资源简介

课题 《用水计量时间》 课型 新授课 授课 时间
教学 目标 1.明确在初始水位和孔径不变的情况下，流出相同水量所需的时间一致；当保持水位不变时，水流的速度也保持不变。认识到水流的这一特点可用于计时。 2.理解古代水钟利用水流特点进行计时的原理。 3.能够通过设计并进行实验，发现影响水流速度变化的主要因素。 4.仔细观察古人利用流水计时的装置，结合自己的实验探究，准确阐述这些装置计时的方法。
教学 重点 多次进行观测、记录一定容器中流出一定量的水需要的时间，并深入分析水流速度的变化情况。 培养学生在小组观测活动中的默契配合，确保获得准确的数据。
教学 难点 引导学生理解水流速度变化与水位变化之间的关系，并能够运用实验数据进行解释。 帮助学生将实验探究中获得的知识应用到对古代水钟计时原理的理解和现代水钟的设计制作中。
教学设计
教具 准备 课件
教学过程 复备课
（一）创设情境，引入新课 播放一段关于时间流逝的视频，视频中除了展示日出日落、四季更替、时钟指针的转动等画面外，还加入一些古代人们在不同场景中对时间的需求以及因时间不准确而带来困扰的情景。比如，古代农民在播种时因无法准确判断时间而导致农作物生长不良；古代商人在交易时因时间不准确而引发纠纷等。这样可以让学生更加深刻地感受到时间的不断流逝和计时的重要性。 提问：“同学们，我们已经知道古人曾用太阳计时，用燃香钟计时，但是这些方法都有各自的缺陷。你们还知道古人有哪些计时方法吗？” 学生自由发言，分享自己对古人计时方法的了解。有的学生可能会提到水钟，教师适时引出本节课的主题 —— 用水计量时间。 设计意图：通过创设更加丰富的情境和提问，激发学生的学习兴趣和好奇心，引导学生更加深入地思考古人的计时方法，为新课的引入做好铺垫。 （二）回顾聚焦：水能计时吗 教师简单回顾前一课的内容，不仅提及太阳钟和燃香钟的缺陷，还可以展示一些具体的例子，如在阴天太阳钟无法使用，燃香钟受环境因素影响较大等。然后提问：“我们已经知道古人曾用太阳钟、燃香钟计时，但这些方法都有各自的缺陷。那么，水真的可以用来计时吗？” 教师出示古代水钟的图片，可以是不同类型的古代水钟，如受水型水钟、泄水型水钟等。让学生观察并思考水钟的工作原理。在学生观察图片时，教师可以提出一些引导性的问题，如 “你们觉得这个水钟是如何工作的呢？”“水在这个水钟中起到了什么作用？” 等。 学生观察图片后，进行小组讨论，分享自己对水钟计时的看法。教师可以给每个小组发放一些便签纸，让学生把自己的想法写下来，然后贴在小组的展示板上。这样可以让学生的想法更加清晰地呈现出来，也方便其他小组进行交流和评价。 有的学生可能会认为水可以计时，因为水的流动是有规律的；有的学生可能会持怀疑态度，认为水的流动速度可能不稳定，不能准确计时。教师引导学生思考：“如果水可以用来计时，那么需要满足哪些条件呢？” 教师可以把学生的回答记录在黑板上，以便后续的实验探究进行参考。 设计意图：通过回顾前一课的内容和出示古代水钟图片，以及采用更加互动的方式引导学生思考，引发学生对水能否计时的深入思考，为后续的实验探究奠定更加坚实的基础。 （三）实验探究一：组装装置，观察水流 教师出示简易水钟（漏杯中盛 200 毫升水，下面用量筒接水），提问：“你能组装一个这样的简易水钟吗？组装好后请观察水流速度是否均匀。” 学生小组活动，尝试组装简易水钟。教师在巡视指导时，可以不仅仅是解决组装过程中遇到的问题，还可以对学生的组装方法进行评价和建议。比如，对于组装速度快且准确的小组给予表扬，对于组装过程中出现问题的小组，引导他们分析问题的原因，并提出改进的方法。 组装完成后，学生观察水流速度，并进行小组讨论。学生除了用眼睛观察水流的快慢和用手感受水流的冲击力外，还可以使用一些简单的工具进行测量，如用纸条测量水流的长度，然后根据时间计算水流的速度。教师可以给每个小组发放一些纸条和铅笔，让学生进行测量和记录。 请几个小组代表分享他们的观察结果。在分享过程中，教师可以引导其他小组进行提问和评价，如 “你们为什么认为水流速度是均匀的 / 不均匀的？”“你们使用了什么方法进行观察？” 等。这样可以促进学生之间的交流和思维碰撞，激发他们进一步探究的欲望。 设计意图：通过让学生组装简易水钟并采用多种方法观察水流速度，培养学生的动手能力、观察能力和创新思维能力。同时，让学生在观察中发现问题，并通过交流和评价解决问题，激发他们进一步探究的欲望。 （四）实验探究二：观测水流，水位保持不变，从一定容器中流出等量的水，时间相同 教师提问：“从杯子里的 200ml 水中流出 50ml 水，估计需要多长时间。四人小组商量，怎样配合进行测量？” 学生小组讨论测量方法，教师巡视指导，参与学生的讨论。在讨论过程中，教师可以引导学生思考如何提高测量的准确性，如如何准确读取初始水位和流出水量、如何分工合作才能更加高效等。 请一组学生演示测量方法，其他小组进行评价和补充。教师根据学生的演示和讨论，总结出测量方法和注意事项，如：准确读取初始水位和流出水量、分工合作、重复测量等。在总结过程中，教师可以使用图片或动画的形式进行展示，让学生更加直观地理解测量方法和注意事项。 小组活动，重复两次或者三次测量 200ml 水流出 50ml 需要的时间。教师巡视指导，确保学生操作规范，数据准确。在巡视过程中，教师可以给学生一些小提示，如如何避免水流溅出、如何准确读取时间等。 学生汇报数据并交流。教师引导学生分析数据，看看从相同水位流出相同的水所需的时间是否相同。如果数据存在差异，教师引导学生分析原因，如操作不规范、测量误差等。在分析原因时，教师可以引导学生使用图表的形式进行展示，让学生更加清晰地看到数据的差异和原因。 设计意图：通过让学生测量从相同水位流出相同水量所需的时间，让学生亲身体验水流速度的稳定性，进一步确认 “水位保持不变，从一定容器中流出等量的水，时间相同” 这一科学概念。同时，通过采用多种教学方法，培养学生的实验操作能力、数据分析能力和团队合作能力。 （五）实验探究三：观测水流，水位不同，水流速度变化了 教师提问：“同样的漏杯，水量是 200ml，分别推测流出 50ml、100ml、150ml（根据所需时间和学生的理解程度，也可以测量从 100ml 水中流出 30ml 水、60ml 水、90ml 水），各需要多少时间？” 学生小组讨论并进行推测，教师巡视指导，了解学生的思维过程。在讨论过程中，教师可以引导学生思考水位与水流速度之间的关系，如水位越高，水流速度是否越快等。 小组活动：重复测量从 200ml 水中流出 50ml、100ml、150ml 水分别需要多长时间。教师巡视指导，提醒学生注意操作规范和数据准确性。在巡视过程中，教师可以给学生一些小挑战，如如何在不使用秒表的情况下测量时间等。 小组汇报数据并交流研讨：水流速度变了还是没变？为什么？教师引导学生分析数据，看看水位不同时，水流速度是否发生变化。如果水流速度发生变化，教师引导学生思考原因，如水位变化导致压力变化等。在分析原因时，教师可以引导学生使用模型进行演示，让学生更加直观地理解水位与水流速度之间的关系。 设计意图：通过让学生测量不同水位下流出相同水量所需的时间，让学生发现水流速度与水位之间的关系，进一步认识水流的特点。同时，通过采用多种教学方法，培养学生的实验操作能力、数据分析能力、创新思维能力和团队合作能力。 （六）实验探究四：保持水位不变，水流速度基本不变 教师提问：“我们怎样保持水位不变，让水流速度稳定呢？” 学生小组讨论方法，教师巡视指导，参与学生的讨论。在讨论过程中，教师可以引导学生思考如何利用现有的材料进行创新设计，如使用自动加水装置、利用虹吸原理等。 学生实验：给漏杯不断加水，保持水位不变。测量从漏杯中连续流出 2 个 50ml 所需的时间。教师巡视指导，确保学生操作规范，数据准确。在实验过程中，教师可以给学生一些小提示，如如何控制加水的速度、如何避免水流溢出等。 学生汇报交流：水流速度是否改变。教师引导学生分析数据，看看保持水位不变时，水流速度是否稳定。如果水流速度稳定，教师引导学生总结出 “保持水位不变，水流速度基本不变” 这一科学概念。在总结过程中，教师可以引导学生使用思维导图的形式进行展示，让学生更加清晰地理解水流速度与水位之间的关系。 （七）拓展延伸：怎样制作水钟 教师提问：“刚才这样用水来计时，方便吗？看看古人是如何做的（课件出示古代水钟）。” 学生观察古代水钟，思考并交流它是如何准确计时的。教师引导学生从水流速度、水位控制、结构设计等方面分析古代水钟的计时原理。 教师引导：“如果你来设计制作水钟，你会怎样做？下节课我们将继续探讨。” 学生小组讨论设计方案，教师巡视指导，鼓励学生发挥想象力和创造力。 教师总结：“今天我们通过实验探究了用水计量时间的方法，认识到水流的特点可以用于计时。希望同学们在课后继续思考如何制作水钟，为下节课的学习做好准备。” 设计意图：通过观察古代水钟和讨论设计方案，让学生将实验探究中获得的知识应用到实际问题中，培养学生的知识迁移能力和创新思维能力。同时，为下一节课的学习做好铺垫。 （八）课堂总结，布置作业 教师对本节课的内容进行总结，强调水流速度与水位之间的关系以及用水计量时间的方法。 布置作业： （1）让学生回家后观察生活中的水流现象，思考水流速度与哪些因素有关。 （2）查阅资料，了解更多关于水钟的历史和制作方法，为下节课的设计制作活动做好准备。
教学反思
通过本节课的教学，学生在实验探究中掌握了用水计量时间的方法，认识到水流速度与水位之间的关系。在教学过程中，我注重引导学生进行小组合作学习，培养了学生的合作意识和团队精神。同时，利用多媒体资源和实物模型，帮助学生更好地理解抽象的科学概念和复杂的实验过程。 然而，在教学过程中也存在一些不足之处。例如，在学生进行实验操作时，个别小组的操作不够规范，影响了实验结果的准确性。在今后的教学中，我将更加注重对学生实验操作的指导，确保实验的顺利进行。此外，在讨论和交流环节，部分学生的参与度不够高，我将在今后的教学中采取更加有效的教学方法，提高学生的参与度。

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