资源简介

第 2 课 用水计量时间
【教学目标】
科学观念
认识水钟是古代重要计时工具，知道水流速度会受水位高低影响；
了解水流速度不均匀会影响计时准确性。
科学思维
根据水流实验数据，分析水位与水流快慢的关系；
推理出使水流匀速流动的方法，对比不同水钟结构的计时效果。
探究实践
动手完成水流速度测量实验，记录不同水量对应的流出时间；
多次重复实验，对比实验数据差异，尝试调控水流速度。
态度责任
体会古人设计水钟的创新思维；
认识到重复实验能减小误差，培养严谨的实验态度和安全操作意识。
【教学重难点】
重点：了解水流速度的变化规律，了解水钟的计时原理。
难点：理解水位变化导致水流速度改变的原因；推理并尝试实现水流匀速滴落。
【教学准备】
教学课件（含实验视频：测量水流速度）、A4 纸、秒表、航空杯、饮料瓶、量筒、水、烧杯、铁架台、大小吸管、热熔胶枪、小刀等。
【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：通过上节课的学习，我们已经知道古人曾用太阳钟、燃香钟计时。提出疑问：这些方法在计时时是否存在缺陷？ 学生思考回答。（预设：日晷、圭表受天气影响，只能在天气晴朗的白天使用；燃香钟不能连续计时。） 用课件展示古代水钟图片，介绍人们还曾利用水来计时。 聚焦问题：他们是怎么设计用水来计时的呢？ 我们就来学习—— 用水计 量时间。
探索：观察现象，发现规律 （20 分钟） 活动一：探究水是怎样被用于计量时间的 1. 组装装置，观察水流的速度。 教师出示简易水钟，并讲解如何制作（播放实验视频演示，见课件）。 学生分组制作简易水钟。
教学环节 教学活动
探索：观察现象，发现规律 （20 分钟） 组装好后提出实验任务：在塑料瓶中装 200 毫升水，下面用量筒接住流出 的水。仔细观察水流速度是否均匀。 学生小组活动，并交流、汇报。 （预设：学生之间存在不同意见，部分学生发现水流的速度是均匀的，也有部 分学生发现水流的速度并不均匀。） 思考：如何用更精确的办法来测量水流速度是不是均匀的？ 引导学生回顾燃香实验，初步确定实验方案。 2. 测量水流速度的变化。 教师用课件展示实验步骤。 小组讨论，记录推测时间。 学生在推测的基础上进行实际测量。 分析数据，交流、汇报，得出结论：水在向下流动的过程中不是匀速的 。流完前 50 毫升水的时间与流完前 100 毫升、150 毫升水所用的时间不成倍比关 系。随着瓶内水位下降，水流速度越来越慢。 3. 提出质疑，引导学生猜测：古人是如何克服水位不同，水的流速不同这个问题的？ 生：不断往上面一个瓶子加水，再次测量。 活动二：观察古代水钟 展示古代水钟示意图，思考古人设计四层铜壶滴漏的原因。 学生观察，得出结论：保持水位不变则水流速度也会保持不变。
研讨：归纳原理，辨析局限 （10 分钟） 汇报交流：塑料瓶中的水流速度是均匀的吗？怎么保证水流速度均匀？ 教师引导总结规律：塑料瓶中的流水速度是不均匀的，需要不断地往塑料 瓶中加水。 探究：用四层铜壶滴漏和四倍大的铜壶滴漏那个计时更准？ 辩证分析：用四层铜壶滴漏是为了保证水流速度均匀，与滴漏的大小没有 关系。
拓展：学以致用，延伸生活 （15 分钟） 生活链接：医生给病人输液的时候，药流下的速度是均匀的，这是怎么做 到的？ 引导学生思考。（输液软管上有一个控制水流速度的开关—— 滚轮夹式调速器）
板书设计
【教学反思】
由于孔径大小影响水流的速度，在给每组瓶盖扎孔时尽量保持孔径大小相同，这样学生会发现“相同装置，同等水位，流出等量水的时间基本相同”。若小组间测得的时间有较大差距，要让学生知道是由于孔径不同造成的，这样也能使学生明白“ 不同装置，同等水位，流出等量水的时间不同。”实验过程中，要引导学生注意力集中，组内成员默契合作。本节课先回顾上节课学过的古人计时的方法，让学生加深对“ 古人是通过寻找自然界有规律运动的物体或事件来帮助记录时间推移的轨迹”这一概念的理解，进而提出“水是否以固定的速度往下流”的问题来引发学生思考。
在“探索一”中，通过“观察水流速度”实验，有些学生可能认为水流速度是均匀的，有些则认为是不均匀的，接着通过“ 探索二”中的“ 测量水流速度”实验，他们会发现从塑料瓶中流出相同量的水所需的时间基本是一定的，但是在“ 探索三”中又发现，水位不同，水流的速度不同，并为进一步实现使水以固定的速度往下流找到了对策，即保持水位相同。在获得这些知识以后，在“ 探索四” 中再结合教科书提供的古代“ 受水型”水钟的图片，来研讨“ 古人如何保持水钟里的水以固定的速度往下滴”的问题便顺理成章，从而圆满地达到本课各项教学目标。

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