资源简介

教学课题 《我们的水钟》
课型 新授 授课时间
教学目标 学生能够准确理解水钟通过一定的装置，能够保持水在一定的时间内以稳定的速度往下流，从而能用来计时的原理；知道我们可以控制水流的速度，从而使水钟计时更加准确。 学会运用画图和文字描述的方法设计制作水钟的方案；能够利用简单工具和材料制作一个简易的水钟，并在实际运用过程中对自己的方案进行改进。 培养学生的观察能力、分析能力、实验操作能力和创新能力，提高学生的科学素养和实践能力。
教学重点、难点 （一）教学重点 设计并制作水钟，理解水钟的计时原理和制作方法。 分析影响水钟计时准确性的因素，并进行改进，提高水钟的计时精度。 （二）教学难点 理解水钟的计时原理，掌握控制水流速度的方法，使水钟计时更加准确。 培养学生的创新思维和实践能力，能够根据实际情况对水钟进行改进和优化。
教学方法 （一）探究式教学法 （二）直观教学法 （三）小组合作法 （四）启发式教学法
教学准备及手段 准备相关课件
教 学 流 程 动态修改部分
（一）导入新课 生活情境引入 教师播放一段古代水钟的视频，让学生观察古代水钟的构造和工作原理。视频播放结束后，教师提问：“同学们，你们在视频中看到了什么？古代水钟是怎么计时的呢？” 引导学生回忆生活中见过的水钟的样子，思考水钟的计时原理。 学生们积极思考并回答问题。有的学生说看到了古代水钟的样子；有的学生说古代水钟是利用水的流动来计时的；有的学生说不知道古代水钟是怎么工作的等。教师对学生的回答给予肯定和鼓励，然后说：“同学们说得都很对。古代水钟是一种利用水的流动来计时的工具，它的工作原理是根据流水的等时性原理，即相同量的水在相同的条件下流出的时间是相等的。那么，我们能不能自己制作一个水钟呢？今天，我们就一起来探索这个问题。” 教师转身在黑板上写下课题：我们的水钟。 引发思考 教师提问：“同学们，你们知道水钟有哪些类型吗？水钟的计时原理是什么呢？” 引导学生思考水钟的类型和计时原理，回忆生活中与水钟有关的现象。 学生们积极思考并回答问题。有的学生说水钟有受水型和泄水型两种类型；有的学生说水钟是利用水的流动来计时的；有的学生说不知道水钟的计时原理等。教师对学生的回答给予肯定和鼓励，然后用图片和动画演示水钟的类型和计时原理，帮助学生更加直观地理解水钟的概念和特点。教师说：“同学们的想法都很有道理。水钟是一种利用水的流动来计时的工具，它的类型有受水型和泄水型两种。受水型水钟是通过接收水的容器中的水位变化来计时的；泄水型水钟是通过流出水的容器中的水位变化来计时的。水钟的计时原理是根据流水的等时性原理，即相同量的水在相同的条件下流出的时间是相等的。那么，我们如何制作一个水钟呢？让我们来探索一下吧！” （二）设计方案 提出问题 教师用课件展示本节课的任务：制作一个计时 10 分钟的水钟。教师说：“同学们，我们今天的任务是制作一个计时 10 分钟的水钟。那么，我们应该如何制作这个水钟呢？我们需要考虑哪些问题呢？让我们来一起思考一下吧！” 教师引导学生思考制作水钟的关键问题，如制作水钟需要哪些材料？怎样控制漏水的速度？如何来划分 10 分钟的时间刻度？ 学生们积极思考并回答问题。有的学生说需要塑料瓶、剪刀、工字钉、秒表、记号笔等材料；有的学生说可以通过控制滴孔的大小和水位的高度来控制漏水的速度；有的学生说可以让水一直滴 10 分钟，每隔一分钟画一条刻度等。教师对学生的回答给予肯定和鼓励，然后说：“同学们的想法都很有创意。我们可以根据这些问题，设计一个制作水钟的方案。那么，我们应该如何设计这个方案呢？让我们来一起讨论一下吧！” 展示方案 教师用课件展示制作水钟的方案，介绍方案的目的、材料、步骤和注意事项。教师说：“同学们，我们的方案目的是制作一个计时 10 分钟的水钟，材料有剪刀、美工刀、塑料瓶、秒表、记号笔、直尺、工字钉、铁架台、透明胶带等，步骤如下： 第一步，选择一个合适的塑料瓶，用剪刀或美工刀把塑料瓶的上部剪掉，留下下部作为水钟的容器。 第二步，用直尺和记号笔在塑料瓶的身上画一条水平线，作为初始水位线。 第三步，用工字钉在塑料瓶的盖子上打一个小孔，控制漏水的速度。可以通过调整工字钉的大小和角度来改变漏水的速度。 第四步，把塑料瓶放在铁架台上，用透明胶带把秒表固定在铁架台上，方便观察时间。 第五步，让水从塑料瓶的盖子上的小孔中流出，同时用秒表计时。每隔一分钟，用记号笔在塑料瓶的身上画一条刻度线，直到画完 10 分钟的刻度线。 第六步，检查水钟的刻度线是否均匀，漏水的速度是否稳定。如果有问题，可以进行调整和改进。 我们的方案注意事项有以下几点： 第一，在使用剪刀或美工刀时，要注意安全，避免受伤。 第二，在打孔时，要小心操作，避免把塑料瓶打破。 第三，在画刻度线时，要准确测量时间，避免误差。 第四，在测试水钟时，要保持安静，避免干扰。 第五，在改进水钟时，要分工合作，共同讨论，提出合理的建议。” 学生们认真听取制作水钟的方案，积极思考并回答问题。有的学生说明白了方案的目的和步骤；有的学生说知道了方案的注意事项；有的学生说准备好了材料等。教师对学生的回答给予肯定和鼓励，然后说：“同学们都很认真。现在，我们就开始制作水钟吧！” （三）制作水钟 准备材料 教师组织学生准备制作水钟的材料，让学生检查自己小组的材料是否齐全，是否符合要求。教师说：“同学们，现在我们来准备制作水钟的材料。请大家检查一下自己小组的材料是否齐全，是否符合要求。如果有缺少或损坏的材料，可以向老师或其他小组借用或更换。” 学生们认真检查自己小组的材料，积极思考并回答问题。有的学生说材料齐全；有的学生说缺少某个材料；有的学生说某个材料不符合要求等。教师对学生的回答给予肯定和鼓励，然后帮助学生解决材料问题，确保每个小组都有足够的材料进行制作。 制作水钟 教师组织学生按照制作水钟的方案进行制作，让学生分工合作，互相配合，完成水钟的制作。教师说：“同学们，现在我们开始制作水钟。请大家按照我们的方案进行制作，注意安全和准确。在制作过程中，大家要分工合作，互相配合，共同完成水钟的制作。如果有问题，可以随时向老师或同学请教。” 学生们认真进行水钟的制作，积极思考并回答问题。有的学生说在打孔时遇到了困难；有的学生说在画刻度线时不准确；有的学生说在测试水钟时漏水的速度不稳定等。教师巡视指导，帮助学生解决制作过程中遇到的问题，鼓励学生认真制作和改进水钟。 检查水钟 教师组织学生检查自己小组制作的水钟，让学生检查水钟的刻度线是否均匀，漏水的速度是否稳定，是否能够准确计时。教师说：“同学们，我们已经完成了水钟的制作，现在我们来检查一下我们制作的水钟。请大家检查一下水钟的刻度线是否均匀，漏水的速度是否稳定，是否能够准确计时。如果有问题，可以进行调整和改进。” 学生们认真检查自己小组制作的水钟，积极思考并回答问题。有的学生说刻度线不均匀；有的学生说漏水的速度不稳定；有的学生说水钟不能准确计时等。教师对学生的回答给予肯定和鼓励，然后帮助学生分析问题的原因，提出改进的建议，让学生再次进行调整和改进。 （四）测试水钟 提出问题 教师用课件展示测试水钟的任务：用制作好的水钟进行 1 分钟、3 分钟和 6 分钟的计时准确性测试。教师说：“同学们，我们已经制作好了水钟，现在我们来测试一下水钟的计时准确性。我们的任务是用制作好的水钟进行 1 分钟、3 分钟和 6 分钟的计时准确性测试。那么，我们应该如何进行这个测试呢？我们需要注意哪些问题呢？让我们来一起思考一下吧！” 教师引导学生思考测试水钟的方法和注意事项，如如何与秒表进行对照？如何记录测试结果？如何判断水钟的计时准确性？ 学生们积极思考并回答问题。有的学生说可以用秒表和水钟同时计时，比较两者的时间差；有的学生说可以用记号笔在纸上记录测试结果；有的学生说如果水钟的时间与秒表的时间相差不大，就说明水钟的计时准确性较高等。教师对学生的回答给予肯定和鼓励，然后说：“同学们的想法都很有道理。我们可以根据这些问题，设计一个测试水钟的方案。那么，我们应该如何设计这个方案呢？让我们来一起讨论一下吧！” 小组讨论 教师组织学生进行小组讨论，让学生结合自己的生活经验和所学知识，讨论测试水钟的方案。教师说：“同学们，现在我们来分组讨论一下，如何设计测试水钟的方案呢？请大家结合我们所学的科学知识和实验方法，设计一个合理的方案。讨论结束后，请每个小组推选一名代表，进行汇报。” 学生们以小组为单位，进行热烈的讨论。教师巡视指导，鼓励学生积极参与，大胆发言，提出自己的观点和想法。教师可以提问：“同学们，你们在讨论中想到了哪些测试水钟的方法呢？这些方法有什么优点和缺点呢？” 引导学生深入思考测试水钟的方案的可行性和有效性，以及可能出现的问题和解决方法。 学生们讨论结束后，教师让每个小组推选一名代表，进行汇报。学生代表们依次发言，介绍自己小组设计的测试水钟的方案。有的学生代表说可以用秒表和水钟同时计时，每隔一段时间记录一次水钟的时间和秒表的时间，比较两者的时间差；有的学生代表说可以用记号笔在纸上画一个表格，记录测试的时间、水钟的时间和秒表的时间，以及两者的时间差；有的学生代表说可以用手机或相机拍摄水钟和秒表的时间，方便比较和分析等。教师对学生代表的汇报给予肯定和鼓励，然后说：“同学们设计的方案都很有创意。我们可以综合大家的方案，设计一个更加完善的方案。下面，我来给大家介绍一下我们的方案。” 展示方案 教师用课件展示测试水钟的方案，介绍方案的目的、材料、步骤和注意事项。教师说：“同学们，我们的方案目的是测试水钟的计时准确性，材料有制作好的水钟、秒表、记号笔、纸等，步骤如下： 第一步，把制作好的水钟放在桌子上，用透明胶带把秒表固定在桌子上，方便观察时间。 第二步，用秒表计时，同时让水从水钟的盖子上的小孔中流出。 第三步，当秒表显示 1 分钟时，用记号笔在纸上记录下水钟的时间和秒表的时间，以及两者的时间差。 第四步，重复第三步，分别记录下 3 分钟和 6 分钟时水钟的时间和秒表的时间，以及两者的时间差。 第五步，分析测试结果，判断水钟的计时准确性。如果水钟的时间与秒表的时间相差不大，就说明水钟的计时准确性较高；如果水钟的时间与秒表的时间相差较大，就说明水钟的计时准确性较低。 我们的方案注意事项有以下几点： 第一，在测试水钟时，要保持安静，避免干扰。 第二，在记录测试结果时，要准确无误，避免误差。 第三，在分析测试结果时，要客观公正，避免主观偏见。 第四，在测试结束后，要及时清理材料，保持环境整洁。” 最后，教师进行课堂分析总结。

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