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一堂融合数学和科学的项目式学习课程
——《测量降水量》教学设计
一、教材分析：
《测量降水量》一课是2025教科版义务教育教科书《科学（三年级上册）》第一单元“天气”单元的第四课，与老版教科书相比，这一单元由以前的第三单元，提前到第一单元。这不仅是学习顺序的转变，也是对三年级学生认知规律的尊重，因为“天气”单元与学生的日常生活最为密切，提前到第一单元进行教学，可以让三年级的学生根据自己的生活经验获得对科学的认知，这样更容易让学生深入到科学的学习中。而取值范围既是生活中，学生需要了解的内容，也是数学、科学等学科中，对事物进行定性的关键部分。通过这一课的学习，让学生知道取值范围在生活中、学习中的重要地位。
二、学情分析：
三年级的学生对于科学的兴趣正处于上升期，首先，他们在二年级的学习中，对不同的天气现象有了初步的了解，包括对暴雨、大雨、中雨、小雨等有关降水的天气现象，但是他们并没有深入认识什么情况下属于暴雨，什么情况下属于大雨，什么情况下属于中雨，什么情况下属于小雨。其次，我们提前对学生进行了初步调查，以此期待了解学生对不同的降水等级的认识，但是，情况不容乐观，他们完全凭借自己的感觉对降雨等级进行认识，这很有必要让他们知道科学上，关于不同等级的降水是怎样的情况，以提升他们的科学思维。
在这样的情况下，对他们进行相关的科学教育，对他们正确认识生活中的天气现象很有帮助，同时，也可以由此引入关于其他的生活方面的取值范围的认识。
三、课前准备：
PPT、暴雨蓝色预警、黄色预警、橙色预警、红色预警的降水取值范围资料、人体体温的取值范围资料等。
四、教学目标：
（一）科学观念
知道测量降水量一般是24小时内的降水量的总和。
（二）科学思维
根据“24小时降水量等级标准”的降水量的取值范围，分析不同降水量的等级。
（三）探究实践
根据模拟的降水量，对照“24小时降水量等级标准”计算出降水等级。
（四）态度责任
激发学生对天气现象的探索兴趣，能够实事求是地观察和记录数据，通过取值范围知道生活中不同现象的等级标准。
五、教学步骤
（一）聚焦
前几天，我们这里经历了台风“桦加沙”的冲击，台风不仅带来了强风，还带来了降水，请问一下，有没有同学知道“桦加沙”登录那天，我们的这里下的是大雨，还是暴雨？请说说你的理由。
学生举手回答，各说各的，有说暴雨，有说大雨，至于理由，有说不敢出门，所以是暴雨的；有说下的雨没有把树枝打断，所以顶多算大雨的。总之，没有引入“降水量”这个概念的。
引入“降水量”这个概念，告诉学生，气象学家经常会使用24小时内的降水量，确定是小雨、中雨、大雨、暴雨等不同的降水量的等级。
设计意图：利用不久前学生刚经历的台风“桦加沙”带来的降水情况，让学生有兴趣地进入本课的学习，让他们知道科学与他们的生活是紧密相关的，从而让他们在生活中学习，在学习中体验生活，这既符合三年级学生的心理学习的特点，也符合关于儿童教育的理念。从而顺利引入要学习的内容。
（二）探究
1. 提前让学生制作好了雨量器，但是他们提前做雨量器的时候，不知道雨量器的作用，也不知道雨量器的名称，提前给学生留下悬念。
回忆雨量器的制作过程中需要注意的几个方面的问题：
（1）选择直筒透明杯。
（2）在杯子外壁贴上刻度条，注意“0”刻度在下面，且与杯子内部开始接到水的地方对齐，以毫米为单位。
（3）刻度条外面贴上透明胶带，用于防水。
2. 模拟降水
用喷壶模拟降水，要求：
（1）6人为一组，共8个小组，组长负责“降水”，其他组员记录。
（2）听口哨，第一声口哨响起，降水开始；第二声口哨响起，降水结束。（3）读数时，眼睛要平视。
操作：
第一小组、第二小组降水1次。
第三小组、第四小组降水2次。
第五小组、第六小组降水3次。
第七小组、第八小组降水4次。
完成记录单：
模拟降雨实验记录单
次数 降水量（毫米）
第1次
第2次
第3次
第4次
明确告知学生，第一小组、第二小组只需登记第1次的降水量；第三小组、第四小组需要登记第1次降水量和第2次降水量；第五小组、第六小组需要登记第1次降水、第2次降水和第3次降水；第七小组、第八小组需要全部登记4次降水的情况。
不管降几次水，都假设为24小时内的降水情况。请问：不同小组一天内的降水情况如何计算呢？
学生回答：第一小组和第二小组降水一次，直接读出雨量器上的降水即可。其他小组的降水量，要把几次降水的情况相加起来。
师：对的，降一次水，直接读数，降多次水，要加起来。假如一天降了四次雨，我们看第七组的四次降水分别是15mm、11mm、9mm、21mm；而第八组的降水是7mm、9mm、8mm、12mm。我们应该选择哪个小组的数据。
学生回答：选择第八组吧，因为我发现第七组放雨量器的桌子倾斜了，这样接到的降水面会更大一些。
师：非常棒，这是老师故意将第七组的桌面弄得倾斜了一些的，就是想要看看大家能不能发现问题。（板书第八组数据）我们得到这些数据后，应该怎么处理呢？
学生沉默，思考。
师：科学家早就确定了相应的标准，具体来看PPT，当然这个标注在书上也有。
学生回答：降水量在0——10毫米为小雨，在10——25毫米为中雨，在25——50毫米为大雨，在50——100毫米为暴雨，在100——250毫米为大暴雨，在250毫米以上为特大暴雨。
师：对了，所以，我们就可以按照这个表，来确定我们刚刚模拟降水的等级。
学生进行计算，并对应“24小时降水量等级标准”确定自己小组的降水量。
师将第八组的降水量等级板书。
设计意图：定量分析是自然科学分析的常用手段，它可以将一些模糊的概念具体化，从而准确性、科学性都会更高，在探索环节，通过雨量器这一测量降水量的工具，将降水量具体化，精确到毫米，从而让这次实验的操作更科学。同时，在此次实验中，让学生进行模拟实验，是因为测量降水量一定需要有降水的天气，实际上，很难遇到，所以通过模拟降水，可以突破时间和空间的限制，让学生相对真实地感受降水情况。之所以让不同小组模拟操作不同降水的次数，让学生知道降水量的测量一般是按24小时的降水获得的，24小时内降一次水，就是这天的降水情况；24小时内降两次及其以上的水，就需要将不同次数的降水情况加起来。
（三）研讨
1. 自制雨量器在使用的过程中应该注意什么？
应该注意：
（1）要将雨量器放在平坦的开阔的地方，比如说，操场上、楼顶上等等，不能将雨量器放在斜坡上，以及封闭的地方。
（2）要将雨量器放在平坦开阔的地方持续24小时，比如说，早上8:00放置，第二天早上8:00要收回。
（3）测得总量在读取的时候，要注意平视等等。
2. 如何测量下雪、下冰雹等天气的降水量？
可以先把接到的雪、冰雹等固体降水接到雨量器中，接着等待雪、冰雹等固体降水彻底融化为液体水，之后再读数。
3. 根据“24小时降水量等级标准”，如果降水量为10毫米，究竟是小雨，还是中雨？
要根据不同的等级标准的量表，具体判断属于小雨，还是中雨。
设计意图：这一环节，是对本节课的学习的总结和提升，生活是复杂的场景，要让学生在复杂的场景中，找出问题所在，具体解决。比如说，雨量器在现实生活的使用中会遇到不同的问题，列出这些问题，意图上学生在使用自制雨量器的过程中，注意到它们，并避免出现它们，当然，肯定还会存在不同的问题，对于这些问题，鼓励学生在使用的过程中去探讨，去发现。
（四）拓展
生活中还有很多涉及到取值范围的事例。比如说，暴雨预警，有蓝色暴雨预警、黄色暴雨预警、橙色暴雨预警、红色暴雨预警，这些暴雨预警的降水量范围是什么呢？
蓝色暴雨预警：12小时50毫米以上。
黄色暴雨预警：6小时50毫米以上。
橙色暴雨预警：3小时50毫米以上。
红色暴雨预警：3小时100毫米以上。
还有高温预警：
高温黄色预警：连续三天日最高气温≥35℃。
高温橙色预警：24小时内最高气温≥37℃。
高温红色预警：24小时内最高气温≥40℃。
设计意图：这一环节可以让学生知道在自己的生活中，出现的一些现象，他们经常会听说，暴雨预警、高温预警等，但是不知道什么等级的暴雨对应什么暴雨预警，不知道什么等级的高温对应什么高温预警。通过这样的拓展，在学生的生活中会减轻他们的疑惑，从而让他们知道科学、数学与生活的关系是如此密切的，让他们更喜欢科学、数学等自然科学。
五、板书设计
测量降水量
选第八组 降水
第1次：7mm
第2次：7+9mm
第3次：7+9+8mm
第4次：7+9+8+12mm
总量：7+9+8+12=36mm
降水等级：大雨（25——50mm）
六、教学反思
在实践后，对本设计进行反思，此次《测量降水量》的教学设计，将重点放在了降水量的等级标准上，包括小雨、中雨、大雨、暴雨、大暴雨、特大暴雨等，在这一环节，将数学和科学结合起来进行教学，在学生学习测量降水量的过程中，将数学的加法、取值范围等内容引进来，让学生在操作实验后，理解他们需要做的，还有对照等级标准的量表对此次降水进行判断，这一环节也是让他们对自己生活中常见事物——降水的定量化描述，既要科学地认识降水量，也要知道数学与科学的密不可分性。紧接着，在拓展环节，引入暴雨预警、高温预警的等级，让他们进一步了解等级标准这一数学，同时融入科学的概念，在生活中是多么重要，从而，提升他们对科学的关注，对科学的兴趣，同时也愿意在生活中去思考观察。
此外，将重点放在了降水量的测量上，在同等时间的课堂内，不可能面面俱到其他方面的内容，比如说，我们就将雨量器的制作，放在课前完成，这或许可能影响学生在课内进行雨量器制作的投入，可能他们对雨量器的了解稍微受损，这是我们在课下需要进一步考虑是设计环节。
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