资源简介

用水计量时间
一、基本信息
课题 用水计量时间 课型 新授课
课时 1课时 教材 教科版《科学》六年级上册 第四单元计量时间 第2课
年级 六年级 学科 科学
教法 讲授法、演示法、小组讨论法、实验法 教具 透明塑料瓶（底部去掉）、瓶盖（扎直径约2毫米小孔）、烧杯、量筒、水、弹簧止水夹、秒表、四层铜壶滴漏图片或课件、记录单
【教学目标】 1. 知识目标：知道水钟是利用水流速度均匀的原理计时的工具，了解古代水钟的基本结构。 2. 能力目标：能观察水流速度，测量不同水量所需时间，发现水位下降导致水流变慢的规律。 3. 情感态度价值观目标：培养实验操作和数据分析能力，体会古人在计时工具设计中的智慧。
【教学重难点】 重点：通过测量水流速度实验，发现水位变化会影响水流速度。 难点：能理解古人设计多级水钟是为了保持水位恒定，实现均匀计时。
二、教学过程
环节一 解读目标，检查预习 (2~3分钟) 问题导入：用水计时的工具叫作水钟。古人是怎样设计水钟的呢？学生自由发言。 检查预习：请学生说说预习中思考的水钟的原理。 明确任务：本节课将探究水流与时间的关系。 【预设回答】生1：水一滴一滴流，可以数滴数。生2：水流完需要一定时间。 交流对水钟的初步认识。 生1：水一滴一滴流，可以数滴数。生2：水流完需要一定时间。 分享预习中对水钟原理的思考。 明确本课探究水流与时间的关系。 从“日影、燃香、蜡烛之外，人们还发明了用水计时”引入，以“古人怎样设计水钟”聚焦，引发学生对水流计时原理的探究兴趣。 【知识点】用水计时的工具叫作水钟。
环节二 观察水流速度 (6~7分钟) 教师出示实验装置，讲解制作方法：取一个透明塑料瓶，将其底部去掉，倒过来盛水，在瓶盖上扎一个直径约2毫米的小孔，让水可以从小孔中缓缓流出。 强调安全提醒：使用剪刀、扎孔器时请注意安全。 组织学生分组制作实验装置，观察水流速度是否保持均匀。 提问：水流速度均匀吗？ 【预设回答】随着水位下降，水流速度逐渐变慢。（不均匀） 【关键追问】“刚倒水时和快流完时，水流有什么不同？”引导学生对比观察水位高低与水流快慢。 【易错点】学生容易只看孔口不看水位，强调对比观察不同水位时的水流状态。 小结：水位高时水流快，水位低时水流慢。水流速度不是均匀不变的。 按方法制作实验装置：底部去掉的塑料瓶倒置，水从瓶盖小孔缓缓流出。 观察水流速度是否保持均匀。 生：随着水位下降，水流速度逐渐变慢。 生：不均匀。 对比刚倒水时和快流完时的水流状态。 通过制作简易流水装置并观察水流，让学生直观发现水位高低与水流快慢的关系，为理解水钟设计原理打下基础，落实重点。 【知识点】水位高时水流快，水位低时水流慢，水流速度不是均匀不变的。
环节三 测量水流速度 (8~9分钟) 讲解实验步骤：往瓶中倒入200毫升水，让水从瓶盖的小孔中流出，用烧杯接住流出的水。测量烧杯内的水积聚到50毫升用了多长时间。 提出任务：预测一下，当烧杯中的水积聚到100毫升、150毫升时，分别需要多长时间，然后进行实际测量并记录观测结果。 组织学生分组实验，完成记录单，记录推测时间和实际时间。 组织学生汇报数据：50毫升用时较短，100毫升用时较长，150毫升用时更长。 提问：为什么后续50毫升用时更长？ 【预设回答】水位降低，水流速度变慢。 【关键追问】“每个50毫升用时相差多少？差距为什么会越来越大？”引导用水位变化解释数据规律。 【易错点】学生容易把水积聚变慢归因于烧杯问题，强调变量是瓶内水位的下降。 小结：水位高低影响水流快慢。 预测100毫升、150毫升所需时间。 分组实验：测量烧杯内的水积聚到50毫升、100毫升、150毫升所用时间。 完成记录单，记录推测时间和实际时间。 汇报：50毫升用时较短，100毫升用时较长，150毫升用时更长。 生：水位降低，水流速度变慢。 先预测后实测的对比实验让学生用数据发现“等量水量用时递增”的规律，把定性观察上升为定量分析，落实重点。 【知识点】水位高低影响水流快慢；随水位下降，相同水量所需时间越来越长。
记录单：测量水流速度（环节三用，仿课本记录单）
烧杯内的水量 推测时间 实际时间
50毫升 —
100毫升
150毫升
环节四 让每次流出水量的时间相同 (8~9分钟) 提问：怎样才能让每次流出50毫升水量的用时相同？ 【预设回答】保持瓶中水位不变（不断加水）或每次从同样水位开始。 讲解方法：将烧杯内的水全部重新倒回瓶子中，让水从小孔中流出，测量烧杯内的水再次积聚到50毫升用了多长时间；也可以在流水时不断从上面加水。 说明：为了控制水流的断和开，可夹上或取下弹簧止水夹。 组织学生分组实验，重复多次，观察结果是否相同。 组织学生汇报：如果水位相同，每次用时基本一致；如果水位降低，用时变长。 【关键追问】“哪种方法更接近水钟的设计？”引导发现保持水位恒定才是根本办法。 【易错点】学生容易忽略每次起始水位要一致，强调控制起始条件相同才能比较。 小结：保持水位恒定就能使水流速度均匀，实现准确计时。 思考并交流让每次流出50毫升用时相同的方法。 生1：把流出的水倒回去重流。生2：流水时不断从上面加水。 分组实验，重复多次，观察测量结果是否相同。 生：水位相同，每次用时基本一致；水位降低，用时变长。 使用弹簧止水夹控制水流的断和开。 学生亲历“控制水位—重复实验—发现规律”的过程，自主得出保持水位恒定才能均匀计时的结论，为理解多级水钟做好铺垫，突破难点。 【知识点】保持水位恒定就能使水流速度均匀，实现准确计时。
记录单：测量水流速度（环节四用，仿课本记录单）
烧杯内的水量 第一次 第二次 第三次
50毫升
环节五 观察古代水钟 (4~5分钟) 教师出示元代铜壶滴漏（四层铜壶滴漏）图片，组织学生观察其结构。 提问：古人设计四层铜壶滴漏来计时，原因是什么？ 【预设回答】用多级水壶保持最底层水位恒定，从而使滴水速度均匀，实现准确计时。 讲解：上面几层水壶不断给最下层补水，使最下层的壶水位基本保持不变，从最下层漏出的水滴速度就保持均匀。 【关键追问】“用一个四倍大的铜壶滴漏来计时行不行？”引导对比理解多级设计比单纯加大水壶更准确。 【易错点】学生容易认为水壶越大计时越准，强调关键是水位恒定而不是水量多。 小结：古代水钟通过多级设计保持水位恒定，体现了古人在计时工具设计中的智慧。 观察元代铜壶滴漏的结构。 思考古人设计四层铜壶滴漏的原因。 生：用多级水壶保持最底层水位恒定，使滴水速度均匀，实现准确计时。 对比思考四层铜壶滴漏与一个四倍大铜壶滴漏哪个更准确。 生：多级设计更准确。 把上一环节“保持水位恒定”的实验结论迁移到古代水钟的结构分析上，让学生真正理解多级设计的科学道理，体会古人智慧，突破难点。 【知识点】四层铜壶滴漏用多级水壶保持最底层水位恒定，使滴水速度均匀，实现准确计时。
环节六 研讨 (5~6分钟) 组织研讨问题1：塑料瓶中水流出的速度是均匀的吗？用流水可以帮助我们计时吗？ 【预设回答】改进前的塑料瓶中水的流速不均匀。在精准控制流水速度时，可以用流水来计时。 组织研讨问题2：怎样能让水匀速地往下流？ 【预设回答】保持上方塑料瓶内水的水位高度不变。 组织研讨问题3：用四层铜壶滴漏与用一个四倍大的铜壶滴漏来计时，哪个更准确？ 【预设回答】四层铜壶滴漏更准确，因为它能保持最底层水位恒定，滴速均匀；四倍大的铜壶水位变化大，滴速不均匀。 【易错点】学生容易认为容量大就更准确，用上一环节实验结论纠正：关键是水位恒定。 小结：流水能否准确计时，取决于能否保持水位恒定、使流速度均匀。 交流塑料瓶水流速度是否均匀及流水能否计时。 生：改进前流速不均匀；精准控制流水速度时可以计时。 生：保持上方塑料瓶内水的水位高度不变，水就能匀速往下流。 比较四层铜壶滴漏与四倍大铜壶滴漏的准确性并说明理由。 生：四层铜壶滴漏更准确。 三个研讨问题从现象到方法再到方案比较，引导学生完整表达“水位恒定—流速度均匀—计时准确”的因果链，巩固核心概念。 【知识点】保持上方容器水位高度不变，水才能匀速往下流；多级水钟比单纯加大水壶计时更准确。
环节七 拓展与总结 (2~3分钟) 讲解拓展：医生给病人输液的时候，药液滴下的速度是匀速的，这是怎样做到的？ 【预设回答】输液装置上有控制装置，能保持药液滴下速度均匀。 讲解：输液瓶上方有进气口补充空气，软管上有滴壶和调速器，共同保持药液匀速滴下，这与水钟保持水位恒定的道理相通。 结合板书带领学生梳理：水流速度与水位有什么关系？怎样让水匀速下流？古人怎样设计水钟？ 总结：人们不断改进计时工具，让计时越来越准确。 【易错点】学生容易只答“夹子夹住”，引导从保持水位（液压）恒定的角度理解。 小结：保持水位（液面）恒定是让流体匀速流出的关键。 思考输液时药液匀速滴下的原因。 生：输液装置能保持药液匀速滴下。 理解输液装置与水钟原理的相通之处。 看着板书梳理本课知识。 生：水位恒定，水流就均匀，计时就准确。 输液装置的拓展把水钟原理迁移到生活场景，帮助学生理解“保持液面恒定”的普适价值；总结梳理全课因果链，落实拓展。 【知识点】输液装置通过保持药液液面恒定使药液匀速滴下，与水钟保持水位恒定的原理相通。
三、板书设计
用水计量时间 水位高→水流快；水位低→水流慢；水流速度不均匀 保持水位恒定→水流速度均匀→计时准确 四层铜壶滴漏：多级水壶保持最底层水位恒定

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