4.1《原子钟寻亲记》大单元教学设计 大象版科学四年级下册

第1课时教学设计原子钟寻亲记课型新授课☑章/单元复习课口专题复习课口习题/试卷讲评课口学科实践活动课□其他口1.教学内的精确测量原理及其现代应用。教材以原子钟的高精度特性为核心，串联起钟表发展史、识的理解难度，同时渗透科技发展对社会的影响。课程设计注重探究性与趣味性，通过问题链激发学生思考科学、技术与社会的关系，培2.学习者学生已具备基础时间概念(时、分、秒)及简单计时工具(日晷、机但对原子钟等高精度计时原理缺乏了解，易将抽象概念(如原子振动)与生学生思维以具体形象为主，对拟人化叙事、实验操作和科技应用场景(如导航、通信)兴趣浓厚，但可能对“时间误差”“频率稳定性”等专业术语理解困难。教学中需借助类比(如钟摆摆动对比原子振动)、多媒体动态演示及生活案例(如GPS定位依赖精确时间),化解微观科学与宏观应用的认知壁垒，同时通过小组探究“计时工具3.学习目标确定科学思维：在认识某种计时工具的优缺点过程中，培养反思的探究实践：能收集计时工具的信息，并对这些信息进行比较与分类；态度责任：了解并认识到人类对产品不断改进以适应不断发展的需点难点重点：了解人类计时工具的发明和发展历史，认识有代表性的计难点：能收集计时工具的信息，并对这些信息进行5.学习评自评互评师评☆知道常见的计时工具能不能集到的计时工具能够把收集到的某一计时工具的资料展示给同能不能学习收获教师活动学生活动教帅活动1一、出示谜语：小小骏马不停蹄，日日夜夜不——打一物品出示谜底：钟表二、我是一个原子钟。虽然我们看起来没有钟的样子，却是现在最精确的计时工具。我很想了解自己的“家史”,我要穿越时空，去寻找我的祖先。铯原子钟是一种精密的计时器具。日常生活中使用的时间精准到1分钟也就够设等部门，对时间的要求就高得多。它们要求时间要准到千分之一秒，甚至百万分之一秒。为了适应这些高精度的要求，人们制造出了一系列精密的计时器具，铯钟就是其中的一种。铯钟又叫“铯原子钟”。由铯原子钟来定义。学生活动1交流讨论，分享生活中自己了解的计时教师活动2一、从古至今，人类发明了很多测定时间的工具。收集资料，了解下面的这些计时工具。(出示图片)二、小贴士学生活动2学生根据生活经验分享讨论最早的计播放视频《计时工具的进化史》日晷→水钟→蜡烛钟→香篆钟→沙漏→水运四、计时工具是怎样测量时间的呢?1、日晷日晷，本义是指太阳的影子。现代的日晷指的是人类古代利用日影测得时刻的一种计时仪器，又称"日规"。其原理就是利用太阳的投影方向来测定并划分时刻，通常由晷针(表)和晷面(带刻度的表的重大发明，这项发明被人类沿用达几千年之久。2、漏刻(水钟)漏刻，也叫水钟。漏刻主要有泄水型和受水型两类。泄，使浮在漏壶上面的漏箭随水面下降，由漏箭上的刻度指示时间。受水型，水从漏壶以恒定的流量注入受水壶，浮在受水壶上面的漏箭随水面上升指示时间，提高了计时精度。此计时工具从春秋战国时期一直沿用到宋朝。3、蜡烛钟它当作时间测量工具。因为蜡烛在单位时间内燃烧的长度大致相同。计时。4、沙漏沙漏是根据从一个容器漏到另一个容器的沙量来计时。西方沙漏由两个玻璃球和一个狭窄的连接管根据时间对计时工具进行排序了解计时工具是怎样测量时间的道组成的。通过充满了沙子的玻璃球从上面穿过狭窄的管道流入底部玻璃球所需要的时间来对时间进行测量。一旦所有的沙子都已流到的底部玻璃球，该沙个名义上的运行时间1分钟。5、机械摆钟这个原理为基础而发明的，运用发条原理。直接，方便。侧面的旋钮方便对时，调时。整点钟响报时，从听觉方面增强了与人之间的互动。滴滴答答，光阴流逝，珍惜珍惜。6、石英表石英表，又叫作石英振动式电子表，是腕表种类之一，英文名是quartzwatch。将石英晶体运用在钟表上是一种现代的发明，世界上第一个石英表是在瑞士制成的。7、电子表电子表的工作原理是电学振荡，使用液晶显示屏显示时间。8、原子钟原子钟是利用原子的一定共振频率而制造的精确度非常高的计时仪器。第一个原子钟于1949年发明，现陈列于史密森尼学会。300亿分之一秒。活动意图说明：通过多种方式收集计时工具积累资料，如探访计时工具店、上网或到图书馆查阅资料等方法获取资料。在收集资料中调动学生脑海里已有的知识和经验，引导学生了解人类历史上都出现过哪些计时工具?它们出现的顺序大致是怎样的?最早的计教师活动3一、小组合作，把收集到的某一计时工具的资料展示给同学们。认真聆听同学们的介绍，可以提出自己的问题。名称：沙漏(沙钟)原理：根据一定数量的沙子从一个容器漏到另精确值：一般沙漏一次运行时间是1分钟。越不准确。示例：名称：日晷原理：利用太阳的投影方向来测定并划分时刻。精确值：最小精确值十五分钟优缺点：不但能显示一天之内的时刻，还能显示节气和月份；缺点，是笨重，看不到阳光的阴雨天气和夜晚不能使用，(二)名称：机械摆钟原理：摆钟是利用摆锤的周期性振动(摆动)过程来计量时间。秒，最小精确值是秒。了与人的互动性。缺点是走时误差较大，需要定期调试。(三)名称：电子表原理：电学振荡，使用液晶显示来显示时间.夜计时误差在一秒以内。优缺点：当温度至0℃C以下或50℃C以上时，每昼夜会慢两秒钟。学生活动3学生讨论交流，分享自己知道的计时工具(四)名称：石英表原理：石英表是利用石英晶体有规律的振动来计时。精确值：最小精确值是1秒。优缺点：计时准确，体积小，外观精美，但需活动意图说明：通过各学习小组选一种计时工具进行专项环节四：处理信息一、比一比各种计时工具的最小精确值和工工作特点沙漏1分钟流沙计时0.01秒摆钟1秒摆锤摆动计时日晷15分钟投影计时二、小贴士最小精确值就是工具可以测量出来的最小日晷、漏刻、沙漏、水钟、水运仪四、如果还有其他问题，可以存入“问题银行”问题银行存折学生活动4学生讨论并比较各种计时工具，行分类。序号时间时间1的沙漏可以成计时1小时吗?2循环设备改成水钟吗?3新买的电子表慢了怎么调整呢?4自然界里还有哪些可以用做计时设备呢?5…活动意图说明：通过用图表整理计时工具的有关信息进行最小精确值和工作特点方面的分项汇总整理。使学生对计时工具发展的规律有初步的认知，初步知道使用工具可以更加精确、便利和快捷。7.板书设计原子钟寻亲记时间轴箭头：日晷→机械钟→石英钟→原子钟工具原理优点缺点日晷自然、简单依赖天气机械钟齿轮传动便携误差大石英钟石英振动较精确温度影响原子钟原子振动技术复杂8.作业与拓展学习设计2.沙漏(沙钟)的原理是根据一定数量的沙子从一个容器漏到(二、判断题1.沙漏短时计时较准确，测量时间越长越不准确。()3.最小精确值越大，精确度越高。()4.电子手表是现在最为准确的计时工具。()5.人们最早使用的计时工具是日晷。()6.蜡烛钟是通过蜡烛燃烧的长度来计量时间的。()1.按照计时精确度由高到低排序，下列选项正确的是(