教科版小学科学五下第三四单元教材解读

教科版小学科学五下教材解读 三 四单元 时间的测量 新老教材对比 时间在流逝太阳钟用水测量时间我的水钟机械摆钟摆的研究做一个钟摆制作一个一分钟计时器 时间在流逝在时钟发明之前夜间的计时器用水测量时间做一只水钟用摆计时的钟测量摆的快慢调整钟摆保持时间的统一寻找时间的痕迹 时间的测量 单元解读 第1课 时间在流逝 让学生对某一个时间段进行估计和感受 第2 5课 太阳钟 用水测量时间 我的水钟 和 机械摆钟 分别引导学生讨论和思考日晷 水钟和摆钟的构造和原理 第6 8课 摆的研究 做一个钟摆 和 制作一个一分钟计时器 则指导学生对摆钟的制造原理和设计进行了更为深入的研究和探索 时间 是一种看不见 摸不着的事物 时间运动的轨迹 是根据其他物体的有规律运动的轨迹来记录的 本单元学习 时间测量 的过程 从某种意义上说 也是对 事物有规律运动 的认识活动过程 教学目标是多方面的 通过这个单元的学习 也让学生简单了解了人类计时工具的发展史 体验科学 技术与人们生活的密切关系 欣赏前人在测量时间和解释自然现象方面所作的贡献 包括科学探究诸方面能力的发展 1 时间在流逝 活动一 现在几点了让学生运用多种方法来估计时间 估计活动后再对照手表 看我们根据自己的方法估计得是否正确 活动二 一分钟有多长活动一是让学生对一天中某一个时间点 时刻 进行估计 活动二是让学生对某一个时间段 时间 进行估计和感受 建议先感受一秒钟的长度和秒的节奏 再体验一分钟的长度 一分钟到底有多长 教师要引导学生用各种方法来估计一分钟的时长 如根据每分钟心跳的次数 脉搏的次数 有节奏的拍手等 对一分钟有了直观认识后 再让学生对 10分钟又有多长 一小时有多长 进行描述 1 时间在流逝 活动三 过去多长时间了观看动漫节目 开始前或者中间出现2分钟的蓝屏 让学生估计等待的时间 或者用两段一样长的乐音和噪音进行比较 教师可提出两个问题 什么时候感觉时间过得特别快 什么时候感觉时间过得特别慢 这是对刚才的估计寻找归因 引出 时间有快慢吗 的讨论话题 让学生争辩 引导学生认识到时间流逝的速度是不变的 2 太阳钟 本课与原版的教材 在时钟发明之前 内容相似 活动一 用太阳来计时活动二 用光影来计时建议 可让学生课前收集相关资料 课堂进行交流 鼓励学生自己动手设计 制作一个太阳钟 提示 教科书右上方图片中的计时工具是 日晷 与光影计时方法有一定的区别 中间图片表示的是古人用的 丰表 丰表是利用太阳光影子长短变化来记录时间的 而日晷是利用太阳由东向西移动时 投向晷面的晷针影子慢慢地由西向东移动来计时的 这两种计时方法有区别 但是原理是一样的 都是利用了太阳光影子的变化来计时的 3 用水测量时间 活动一 古代的水钟 引子 古人计时的方法很多 曾用水钟来计量时间 三幅水钟的图 说明了两种类型的古代水钟 帮助学生了解古人是怎样利用流水来计时的 帮助学生理解古人是怎样利用流水的滴漏来计时的 可以让学生解释这些水钟是怎样利用滴漏来计时的 这样就可以引出下面环节 使学生对滴漏进行观察和研究 活动二 滴漏实验 花大部分时间 建议 重复观察从300毫升水中缓慢流出100毫升水需要的时间 通过实验学生们会发现 如果孔的大小不改变 同样流完100毫升水所需的时间是相同的 观察从300毫升水中 漏出10毫升 50毫升水分别需多少时间 先猜测 后实验 提示 水在下流过程中不是匀速的 流掉前50毫升水的时间与流完后50毫升水的时间并不完全等时 推测并观察流完瓶中全部的300毫升水需多少时间 通过观测 很显然流完全部的300毫升水的时间要大大超出仅流掉前100毫升水时间的3倍 而且 用肉眼也能很清楚地观察到 当瓶中的水越来越少时 水流越来越小 最后甚至会断断续续成滴状 活动二 滴漏实验 花大部分时间 引导讨论杯底孔的大小没有变 水的流速怎么会不断变化的呢 注意孔的大小 由于水位高低的变化 引起了水流速度的变化 水位高时 水流较急 水位越低 水流就越缓 渐渐地从流变成滴 甚至不再往下漏 提出新的问题 水流的速度是在不断地变化的 那用水怎么计时啊 引导学生去关注 古人怎样让水保持固定的速度往下流的 带着这样的问题 孩子们自然会再次关注古代的水钟 可让学生仔细观察教科书第54页右边的水钟图 分析各构件的作用 理解古人的设计原理 盛水漏斗中的锥体是用来控制流水孔的大小的 盛水漏斗边上的泄水孔是用来保持水位高低的 活动二 滴漏实验教科书中的第二项活动 要是水一滴滴往下漏会怎样 是在前面思考的基础上进行的实践操作活动 通过这项活动 让学生验证了同样多的水 由于流速不一样 它所能计量的时间是不一样的 用滴漏的方法 也能尽可能地减少因水位变化而对水下漏速度的影响 延伸课外 让学生在课外设计制作一个每分钟滴约60滴水的滴漏 相信孩子们会兴趣盎然 跃跃欲试 这项活动可为下一节课制作一个水钟做好准备 4 我的水钟 活动一 设计 水钟 建议 先设计一个制作的计划 想好要制作的水钟的类型 式样 材料 操作步骤等事项 活动二 做一个 水钟 提醒 书上57页 在滴漏边上画了一个时钟 这是提示学生在标刻度的时候要对照时钟 学生根据每分钟流出水的体积画出刻度 可能有一些学生在测量出一分钟滴漏的水的体积在瓶上的高度后 就会把它作为标准来分出更多的刻度 2 10之间的刻度 这是不科学的 如果使用的瓶子形状是不规则的 那这样的做法很容易造成误差 活动二 用水钟计时在实践中检验 寻找产生误差的原因 提示学生可从容器的形状 滴水的速度两方面去寻找原因 分析了可能存在原因后 试图对自己制作的水钟进行改造 本课让学生经历了一个 思考方案 制定计划 实施方案 检验成果 寻找原因 改进成果 的科学探究活动 每个活动都要让学生充分探究 让他们理解一项研究成果的取得 要经得起实践的检验 需要不断思考和改进 逐步完善 5 机械摆钟 活动一 观察摆钟引导学生重复测量 并思考重复测量的意义 形成对 摆 的第一阶段认识 同一个摆每分钟摆动的次数是相同的 摆的等时性 摆幅对摆每分钟摆动次数的影响不大 活动二 观察我们的摆 多次测量 4个10秒 后 学生们会发现两个现象 就一个摆来说 在每个10秒钟内 摆动的次数是一样的 就不同的摆来说 在10秒钟内摆动的次数可能并不相同 6 摆的研究 活动一 用摆做实验1 改变摆锤重量的实验 2 改变摆绳长度的实验 摆锤的重量是否影响摆的次数 这个问题 我们要改变摆的哪个因素 使学生初步具有在实验中怎样控制无关因素 从而保证所要研究问题结果的精确性的能力 改变摆绳长度的 实验中 教师可以适当放手 做简单的提示 在上个实验中 我们为了研究摆锤的重量是否影响摆的次数 使摆绳的长度 摆的幅度等其他因素保持不变 现在我们要进行 摆绳长度是否影响摆的次数 的研究 我们应该使哪些因素不变 实验怎么进行 活动二 摆的快慢与什么有关增加的内容 摆绳长度相同的两个摆 但摆锤的长短不一样 一个摆锤比较长 另一个摆锤比较短 先引导学生推测这两个摆的摆动速度 大多数学生会认为这两个摆摆动速度是一样的 因为他们的摆绳是一样的 如果学生去测量会发现短摆锤的摆摆动的速度快 这样的测量结果与学生实验的结果产生了矛盾冲突 之前的实验结果表明摆动次数是与摆锤没有关系的 而这个实验表明又有关系 这使学生们百思不得其解 教科书试图通过这样的活动让学生初步感受摆绳的长度不等于摆的长度 对 摆 的第二阶段认识 影响摆每分钟摆动次数 频率 的主要因素是摆绳的长短 摆锤重量 对摆每分钟摆动次数的影响不大 7 做一个摆钟 活动一 摆长怎样影响摆动次数实验一 出示了两个特殊的摆 他们的摆锤分别是粗细相同的木条 长度分别是20厘米与30厘米 哪个摆摆动的快 先预测 再测量实验二 在30厘米长的木条上固定一块金属圆片 这个摆的摆动速度是否有变化 实验三 金属片固定在各个位置摆的摆动速度是怎样发生变化的 学生通过测量会发现金属圆片固定的位置离支点越近摆的速度就越快 7 做一个摆钟 活动二 做个 钟摆 这个活动中要让学生制作一个每分钟能够摆动30次的摆 在制作前学生要进行思考 每分钟摆动30次的摆估计金属片应该调整在哪个位置 这个活动与前面测量金属圆片放置在10厘米 20厘米 30厘米处的摆动周期的活动联系起来 对这三组数据进行比较 引导学生确定一个预测的数值 经过调试 制作成每分钟摆30次的摆 对 摆 的认识又向前发展了 摆锤重心位置影响摆每分钟摆动的次数 慢慢接近 摆长 的认识了 真正影响摆的快慢的主要因素主要是摆的长度而不是摆绳的长度 当然 教科书不要求学生达到这样的认识 只是指向这样的认识 教科书要求学生通过动手操作制作出一个每分钟摆动30次的 钟摆 达到操作性的认识 摆的研究 活动过程 是学生不断发现问题 不断探究 不断获得新认识的过程 是学生对摆运动规律的研究逐步深入 逐步获得新发现的过程 这是按照学生的探究需求前行的 也是朝着学生科学概念发展 完善 方向推进的 8 制作一个一分钟计时器 建议 先观察 后制作 学生们在第七课已经会制作一个一分钟摆30次的摆 在这里学生们理解摆钟一分钟60秒 但是摆锤却一分钟只需摆30次的道理 学生在这个活动中要亲手制作一个摆钟 并且对自己的摆钟进行检测 地球的运动 新老教材对比 昼夜交替现象人类认识地球及其运动的历史证明地球在自转谁先迎来黎明北极星 不动 的秘密地球在公转吗为什么一年中有四季极昼极夜的解释 关于时间为什么世界各地同一时刻的时间不一样昼夜交替的解释回顾人们认识地球的历史怎样证明地球在自转是清晨还是黄昏谁先迎来黎明极地的白天为什么那么长地球上为什么会有四季昼夜 四季与动植物 地球的运动 单元解读 地球的运动 共有8课 前5课的教学内容 主要研究地球的自转 后面3课 研究公转和与地球运动相关联的现象 四季和极昼极夜 最终让学生认识到地球在逆时针自转和公转 自转产生昼夜现象 公转时由于地轴倾斜产生了四季和极昼极夜现象 1 昼夜交替现象 活动一 昼夜交替的假说对本课的研究 课前开展面向全班学生的前测非常有效 要求 让学生对昼夜交替现象提出自己的观点 教师可以从中了解学生的初始想法 关注学生是否从地球和太阳运动的角度来提出昼夜现象的假说 教师可能会估计学生只会提出地球自转形成昼夜现象的观点 但通过课前调查可以发现 学生的观点是非常多的 除了太阳与地球的关系外 还可能拖出月球来 教科书列举的四种情况都可能发生昼夜交替现象 这些举例目的是打开学生的思路 引导学生从地球和太阳的相对运动来解释昼夜 1 昼夜交替现象 活动二 昼夜交替现象的模拟实验模拟实验的作用在于检验假说 可以让学生用示意图的方法来记录模拟实验 示意图直观形象 便于全班交流 乒乓球和手电筒是比较好的学具 1 昼夜交替现象 活动三 有多少种可能的解释通过实验 学生可能会发现更多的解释和解释的共同性 只要地球和太阳处于相对圆周运动都有可能产生昼夜现象 让学生把有代表性的解释张贴出来 或将学生认可的各种解释整理记录下来 张贴在教室的墙上 对后续教学将有积极的作用 介绍了地心说和日心说 对两种学说进行分析比较 两种学说的相同点 地球是球形 不同点 地心说 认为地球不运动 处于宇宙中心 太阳围着地球运动 日心说 认为地球在运动 并且围绕太阳运动 所以它不处于宇宙中心 这两种学说都能解释昼夜交替现象 是因为天体的相对圆周运动都可导致昼夜现象发生 在没有新证据的情况下 很难分清到底哪一种运动才是昼夜交替现象发生的真实原因 2 人类认识地球及其运动的历史 活动 修正昼夜现象的解释希望修正解释的结果 学生还能保留他们的多种解释 如地球围绕太阳公转同时自转 太阳围绕地球转 太阳围着自转的地球公转等 希望学生明白 在没有新证据时 不能轻易对解释加以否定 如果学生只保留一 两种解释 希望教师引导学生列出保留的理由 即证据是什么 3 证明地球在自转 活动一 摆的特点建议 为确保实验效果良好 摆锤应稍重一些 摆线应稍长一些 要特别注意提醒学生要平稳而缓慢地转动底盘 尽可能减少外力对摆运动方向的影响 本实验需要的转动圆盘 最好是用餐桌上的转动盘 摆具有保持摆动方向不变的特点 3 证明地球在自转 活动二 傅科摆教科书提供了傅科摆作为地球自转证据的史实资料 展示北京天文馆的傅科摆资料 说明傅科摆是一个可重复验证的实验 决不是一个偶然 建议 引导学生收集更多证明地球自转的资料 让学生更多地了解证明地球自转的证据 也会让学生认识到地球自转所产生的影响 教科书后面的资料库也提供了这方面的资料供学生阅读 3 证明地球在自转 活动三 对昼夜现象进行解释这一活动要求学生继续对昼夜交替现象的解释进行处理和修正 建议学生对前面的解释进行再次讨论 在所有的解释中 将凡有地球自转的一类保留下来 地球不动的一类应当排除 地球公转的一类在未有新证据判定之前 也应保留下来 4 谁先迎来黎明 活动一 谁先迎来黎明 地球自转方向如何注意模拟实验中让两个学生分别代表北京和乌鲁木齐 但一定要注意他们的位置关系 即相对于代表 太阳 的观察者来说 北京在右在东 乌鲁木齐在左在西 这和观察地球仪上两者的位置和东西关系是一致的 活动时让代表地球的所有学生同时转动 由于转动方向不同 迎来 黎明 的时间先后就不同 自西向东或逆时针方向转时 北京先迎来黎明 自东向西或顺时针转时 乌鲁木齐先迎来黎明 地球自转方向不同 迎来黎明的时间也就不同 如何确定地球自转的方向就自然成为需要继续探究的问题 活动二 确认地球自转的方向通过生活中一些现象的观察 帮助学生初步建立相对运动的概念 运动和静止是相对的 在运动的物体上观察其他静止的物体时 静止的物体朝相反的方向运动 教学中并不需要学生归纳出这样的一段话来 明白这个原理就可以了 在知道相对运动的基础上想象和推测 地球好比一个巨大的转椅 如何知道地球自转的方向呢 根据相对运动的原理 既然太阳的运动方向是东升西落 那么地球运动的方向就应该是自西向东或逆时针方向了 这时就可以得出答案了 是北京先迎来黎明 活动三 时区及时差是对地球自转方向和地球自转周期的综合认识 要知道北京和乌鲁木齐或其他大城市之间迎来黎明的时间相差多少小时 需先确定地区之间的位置关系 东西方向和经度相差多少 让学生试着根据时区图来计算不同地区相差多少小时 活动四 小结地球及其运动的特点 部分学生可能会对时差问题提出异议 特别是对处于国际日期变更线附近的两个地区 这时需要教师加以说明 即国际日期变更线是人们的一个规定 就像0度经线一样 原则上以1800经线作为地球上 今天 和 昨天 的分界线 东经180度比西经180度早一天 5 北极星 不动 的秘密 活动一 天体的夜间周日运动因地球自转 天体在夜间仍发生东升西落现象 星星们以北极星为轴心东升西落 人们可以较明显观察到转动的中心 而且北极星附近的星体 因转动半径小而不会沉落到地平线下 教科书第82页右上图为人们拍摄到的北极星附近的天体视运动情况 左上图是在南极拍摄到的天体运动的类似情况 由于图片中南极星体运动的轨迹更长 可以断定拍摄持续的时间更长 希望这两幅图可以让学生知道 星星的旋转运动在南北极都能观察到 都有一个旋转的中心 从图片上看 北极星的位置有细微的变动 而这个变动在实际观察中 用肉眼是很难发现的 也就是说 地轴北端并非完全正指北极星 这个内容并不需要学生去认识 5 北极星 不动 的秘密 活动二 对北极星 不动 的解释 引导学生对北极星 不动 进行解释 鼓励学生借助模型 生活实例和已知进行推理 这对学生来说具有较大的挑战性 活动三 如何解释北极星 不动 设计了一系列有层次的活动帮助学生形成解释 第一个活动 让学生用纸画出星星和北极星 同时将北极星用图钉固定下来 旋转纸板 就可以看到星星围绕北极星旋转 同时 让学生用另一个纸板代表地平线 当这一纸板挡住旋转纸板的下部分时 学生就会观察到 一部分离北极星较近的星体在转动过程中不会沉到地平线下 而另一部分离北极星较远的星体在转动过程中会沉到地平线下 这就是人们常说的东升西落 第二个活动 让学生坐在转椅上 模拟在自转的地球上 如何看到北极星 不动 对话框说明了这一实验的要点 在转椅转动的过程中 眼光要直对北极星 这样可以看到其他的星体围绕北极星旋转 在做实验时 画有北极星的纸板要贴在稍高一些的墙上 有利于学生保持头部不动 这个活动可以让学生明白 北极星 处于视线旋转的中心 所以可保持不动 活动三 如何解释北极星 不动 第三个活动 用一个转动的陀螺来解释 陀螺是学生常玩的一种玩具 借助它 可让学生较直观地观察到旋转时的轴心 轴心由于转动线速度小 所以看起来轴心是 不动 的 学生还可观察到轴心与地面倾斜时 陀螺仍可以旋转 这可以帮助学生想象地球自转也有轴心 轴心相对不动 轴心也是可以倾斜着的 最后 让学生试着用地球模型来解释北极星 不动 的秘密 从中可以看出学生是否真正学会了解释 较好的解释是 在球上贴几个小纸人 让球沿某一轴心逆时针自转 轴心倾斜着对着北极星 球上的小纸人会看到北极星不动 而其他的星星围绕北极星顺时针转动 通过周年视差的模拟实验来说明处于公转轨道的不同位置 会看到远近不同的恒星有视觉上的位置差异 视差的存在就是公转的证据 实验时注意 人要背对中心圆点转动 代表地球上的人处于黑夜之中所观察到的现象 观星记录表要求学生记录1号星相对于2号星的位置变化 希望学生体验到 1 两次观察都会发现视差 2 前后两次观察 由于星星离我们的距离不同 近时视差大 远时视差小 学生了解了在公转轨道上必然会发生恒星的周年视差这一事实后 就会明白 这一现象的存在就可证明地球在公转 根据事实进行科学推理 是我们期望学生掌握的一种科学方法 6 地球在公转吗 总结昼夜现象的解释 再次对昼夜现象的解释进行处理 学生将最终知道 地球的运动有两种方式 自转和公转 他们关于昼夜的所有解释中 将只保留地球在自转同时又在公