2026年小学粤教粤科版五年级科学上册第五单元《时间与效率》教案

第五单元时间与效率

19.设计简易日号

【教材分析】

本课是第五单元时间与效率》的起始课，是学生从自然现象感知时间、认识古代计时工具的

开篇内容。教材承接学生日常感知的昼夜交替、影子变化现象，聚焦古人利用日影计量时间的智

慧，核心引导学生认识日暑的结构、工作原理，掌握简易日展的设计思路。教材以古代计时困境

为情境导入，通过观察日影变化、拆解日署结构、梳理设计要点等探究活动，搭建“现象观察-

原理认知一方案设计”的探究框架，为下一课动手制作日唇、精准计时奠定知识与设计基础，同

时帮助学生初步建立“利用自然规律计量时间、提升计时效率”的单元核心认知。

【学情分析】

五年级学生早已发现阳光/物体影子会随时间变化长短、位置，但从未将影子变化与计时工

具建立关联，对日暑的认知仅停留在“古代钟表”的浅层印象。学生具备基础的观察、归纳和方

案设计能力，能清晰描述自然现象变化规律，但缺乏结合科学原理设计实用工具的经验，难以精

准把握日署刻度、唇面摆放、客针角度的设计关键。同时学生对古代科技发明充满好奇，乐于探

究古人的智慧，适合通过观察、讨论、拆解分析完成设计探究，抽象理解日影计时原理存在一定

难度。

【核心素养分析】

［科学观念］

1.知道阳光下物体的影子随时间发生有规律的变化，这是日咎计时的科学依据；

2.认识日展的基本结构，了解日号利用日影方位、长短变化计量时间的工作原理；

3.明确简易口号的核心设计要点，建立自然规律可服务于计时工作的认知。

［科学思维］

通过观察日影变化规律、拆解日皆结构、对比不同日署样式，归纳日皆设计的核心逻辑，形

成“现象规律一工具设计一功能实现”的逻辑思维。

［探究实践］

能自主观察、分析日影与时间的关联，小组合作梳理简易日咎的设计要素，独立完成简易日

展设计方案，标注关键结构与设计要求。

［态度责任］

1.感受古人利用自然规律发明计时工具的智慧，萌发对古代科技的敬畏与探索兴趣；

2.体会计时工具的发展意义，理解科学规律能提升生活、生产的时间利用效率；

3.养成严谨细致的设计习惯，注重工具设计的科学性与实用性。

【教学重点】

认识日唇的结构与计时原理，掌握简易日唇的核心设计要点，完成规范的日唇设计方案。

【教学难点】

理解日影着规律变化与日署计时的内在关联，精准把握唇针、暑面、刻度的设计逻辑。

【教具准备】

［教师教具］

日影变化延时视频、不同样式日唇实物图片与模型、日皆结构拆解课件、古代计时发展史科

普视频、设计方案模板。

［学生分组器材］

草稿纸、铅笔、直尺、橡皮、简易日墀设计记录单。

【教学过程】

一、导入新课

［教师活动］播放n出ri落物体影子变化延时视频，提问：古人没有钟表、手机，如何判断白

天的时间、安排劳作？影子的变化能帮我们计时吗？顺势引出本节课课题《设计简易日•》。

［学生活动］观看视频，回忆生活中影子的变化特点，自由发言分享古人计时的猗想，思考影

1

子与时间的关联。

［设计意图］从学生熟悉的自然现象切入，结合古代生活情境创设问题，激发学生探究兴趣，

自然衔接本课计时工具探究主题。

二、讲授新课（聚焦、探索、研讨、拓展）

（一）聚焦板块

［教师活动］出示教材聚焦问题，展示古人“日出而作、日落而息”的生活场景图，引导学生

思考：白天不同时刻，物体的影子有哪些不同变化？这种变化有什么规律？讲解：古人正是利用

日影的规律变化，发明了最早的计时工具一一日辱。

［学生活动］小组交流讨论，总结影子早晚长、正午短，位置随太阳移动变化的规律，初步感

知日影计时的可行性。

［设计意图］聚焦核心自然规律，打通自然现象与古代计时工具的关联，明确本课探究核心，

为日春原理学习铺垫基础。

（二）探索板块

1.认识日愚结构与原理

［教师活动］出示日展模型和高清图片，拆解讲解日展两大核心结构：唇面、唇针，介绍号面

刻度的计时作用。结合日影变化视频，讲解计时原理：太阳位置变化带动唇针影子移动，影子投

射在唇面刻度上，即可对应具体时间。

［学生活动］观察日晶结构，识记各部分名称与功能，结合影子变化规律，理解日暮计时的科

学原理，记录核心知识点。

［设计意图］直观展小实物与动态现象，将抽象的计时原理具象化，突破本课知识难点。

2.梳理简易日•设计要点

［教师活动］组织小组研讨：想要制作一个能准确计时的简易日唇，需要设计哪些部分？有哪

些设计要求？结合学生发言，总结核心设计要点：平整的唇面、垂直固定的唇针、均匀的时间刻

度、正确的摆放朝向。下发设计模板，指导学生规范绘制设计图，标注结构名称与设计标准。

［学生活动］小组合作讨论设计要素，结合所学原理，自主构思简易日唇样式，在记录单上绘

制初步设计方案，标注各部分设计细节。

［设计意图］落实探究实践目标，培养学生自主设计、规划方案的能力，为下一课动手制作做

好充分铺垫。

（三）研讨板块

［教师活动］出示研讨问题，组织小组交流后全班汇报」日皆为什么能精准记录白天的时间？

2.设计日愚时，唇针倾斜、刻度不均匀会造成什么问题？3.日愚计时有哪些优点和局限？

［学生活动］结合设计过程和所学知识，分组汇报观点，总结日唇依赖阳光、仅能白天计时的

局限，明确规范设计对计时准确性的重要作用。

［设计意图］深化学生对原理的理解，引导学生辩证看待古代计时工具，培养科学思辨思维。

（四）拓展板块

［教师活动］播放古代计时工具发展史视频，介绍圭表、漏刻等计时工具，对比日屏的优势与

不足。布置拓展任务：课后完善自己的日愚设计方案，思考如何优化设计，让日•计时更精准。

［学生活动］观看科普视频，了解更多古代计时科技，优化个人设计方案，记录优化思路。

［设计意图］拓宽学生科技视野，完善知识体系，延续探究与设计思维。

三、课堂小结

本节课我们发现了阳光下物体影子随时间有规律变化的特点，认识了古代计时工具日济。日

唇由唇面和唇针组成，依靠唇针日影在刻度上的移动实现计时，是古人利用自然规律的伟大发明。

我们掌握了简易日展的核心设计要点，完成了初步设计方案，同时也知道日樨只能白天、晴天使

用，存在一定局限性。科学的设计依托科学原理，规范的结构是工具精准工作的基础。

【板书设计】

19.设计简易n号

1.计时依据：阳光下影子随时间有规律变化

2.日唇结构：唇面（带刻度）、唇针

2

3.计时原理：日影移动对应刻度，记录时间

4.设计要点：平整唇面、垂直唇针、均匀刻度、正向摆放

5.局限：依赖阳光，仅白天可用

20.制作简易日辱

【教材分析】

本课是第五单元第二课时，承接上一课《设计简易日•》的设计成果，是从方案设计到动手

实操的实践落地课。教材聚焦“制作、调试、检验简易日易”核心任务，循序渐进安排材料准备、

动手制作、户外实测、优化改进四大探究环节，落实工程实践完整流程。本课核心是让学生将科

学原理与设计方案转化为实物，通过实测发现制作缺陷并迭代优化，进一步巩固日楼计时原理，

体会工具制作“设计一制作一检验一优化”的科学流程，培养学生动手实践与问题改进能力，为

后续理解计时工具效率升级奠定实践基础。

【学情分析】

五年级学生已掌握日展的结构、原理和设计要点，具备基础的手工制作能力，能使用剪刀、

直尺等工具完成简单手工制作。但学生动手实操时容易出现导针不垂直、刻度绘制不均、唇面摆

放偏移等操作问题，且缺乏实测调试、迭代优化的意识，往往完成制作后就结束探究。同时学生

户外实测时观察、记录数据的细致度不足，难以精准发现计时误差的原因，需要教师针对性指导,

培养实操与优化思维。

【核心素养分析】

［科学观念］

1.进一易固日影变化规律与日号计时的原理.，明确规范制作、精准摆放是日唇准确计时的

关键；

2.知道工具制作需要遵循科学原理.，误差可通过调整结构、摆放方式进行优化。

［科学思维］

通过对比实测时间与标准时间的误差，分析误差产生的原因，推理制作与摆放的问题，形成

“发现问题一分析原因一优化改进”的思辨思维。

［探究实践］

能依据设计方案规范制作简易日唇，独立完成户外实测、数据记录，自主排查制作缺陷，完

成日愚的调试与优化，熟练掌握简易计时工具的制作流程。

［态度责任］

1.体验动手制作、科学实测的乐趣，感受古代计时工具的实用价值；

2.养成严谨实操、如实记录、主动优化的科学探究习惯；

3.体会工具优化能够提升计时精准度，初步感知“改进方法、提升效率”的单元核心思想。

【教学重点】

依据设计务案规范制作简易日墀，完成户外实测与调试优化。

【教学难点】

精准把控a针垂直角度、刻度均匀度，准确分析计时误差原因并完成优化改进。

【教具准备】

［教师教具］

日警制作示范视频、成品简易日桂、误差问题案例课件、户外实测记录表、优化方案范例。

［学生分组器材］

硬纸板、竹签/细吸管、直尺、圆规、铅笔、剪刀、胶带、量角器、自制设计方案、实测记录

单。

【教学过程】

一、导入新课

［教师活动］展示上节课学生的优秀日•设计方案，提问：完善的设计方案如何变成可以计时

的工具？设计完美的日居，制作不当会影响计时效果吗？引出本节课课题《制作简易日售》。

3

［学生活动］欣赏优秀设计方案，思考设计与制作的关联，猜想制作过程中可能出现的问题，

明确本课动手制作的探究任务。

［设计意图］衔接上节课内容，实现从设计到实操的自然过渡，激发学生动手制作、验证设计

的兴趣。

二、讲授新课（聚焦、探索、研讨、拓展）

（一）聚焦板块

［教师活动］聚焦核心问题：制作简易日皆需要遵循哪些标准？怎样制作才能让日咎计时更准

确？梳理制作核心标准：结构完整、劈针垂直、刻度均匀、摆放端正。

［学生活动］结合设计要点，回顾日愚制作标准，明确本次制作的核心要求，梳理制作步骤。

［设计意图］明确实操规范与探究目标，为精准制作、减少误差奠定基础。

（二）探索板块

1.示范讲解制作步骤

［教师活动］播放标准化制作示范视频，分步讲解制作流程：①裁剪圆形/方形唇面；②均匀绘

制12时辰/24小时刻度；③垂直固定唇针；④平整修整成品。重点强调刻度均匀、唇针垂直两大

关键，提醒安全使用工具。

［学生活动］观看示范视频，熟记制作步骤与关键细节，小组分工，准备制作材料。

［设计意图］规范实操流程，规避常见制作错误，突破制作难点。

2.分组制作简易日延

［教师活动］指导学生依据个人设计方案动手制作，巡视各组制作过程，及时纠正刻度歪斜、

群针倾斜、固定不牢固等问题，提醒学生保持成品平整规范。

［学生活动］小组合作动手制作，严格按照标准完成•面绘制、•针固定，自查成品结构是否

规范，初步完成简易日展制作。

［设计意图］落实探究实践目标，锻炼学生动手操作能力，将设计方案转化为实物作品。

3.户外实测与数据记录

［教师活动］组织学生前往向阳平地，讲解实测方法：将日唇水平摆放、正对南方，观察署针

影子对应的刻度，对比手机标准时间，记录时间误差，填写实测记录单。

［学生活动］小组合作完成户外实测，认真观察、如实记录数据，对比标准时间，发现自制日

唇的计时误差。

［设计意图］通过真实场景实测，检验制作成果，让学生直观感知工具误差，培养数据记录能

力。

（三）研讨板块

［教师活动］出示研讨问题，组织小组讨论后全班交流：1.你的日署计时是否准确？存在哪些

误差？2.误差产生的原因是什么？（制作问题/摆放问题/天气影响）3.如何调整、优化日唇，减

小计时误差？

［学生活动］结合实测数据，小组分析误差原因，研讨优化方案，通过调整唇针力度、修正刻

度、规范摆放等方式优化作品，二次实测验证效果。

［设计意图］培养学生问题分析与迭代优化能力，落实“实践一反思一改进”的科学探究流程。

（四）拓展板块

［教师活动］展示精准古法日愚、现代改良日展作品，对比简易日愚的优势与不足。布置拓展

任务：课后持续观察不同时段自制日唇的计时效果，进一步优化作品，尝试记录日唇全天计时数

据。

［学生活动］观摩优秀作品，对比自身作品的不足，记录优化思路，完成课后持续探究任务。

［设计意图］拓宽学生优化思路，延续探究热情，深化对计时工具精准性的认知。

三、课堂小结

本节课我们依据设计方案，完整完成了简易日唇的制作、实测与优化。我们掌握了日唇的标

准化制作步骤，通过户外实测发现，密针不垂直、刻度不均匀、摆放不规范都会导致计时误差.

通过调整优化，我们有效减小了误差，让自制日唇计时更精准。科学制作贵在严谨，每一个细节

的规范都会影响工具的使用效果，工具的迭代优化就是不断提升精准度、提高使用效率的过程。

4

【板书设计】

20.制作简易日居

1.制作步骤：裁唇面一画刻度一固唇针一修成品

2.制作关键：刻度均匀、唇针垂直、唇面平整

3.实测方法：水平摆放、正向朝南、对比标准时间

4.误差优化：调角度、修刻度、规范摆放

5.核心逻辑：严谨制作一精准实测f迭代优化

2L提高效率的科技产品

【教材分析】

本课是第五单元时间与效率》的总结升华课，承接前两课古代计时工具的探究内容，完成从

“古代计时”到“现代高效科技产品”的进阶。教材以“效率升级”为核心主线，对比古代工具

与现代科技产品的差异，聚焦生活、生产中的各类提效科技产品，引导学生探究科技产品提升效

率的原理与价值。教材通过案例观察、对比分析、小组研讨、创意拓展等活动，帮助学生梳理科

技发展对时间利用、生产生活效率的提升作用，构建“科技迭代一优化方法一提升效率”的单元

核心认知，实现单元知识的总结、迁移与升华，为学生树立科学的效率观、创新观奠定基础。

【学情分析】

五年级学生生活中接触大量现代科技产品，熟悉手机、计时器、电动工具、智能设备等物品，

能直观感受到科技产品的便捷性。但学生仅停留在“好用、方便”的浅层认知I,无法从“节约时

间、提升效率、优化流程”的角度深度分析科技产品的价值，不了解产品的提效原理。学生具备

基础的对比、归纳能力，但缺乏系统梳理、总结规律的思维，难以自主构建“科技进步推动效率

提升”的逻辑体系，需要教师引导深度探究、归纳升华。

【核心素养分析】

［科学观念］

1.知道各类科技产品能够优化工作方式、节约时间、提升生产生活效率；

2.了解常见提效科技产品的工作原理，对比古代工具与现代科技产品的效率差异；

3.明确科技进步是提升效率的重要途径，理解时间与效率的关联。

［科学思维］

通过古今工具对比、不同科技产品案例分析，归纳科技产品的提效规律，形成“对比分析-

总结规律一迁移应用”的科学思维，建立效率认知模型。

［探究实践］

能自主搜集、梳理生活中的提效科技产品，小组合作分析其提效原理与应用优势，能结合生

活场景总结提升效率的科学方法。

［态度责任］

1.感受科技发展对生活、生产的积极影响，体会科学技术的价值与魅力；

2.树立珍惜时间、优化方法、提升效率的生活与学习理念；

3.萌发科技创新意识，愿意尝试用科学方法优化生活、提高效率。

【教学重点】

认识常见或高效率的科技产品，掌握其提效原理，理解科技进步与效率提升的关联。

【教学难点】

系统归纳5技产品的提效规律，将效率思维迁移应用到学习与生活中。

【教具准备】

［教师教具］

古今工具对比科普视频、计时/劳作/运输/通讯类提效科技产品图片与视频、单元知识梳理课

件、效率对比统计表C

［学生分组器材］

生活科技产品调查记录表、草稿纸、笔、小组研讨汇总表。

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【教学过程】

一、导入新课

［教师活动］出示古代日唇、漏刻与现代电子钟表、智能计时器对比图，提问：对比古代计时

工具，现代计时设备有哪些优势？除了计时.，生活中还有哪些工具能帮我们节省时间、提高效率？

引出本节课课题《提高效率的科技产品》。

［学生活动］观察对比图片，自由发言总结现代计时工具精准、便捷、不受环境限制的优势，

联想生活中的高效工具，初步感知科技与效率的关联。

［设计意图］衔接单元前两课内容，通过古今对比创设情境，快速聚焦“效率提升”核心主题,

开启单元总结探究。

二、讲授新课（聚焦、探索、研讨、拓展）

（-）聚焦板块

［教师活动］聚焦单元核心问题：什么是效率？科技产品如何帮助我们提高效率？讲解效率的

简单含义：相同时间内完成更多任务，或完成相同任务花费更少时间。引导学生思考：科技产品

通过改变什么来提升效率？

［学生活动］理解效率的概念，结合生活经验猜想科技产品提效的原因，明确本课探究核心：

探究科技产品的提效原理与价值。

［设计意图］明确核心概念与探究目标，为后续案例分析、规律总结奠定理论基础。

（二）探索板块

1.分类探究提效科技产品

［教师活动］将科技产品分为计时、生活劳作、交通运输、通讯办公四大类，逐类出示古今工

具对比案例：①计时类：日^f电子钟表、智能计时器；②劳作类：手工劳作f电动工具、智能

家电；③运输类：步行、马车一汽车、高铁、飞机；④通讯类：书信一手机、网络通讯。引导学

生对比耗时、精准度、工作量的差异。

［学生活动］小组合作对比分析各类工具的效率差异，记录传统工具的弊端、现代科技产品的

优势，初步总结提效特点。

［设计意图］分类梳理案例，让学生直观感受科技迭代带来的效率提升，构建系统的知识体系。

2.总结科技产品提效原理

［教师活动］结合各组探究结果，引导学生归纳核心提效原理：替代人工重复劳作、优化工作

流程、突破环境限制、提升精准度与速度、整合多重功能。指导学生填写效率对比记录表。

［学生活动］汇总小组观点，梳理科技产品提效的核心方法，完成记录表填写，理解“科学方

法+科技工具二高效劳作”的逻辑。

［设计意图］从具体案例上升到通用规律，培养学生归纳总结的科学思维。

（三）研讨板块

［教师活动］出示核心研讨问题，组织小组深度交流：1.科技产品提升效