《用水测量时间》教学设计与反思
舟山小学 赵雯文
教材分析:
《用水测量时间》是教科版《科学》五年级下册《时间》单元第三课。教材一开始呈现了三只两种类型的古代水钟图,让学生初步感知流水可以记量时间,帮助学生理解古人是怎样利用流水来计时。第二部分呈现了“滴漏实验”这一部分内容,使学生亲身经历流水记量时间这一活动。并在此基础上,对积聚10、50毫升水各需多少时间进行推测,随后进行验证,从而发现流水的速度是不均匀的,会随着水位的高低而发生变化。如果漏杯中的水是一滴一滴往下流,漏完100毫升的水,所需的时间将会怎样变化?使学生认识到流水的速度还和滴孔的大小有关。第三部分:思考讨论怎样控制水滴漏出的快慢?教材以“我们来设计制作一个每分钟滴60滴水的滴漏”结束。
设计思路:
古代的水钟能计时吗?学生对流水可以测量时间的意识还比较模糊。自制水钟,让学生观察水钟的流水,使学生感受到流水在一定条件下具有等时性,再让学生经历水钟流100毫升水需要多少时间的实验,知道流水确实可以测量时间!
我在学生对前面测量100毫升水所需时间的基础上,让学生充分展开思维,对积聚10、50毫升水各需多少时间进行推测,突出推测要根据原有的经验与认识,而不是随意的猜想,随后进行验证,并对数据进行纵向分析,认识到流水的速度会随水位高低不同而发生变化,从而使学生意识到:流水速度不是均匀的,这个水钟是不能精确计时的!再展示古人制作的水钟,了解其原理和精确计时的精妙之处,为水钟能精确计时打下一个“!”号。
寻找生活中的水钟,使学生发现在我们的日常生活中就有流水速度均匀的事物,那就是输液器,让学生去探究,让科学走进我们孩子的生活。
教学目标:
科学概念:在一定的装置里,水能保持以稳定的速度往下流,人们根据这一个特点制作水钟用来计时。
过程与方法:经历记量 100 毫升水缓慢流完需要多少时间;根据100毫升水流完的时间,推断出10毫升、50毫升、200毫升水需要的时间;初步理解流水为什么能够用来计时,以及存在的问题。
情感态度与价值观:体验合作学习可以提高效率,细致的态度可以减少工作误差;感受古人的聪明才智和创新精神。
教学重点:理解为什么可以用流水来制成计时工具,感受到时间就象流水一样在流动,了解各种水钟的制作原理。
教学难点:能够在合作的基础上,经历记录100毫升水慢慢地流完需要多少时间的活动过程;并根据已有的经验进行推测和验证。
教学准备:
各种类型的水钟图片,每个小组一个铁架台(带环)、一个塑料瓶(去底钻孔)、一个100毫升塑料量筒、一个250毫升烧杯、一个水槽(加适量的水)、手表或者秒表、干毛巾。
完整的教学过程
(8:55)师:上课!
生:老师您好!
师:同学们好!请坐!
师:同学们,现在几点钟了?你怎么知道的?
生1:8点55分,第一节课上课是8点55分
生2:8点56分,我看了手表。
师:是的,我们有钟表能帮助我们知道时间,但是在古代,在这些计时工具没有被发明以前,古人又是如何了解时间的呢?你知道吗?
生1:看太阳
生2:日晷。
生3:一柱香。(师配合图片补充)
师:刚才他们说的我们都听说过吧。但是有一种叫做“水钟”的计时工具,你听说过吗?今天,我们就一起来学习《用水测量时间》(板书课题)
师:请同学们把书本翻到第54面,我们来看一看古代的水钟是什么样子的。(学生自学1分钟)
师:老师收集了几种古代水钟的图片,你能说说它们是怎样计时的吗?(多媒体展示3种水钟)
生1:利用水流下来,在盆中积聚的多少来计时。
生2:水滴下来,浮标上升,指示刻度来计时。
师(小结):我们可以把古代的水钟分为两大类:一种是受水型水钟:水滴以固定的速度滴入圆筒,使浮标随水量的增加而逐渐上升,从而显示流逝的时间;另一种是泄水型水钟,水面随着水的流出而下降,根据水面的变化就可以测出过去了多少时间。
(8:58)师:今天老师也带来了一只水钟,大家看一看,这个水钟属于哪一种?
生1:受水型水钟,水滴到量筒里面指示时间。
师:是的,这是一只简易的受水型水钟,老师用一个塑料瓶,去掉底部,然后在瓶盖上钻了一个直径为2mm的小孔,那么水就可以顺着这个小孔流下来,流到量筒中。
师:我们首先要用这个水钟来测量从300毫升水中流完100毫升水所用的时间。老师给大家准备的材料有烧杯、100毫升量筒和秒表,这个实验我们该怎么做呢?
生:先在塑料瓶中装上水?
师:装多少?
生:300毫升。
师:用什么装?
生:用量筒装,先量取100毫升,再装水
师:装几次?
生:3次。
师:装的时候要注意什么呢?
生1:用手指把瓶盖的小孔堵住。
生2:眼睛要平视量筒液面的最低处。
生3:装水的时候要小心,不要把水溅出去。
师:水装完后,我们如何计时呢?
生1:一个人喊开始,计时的人开始计时,水到了100毫升,观察的人喊停止,计时的人马上按下秒表,记下时间。
师:看来,这个实验一个同学没法完成,得小组成员配合,我们先四人小组讨论一下分工。
(9:02)师:讨论好了吗?你们小组是如何分配任务的?
生1:他来装水,我喊开始和停止,他来按秒表,他把时间记录好
师:对了,喊开始的人和放手的人要是同一个人才能减少误差。
师:这个实验我们总共要做两次,第二次重复的时候,水要再加到300毫升,才能保证实验公平。实验数据请大家记录在“表格一”中。现在开始实验。
(9:05)学生开始实验
(9:13)学生实验结束,开始汇报
(我等到所有小组都完成了,才开始数据的汇报。请了3个小组来汇报)
《用水测量时间》记录表(一) 第(2)小组
水量 |
实验值 |
第1次 |
第2次 |
100毫升 |
( 97 )秒 |
( 99 )秒 |
我们的水钟流完100毫升水大约需要( 98 )秒
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《用水测量时间》记录表(一) 第(7)小组
水量 |
实验值 |
第1次 |
第2次 |
100毫升 |
( 86 )秒 |
( 89 )秒 |
我们的水钟流完100毫升水大约需要( 87.5 )秒
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用水测量时间》记录表(一) 第(11)小组
水量 |
实验值 |
第1次 |
第2次 |
100毫升 |
( 111 )秒 |
( 118 )秒 |
我们的水钟流完100毫升水大约需要( 114.5 )秒
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板书记录: 100毫升
第一次 第二次
97 99
86 89
111 118
师:我们看一看上面这组数据,流完100毫升水第一次的时间和第二次的时间相差得多吗?
生:多
师:第一组相差了2秒,第二组相差了3秒,第三组相差得比较多时7秒,但是大家想一想,我们以第一组的数据为例,虽然它们相差了2秒,但第一次是80多秒,第二次也是80多秒,它们是怎样?
生:比较接近
师:也就是说,300毫升水中,流出100毫升水第一次与第二次所用的时间差不多。也就说明了,我们的水钟可以粗略得用来计量时间。
师:大家再来看一看第一组和第三组的数据,为什么同样是从300毫升水中流完100毫升的水,第一组用了八十几秒,而第三组却用了110多秒呢?这两组的什么不同啊?
生:加的水的量不同
师:我们用了量筒量取300毫升,是比较准确的,不会有这么大的差距
生:孔的大小是不一样的。
师:真聪明,这个泄水孔是老师手工钻的,虽然大概都是2mm,但大小肯定会有差异,我们想一想生活中的场景,如果一个杯子破了,破的洞比较大,水漏得快,破的洞小,水流得慢。我们水钟的小孔也是一样的道理,孔大一点,用的时间就会少一点。
(9:17)师:通过刚才的实验,你们能推测出从300毫升水中,流出10毫升水需要多少时间吗?
生:能。
师:你是怎么推测的,能说说吗?
生:我们小组测试100毫升时用了121秒,我推测10毫升用12秒,因为10毫升是100毫升的十分之一。
生:我认为9秒就够了,因为水开始流得快些。
师:把你们的推测写在实验记录表(二)上。(学生讨论后把数据记在实验单上。)
师:你们能做好这个实验吗?
生:能。
师:在实验时,我们可以连续记时,当10毫升流完时,观察员喊停,,记时员把时间告诉记录员,观察员继续观察水面的变化,等到50毫升时,再喊停,按刚才的方法记录下来,大家记住了吗?
生:记住了。
(学生实验,教师巡视指导。)
(学生全部完成,教师组织汇报。)
(9:25) 实验结束,学生开始汇报
《用水测量时间》记录表(二) 第(8)小组
水量 |
预测值 |
实验值 |
第1次 |
第2次 |
10毫升 |
( 13 )秒 |
( 9 )秒 |
( 10 )秒 |
50毫升 |
( 65 )秒 |
( 58 )秒 |
( 60)秒 |
我们的水钟流完10毫升大约需要( 9.5 )秒
我们的水钟流完50毫升大约需要( 59 )秒
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水量 |
预测值 |
实验值 |
第1次 |
第2次 |
10毫升 |
( 11 )秒 |
( 9 )秒 |
( 8 )秒 |
50毫升 |
( 55 )秒 |
( 51 )秒 |
( 49)秒 |
我们的水钟流完10毫升大约需要( 8.5 )秒
我们的水钟流完50毫升大约需要( 50 )秒
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水量 |
预测值 |
实验值 |
第1次 |
第2次 |
10毫升 |
( 8.6 )秒 |
( 7 )秒 |
( 7 )秒 |
50毫升 |
( 43 )秒 |
( 40 )秒 |
( 41)秒 |
我们的水钟流完10毫升大约需要( 7 )秒
我们的水钟流完50毫升大约需要( 40.5)秒
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板书记录:
10毫升 50毫升
预测 实测 预测 实测
13 9.5 65 59
11 8.5 55 50
8.6 7 43 40.5
师:你们有什么发现?
生:实际的时间比预测的时间少一点?
师:说具体点,和100毫升水对比一下
生:水实际流完10毫升的时间小于流完100毫升水的十分之一,流完50毫升所用的时间少于100毫升水的二分之一
师总结:水在流完100毫升的过程中,留下来的速度是不一样的,开始会快一点,到后面就会减慢速度。
师:我们来做一个小实验,就可以清晰得看到水流动速度的变化。我在我的水钟里面加入300毫升的水,开始时,水流得很快,几乎是线性流下来的,我们猜测一下,接下来水流会有什么变化?
生:会变小
师:你是怎么知道的?生活中有类似的例子吗?
生:下雨过后,屋檐的水刚开始流得很厉害,后来就变成一滴一滴了。
师:看来你很会关注生活中的科学。谁还想补充的。
生:我觉得现在水是一条条流下来的,等一会会变成一滴滴流下来的。
师:为什么这么觉得?
生:刚才我们已经发现了水刚开始流的速度与后来流的速度是不一样的,所以我猜测等一会水流会变得很慢很慢,变成一滴滴往下滴
师:是的。请大家看,现在的水钟里面的水,已经是一滴滴往下流了,对吗?
生:是的。
师:所以刚才我们的推测是正确的。
师总结:原来水流的速度与水位的高低有关!水位越高,水流速度越快,当水位很低的时候,水流的速度变得很慢很慢,到最后以滴状的形式漏水。
师:我们有什么办法让水流得一样快?
生:不断往瓶子里加水,让水为一直保持在300毫升不变。
生:把孔弄得小一点,让水一滴滴往下流
师:同学们,你们和古代的科学家一样聪明,他们的方法就是刚才你们的方法。
我们看一下这幅古代水钟的图片。这里有一个泄水孔,多余的水可以排出去,用来保持水位不变,这里是一个盛水漏斗,孔很小,水可以保持一滴滴均匀流下来的,稳定水流的速度。
师:所以,为了更好地用水来计时,我们可以从流水孔的大小以及水位的高低这两个方面来对我们的水钟进行改造,向大家介绍一个好工具,挂盐水时用的点滴注射器,里面就有很好的滴水装置。
师:我们课后的作业就是用掉地注射器挑战制作一个一分钟滴60滴水的水钟,同学们有信心完成吗?
生:有信心!
师很好!下课!
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