资源简介

(共16张PPT)
教科版 六年级上册《计量时间》单元
2.用水计量时间
聚焦
我们已经知道日影、燃香、蜡烛可用来计时。有什么不足？
聚焦
除此之外，人们还发明了用水计时的方法。
用水计时的工具叫作水钟。
思考：
和前面的计时工具相比，
水钟有什么优点？
古人是怎样设计水钟的呢？
探索
活动1：观察水流速度
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。仔细观察水流速度是否保持均匀。
探索
活动2：测量水流速度
1.往刚才的瓶中倒入200毫升水，让水
从瓶盖的小孔中流出，用烧杯接住
流出的水。
2.测量烧杯内的水积聚到50毫升用
了多长时间。
3.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。
4.进行实际测量并记录观测结果。
探索
活动2：测量水流速度
探索
活动2：测量水流速度
瓶盖打孔的塑料瓶
计时器
烧杯
铁架台
探索
活动3：思考怎样才能让每次流出50毫升
水量的用时相同
1.将烧杯内的水全部重新倒回瓶
子中，让水从小孔中流出，用
烧杯接住从瓶中流出的水，测
量烧杯内的水再次积聚到50毫
升用了多长时间。
2.重复多次实验，观察测量结果
是否相同。
流。
探索
活动3：思考怎样才能让每次流出50毫升
水量的用时相同
探索
活动3：思考怎样才能让每次流出50毫升
水量的用时相同
铁架台
计时器
烧杯
水钟模型
溢水孔
旋钮
（可控制水流断和开）
探索
活动3：思考怎样才能让每次流出50毫升
水量的用时相同
探索
活动4：观察古代的水钟
思考：
古人设计四层铜壶滴漏
来计时的原因。
研讨
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
水的流速是不均匀的。
水位越高，流速越快；
水位越低，流速越慢。
流水可以帮助计时，
但需保持水的流速不变。
研讨
2. 怎样能让水匀速地往下流？
① 流水过程中不断向瓶内加水，保持瓶内水位高度不变。
② 把下方容器接住的水重新倒回上方水瓶，维持水位稳定。
③ 使用上下双瓶结构，上方小瓶持续供水，让出水瓶水位
始终不变。
研讨
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
四层铜壶滴漏更准确。
单层大铜壶随时间推移，水位下降，水流变慢；
四层铜壶可持续补水，维持水位稳定，水流速度均匀，计时误差更小。
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
输液瓶有一根通气管与空气连通，空气持续进入瓶内，且通气管与滴液管齐平，滴液管处的水压始终保持稳定，所以药液能匀速滴落；
同时管路的止水夹可以微调，控制滴速均匀。《用水计量时间》教学设计
【教材分析】
本课是《计量时间》单元第二课时，承接上一课《时间在流逝》，在日影、燃香、蜡烛计时有所不足的基础上，引入水钟这种全天候计时工具，对应核心概念 “有规律的变化可用于计量时间”。
本课内容分为四大板块：聚焦部分通过对比日晷、燃香的使用局限，引出水钟，抛出核心问题：古人如何设计水钟计时；探索部分设置递进实验，依次直观观察水流、测水流速度、探究让水流匀速的方法、观察四层铜壶水钟，从定性观察到定量测量，再到问题解决和原理剖析；研讨围绕本科核心，分析了自然水流不均的原因、稳定水流的办法和多层铜壶计时优势；最后通过结合医院输液装置，联系技术与生活。
本课在本单元中有承上启下作用。本单元主题是认识计时工具的发展。前一课的学习中，学生知道燃香钟受外界因素大，因此开始认识和研究水钟，但水钟的准确性和方便性仍有所不足，进而后续引导学生进阶到摆钟的研究，不断推动学生认知发展。
【学情分析】
六年级学生通过上一课学习已掌握“规律事物可计时”的基础认知，能完成简单分组测量实验，但存在以下认知难点：肉眼难以察觉水流速度细微的变化，容易误以为全程流速一致；难以自主关联“水位高低”与“水流快慢”的关系；
无法理解多层铜壶令水流速度均匀的原理，分不清单层与多层水钟的误差差异。 因此课堂需要依托分层动手实验、数据记录、古代水钟图片直观展示，用实
证数据突破抽象原理，贴合学生具象化学习特点。
【教学目标】
科学观念：
知道自然装置下随着水位下降、水流速度由快变慢；当水位恒定时，水流速
度均匀，匀速流水可用来计时；
认识古代四层铜壶滴漏的稳压结构，明白水钟不受昼夜、阴雨限制，可全天计时。
科学思维：
能够根据实验数据推理水位与流速的关联，辩证分析单层、多层水钟计时误差的差异；
2. 结合生活输液装置，迁移认识保持水流匀速的原理。
探究实践：
能够完成塑料瓶滴水计时实验，规范完成水量计时、多次重复测量，如实填写记录单；
2. 小组合作讨论使水流匀速的多种方案，分析古代铜壶滴漏的设计原理。
态度责任：
感受古人观察、改进水流计时工具的创新智慧，了解古代科技；
养成重复实验、根据数据得出结论的严谨探究习惯。
【教学重难点】
教学重点：分组测量水流速度变化，掌握水位影响水流速度的规律。
教学难点：理解多层铜壶滴漏使水流保持匀速的原理，归纳总结使水流保持匀速的可行方法。
【材料准备】
教师：多媒体课件、四层铜壶滴漏图片、塑料瓶滴水计时实验操作示范视频等。
小组：去底塑料瓶、工字钉、铁架台、秒表、200mL量杯、烧杯、记号笔、实验记录单、抹布。
【教学流程图】
【教学过程】
一、聚焦：古人怎样设计水钟？
复习回顾：师生共同回顾上节课计时工具存在的问题：日晷阴雨天、夜晚不能用；燃香、蜡烛受风干扰，计时误差大。
出示四层铜壶水钟图片，引出新知：古人发明水钟，用水流计时，可以不受昼夜天气约束。
抛出驱动问题：水钟相比日影、燃烧计时有什么优点？古人如何设计水钟保证水流稳定？
设计意图：以旧知局限制造认知冲突，顺势引出本课探究对象，确定水流与水位的核心探究方向。
二、探索：分层活动，探究水流变化规律
活动一：直观观察简易滴漏水流
学生按图示组装实验装置：塑料瓶去底、瓶盖扎2毫米小孔，装满水倒置观察水流。
小组交流肉眼观察到的现象：前期水流急促，后期水流变缓。
设计意图：定性直观感知水流速度，为定量测量铺垫感性认知。
活动二：定量测量不同水量流水用时
学生根据老师提示，按步骤完成以下实验操作：
（1）瓶内倒入200毫升清水，用烧杯接住流出的水，记录积满50毫升所需的时间；
（2）根据50毫升需要的时间，自主推测 100毫升、150毫升所需时长，再进行实测对比，填写记录单；
（3）重复两次测量，减少操作误差。
设计意图：通过实测数据证明水位下降，流速变慢，用实证支撑猜想，培养数据记录能力。
活动三：探究让水流匀速的办法
教师抛出引导问题：水位不断下降导致水流越来越慢，这样的水钟计时误差很大。我们可以用哪些办法让塑料瓶里的水位始终保持不变，从而实现匀速滴水？
学生以四人小组为单位展开头脑风暴，结合生活经验与实验观察，自主设计稳定水位的可行方案，填写记录单。教师巡视指导，适时点拨思路。
各小组代表分享本组方案，师生共同归纳三类核心稳压思路：① 持续向水瓶中补水，维持水位高度；② 采用多层储水结构，上层持续向下层补水；③ 设计循环回水装置，让水流回流补充。
选取补水方案，进行实操验证可行性。各小组将量杯中承接的水重新倒回塑料瓶，保持初始水量200毫升不变，重复两次滴水实验，分别记录前50毫升水流用时。小组对比三次实验数据，验证水位与流速之间的关系，当水位不变时，流速是否均匀。
教师演示止水夹的使用方法：夹紧软管可暂停水流、松开即可恢复滴水，方便实验启停与重复测量，为后续制作水钟积累操作经验。
设计意图：以问题驱动学生自主思考稳压方案，经历 "猜想、研讨、交流、实测" 的完整思维过程，突破 "如何保持匀速流水" 的教学难点，培养科学推理与创新设计能力。
活动四：观察古代四层铜壶滴漏
出示古代多级铜壶实物与结构示意图，引导思考四层壶的作用。
学生分组讨论，分享，师生共同总结。
小结：上层持续向下补水，最下层出水壶水位始终稳定，水流匀速。
设计意图：衔接课堂实验结论，解读古代科技设计，体会古人解决问题的智慧。
三、研讨：分层思辨，梳理水流计时核心规律
研讨问题 1：单层塑料瓶水流速度均匀吗？流水能不能计时？
学生根据课堂实验归纳结论，自然状态流速先快后慢，水位恒定才能匀速流水用于计时。
研讨问题 2：哪些方法可以维持水位不变、实现匀速滴水？
小组讨论归纳方案：持续补水、多层储水装置、循环回水。
研讨问题 3：四层铜壶与单层大水壶，哪种计时更准确？
全班总结对比：单层水位持续下降，误差大；多层持续稳压，流速稳定，计时精度更高。
设计意图：依托实验现象层层思辨，整合实验结论，构建水位与流速的完整认知，通过对比辩证评价不同水钟装置的优缺点。
四、拓展：生活中的稳压流水 —— 医用输液装置
知识迁移提问：出示输液图，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？
学生结合生活观察作答：输液瓶有一根通气管与空气连通，空气持续进入瓶内，且通气管与滴液管齐平，滴液管处的水压始终保持稳定，所以药液能匀速滴落；同时管路的止水夹可以微调，控制滴速均匀。
设计意图：将课堂水流稳压原理迁移生活实例，打通古代科技与现代应用，延伸课外实践探究。
【板书设计（生成）】
【学生记录单设计】
《用水计量时间》记录单
塑料瓶中初始水量为200毫升
测量水流速度记录单
烧杯内的水量 需要的时间/秒
推测时间 实际时间
50毫升 /
100毫升
150毫升
塑料瓶中的水流速不均匀，我认为原因是： ，
我认为可以这样改进，使水流变匀速： 。
将烧杯内的水全部重新倒回瓶子，再次计量50毫升所需时间。
测量水流速度记录单
烧杯内的水量 需要的时间/秒
第一次 第二次 第三次
50毫升

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