用水测量时间（研究性）

用水测量时间用水测量时间 教学设计教学设计 教材与学生分析教材与学生分析 在前一课研究圭表与日晷后 学生会发现太阳之所以能够被用来计时 是 因为太阳光影是有规律地运动着 他们开始意识到能够用作计时工具的事物必 须是有规律运动着的 太阳只能用来白天计时 晚上怎么计时 这一课将组织 学生去探索如何用流水来计时 研究古人计时用的水钟 以及用水不同的计时 方法 在学生的潜意识里 时间具有等时性 能用来测量时间的流水也应该具有 等时性 但是 在教学中发现学生所理解的等时性并不是教材所蕴含的等时性 300 毫升的水里流出 100 毫升所需的时间是一样的 而是指前后流出一定量 的水所需的时间一样 因此 我在学生想法的基础上对教材作了处理 把第一 个活动改成让学生观察流水 从直观上判断流水能不能用来计时 再出示古人 不同类型的水钟及初步原理 提出本课的研究问题 流水能用来计时 流水 的速度会不会固定不变的 为了证明流水的速度是不是稳定不变这个问题 教师放手让学生设计方法 学生设计的方法一般有两种 一种是测量相同时间内流水的量一样吗 另一种 方法测量相同的流水量所需要的时间相同吗 利用记录单的辅助 明确实验的 方法 在实验中获取数据来证明自己的推测 学生通过多次观察测量 发现水 流的速度居然会发生变化 水流速度发生的变化的原因在实验观察中也被学生 初步认识到 这时 教师引导学生继续开展研究 怎样使水流以固定不变的速 度下流 达到能够用水计时的目的 学生提出保持相同的水位的方法 流水的 速度可能会保持固定不变的想法 顺着学生的推测 再次开展测量 分析所测 得的数据 学生发现 原来水位保持不变 流水的速度也会固定不变 学生通 过两次实验认识到 保持水位不变是用水测量时间所要解决的关键问题 最后再一次出示水钟 与第一次对水钟的认识进行对比 一方面进一步认 识了泄水型与受水型水钟 同时感受古人的智慧与勇于实践的精神 整堂课 让学生真正经历了古人设计水钟 用水测量时间的探索过程 学生用自己的经 历理解古代的水钟 解释水钟的原理 学生在理解古代水钟的特点的同时 还 尝试用学到的知识对事物作出合理的解释 调动了他们的科学思维与学习的积 极性 课堂上 他们一步步的发现 一步步的实践 一步步的改进 体现了以 学生为本 给学生尽可能大的体验空间 在科学活动中构建科学概念 理解科 学学习的本质 教学目标 1 科学概念 同一个装置 水流的速度受水位高低的影响 控制水位的高低水能保持以 稳定的速度往下流 人类根据这一特点制作水钟用来计时 2 过程和方法 1 测试流完 100 毫升的水 前 中 后 30 毫升分别用了多少时间 解 释为什么流 30 毫升的水时间不一样 2 理解水钟计时存在的问题与改进的方法 3 情感态度价值观 认识到细心观察 合作的重要性 发展研究计时工具的兴趣 教学重难点 通过推想 实验 再推想 再实验 发现用水计时存在的问题 教学准备 1 每个小组准备 一个能容纳 100 毫升水 瓶盖有孔的塑料瓶子 一个 100 毫升量杯 一个大烧杯 铁架台 记录表一张 2 学生自备 计时器 3 教师准备 学生相同材料一份 课件 教学过程教学过程 一 复习导入 1 经过上节课的学习 我们知道了古人用什么来计时 太阳 2 古人用太阳来计时 那在没有太阳的阴天 还有晚上 他们又可以用什么 来计时呢 3 这几课我们重点研究 用水测量时间 4 我们来欣赏一下古代的水钟 它们是怎样来计时的呢 老师简单地给大家 作一介绍 幻灯出示古代的水钟 二 滴漏实验 1 今天老师带来一个流水的装置 铁架台 一个打了小孔的塑料瓶 量筒 水 把小瓶倒过来放在铁架台上 一只手扶住 再用手指按住小孔 然后倒水 如果手指放开 会怎样 水会往下流 这个装置中的水可以用来计时吗 请大家仔细地观察观察 来 说说我们的推测 并说说理由 学生预设的想法 可以计时 因为水流的速度是均匀的 固定不变的 与时间的流逝一样是有规律的 不能用来计时 因为这个水流的速度会发生变 化 不是固定不变的 2 看来大家争论的问题很明显 就是这个流水的速度是不是固定不变会影 响时间的测量 究竟流水的速度是不是固定不变 还是前后会有变化呢 怎样 来证明我们的推测呢 老师建议 最好能在在实验中获得数据来证明自己的推测 这样就有说 服力了 小组讨论用什么方法 流相同水量的水所用的时间相同吗 方法一 观察流完第一个 30 毫升 第二个 30 毫升 第三个 30 毫升分别 用多少时间 然后进行数据的对比 看看是不是有变化 做这个需要多少的水 100 毫升 一次倒还是分开倒 几次计时 计时 的时候流水不停顿 就是直接在秒表上按下几下时间 最后再做记录 相同时间内流出的水量相同吗 方法二 观察第一个 30 秒 第 2 个 30 秒 第 3 个 30 秒 漏的水量是不是 一样多 漏的越多说明水的流动速度越快 需要多少水量 与第一种方法保持水量相等 100 毫升 这样更公平些 倒水 计时怎样做 还是一次性倒完 100 毫升 分别记下三次的水量 3 实验方法的指导 不管用哪一种方法 在实验中我们需要考虑哪些问 题 需要注意什么 1 水量 我们都用 100 毫升水做实验 2 小组合作 这是我们实验的难点 计时与流水要同步进行 建议我们 来个口令 1 2 流 1 2 的时候把手指放在瓶口准备 结束的时候也喊口令 1 2 停 堵孔的同学听到 1 2 的时候就把手指放到瓶口准备了 听到 停 马 上堵住 千万不要把量杯与瓶子碰翻了 还有一个同学要目不转睛的看着量杯 等 30 毫升到的时候喊到 一个同学计时 3 如果有些组配合很好的话 可以中间不停顿 采用连续计时的方法 30 毫升的时候记下 60 毫升的时候记下 90 毫升的时候再记一次 第一秒钟 的时候记一次水量 第二秒钟的时候再记一次 第三秒钟的时候再记一次 4 填写实验记录单 小组选择用哪种方法就选用哪张记录单 为了保证 实验数据的准确性 这个实验要求做两遍 第一遍做完后 把水倒回去 再做 一遍 表格要竖着做 4 分组实验 汇报交流 分组实验 汇报交流 流相同水量的水所用的时间相同吗流相同水量的水所用的时间相同吗 第 小组 单位 秒 实 测 1实 测 2 第一个 30 毫升 第二个 30 毫升 第三个 30 毫升 分析数据 发现了什么 第二种方法 相同时间内流出的水量相同吗 相同时间内流出的水量相同吗 第 小组 单位 秒 实 测 1实 测 2 第一个 30 秒 第二个 30 秒 第三个 30 秒 分析数据 发现了什么 1 分析数据得出 水流的速度是先快后慢 你是从哪些数据中看出来的 计算第一个 30 毫升与第二个 30 毫升 与第三个 30 毫升差了多少 并且是越 来越慢 再横着观察 第一次实测与第二次实测 数据差不多 说明了什么 第 一个 30 毫升 第二个 30 毫升流速还是稳定的 后面虽然慢下来了 但是他们 还是速度统一的 5 为什么水流的速度会发生改变的 是什么因素在影响水流的速度 水 位高低发生变化 水位高 水压大 水流快 水位低 水压小 水流慢 三 让水以固定不变的速度往下流 1 你们能想办法让水保持固定不变速度往下流 小组讨论 交流方法 今天我们课堂上就采取不停加水的方法来控制水位 看看在水位相同的情 况下 水流的速度会发生变化吗 这次我们已经掌握了测量的方法 要求一次过关 测量一次 这是对大家的 技术的考验了 4 交流汇报 保持水位不变时流水的时间记录表保持水位不变时流水的时间记录表 第 第 小组 小组 单位 秒单位 秒 实实 测测 第一个第一个 3030 毫升毫升 第二个第二个 3030 毫升毫升 第三个第三个 3030 毫升毫升 分析数据 发现了什么 分析数据 发现了什么 实验建议 用记号笔在瓶子上画上水位线 这样能使水位保持不变了 三 再次认识古代的水钟 1 现在经过自己的实验研究 现在你们对流水计时有什么想说的 或者说 用水计时的时候需要解决什么问题 保持水位的相同 要不停的补水 如果水多了就要把水泄出去 2 让我们再次观察古代的水钟 你们看看古人是怎样做到让水来测量时间 的 1 古人水钟的水是一滴一滴漏的 不是流的 2 加水孔与泄水孔 保持水位不变 3 泄水型的水钟 泄水型水钟 它有没有加水 那它怎么来计时 克 服流水先快后慢 越来越慢的特点呢 刻度随着流速的变化而变化 不均匀 先密后疏 还是先疏后密 意图 由学生亲身经历流水测量时间 发现存在的问题 再想办法改进的 活动后 对古代水钟的理解会更深刻 到位 四 课外拓展 布置下节课材料准备 古人发挥他们的聪明才智 通过一次次的实践 一次次的改进才制作而成 的 一