教科版《3.2用水计量时间》教学设计、教案与同步练习

教科版小学科学五上《3.2用水计量时间》教学设计【教材简析】《用水计量时间》是《计量时间》单元的第2课。《计量时间》让学生在观察、研究、制作计时工具的实践过程中，了解人类计时仪器的发展史，感受人类不断深入认识时间的过程，认识到自然界一些事物的周期性可帮助人们计时，并加深对科学、技术与社会关系的理解，亲身体验一项工程的基本过程。第一课《时间在流逝》，让学生了解了人们用太阳计时，用燃香钟计时；本课自然提出“古人还曾用什么来计时”的问题，便顺势引出“用水计量时间”的话题。教科书通过图文展示了实验研究的装置，引导学生从“观察水流的速度”“测量水流速度的变化”两方面来研究水流的速度是否均匀。很显然，后部分的研究是重点。学生将测量从200毫升水中流出50毫升水需要多少时间，并预测、实测流出100毫升、150毫升分别需要多少时间。学生将从实验中获得数据，并通过分析交流把数据转化成证据，指引他们对“水流速度是否均匀”“水是否能计量时间”等核心问题进行思考、研讨，使学生最终认识到“相同水位的容器中流出一定量的水，时间是一定的”“水位不变，水流速度均匀”，从而为下一课设计制作《我们的水钟》奠定科学理论基础。【学生分析】学习本课之前，学生已经了解到古人曾利用太阳计时，知道燃香在一定条件下匀速变短，可以大致用来计时，两种计时方法都有缺陷，从而产生探寻认识新的计时工具的愿望。对于“水流速度是否均匀”，大多数五年级学生并没有特别留心过，课堂上的测量活动将给他们增加新的直接经验和认知冲突（有孩子凭直觉会认为杯子中的水流出来的速度是均匀的）。而学生要认识到“水位变化，水流速度会变化”也有一定的生活经验，只要在课堂上认真观测，合理分析，不难达成正确认知。相对而言，本课观测活动的操作对孩子是个不小的挑战。四人小组要分工合作，准确的操作、细致的观测、默契的配合，这些实验素养都需要在平时科学课上的有效训练和养成。【教学目标】科学概念目标初始水位和孔径不变，流出相同水量所需的时间一致；保持水位不变，水流的速度不变。水流的这一特点可用于计时。科学探究目标1.能通过实验发现影响水流速度变化的主要因素。2.通过观察古人利用流水计时的装置，结合自己的实验探究，理解这些装置计时的方法。科学态度目标1.理解古人的聪明才智，对古人的智慧创作产生敬佩之情。2.在观察和记录实验数据时能始终保持严谨细致的态度。科学、技术、社会与环境目标了解社会的发展会带动计时工具的进步。【教学重难点】重点：多次观测、记录一定容器中流出一定量的水需要多少时间，并分析水流速度的变化。难点：小组观测活动中各人默契配合，获得准确数据。【教学准备】为每组学生准备：一个能容纳200毫升水的塑料瓶子、一个200毫升量筒（量杯）、一支记号笔、一个工字钉、一个透明水杯。为教师准备：课前搜集各种水钟的资料和图片、教学课件。【教学过程】一、回顾聚焦：水能计时吗教师提问：我们已经知道古人曾用太阳钟、燃香钟计时，但这些方法都有各自的缺陷，他们还有哪些计时方法呢?教师出示古代水钟图片。教师提问：水真的可以用来计时吗？今天这节课，我们就来研究一下《用水计量时间》。设计意图：简单回顾前一课的内容，出示水钟图片，通过提问引发学生思考本课的核心问题——水真的可以计时吗？二、实验探究：水如何能计时1.组装装置，观察水流教师出示简易水钟（漏杯中盛200毫升水，下面用量筒接水）。问：你能组装一个这样的简易水钟吗？组装好后请观察水流速度是否均匀。学生小组活动，并简要交流。设计意图：测量之前，先组装、熟悉装置并对水流进行观察，以积累直观经验，激发学生思考新的问题。2.观测水流：水位保持不变，从一定容器中流出等量的水，时间相同。教师提问：从杯子里的200ml水中流出50ml水，估计需要多长时间。四人小组商量，怎样配合进行测量？小组讨论并请一组演示方法，交流后形成活动提示（课件出示）。小组活动，重复两次或者三次测量200ml水流出50ml需要的时间。学生汇报数据并交流。设计意图：从相同水位流出相同的水所需的时间，学生凭直觉认为是相同的，通过实际测量会进一步确认这个认识。这个过程也是学生学习、熟悉实验操作方法的过程，从实践和理论两方面为后续研究打好基础。3.观测水流：水位不同，水流速度变化了。教师提问：同样的漏杯，水量是200ml，分别推测流出50ml、100ml、150ml（根据所需时间和学生的理解程度，也可以测量从100ml水中流出30ml水、60ml水、90ml水），各需要多少时间？小组活动：重复测量从200ml水中流出50ml、100ml、150ml水分别需要多长时间。小组汇报数据并交流研讨：水流速度变了还是没变？为什么？设计意图：水位不同，水流速度是变化的还是不变的，学生凭直觉和观察很难确认，通过重复测量和分析数据，能进一步认识水流的特点。4.保持水位不变，水流速度基本不变。教师提问：我们怎样保持水位不变，让水流速度稳定呢？学生实验：给漏杯不断加水，保持水位不变。测量从漏杯中连续流出2个50ml所需的时间。学生汇报交流：水流速度是否改变。设计意图：从前面的研究中，学生注意到水位变化，水流速度也会变化。那么水位保持不变，水流速度是不是不变了呢？再通过实验确认。实验方法相似，学生对水流特点的认识却进一步深化了。三、拓展延伸：怎样制作水钟教师提问：刚才这样用水来计时，方便吗？看看古人是如何做的（课件出示古代水钟）。学生观察古代水钟，思考并交流它是如何准确计时的。教师引导：如果你来设计制作水钟，你会怎样做？下节课我们将继续探讨。设计意图：观察实验获得的认识，要用于实际应用。让学生分析古代水钟计时的方法，可以检验学生对刚刚获得的认知是否真正理解，并加以迁移；还可以指导学生制作自己的水钟，为下一课做好准备。【板书设计】用水计量时间50ml水位不变，流出相同量的水所需的时间相同50ml200ml水水位变化，流出相同量的水所需的时间不同教科版小学科学五上《3.2用水计量时间》教案【教材简析】本课是五年级上册《计量时间》单元的第2课。在上一课的教学中，学生在了解用太阳计时和研究燃香钟后，也会发现他们的一些不足和局限。这节课，学生要在教师指导下，观察流水的运动，探究影响其运动速度的因素。聚焦部分引导学生提出问题——古人是怎么设计以水计时的工具？探索部分分为三个环节：一是观察瓶中流出的水流速度是否保持均匀；二是用观察并测量同一装置中，200毫升水流出50毫升水需要多少时间，并在此基础上推测接水的量筒内积聚到100毫升、150毫升水时分别需要多少时间；三是学生在推测的基础上进行实际测量。实验的三步形成逐渐递进的结构，在学生对水流流动速度的认识进一步完善后，再结合教科书提供的古代“受水型”水钟的图片，研讨“古人如何保持水钟里的水以固定速度往下滴”。【学情分析】在第一课中，学生已经初步认识到，燃香能够被用作计时工具，是因为在一定情况下燃香的长度变化是比较均匀的。他们或许能从中得到启发，可以通过找寻自然界有规律运动的物体或事件来帮助记录时间推移的轨迹。本课需要学生在探究流水速度时进行有依据的推测以及实测并严谨记录。学生在之前的科学学习中，已经具备了一定的推理和合作实验，这些知识和技能储备为本课的学习奠定了基础。【教学目标】科学概念目标初始水位高度和孔径不变，流出相同水量所需的时间一致；保持水位高度不变，水流的速度不变。水流的这一特点可用于计时。科学探究目标能通过实验发现影响水流速度变化的主要因素。能通过观察古人利用流水计时的装置，结合自己的实验探究，理解这些装置计时的方法。科学态度目标理解古人的聪明才智，对古人的智慧创作产生敬佩之情。在观察和记录实验数据时能始终保持严谨细致的态度。科学、技术、社会与环境目标了解社会的发展会带动计时工具的进步。【教学重难点】重点：学生能通过实验发现影响水流速度变化的主要因素。难点：学生能通过观察古人利用流水计时的装置，结合自己的实验探究，理解这些装置计时的方法。【教学准备】教师：课前搜集各种水钟的资料与图片、课件小组：矿泉水瓶、200毫升量筒、透明水杯、铁架台【教学过程】一、聚焦：水钟怎么用来计时（预设5分钟）[材料准备：课前搜集各种水钟的资料与图片、课件]1.回顾古代计时工具。2.出示教科书中的古代水钟图。提问：水真的可以用来计时吗？古人的水钟又是怎么来计时的呢？3.板书课题：用水计量时间。二、探索和研讨：（预设33分钟）[材料准备：矿泉水瓶、200毫升量筒、透明水杯、铁架台]（一）观察水流速度1.展示研究装置。（1）透明塑料底去底，倒过来盛水。（2）在瓶盖上扎一个小孔，让水从小孔缓慢流出。（3）在瓶子里装200毫升水，下面用量筒接住流出的水。2.教师演示，学生观察。3.交流研讨：水流是否以均匀的速度往下流？（预设1：可能均匀；预设2：可能不均匀）（二）探究200毫升水中漏出50毫升需要的时间。（1）提问：水流速度到底是不是均匀的呢？有什么方法可以测量？预设：秒表测量流出一定量水的时间。明确任务：测量从200毫升水流出50毫升水需要多少时间。操作注意事项：①我们用手先堵住瓶孔，往瓶子倒入200毫升水。②准备好计时器，滴水的同时开始计时。③当水流出50毫升时，暂停时间并记录。④看水位时视线注意要平视。⑤为了提高实验的准确性，我们要再重新将水加满至200毫升，反复刚才的实验步骤.（3）观察各组数据，探讨发现：如果孔的大小和初始水位高度不变，流出相同多的水，所需的时间是相同的。（4）提问：如果继续流出第二个50毫升，第三个50毫升呢？（5）学生记录推测。（三）探究200毫升水中漏出100毫升、150毫升需要的时间。1.实验探究200毫升水中漏出100毫升、150毫升需要的时间。2.研讨1：水流速度是匀速的吗？（预设：越来越慢，且不成倍比关系）3.研讨2：水流速度受什么因素影响？（预设：同一装置中，水流速度受水位影响，随着水位下降，水流速度越来越慢。）4.研讨3：怎样能让水以均匀的速度往下流？预设：保持水位不变。研讨4：古代的水钟用水滴有什么好处？预设：减少水位变化，耗水量少研讨5：古人是如何控制水以固定速度往下滴？引导学生观察书本古代水钟结构。（盛水漏斗中的锥体用来控制流水孔的大小，盛水漏斗边上的泄水孔用来保持水位高低）三、课堂小结（预设：2分钟）通过今天的学习，我们了解到水之所以能帮助我们计时，是因为水具有以下特点：初始水位高度和孔径不变，流出相同水量所需的时间一致；保持水位高度不变，水流的速度不变。科技在发展，计时工具也在进步，在今后的学习中，我们还将继续了解计时工具。【板书设计】2.用水计量时间不均匀快→慢同一装置水位高→水位低【作业设计】1.200毫升水的滴漏实验中，积聚前50毫升水和最后50毫升水比较（）。A.前50毫升水漏得快B.后50毫升水漏得快C.漏的速度是一样的D.前50毫升水漏得慢2.滴漏的漏水速度与（）无关。A.滴漏中的水位B.漏水孔的大小C.容器的颜色D.容器的形状3.与太阳钟相比，水钟最大的优点是（）。A.更先进B.使用不受天气影响C.更准确D.更便捷4.“探究200毫升水流出50毫升水需要多少时间”的操作中，不正确的是（）。A.每组实验，反复多次操作B.水位读数时，视线要平视C.盛水瓶子应选择不透明的D.小组成员分工合作《3.2用水计量时间》同步练习一、填空题1、通过一定的装置，流水能够用来_______。能够保持水在一定的时间内以固定的速度往2、滴漏实验中水滴下来的速度与______、______都有关。3、在做滴漏实验时，随着水量的减少，水滴的速度______。4、水钟又叫_______，是一种计时工具。二、判断题，对的打√，错的打✘。1、做滴漏实验时，滴漏中水越多，滴水的速度越快。（）2、用200毫升水做滴漏实验，前10毫升水和最后10毫升水滴的速度一样快。（）3、输液器上，滴漏可以控制滴液的快慢。（）4、古时候人们利用水流来计算精确的时间。（）5、古人用“流水”“光影”等计时方法来记录时间是有科学依据的。（）三、选择题，将正确的序号填写在括号内。1.实验发现,与滴漏的滴水速度无关的是()A.容器的大小B.漏水孔的大小C.滴漏中的水位2.我们在做滴漏实验中，如果10分钟滴下10毫升水，那么经过20分钟，可能滴下的水量为()A.小于20毫升B.大于20毫升C.20毫升3.用塑料瓶自制的水钟，漏完100mL水，需要1分30秒左右。如果要让它1分钟刚好漏完100mL水，可以()A.增大出水孔B.减小出水孔C.减少瓶子中的水量4.在滴漏实验中，瓶子中水滴的速度变化是()A.匀速流动B.先慢后快C.先快后慢四、填图题：填写古代水钟结构名称。②①③②①③五、实验题：用水测量时间实验材料：300毫升的塑料瓶、100毫升和300毫升的量筒、铁架台、签字笔、针、透明水杯、剪刀、水等。实验步骤：实验一：测量流出100毫升水所用的时间。(1