资源简介

《用水计量时间》教学设计
【教材简析】
《用水计量时间》是《计量时间》单元第2课，水钟在人类计时发展史上大约经历了
3000
年的历程。它的出现与发展是为了一个更现实的需要，即怎样能够在多云的日子、阴雨天和夜晚计量时间。学生在前一课
“燃香钟”的探究中，初步学习到，燃香能够被用作计时工具是因为在一定的情况下（如燃香粗细均匀，周围没有风吹等干扰因素等）燃香的长度变化是比较均匀的。他们或许能从中得到启发，可以通过找寻自然界有规律运动的物体或事件来帮助记录时间推移的轨迹。所以，从这课开始，学生通过观察流水、单摆等的运动，探究影响其运动速度的因素，通过控制和改变影响这些事件运动变化速度的因素，设计并制作成可用于计时的装置。
【学生分析】
学生在第一课的学习中，了解了太阳计时与燃香钟后，发现了它们的一些不足和局限，自然促使学生思考、寻找更好的方法来计时。更好的计时工具是什么呢？这里要向同学们简单介绍古代水钟，并请学生思考为什么可以使用水来计时？教师要引导学生探究水流速度的特点，从而启发学生思考水钟是如何利用水流特点来进行计时的。
【教学目标】
科学概念目标
1.
初始水位高度和孔径不变，流出相同水量所需的时间一致；保持水位高度不变，水流的速度不变。水流的这一特点可用于计时。
科学探究目标
1.能通过实验发现影响水流速度变化的主要因素。
2.能通过观察古人利用流水计时的装置，结合自己的实验探究，理解这些装置计时的方法。
科学态度目标
1.
理解古人的聪明才智，对古人的智慧创作产生敬佩之情。
2.
在观察和记录实验数据时能始终保持严谨细致的态度。
科学、技术、社会与环境目标
1.
了解社会的发展会带动计时工具的进步。
【教学重难点】
重点：通过
“观察水流的速度”与“测量
水流速度的变化”实验，探究发现：水位高度影响水流速度快慢。
难点：通过实验分析探索发现水钟计时的原理就是利用：保持水位不变则水流的速度也会保持不变。
【教学准备】
为学生准备：实验记录表（学生活动手册）、铁架台、透明塑料瓶（已裁剪好）、塑料瓶盖（已打好孔）、200毫升烧杯、秒表（手机或电话手表替代计时）、记号笔
教师准备：班级记录表、教学课件。
【教学过程】
一、聚焦：旧知导入
1.教师引导学生回忆上节课学习的古代计时工具，回顾后出示古代水钟图片。
2.提问：“水可以用来计时吗？古人的水钟是怎样计时的呢?”
预设学生回答：通过水流的快慢、水流的多少来计时。
3.教师总结：的确，水钟计时离不开水流，但具体是怎样利用水流来计时的呢？今天我们共同来研究探讨，古人用水来计时的奥秘。
二、探索一
观察水流速度实验
1.教师：首先我们要来观察水流速度（出示实验装置并简单介绍），请同学们观察以下装置，猜测水从瓶盖中流出时速度会是怎么样的？
预设学生回答：水流速度会比较快/比较慢等等。
2.教师出示实验装置，学生观察并记录现象。
3.
播放实验指导视频1：观察水流速度实验。
4.学生进行自主实验。
探索二
测量水流速度变化实验
1.教师：引导学生进行实验，测量并记录瓶中的水从200毫升漏出50毫升水需要多少时间。
2.教师在此基础上引导学生推测接水桶内积聚到100毫升、150毫升水时分别需要多少时间。
3.学生预测完毕后，进行实验，测量接水桶内积聚到100毫升、150毫升水时实际需要的时间。
学生实验并完成以下实验记录表
4.教师出示实验装置示意图和数据记录表。
水流速度记录表
水流量
所需时间（秒）
猜测时间（秒）
实际时间（秒）
50毫升
100毫升
150毫升
5.播放实验指导视频2：测量水流时间实验。
6.学生自主进行实验并记录。
三、研讨
1.教师收集汇总各小组数据，引导学生观察数据结果。
2.提问：对比测量数据，同学们有什么发现吗？水流速度是否均匀呢?怎样才能让水以均匀的速度往下流呢？
3.教师出示古代水钟的结构图片，并引导学生思考古代的水钟是怎样计时的？
4.学生小组讨论。
预设学生回答：水流速度不均匀/可能与瓶中水的多少有关/通过保持瓶中的水位不变的方法，保持水流速度。（时间允许可以让学生试一下）。
5.总结：
通过以上实验发现：
1.水流速度因水位减少，越来越慢；
2.滴100毫升、150毫升水用时并不是成倍增加。
3.保持水位不变，水流速度不变。
4.影响水流快慢的因素有：
水位高低、孔的大小
四、拓展
1.
教师出示古代水钟的结构，并引导学生思考古代的水钟用水滴有什么好处？人们是怎样控制水以均匀的速度往下滴的？你能否在家中探究一下古代水钟的奥秘，制作一个简单的让水流速度均匀的装置呢？
【板书设计】
用水计量时间
实验1：观察水流速度
实验2：猜测并实测水流时间
发现：水位越高，水流速度越快；水位越低，水流速度越慢；
保持水位高度不变，水流速度不变，此特点可以用于水钟计时。

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