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课 题 3.7计量时间和我们的生活
教学内容 五年级上册 课时安排 课时
教学目标 科学观念 学生能说出日晷、水钟、摆钟、手表等计时工具的基本原理和特点，了解其演变过程。 学生能理解精确计时在航天、体育、交通等领域的重要性，如保障安全、公平和秩序。 科学思维 学生能通过比较不同计时工具的准确性、方便程度等，培养分析归纳的思维能力。 学生能结合火箭发射、赛跑等实例，推理精确计时对生活的影响，提升逻辑推理能力。 探究实践 学生能参与“计时工具的比较”活动，完成表格填写，锻炼观察和记录能力。 学生能调查并分享精确计时的事例（如时刻表），培养信息收集和表达技能。 态度责任 学生能认识到时间的价值，养成守时、珍惜时间的习惯。 学生能培养对科学技术的兴趣，形成严谨、负责的科学态度。
教学重点和难点 教学重点： 计时工具的演变历程及其比较（如日晷、水钟到现代钟表）。 精确计时在现代生活中的应用和重要性（如航天、体育、交通）。 教学难点： 理解计时工具的工作原理，如石英晶体的振动规律和原子钟的高精度概念。
教具学具 小组：资料卡 教师：教学课件。
教 学 过 程 （板 书 设 计） (一) 情境导入：挑战“一分钟”（约5分钟） 1.活动：教师提出挑战：“请同学们闭上眼睛，当你感觉正好过去一分钟时，就睁开眼睛并坐下。老师会用秒表秘密计时。” 2.体验与分享：学生活动后，教师公布实际时间。 提问：“为什么大家感受到的‘一分钟’有快有慢？在我们的生活中，有哪些事情是必须严格精确到秒的？” 聚焦课题：学生分享（如火箭发射、赛跑、红绿灯等）。 （预设：我们发现计量时间与我们的生活息息相关） 教师小结：我们的感觉不靠谱，人类一直在寻找更精确的计时方法。今天我们就来探索《计量时间和我们的生活》。 （设计意图：用游戏化情境瞬间吸引学生，让其亲身感受精确计时的必要性，自然引出课题，激发探究欲望。） (二) 探索演进：追溯计时工具的发展史（约15分钟） 1.任务驱动：出示探索活动1的表格（日晷、水钟、摆钟、手表）。提问：“这些工具分别利用了物体运动的什么规律来计时？” （预设：学生思考，并初步提出自己通过这个单元的学习得到的结论或想法） 小组合作：学生小组合作，结合教材图片和已有知识，讨论并填写表格（工具名称、利用的原理、优点、缺点）。 引导学生在小组合作过程中结合资料进行书写。 资料卡： 时间基准 1.日晷仪也称日晷，它的晷面由优质石材制成，表面有时间刻度；它的晷针一般由铜制成。日晷主要是根据日影的位置来计时，是我国古代较为普遍使用的计时仪器。平均误差的范围达到1天误差30分钟左右。 2.我国古代对水钟的发展做出了突出贡献。水钟的主要材料是水和盛水容器，盛水容器可以是木材、青铜或者是陶瓷器等。最著名的例子是北宋初年（大约公元1088年）苏颂设计制造的“水运仪象台”。天文学家苏颂按照宋朝英宗皇帝的诏令进行设计并于公元1090年建成的“水运仪象台”堪称中古时代中国时钟的登峰造极之作。它能达到的最佳准确度是1天误差1分钟左右。 3.机械摆钟是用摆的等时性计时的工具，由钟面和钟摆两部分组成，机械摆钟的钟面一般是有刻度的金属，钟摆由重物和游丝制成，机械摆钟内还有一些齿轮传动装置，将摆的摆动转化为指针的转动。摆钟的误差一般可以达到1天仅误差20秒。 4.石英钟和石英手表主要材料是石英晶体。石英手表计时时，石英晶体受到电池电力影响时，和音叉一样会产生有规律的振动。每个振动都保持严格的相同时间，所以石英钟表可以非常精确地计时，一天之内的误差不会超过1秒。 5.当今计时最精确的是原子钟，一般2000万年误差1秒；2022年原子钟的精度可以达到每3000亿年才误差1秒。 4.汇报与梳理：小组汇报，教师引导总结规律： 从依赖自然（日晷） → 到人造装置（水钟、摆钟） → 到微型化、电子化（手表）。 5.提问：“从这一演变过程中，你发现了计时工具朝着哪些方向发展？” （预设：更精确、更便携、更不受环境限制。） 6.追问：“推动计时工具不断发展的根本原因是什么？” （预设：是人类生产生活不断提出的更高需求。） （设计意图：通过填写表格和高质量的问题链，将零散的知识系统化，引导学生从“是什么”深入到“为什么”，发现工具演变背后的内在逻辑和人类需求的驱动作用。） (三) 聚焦现代：感知精确计时的脉搏（约10分钟） 1.案例分析：出示教材中的三幅图：航天发射、百米赛跑、列车时刻表。 提问：“如果在这三个场景中，计时出现哪怕1秒的误差，分别会导致怎样的后果？” 学生分组选择一案进行深度讨论和后果推理。 （预设：火箭发射失败、比赛结果不公、列车相撞等）。 提问：“现代的手表、手机为什么能这么精确？”引导学生阅读“资料”部分，用音叉振动类比石英晶体的振动。强调“规律的振动”是精确计时的核心。 （预设：学生阅读资料卡，划出核心部分，即规律振动） 介绍巅峰：简要介绍原子钟的惊人精度（2000万年误差1秒），提问：“这样的‘超级时钟’，可能会用在哪些我们想不到的领域？”进一步开阔学生视野。 （预设：如GPS导航、金融交易、深空探测）。 （设计意图：将精确计时的重要性置于真实、严峻的情境中，让学生通过推理后果深刻体会其价值。用类比化解石英钟原理的难点，体现科学从宏观到微观的联系。） (四) 研讨升华：构建“人-工具-生活”的共生关系（约5分钟） 1.提问：“回顾计时工具的发展史，是人类驯服了时间，还是时间塑造了人类文明？” （预设：学生选择自己的观点，并为这个观点提供证据。如：人类驯服时间，让计时越来越准确；时间塑造人类，让人类按照一定的时间表生活） 2.引导总结：教师引导学生理解两者是相互促进的。 3.根据不同的场景，计时工具还能帮助我们有不同的用途。人类需求推动工具发展。 （预设：如航海需要定位，催生了对精准钟表的需求） 4.工具发展重塑人类生活（如精准的钟表催生了现代交通、标准化生产等，让社会运行更高效有序）。 （设计意图：此环节是课堂思维的升华点，将知识提升到哲学与文明的高度，帮助学生建构“科技与人类社会相互作用”的大观念。） (五) 拓展与结课（约5分钟） 1.悬念拓展：讲述“拓展”板块的航海故事。“在没有GPS的年代，船员们竟然用一块钟表就能在茫茫大海上找到自己的位置，这是如何做到的？这背后的秘密，就留给同学们课后去查阅资料，我们下节课再来分享这个奇妙的发现！” 2.课堂小结：总结本课所学，并强调：计时工具的发展史，就是一部人类智慧、探索和追求精确的历史。我们要做时间的主人，科学地安排时间，珍惜每分每秒。 （设计意图：用富有悬念的航海故事结课，既呼应了“人与工具”的主题，又将探究延伸至课外，保持学生持续的探究热情。） 【板书设计】 3.7计量时间和我们的生活 计时原理：物体运动周期性变化的规律 人类需求促进计时工具发展 计时工具帮助人类规划生活
教 学 反 思 本节课以“挑战一分钟”活动成功激发学生兴趣，并围绕计时工具的演变与精确计时的重要性展开探究。学生能通过比较分析理解工具发展规律，并能结合航天、体育等实例体会精确计时的价值。然而，在理解“匀速振动”等抽象原理时，部分学生仍存在困难，且对“人类需求推动科技发展”这一核心观念的体会不够深入。未来可增加石英钟拆解视频或模拟实验，化抽象为具体；在研讨环节应更充分引导学生结合交通工具、学习生活等身边事例，深化对“科技与人类生活相互促进”关系的理解。
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