资源简介

第 3 课 做个水钟
【教学目标】
科学观念
1. 区分泄水型、受水型两种水钟的结构与计时原理；明白水钟精准计时的核心是保证水流匀速滴落。
科学思维
结合水的流动特点设计水钟方案，根据测试数据分析计时误差产生的原因；
思考刻度均匀分布的设计思路。
探究实践
依据设计方案，利用塑料瓶等材料制作计时 10 分钟的水钟；
用秒表多次测试水钟，记录误差并初步调试。
态度责任
乐于动手完成手工制作，主动借鉴他人优秀设计；
遵守工具使用安全规范，培养合作探究的团队意识。
【教学重难点】
重点：设计并制作简易水钟，正确标注时间刻度，完成计时测试。
难点：搭建稳水装置，保证水流匀速；控制水钟计时误差在规定范围内。
【教学准备】
教学课件（含实验视频：做个水钟）、铁架台、剪刀、美工刀、塑料瓶、直尺、胶带、记号笔、秒表等。
（绿卡图书交流科学问题）
【教学过程】
教学环节 教学活动
聚焦：回顾旧知，引入新法 （5 分钟） 回顾：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。 揭题：通过上节课的学习，我们知道水可以用来计时，也了解了古代水钟的计时原理。今天我们就将知识用于实践，做一个计时 10 分钟的水钟。（板书：我们的水钟）
探索：设计制作水钟（20 分钟） 活动一：设计水钟 明确任务：课件出示泄水型和受水型水钟的模型图片。今天我们要制作一个可以计时 10 分钟的水钟，要求刻度均匀。 制订方案 提问：你们准备做一个什么类型的水钟？（预设：受水型。） 需要哪些材料？（预设：塑料瓶、剪刀、工字钉、秒表、记号笔……）你们打算怎 样控制水流的速度？（预设：通过控制滴孔的大小和水位的高度来控制水流的速度。）如何来划分 10 分钟的时间刻度？（预设：让水一直滴 10 分钟，每隔一分钟画一条刻度。）
教学环节 教学活动
探索：设计制作水钟（20 分钟） 布置任务：引导学生分组讨论设计方案，用图文结合的方式画出设计图。 交流：指导学生汇报交流各自小组的设计，互相点评补充，完善自己小组 的设计方案。（教学提示：设计方案是否完善是制作水钟的关键，这部分要引导学 生不断思考，完善设计，并清楚地知道自己的操作过程。） 根据设计方案制作 1. 提问：课堂上的制作时间有限，应该怎样更快地标出 1～10 分钟的时间刻 度？（预设：确定合适的滴水速度，由秒表计时，用记号笔在塑料瓶壁上标出水流出 1 分钟和 5 分钟时的刻度，然后依据水位推算并标出 10 分钟内的其他时间刻度。） 2. 布置任务（播放实验视频演示，见课件）：分发制作材料，指导学生按照各 自小组的设计图制作水钟。（教学提示：快速巡视全班并及时指导，如提醒学生避 免打孔过小或过大，孔过小会导致水流速度过慢，使容器中水位上升变慢，进而影响标刻度时的准确性；孔过大则滴漏的水很快漏完。） 用秒表计时测试 布置任务：根据课堂实际情况，指导学生进行 1 分钟、3 分钟和 6 分钟的计时准确性测试。 交流：引导学生交流自制水钟的制作过程及计时的准确性。
研讨：归纳原理，辨析局限 （10 分钟） 汇报交流：我们的哪些设计能让水流匀速流下？ 从其他小组你们有什么 改进方案？ 师生共同总结：影响水钟计时准确性的因素有：容器形状、刻度划分、滴孔大小、水位高低等。
拓展：学以致用，延伸生活 （15 分钟） 生活链接：在碗里打个小孔，放在水盆里面，也能计量时间，你知道它的原 理吗？ 引导学生利用本节课所学知识思考。强调“ 最可靠的方法是多种方法结合使用，互相验证”。 课堂总结：水流速度均匀可以用来计时。 布置实践任务：回家自己尝试做一个这样的计时工具并在小碗上标上刻度。
板书设计 第 3 课 做一个水钟 明确任务→设计方案→制作→测试
【教学反思】
在前一课的教学中，学生完成了“ 观察水流速度”和“ 测量水流的速度及变化”的实验，对将流水作为计时工具及其原理有了一定的理解，也有了制作水钟的欲望和理论基础。所以，在本课的教学中，首先直接向学生出示本课的任务，然后引导学生就水钟类型、水钟计时原理、控制水流速度、刻度设置四个方面开展讨论，建构水钟的理论模型，用画图的方式设计水钟。再引导学生按照
自己的设计加工、组装水钟，并且将做好的水钟与钟表对照，根据测得的结果判断自己的水钟计时是否准确。最后，组织学生反思，引导学生充分研讨，让他们自己提出改进措施，并通过对水钟评估与改进，树立创新意识并进一步了解技术的核心是发明，是人们对自然的利用和改造。
本课的教学让学生经历了一个“明确问题—设计方案—实施方案—测试”的探究活动过程，由此让他们意识到，一项科学成果要想经得起实践的检验，就必须不断反思和改进，逐步完善。

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