资源简介

教科版五年级上册第三单元《计量时间》
“悦”练越慧
——“双减”背景下小学科学作业设计
一、单元信息
基本 学科 年级 学期 教材版本 单元名称
信息
科学 五年级 第一学期 教科版 计量时间
单 元 自然单元 □重组单元
组织方式
序号 课时名称 对应教材内容
1 第三单元第1课 时间在流逝
课 2 第三单元第2课 用水计量时间
时 3 第三单元第3课 我们的水钟
信
4 第三单元第4课 机械摆钟
息
5 第三单元第5课 摆的快慢
6 第三单元第6课 制作钟摆
7 第三单元第7课 计量时间和我们的生活
二、单元分析
（一）课标要求
学习内容 5--6年级学习目标
计时工具的发展对人 知道重大的发明和技术会给人类社会发展带来的深远
类的影响。 影响和变化。
模拟设计和制作水钟、 将自己简单的创意转化为模型或实物。
摆钟等计时工具。
制作、改进可以实际计 简单评估完成一个产品或系统的可行性，预想使用效
时的工具。 果。
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教科版五年级上册第三单元《计量时间》
（二）教材分析
时间在流逝
1.知识框架
用水计量时间
我们的水钟
计量时间 机械摆钟
摆的快慢
制作钟摆
计量时间和我们的生活
2.内在逻辑分析
本单元学习计时工具的发展史是与整个人类文明发展史同步的。首先简要了解一些古代计时方法，然后开展“一炷香”时间的研究。这项研究为后续整个单元的研究提供了基本的研究方法：观测事物在一段时间内的运动变化所需的时间是否一致。学生在认识燃香钟并了解燃香钟受外界因素影响的局限性的基础上，进而开始关注、研究水钟。学生在对水流特点认识的基础上，开始设计制作自己的水钟。通过研究摆钟，进一步提高计时的精确性。学生讨论、预测并且实验验证哪些因素影响摆的摆动速度，学生将设计制作一个单摆。学生回顾本单元探究过的几种计时工具，调查比较人类计时工具的演变，归纳并初步发现自然界一些周期性运动的事物可用于计时。引导学生关注计时和我们生活的关系，举例说明精确计时对我们生活的重要性，以及计时不精确可能导致的严重后果。最后，期望学生将所学用于生活实践，在实际生活中关注计时，珍惜时间，准确用时。
（三）学情分析
基础知识：同学们在一、二年级的数学课上已经认识过钟表，在三年级的道德与法治课也学习过《时间的奥秘》一课，对时间的认识已经积累了一定的经验。
能力水平：伴随着年龄的增加，五年级的学生对人类文明的发展史已经有了基本的了解，但对计时工具的发展了解还不全面。已经知道了工程和技术产品能够改变生产和生活，体会到了使用工具的优越性，但设计和制作工具的能力还有待提高。
生活经验：在平时的生活中也经常见到或者用到时间的计量工具，比如摆钟、手机、电话手表、闹钟等。所以同学们对本单元已经有了良好的前概念。
三、单元学习目标
学生在本单元的学习中，要大致了解人类计时工具发展的几个比较典型的阶段：燃香钟→水钟→摆钟。学生要学会观察、研究这些不同计时工具的差异性，以及保障计时准确的科学原理。当学生回顾整理整个单元的研究时，可以清晰地认识到：具有
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一定周期性运动的事物可用于计时。
依据《课程标准的要求》，结合对学生教材分析的结果和重新整合教学内容，确定本单元以下学习目标。
科学概念目标
燃香、水流在一定情况下匀速变化，单摆具有等时性。这些具有周期性运动特点的事物可以用来计时。
计时工具准确性的提高主要依靠设计、材料等的改进。
科学探究目标
能观察和记录燃香长度变化的信息。
能辨别和控制实验中的可变因素。
能预测和测试怎样改变一个可变因素从而影响实验结果。
能解释结果并能总结可变因素是如何改变、影响实验结果的。会用图表等记录、整理、交流信息。
会设计、制作和改进“水钟”“摆钟”等简易计时器。能通过阅读和研究科学资料来获取更多的信息。
科学态度目标
发展探究时间以及计时工具的兴趣。意识到重复实验证实结果的重要性。
欣赏前人在测量时间和解释自然现象方面所做的贡献。初步体验到科学技术与人们生活的密切关系。
科学、技术、社会与环境目标
体会社会的需求是计时工具发展的动力。
体会计时技术的发展和应用影响着社会发展。
意识到人们一直在寻求精确的计时方法。随着科学和技术的发展，人们制作的计时工具越来越精确。
单元词汇
日晷：又称“日规”，是中国古代利用日影变化测定时刻的天文仪器，通常由晷针和晷盘（带刻度的表座）组成。利用日晷计时的方法是人类在计时领域的重大发明， 这项发明被人类沿用达几千年之久。
水钟：水钟在中国又称“刻漏”“漏壶”。根据等时性原理，滴水计时有两种方法：一种是利用特殊容器记录水漏完的时间（泄水型）；另一种是底部不开口的容器，记录它用多少时间把水装满（受水型）。中国的水钟，最早是泄水型，后来泄水型与受水型同时并用或两者合一。自公元 85 年左右，浮子上装有漏箭的受水型漏壶逐渐流行，并被广泛使用。宋代苏颂研制的水运仪象台，是当时世界上最先进的计时仪器。
摆钟：摆钟是一种时钟，发明于17世纪中叶，是根据单摆定律制造的。摆钟用摆锤控制其他机件，使钟走得快慢均匀，一般能报点，并由发条提供能量使其摆动。
钟摆：时钟机件的一部分，是根据单摆原理制成的，常用于调节时钟或其他机械的运动件。
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四、单元作业目标
本单元的主题是关于人类计时工具的发展，计时工具贴近学生的生活。因此本单元的作业目标紧紧围绕着计时工具的发展史展开。设计如下：
基础型目标：
能搜集古人计时方法的资料并进行交流。
能观测并记录燃香时间的相关数据。
能就“蜡烛可以计时吗”这一问题结合实验进行讨论，表达自己的观点。
了解不同的时代有不同的计时工具。
能通过实验发现影响水流速度变化的主要因素。
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。
了解社会的发展会带动计时工具的进步。
能较准确地重复观测钟摆及自制摆每分钟的摆动次数。
能根据钟摆的特点动手制作一个单摆。
了解社会的需求是科学技术发展的动力。
能根据已有的实验现象推测摆的摆动快慢与什么因素有关。
能有效开展改变摆锤质量、摆绳长度对摆的快慢是否产生影响的实验研究。能对实验的结果进行分析，并能根据分析进行预测。
初步意识到获得精确的测量结果是需要反复测量的。
意识到在实验中细心观察并发现新的问题是很重要的。
了解人类的好奇心是科学技术发展的动力。
认识到人类设计不同的计时工具来满足不同的用途和需求。
认识到科技的进步能更好地造福人类。
意识到科学技术的发展和应用影响着社会的发展。
拓展型目标：
能运用画图和文字描述的方法设计制作水钟的方案。
能利用剪刀、塑料瓶等简单工具和材料制作一个简易的水钟。
能在实际运用过程中对自己的设计方案进行改进。
能根据钟摆的特点动手制作一个单摆。
能在真实的情境中研究摆绳长度如何影响摆动快慢，不断地调整摆绳长度，直至每分钟正好摆动 60 次。
能运用测量与比较的方法来研究摆的摆动快慢。
探究型目标：
会设计、制作和改进“水钟”“摆钟”等简易计时器。能通过阅读和研究科学资料来获取更多的信息。
能通过表格的方式调查和比较人类计时工具的演变。
能调查因时间的不精准给人类生活造成麻烦的一些事件。
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五、单元作业整体设计思路
依据我国教育部制定的《科学课程标准》中指出：“小学科学课程是以培养学生科学素养为宗旨的科学启蒙课程。”为了达成培养、提高学生科学素养的宗旨。本单元作业整体设计思路从以下三个方面入手：
以时间为线索：课前作业、课内作业、课后作业；
以完成作业的手段为线索：查阅资料类、实验操作类、分析整理类、设计制
作类；
以进阶程度分为：基础型、拓展型、探究型。
课前作业：本着“省时、高效、减负”的原则，课前作业不但能激发他们的好奇心、求知欲，拓展他们的知识面，更能提高课堂教学效率。
课内作业：抓住学生急于求知的思维最佳时刻，进行指导。
课后作业：巩固所学知识，是课堂教学的延续，作业有明确的要求和必要的指导。贯彻因材施教的原则，注意培养学生课后作业的良好习惯。并对学生课后作业及时检查与评定，并且评定原则多样性。
查阅资料类：培养学生收集资料、整理资料的能力。
实验操作类：培养良好的科学实验习惯和态度。
分析整理类：提取更多有用的信息，发挥实验资料的效能，得到比较准确的科学结论。
设计制作类：培养学生设计、制作和改进实验方案的能力以及动手操作的能力。
基础型：注重培训学生的基本能力，促进学生基本素质的发展。
拓展型：注重提升学生科学素养、培养学生知识与社会实践相结合的能力。满足学生向不同方向与不同层次发展的需要以及适应社会多样化的需求。
探究型：培养学生的探究态度和能力，促进学生学会学习，激励学生自主、合作、探究。
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六、课时作业
课题：1 时间在流逝
作业内容 预计 评价设计 作业分析 设计意图
时间
查阅资料：在钟表发明
之前，古人是怎样安排生活
和劳作的的呢？搜集古人
计 时 方 法 的 资 料 。
方式：互评、 了 解 古
人的计时方
点评。 查阅资料类
课 5-10 法。引导学生
前 分钟 标准：采取语 基础型 迅速进入思
考研究该问
言鼓励评价。
题的状态。
1.燃香计时，应将其放在 进一步巩固
实验数据，让
（填有风或无风）环
模糊的概念
境中。
参考答案或 凸显出来，让
课 2.“一炷香”的时间大约为 1-2 分 提示： 学生从 “ 模
内 钟 1.无风 糊 ” 到 “ 清
（ ）。 2.A 。 楚”。加强学
A. 一个小时
生对知识的
B. 一天
理解和应用
C. 10分钟
能力。
引 导 学
生运用已经
方式：自评、 获得的发现
完成蜡烛燃烧时间记录 来分析蜡烛
点评。 实验操作类
课 表 20-25 的变化，学过
后 分钟 标准：采取语 探究型 的知识和探
究发现得来
言鼓励评价。
的认识，要运
用于实际生
活。
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课题：2 用水计量时间
作业内容 预计 评价设计 作业分析 设计意图
时间
培 养 学
生收集资料、
方式：互评。 查阅资料类 整理资料的
课 3-5 能力。理解古
前 分钟 标准：星级评 基础型 人的聪明才
价。 智，对古人的
智慧创作产
查阅古代水钟相关资料。 生敬佩之情。
通 过 练
1. [判断]在200毫升水的滴 习检测学生
漏实验中，前50毫升水和最 对知识与技
后50毫升水流出所需要的 能的掌握情
时间是一样的。（ ） 1-3 参考答案或 况。进一步加
课 提示： 深用水计时
分钟
内 2. [选择]滴漏的流水速度 1.× 的原理，完善
钟
与（ ）无关。 2.C。 对水流速度
A. 漏水孔的大小 的认识，意识
B. 滴漏中的水位 到流速均匀
C. 容器中水的颜色 的物质可以
用来计时
制作简易水钟。
培 养 学
方式：点评。 设计制作类 生设计、制作
课 10-15 和改进实验
后 分钟 标准：采取语 探究型 方案的能力
言鼓励评价。 以及动手操
作的能力。
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课题：3 我们的水钟
作业内容 预计 评价设计 作业分析 设计意图
时间
方式：互 设 计 制 作 培养学
学生先用画图和文字的形式 评。
课 10-15 类 生设计实验
描述设计制作一个计时10分钟的
前 水钟方案。 分钟 标准：星级 方 案 的 能
拓展型 力。
评价。
1. [判断]我们制作的水钟能精确
计量时间。（ ） 检测学
2. [选择]影响水钟计时准确性的 参考答案 生对知识与
技能的掌握
课 因素有很多，其中最关键的是（ ）。 2-3分 或提示：
情况，有助
内 A. 容器越大越好 钟 1.×
于学生深刻
保证水流速度均匀 2.B 。
理解水钟的
B. 滴水孔尽量小
计时原理。
制作一个沙漏 体验完
成一个科学
制作需要不
方式：自 设 计 制 作 断 重 复 实
评、互评。 验，在实验
课 10-15 类
后 分钟 中 逐 步 完
标准：语言 善 , 并为本
探究型
鼓励 单元研究其
他的计时工
具 埋 下 伏
笔。
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课题：4 机械摆钟
作业内容 预计 评价设计 作业分析 设计意图
时间
方式：自评。 理 解 科
查阅资料类 学技术推动
课 5—8
了社会的进
前 分钟 标准：星级评
科学零距离：了解世界 基础型 步，方便了人
价。
上第一个做出摆钟的科学 们的生活。
家克里斯.惠更斯
理 解 摆
参考答案或 钟的原理 —
课 2—3 提示： — 单摆的等
内 分钟 1.60 时，摆钟使时
1. [填空]钟摆一分钟摆动 2.C 。 间的计量误
差更小。
（ ）次。
2. [选择]根据摆的（ ）
人们制成了摆钟。
A. 简易性
B. 准确性
等时性
方式：互评 查阅资料类 拓 展 课
课 体验生活中的摆—— 3-5 外知识，进一
后 荡秋千 分钟 标准：星级评 拓展型 步加深对摆
价 认识。
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课题：5 摆的快慢
作业内容 预计 评价设计 作业分析 设计意图
时间
方式：互评。 分析整理类 为 本 课
课 思考摆由哪几部分组 3-5 的探究主题
前 成？ 分钟 标准：语言鼓 基础型 — — 摆的快
励 慢做准备。
1.[判断]钟摆的快慢与摆
锤质量无关，与摆绳长度有 通 过 练
关。（ ） 习进一步巩
参考答案或 固改变摆锤
2. [选择]小芳想将一个一 质量不能改
课 2—3 提示：
内 分钟摆动55次的摆改成一 分钟 1.√ 变摆的快慢，
个1分钟摆动60次的摆，下 摆长度影响
2.B 。
面做法正确的是（ ）。 摆的快慢：摆
A. 增加摆锤的质量 绳越短，摆动
B. 缩短摆绳的长度 速度越快。
C. 增加摆绳的长度
能 运 用
方式：互评、 科学知识解
课 5-10 点评 实验操作类 决生活中的
问题。生活经
后 分钟
标准：星级评 探究型 验又加深对
价、语言鼓励 知识的理解
课下亲自体验，以上两 和认识。
个秋千选择哪一个，荡的更
快？并根据课堂学习的摆
的知识来解释原因。
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课题：6 制作钟摆
作业内容 预计 评价设计 作业分析 设计意图
时间
方式：互评。 设计制作类 对 新 问
课 10-15 题的研究保
前 分钟 标准：星级评 拓展型 持积极的探
科学零距离：了解摆钟 价。 究欲望。
的原理
1.[判断]同一个摆，摆绳越
长，摆动越快，摆绳越短，
摆动越慢。（ ）
2.[选择]在“制作一个1分 通过练习
钟摆动60次的摆”的实验
进一步理
中，下列做法可以节省时间 参考答案或
解“制作一
课 的是（ ） 2-3 提示：
个1分钟摆
内 A.在制作完摆后，测量出摆 分钟 1.×
动 60 次的
6秒的摆动次数是否为60次 2.C 。
摆 ” 的实
B.在制作完摆后，每摆动一
验。
次测量一次时间，看是否为
1秒钟摆1次
C.在制作完摆后，测量出摆
15秒的摆动次数是否为15
次
方式：自评、 查阅资料类 拓 展 课
课 5-8 外知识，进一
拓展：怎样使摆钟更精确。
后 分钟 标准：星级评 步加深对摆
基础型
价 的认知。
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课题：7 计量时间和我们的生活
作业内容 预计 评价设计 作业分析 设计意图
时间
调查我校2021-2022学
年作息时间表，你有什么发
现？
方式：自评、
课 5-8 互评。 查阅资料类 提 高 课
前 分钟 标准：星级评 基础型 堂效率。
价。
1.[判断]现代社会，时间的 体 会 计
误差可能会带来灾难性的 时工具的精
后果。（ ） 参考答案或 确度对人们
2-3 的生活、出行
课 提示：
2.[选择]下列事例需要精 分钟 等方面的影
内 1.√
确计时的是（ ） 2.A 。 响，以及帮助
A. 航天器的发射 人类更好地
B. 睡觉的时间 探索我们未
C. 看电视的时间 知的领域。
查阅资料：在没有导航 方式：自评、 拓 宽 领
点评 查阅资料
课 仪年代，航行在大海上的船 5-8 域探新知，知
后 员，是如何辨别自己所在的 分钟 标准：星级评 拓展型 识运用巧迁
位置。 移。
价、语言鼓励
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七、单元质量检测作业
（一）单元质量检测作业内容
（1、2题为判断题，3-6题为选择题,7题为连线题）
1.时间的流逝是由慢到快的。( )
2.摆锤质量越大，摆每分钟摆动的越快。( )
3.在下面的计时工具中，( )的计时精确度是最高的。
A.石英钟表 B.钟摆 C.水钟
4.古代水钟，溢水口的作用是什么？( )
溢水口
A.避免浪费，节约用水 B.保持干净整洁 C.保持出水口水流速度不变
5.在1分钟内摆动次数最多的是( )。
6.在制作钟摆的实验中，摆绳可以用( )来制作。
A.细弹簧 B.橡皮筋 C.细麻绳
7.将下列计时工具与其原理连接起来。
日晷 水滴的流动规律
摆钟 日影的运动规律
刻漏 摆的等时性
(二)单元质量检测作业属性表
对应单元 对应学 完成
序号 类型 难度 来源
作业目标 了解 理解 应用 时间
1 判断 基础型 √ 容易 原创
2 判断 基础型 √ 容易 原创
3 选择 基础型 √ 容易 原创
4 选择 拓展型 √ 容易 改编 20分钟
5 选择 拓展型 √ 容易 改编
6 选择 探究型 √ 中等 改编
7 连线 基础型 √ 中等 改编
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（三）评价设计
参考答案或提示：（1）× （2）× （3）A （4）C （5）B （6）C
（7） 日晷 水滴的流动规律
摆钟 日影的运动规律
刻漏 摆的等时性
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