小学科学教学融入STEM理念的设计与实践案例：《用水测量时间》教学设计

1、用水测量时间教学设计【教材简析】用水测量时间是教科版五下时间的测量单元的第3课，本单元的核 心概念是时间测量。“根据滴漏实验理解水能用来测量时间”是本节课的重点， 难点在于发现实验过程中水流速不均匀的特点，寻找原因，尝试改良，从而了解 古人是如何设计水钟来计时的。本课内容有两个部分，第一部分：古代的水钟，这个部分主要介绍了两种类 型的水钟，以帮助学生了解古人是怎么利用流水来计时的。第二部分：滴漏实验, 这是本节课的重点内容，一、器材选择：选用有刻度的100毫升注射器，注射器头上加上不同孔径的 针头控制流速大小。二、探究实验：测量从100毫升水流出30毫升用时，通过推理并且测量70 毫升水流出3

2、0毫升和40毫升水流出30毫升所需的时间，明白水流的速度是不 均匀的。【学情分析】通过前几课的学习，学生对时间的认识有一定的生活经验了，已经知道太阳 钟之所以能够用来计时，是因为太阳光影是有规律地运动着的。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。可是太阳钟只能白天使用，那 晚上和阴天怎么计时？对于生活中常见的水，学生并不陌生，但对其认识并不全 面，在学生潜意识里，水流的速度可能是等时性的，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，以及不同的计时方法。【教学目标】1、在一定的装置（水位、漏孔等不变）里，水能保持以稳定的速度往下流, 人类根据这一特点制作水

3、钟用来计时。2、多次观测、记录一定容器中（相同水位、不同水位）流出一定量的水需 要多少时间，并分析水流速度的变化。3、认识到实验中准确观测、默契配合的重要性；保持探究用水计时的兴趣。【教学重难点】重点：理解用流水计时的原理难点：发现实验过程中水流速不均匀的特点，寻找原因，尝试改良。【教学准备】教师：课件，小组实验一套、水钟。小组：铁架台、注射器（有针头）、100毫升量筒1个，秒表，杯子（装水）， 一次性杯子、滴管、毛巾、记录单1张、记号笔1支。【教学过程】课前：反口令游戏及秒表训练一、聚焦：揭示课题.提问：同学们，前段时间我们学习了古代的人用日号来测量时间，太阳为 什么可以用来计时？.揭示课题

4、：日号在阴天和晚上无法使用，古人还想出了哪些方法来计时 呢？预设：用水计时二、探索：设计装置.用水能测量时间吗？.真的能吗？你能设计这个装置吗？预设：有一个漏水的装置，下面放一个接水的装置，然后测量漏出一定的水要用 多长时间。.这个方案行不行，我们用实验来见证水到底能不能来计时？三、实验：探究规律活动一：100ml水中流出30ml需要多少时间？即保持水位不变。材料准备：铁架台、注射器（有针头）、100毫升量筒1个，秒表，杯子（装水），一次性杯子、滴管、毛巾、记录单1张、记号笔1支。.明确任务：100毫升水流出30毫升需要多长时间？.你觉得想要把这个时间测准，要注意些什么？.微课出示，小组分工，

5、进行实验。.分析实验数据，得出结论。（同一装置，同一水位，流速相等）.出示古代泄水型水钟和受水型水钟的简图，看量筒内液面上升来计时，是 受水型水钟，看注射器内液面下降来计时是泄水型水钟。水钟在古代叫漏刻。我们了解一下它们如何计时。活动二：不同水位的水流出30ml所需的时间一样吗？.演示。水一直流，发现什么？不同水位流出同样的30毫升所用时间一样 吗？.预测。我们已经做了 100毫升水位流出30毫升，根据这个时间，同学们 猜测一下，70毫升和40毫升分别流出30毫升，要用多长时间呢？请小组长上 来领实验记录表二，小组讨论后，写在预测这一列上面。.交流。有的小组认为时间越来越长，有的小组认为时间不

6、变，有的小组认 为时间变短。.实验，获得数据。发现了什么？和你们的预测一致吗？预设：预测都比实测要少。其他同学发现了吗？什么原因造成的？预设：水位降低了，水压就低了，水就流的慢了。观察的真仔细。再来看这张表格，如果我们用这样的装置去测量时间，会有 什么问题？.现在问题出来了，该怎么解决呢？（1）使水位保持在相同水平，加的水和流出的水一样多。（2）水流并不匀速，古代的人是如何解决这个难题的呢？（演示水钟）这个受水型水钟是怎么解决流速不均匀这个问题的？古代水钟有漏水口、注水口和溢水口，这种构造能使水位保持不变。四、拓展：设计制作水钟1.古人在设计水钟的时候不仅巧妙地保持了水位不变，他们还设计了水钟里 的水不成线状往下流，而是一滴一滴往下滴。提问：你们知道这是为什么吗？我 们来做一道数学题：“我们测得，100毫升流出30ml水约需30秒，也是就说每 分钟流出60ml,那一个小时呢？ ”我在黑板上和孩子们边算边写：一小时：60*60=3600ml 一天： 3600*24=86400ml,换算成升的话就是86.4升，5升一桶的水一天大约需要17 桶。“这么多！”孩子们惊叹道。“嗯，水是珍贵的资源，我们要珍惜。今天我们做的实验，就叫做滴漏实验, 用滴的方法计量时间，所以