大象版小學(xué)科學(xué)四年級下冊4.3水鐘 教學(xué)設(shè)計(jì)

4.3《水鐘》教學(xué)設(shè)計(jì)課題水鐘單元第四單元學(xué)科科學(xué)年級四年級教學(xué)分析本課屬于技術(shù)與工程領(lǐng)域，主要教學(xué)活動(dòng)是技術(shù)類實(shí)踐活動(dòng)。在本課學(xué)生將在上節(jié)課對日晷研究的基礎(chǔ)上，了解比日晷適用條件更廣的計(jì)時(shí)工具——漏刻的相關(guān)知識，并最終依照原型設(shè)計(jì)制作一個(gè)單級漏刻的模型。學(xué)生對水鐘的熟悉度較低，已有知識經(jīng)驗(yàn)較少，所以教學(xué)難度也較大，需要教師做好豐富而形象的資料儲備，以及給予學(xué)生充足的活動(dòng)時(shí)間與空間的支持。學(xué)習(xí)目標(biāo)1、知道水鐘是利用滴水的等時(shí)性，是古代人類發(fā)明的一種計(jì)時(shí)工具。2、收集關(guān)于水鐘的信息，能設(shè)計(jì)與制作小水鐘，在小水鐘的測試中反思評價(jià)，發(fā)現(xiàn)小水鐘的不足，發(fā)展反省思維能力。3、有探究和制作水鐘計(jì)時(shí)的欲望，體會動(dòng)手做的樂趣，形成質(zhì)疑意識。4、對中國古人的智慧產(chǎn)生傾慕之情，了解人類的需求是影響科學(xué)技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵因素。教學(xué)準(zhǔn)備教學(xué)課件：泄水型和受水型漏刻資料和圖片、視頻或模型。學(xué)生制作材料：塑料瓶（形狀規(guī)則的圓筒形最好）、直尺、錐子、美工刀、記號筆、記錄單等。教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖導(dǎo)入新課一、導(dǎo)入活動(dòng)師：同學(xué)們好，在上節(jié)課，我們一起認(rèn)識了利用陽光下物體影子的變化規(guī)律來計(jì)時(shí)的日晷。日晷的使用確實(shí)給人們帶來很多便利，但是也有不足的地方。日晷只能在陽光下使用，在夜晚或遇到陰雨天的時(shí)候，便失去效用了。師：那么，當(dāng)時(shí)的中國古人，是怎么解決這個(gè)困難的呢？又發(fā)明了什么新的計(jì)時(shí)工具嗎？生：我們學(xué)過，日晷之后人們發(fā)明了水鐘。生：對，水鐘還叫漏刻。師：為了解決那個(gè)時(shí)代計(jì)時(shí)的需求，人們使用了很多種計(jì)時(shí)方法：比如說香鐘，是利用香的勻速燃燒的特點(diǎn)來測量時(shí)間的；沙漏更為常見，里面裝有一定量的沙子，每次漏完的時(shí)間都相同，可以反復(fù)使用。（配合圖片）師：除此之外，人們還利用流水來計(jì)時(shí)，發(fā)明了漏刻，也叫水鐘。復(fù)習(xí)鞏固，回顧學(xué)過的知識點(diǎn)，更好的進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)。通過復(fù)習(xí)回顧日晷，引入水鐘，了解新的計(jì)時(shí)工具。講授新課（二）收集信息二、收集信息師：我們知道水是地球上常見而重要的物質(zhì)，那么用流水怎樣計(jì)時(shí)呢？你是怎么想的？生：我們學(xué)過水會流動(dòng)。生：是不是像沙漏似的。師：能說詳細(xì)點(diǎn)嗎？生：就是把水也裝進(jìn)一個(gè)瓶子里，讓它往下流，看流完用多少時(shí)間。師：還有嗎？生：我發(fā)現(xiàn)我們家水管漏水的時(shí)候，接滿一碗水所用的時(shí)間都是一樣的。師：你觀察得真仔細(xì)。水鐘是不是也是這樣的呢？老師為大家準(zhǔn)備了一些關(guān)于漏刻的資料，請各小組自己閱讀這些資料，把你們的收獲記錄下來。如果對漏刻有什么想研究的問題，也可以記錄在活動(dòng)手冊“問題銀行”里。另外，我們這節(jié)課要設(shè)計(jì)并制作一個(gè)小水鐘，所以，現(xiàn)在對漏刻資料的閱讀，對后邊的制作會有所幫助。（生閱讀整理資料）師：看看我們的收獲吧，來回答以下這些問題：漏刻是怎么解決日晷所受的時(shí)間和天氣限制的？漏刻的發(fā)明利用的是什么科學(xué)知識？漏刻有哪些類型？漏刻和日晷有什么相同的地方？生：漏刻只要有水就可以，不需要陽光。生：漏刻的發(fā)明是利用了水會流動(dòng)的知識。生：漏刻有兩種，一種叫泄水型，一種叫受水型。生：漏刻和日晷都可以測時(shí)間。師：漏刻和日晷還有別的相同地方嗎？生：它們都是古時(shí)人類發(fā)明的。學(xué)生觀察水鐘的結(jié)構(gòu)，知道水鐘有泄水型和受水型，知道它的計(jì)時(shí)原理。知道水鐘的結(jié)構(gòu)和計(jì)時(shí)原理，更有助于學(xué)生制作水鐘。講授新課（三）設(shè)計(jì)制作3.設(shè)計(jì)制作（1）實(shí)驗(yàn)：水流的等時(shí)性師：今天，我們要像自制日晷一樣，來自制一個(gè)漏刻，不過，我想還是叫自制小水鐘更合適些。怎么制作呢？師：我們先制作一個(gè)可以讓水流動(dòng)起來的滴漏裝置，怎樣做？請你想一想，如果想要測量時(shí)間，裝置中的水需要具備什么特點(diǎn)？生：水應(yīng)該一樣多。師：是的，就像沙漏一樣，同樣多的沙子，漏完的時(shí)間相同，才可以表示同樣長的時(shí)間。那么同樣多的水，漏出的時(shí)間是否相同呢？讓我們一起來觀察。師：我們需要準(zhǔn)備以下實(shí)驗(yàn)材料，使用量筒測量水量，用家中的量杯也可以喲。秒表計(jì)時(shí)，記號筆標(biāo)記刻度，礦泉水瓶做漏壺。首先，用量筒往漏壺里倒入50毫升水，測出全部漏完所用的時(shí)間，記錄；然后再重復(fù)兩次，記錄。（生小組操作并記錄）師：來看看我們的收獲。生：我們?nèi)螠y的時(shí)間是：37秒、38秒、38秒，多是38秒。生：我們組的是38秒、38秒、38秒。都是38秒。生：我們組的不是38秒，都是35秒。師：這是怎么回事？生：是不是表沒看準(zhǔn)呀？生：我們測了三次都一樣。生：是不是扎的眼兒大小不一樣呀？生：很可能是這樣的。師：那么。我們可以得出什么結(jié)論呢？生：孔大，流得快。師：如果對同一個(gè)漏壺來講呢？生：同一個(gè)漏壺，水漏完用的時(shí)間是一樣的。師：是的，同一個(gè)漏壺，漏完50毫升水所用的時(shí)間是基本一樣的，我們稱這個(gè)規(guī)律叫水流的等時(shí)性，水鐘就是利用這個(gè)科學(xué)原理而被人們發(fā)明出來的。（2）初步設(shè)計(jì)制作：裝有300毫升水的泄水型水鐘計(jì)時(shí)師：我們發(fā)現(xiàn)50毫升水所能一次測的時(shí)間太短了，所以可以往漏壺里多裝些水，我們往漏壺里每次倒入50毫升的水，并做標(biāo)記，倒6次，共計(jì)裝入300毫升水。測量每漏出50毫升水，所用的時(shí)間。觀察漏出同樣多的水，漏出的時(shí)間是否相同。（生小組操作并記錄）師：我們看看第一組的記錄：第一個(gè)50毫升水漏出用時(shí)18秒，第二個(gè)50毫升水漏出用時(shí)19秒，第三個(gè)50毫升水漏出用時(shí)21秒，后面依次用時(shí)24秒、27秒和38秒。請仔細(xì)觀察測量的結(jié)果，我們會有什么發(fā)現(xiàn)？生：都是漏出50毫升的水，用的時(shí)間不一樣，一次比一次長。師：其他組呢？生：我們組也是一樣。（3）初步設(shè)計(jì)制作：裝有300毫升水的受水型水鐘計(jì)時(shí)師：我們剛才做的是哪一類的水鐘？生：是泄水型的。師：如果做一個(gè)受水型的水鐘，怎么做？生：把接水的瓶子當(dāng)成受水壺。師：受水型的標(biāo)尺是放在受水壺里的，我們怎樣做標(biāo)尺呢？生：也像剛才那樣，在下面的瓶子外面畫。師：就是這樣，這次畫刻度時(shí)刻度線旁邊不標(biāo)時(shí)間，只畫線，每10秒，畫露出水的水位線，可以嗎？我們看看相同時(shí)間，漏出的水量是什么樣的，能先猜一猜嗎？生：我們想可能是剛開始的時(shí)候會最多。生：會越來越少。師：我們測一測，用事實(shí)說話。（生小組操作并記錄）師：看看我們的收獲。生：第一個(gè)10秒漏出的水最多。生：是的，越來越慢。師：我們看刻度線，刻度線之間的距離有什么特點(diǎn)？生：距離越來越短。師：這說明什么？生：水越來越少。生：說明水流得越來越慢。學(xué)生分組制作水鐘，制作前先了解水鐘的計(jì)時(shí)原理，水流的等時(shí)性。教師根據(jù)學(xué)生在制作赤道式水鐘的過程中遇到的困難給予幫助。講授新課（四）反思評價(jià)師：比較我們做的泄水型和受水型小水鐘，特別是觀察我們畫的刻度線和標(biāo)注，有什么發(fā)現(xiàn)？生：都是水流出的時(shí)間不一樣。生：泄水型的是都是漏出50毫升水，用的時(shí)間越來越多。師：那么，受水型的呢？生：受水型的都是10秒，漏出的水越來越少。師：有什么一樣的地方？生：速度不一樣，越來越慢，最后流光了。師：老師拍了一段小水鐘水流出的視頻，我們看一看，著重看一下小孔處水流出的狀態(tài)。（生觀看視頻）師：我們今天自己制作了泄水型和受水型水鐘，發(fā)現(xiàn)了對于同一個(gè)水鐘，漏完同樣多的水，用的時(shí)間是一樣的，所以水鐘可以用來計(jì)時(shí)。但是，在同一個(gè)水鐘里，水流速度越來越慢，所以測時(shí)也有不精確和不方便的地方，需要繼續(xù)改進(jìn)，下節(jié)課，我們來改進(jìn)我們的小水鐘。課后，同學(xué)們可以想一想，是什么原因?qū)е铝怂鞒龅乃俣仍絹碓铰?？檢測自己做的作品，根據(jù)小組意見，進(jìn)行改進(jìn)。知道泄水型和受水型水鐘，發(fā)現(xiàn)了對于同一個(gè)水鐘，漏完同樣多的水，用的時(shí)間是一樣的，所以水鐘可以用來計(jì)時(shí)對學(xué)會的作品進(jìn)行評價(jià)。板書設(shè)計(jì)水鐘泄水型受水型課后反思在人類對計(jì)時(shí)工具的不斷追求下，新的、更方便、更精確的計(jì)時(shí)工具不斷被發(fā)明與使用，在這段歷史中，水鐘的發(fā)明具有重要的地位和意義。本課從兩個(gè)層面引領(lǐng)學(xué)生對這種工具進(jìn)行了了解與設(shè)計(jì)制作實(shí)踐。第一個(gè)層面，是建立在科學(xué)原理與技術(shù)的關(guān)系認(rèn)識層面，即科學(xué)原理支持了技術(shù)的發(fā)明，新技術(shù)又對新科學(xué)原理的發(fā)現(xiàn)起到了促進(jìn)作用。日晷的科學(xué)原理基礎(chǔ)是光影變化規(guī)律，水鐘的科學(xué)原理基礎(chǔ)是一定條件下水流動(dòng)的等時(shí)性，后續(xù)擺鐘的