方向。
预期结果：随着时间的推移，指针影子的长度会逐渐变化，中午时分最短，早晚时分最长；方向也会随太阳方位的变化而变化。- 实验结论：验证了日晷指针影子长度随时间变化的规律，进一步理解了日晷的工作原理。
五、板书设计
制作日晷 一、日晷简介 历史与文化 基本原理 二、日晷类型 水平式日晷 赤道式日晷 三、制作步骤 材料准备设计草图动手制作四、观测与记录 观测时间 日影记录
六、教学反思
成功之处：通过多样化的教学活动，有效激发了学生的学习兴趣和参与度，特别是在动手制作和实地观测环节，学生表现出了高度的积极性和创造力。待改进之处：部分学生在观测记录时对数据解读不够准确，需加强数据分析和科学报告撰写方面的指导。此外，日晷原理的讲解可适当增加互动环节，如小组辩论或角色扮演，以加深理解。后续策略：引入更多科技手段，如利用AR技术模拟日晷计时过程，增强教学直观性和趣味性；加强家校合作，鼓励家长参与孩子的科学探索活动，共同促进科学素养的提升。

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