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3.3《我们的水钟》
（教科版）五年级
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3.3《我们的水钟》
我们已经了解水钟利用水流计时，今天大家能不能自己设计制作一个计 10 分钟的水钟呢？
新知导入
任务
人们曾用一个底部钻有小孔的碗, 放在水 中, 让碗慢慢下沉来计量时间。 我们可以做一 个类似的计时器。让我们制作一个计时10分钟的水钟。
探究新知
小组讨论，围绕 “材料”“漏水速度控制”“时间刻度划分” 三个提示问题
提示：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？
用画图的方法把我们的设计方案表示出来。
·按照自己的设计，力加工组装我们的水钟。
·确定制作流程。
·分别标出1～10分钟的时间刻度。
用钟表测试自制的 水钟计时是否准确。
根据测试结果,改进我们的水钟。
提示：我们的水钟计时准确吗？制作简单吗？
除了水，还可以用哪些能流动的物体来制作计时工具？
课堂练习
制作水钟时，控制漏水速度的关键是（ ）。
A. 漏水孔的大小
B. 容器的颜色
C. 水的多少
划分水钟时间刻度，应该先（ ）。
A. 随意画刻度
B. 测量一定水量流出的时间
C. 直接按照想象画
水钟计时不准确，可能是因为（ ）。
A. 漏水速度不稳定
B. 水的颜色
C. 容器的形状
B
A
A
课堂练习
判断题
制作水钟时，设计方案不重要，直接制作就行。（ ）
水钟的漏水速度只和漏水孔大小有关。（ ）
测试水钟后，根据结果改进水钟，能让它计时更准确。（ ）
√
×
×
同学们，今天我们设计并制作了计 10 分钟的水钟，经历了设计、制作、测试、改进的过程。知道控制漏水孔大小、保持水位等能让水钟计时更准，还了解到沙子等也能做计时工具。
我们的水钟
设计：材料、漏水速度控制、时间刻度划分
制作：加工组装、刻度绘制
测试：用秒表测准确性
评估改进：分析问题（漏水不稳等）→改进（保持水位等）
拓展：沙漏（沙子流动计时）
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教科版五年级科学上册核心素养教学设计
教材分析
本课是五年级上册 “计量时间” 单元的实践课，聚焦制作计 10 分钟的水钟。教材引导学生经历设计、制作、测试、评估与改进水钟的过程，结合对漏水速度控制、时间刻度划分的思考，培养学生的工程设计与实践能力，体现 “做中学” 的理念，让学生在实践中深化对水钟计时原理的理解。
学情分析
五年级学生经过前两课学习，对水钟计时原理（利用水流）有一定认识，但在实际设计制作水钟时，对控制漏水速度、划分时间刻度等工程问题缺乏经验。他们具备一定的动手能力和创新思维，喜欢实践操作，但需要教师在设计思路和制作技巧上给予指导。
核心素养分析
科学观念 进一步理解水钟利用水流（控制均匀漏水）计时的原理，知道通过设计可制作出计时工具。 科学思维 通过设计、制作、测试水钟的过程，培养工程思维（如问题解决、优化设计），能分析水钟计时不准确的原因并提出改进方法。 探究实践 参与水钟的设计、制作、测试与改进全过程，学会工程设计的基本流程（设计方案→制作→测试→评估改进），提升实践操作与问题解决能力。 态度责任 激发对工程设计与制作的兴趣，培养严谨、务实的科学态度和勇于改进的创新精神。
教学重点
设计并制作计 10 分钟的水钟；测试水钟并进行评估改进。
教学难点
设计水钟时控制漏水速度的方法；准确划分 10 分钟的时间刻度。
教具准备
塑料瓶（2 个，一个做漏水容器，一个做接水容器）、剪刀、锥子、计时器（秒表）、马克笔、胶带；设计方案记录单。
教学过程
教学环节 教师活动、学生活动以及设计意图
一、导入新课 教师活动：回顾古代水钟的计时原理，提问：“我们已经了解水钟利用水流计时，今天大家能不能自己设计制作一个计 10 分钟的水钟呢？” 学生活动：结合回忆，交流对制作水钟的期待与初步想法。 设计意图：回顾旧知，自然引入水钟制作任务，激发学生实践兴趣。
二、讲授新课 （一）聚焦：制作计 10 分钟的水钟 教师活动：提出任务 “人们曾用底部钻有小孔的碗沉水计时，我们来做一个类似的、计 10 分钟的水钟。思考制作水钟需要的材料、控制漏水速度的方法、划分 10 分钟刻度的方式。” 学生活动：小组讨论，围绕 “材料”“漏水速度控制”“时间刻度划分” 三个提示问题，初步思考水钟制作的关键要点。 设计意图：聚焦制作任务，明确核心问题，为设计方案做准备。 （二）探索：水钟的设计与制作 设计方案 教师活动：发放 “设计方案记录单”，指导学生用画图和文字结合的方式，记录水钟的设计（包括材料选择、漏水容器与接水容器的设计、漏水孔大小设计、时间刻度划分方法等）。巡视指导，引导小组交流完善设计。 学生活动：小组合作，完成设计方案，明确制作步骤与关键设计点（如漏水孔大小影响漏水速度，可通过试验调整；时间刻度可先测一定水量流出的时间，再推算划分）。 设计意图：培养工程设计思维，让学生先规划再制作，提升设计能力。 制作水钟 教师活动：讲解制作安全注意事项（使用锥子、剪刀时注意安全），发放制作材料，指导学生按照设计方案加工组装水钟（如用锥子在一个塑料瓶瓶盖扎孔做漏水容器，另一个塑料瓶做接水容器，用胶带固定等），并在接水容器上划分 10 分钟的时间刻度（可先测量少量水流出的时间，再推算出 1 分钟、2 分钟…… 对应的水位线）。 学生活动：分组进行水钟制作，遇到问题（如漏水孔大小不合适、刻度划分困难）时，小组内讨论或向教师求助，调整设计与制作。 设计意图：让学生经历动手制作过程，锻炼实践操作能力，体会工程制作中的问题解决。 （三）研讨：水钟的测试与评估 测试水钟 教师活动：指导学生用秒表测试自制水钟计时是否准确（如让水从漏水容器流出，观察接水容器中水位到达 10 分钟刻度线的时间是否为 10 分钟），记录测试结果。 学生活动：分组进行水钟测试，认真计时，记录水钟计时的准确性（如实际用了 11 分钟才到 10 分钟刻度线，说明计时偏慢）。 评估与改进 教师活动：组织学生研讨 “我们的水钟计时准确吗？制作简单吗？”，引导学生分析水钟计时不准确的原因（如漏水孔大小变化、水位下降导致漏水速度变慢等），并提出改进方法（如保持漏水容器水位稳定、调整漏水孔大小等）。 学生活动：小组交流测试结果与分析，分享水钟的优点与不足，提出改进方案（如给漏水容器加补水装置保持水位，更换更合适的漏水孔等）。 设计意图：通过测试与评估，培养学生的反思与优化能力，深化对水钟计时原理的理解。 （四）拓展：其他流动物体计时工具 教师活动：展示沙漏图片，提问：“除了水，还可以用哪些能流动的物体来制作计时工具？” 学生活动：小组讨论，列举沙子、油等，并交流这些物体制作计时工具的思路（如沙漏利用沙子流动）。 设计意图：拓展学生对计时工具的认识，激发对其他计时方法的探究兴趣。
三、课堂练习 选择题 制作水钟时，控制漏水速度的关键是（ ）。 A. 漏水孔的大小 B. 容器的颜色 C. 水的多少 答案：A 划分水钟时间刻度，应该先（ ）。 A. 随意画刻度 B. 测量一定水量流出的时间 C. 直接按照想象画 答案：B 水钟计时不准确，可能是因为（ ）。 A. 漏水速度不稳定 B. 水的颜色 C. 容器的形状 答案：A 判断题 制作水钟时，设计方案不重要，直接制作就行。（ ） 答案：× 水钟的漏水速度只和漏水孔大小有关。（ ） 答案：×（还和水位等因素有关） 测试水钟后，根据结果改进水钟，能让它计时更准确。（ ） 答案：√
四、课堂小结 同学们，今天我们设计并制作了计 10 分钟的水钟，经历了设计、制作、测试、改进的过程。知道控制漏水孔大小、保持水位等能让水钟计时更准，还了解到沙子等也能做计时工具。
板书设计
我们的水钟 设计：材料、漏水速度控制、时间刻度划分 制作：加工组装、刻度绘制 测试：用秒表测准确性 评估改进：分析问题（漏水不稳等）→改进（保持水位等） 拓展：沙漏（沙子流动计时）
教学反思
成功之处 学生积极参与水钟的设计与制作，经历了完整的工程实践过程，对水钟计时原理的理解更深刻；研讨环节中，学生能较好地分析问题并提出改进方法，工程思维得到锻炼。 不足之处 部分小组在制作时对漏水孔大小的调整不够精准，导致测试时计时误差较大；课堂时间有限，个别小组的改进环节不够充分。 教学建议 后续可增加课前对漏水孔大小与漏水速度关系的小试验，让学生更精准设计；适当延长课堂时间，或在课后安排拓展改进活动，让学生有更充分的时间优化水钟。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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