第2课用水计量时间(教材P4344)授课时间：______________累计 1 课时课题用水计量时间课型新授课教学目标科学知识目标知道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1.能通过实验发现影响水流速度变化的主要因素。2.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：观察水流速度及测量水流速度的变化。难点：理解水位高度会影响水流速度以及古代水钟的计时原理。教学准备为学生准备：铁架台(带铁圈)、能容纳200毫升水的透明塑料瓶、记号笔、工字钉、秒表、200毫升量杯、透明水杯、抹布、学生活动手册。教师准备：教学课件、学生实验材料。流程教学设计二次备课聚焦1.回顾：出示日晷、圭表、燃香等古代计时工具的图片，引导学生回顾上一课所学知识。2.讲解：(教学提示：出示教科书中“古代的水钟”图片。)这是古代计时用的一种水钟，在中国又叫作“刻漏”或“漏壶”。水钟有两类，分别是泄水型和受水型，图中所示的是较为广泛使用的浮子上装有漏箭的受水型漏壶。3.揭题：水真的可以用来计时吗？古代的水钟又是怎么来计时的呢？本节课将带领大家探究其中的智慧与奥秘。(板书：用水计量时间)【设计意图】通过展示水钟激发学生对本课的探究兴趣，再通过提问引发学生思考，为探索环节做好铺垫。探索与研讨探索一：观察水流的速度1.提问：通过上节课的学习，我们知道了燃香是利用“变短的速度是均匀的”来计时的，那么你们猜测一下，水流的速度是否也均匀呢？（预设：是；不是。）让我们来观察一下。2.布置任务：指导学生分组活动并完成活动帮助卡。3.过渡：好像大家通过观察得出的结论不一样呢！接下来我们就用秒表来准确地测量一下。探索二：测量水流的速度1.布置任务：出示秒表，指导学生分组实验并完成实验帮助卡。2.小结：当孔径大小和初始水位高度不变时，流出相同多的水，所需的时间是相同的，因此我们可以利用水流帮助我们粗略地计时。3.过渡：如果要计量更长的时间呢？(预设：需要流出更多的水。)那么水继续流出至100毫升、150毫升，所需的时间会是多少呢？探索三：测量水流速度的变化1.活动：引导学生根据在探索二中测得的数据，推测量杯内的水积聚到100毫升、150毫升时，分别需要的时间，并记录到学生活动手册中。探索与研讨2.布置任务：指导学生分组实验并完成实验帮助卡。3.研讨汇报。集体汇报帮助卡主持人：请各小组代表依次汇报你们组测量的水流速度的变化情况。小组1: 我们组测量出量杯中的水积聚到50毫升所用的时间是30秒，推测水积聚到100毫升和150毫升所需的时间分别是60秒和90秒，但实际测得的时间分别是64秒和103秒。由此我们得出结论：水流的速度不是均匀的。主持人：其他小组对小组1的结论有不同意见或补充吗？小组2：我们同意小组1的结论，另外补充：水流速度的大小与水位有关，我们在实验中发现，随着瓶内水位的下降，水流的速度越来越小。主持人：谢谢大家的发言，汇报活动结束。4.小结：水位的高低会引起水流速度的变化，随着水位降低，水流速度会减小。探索四：观察古代水钟1.活动：出示古代水钟示意图，引导学生仔细观察并交流讨论水钟是如何计时的，其各构件的设计中包含了哪些原理。探索与研讨2讲解：水钟的计时原理是利用水滴以固定的速度滴入圆筒，使得浮标随着水量的增加而逐渐上升，从而显示时间。由于水流的速度不均匀，需要保持水位不变才能保证水均匀地流下，于是聪明的古人设计了盛水漏斗边上的泄水孔来保持水位不变，还设计了漏斗中的锥体来控制流水孔的大小。【设计意图】引导学生先通过“观察水流的速度”和“测量水流的速度”两个活动来探究和认识利用水计时的原理，再通过第三个实验发现获得的结论与前面的结论相互矛盾，以此撞击思维，引导学生注意到水位变化会导致水流速度变化，进而理解古代水钟的设计，对古人的智慧创作产生敬佩之情。拓展与小结小结：(1)水流可以用于计时，当孔径大小和初始水位高度不变时，流出相同多的水所需的时间也相同。(2)水位高低的变化会引起水流速度的变化。水位高时，水流速度快；水位低时，水流速度慢；水位保持不变时，水流速度也保持不变。板书设计3.2用水计量时间相同装置、同等水位、流出等量的水，时间基本相同水位高水流快；水位低水流慢；水位不变水流速度不变教学反思由于孔径大小影响水流的速度，在给每组瓶盖扎孔时尽量保持孔径大小相同，这样学生会发现“相同装置，同等水位，流出等量水的时间基本相同”。若小组间测得的时间有较大差距，要让学生知道是由于孔径不同造成的，这样也能使学生明白“不同装置，同等水位，流出等量水的时间不同。”实验过程中，要引导学生注意力集中，组内成员默契合作。本节课先回顾上节课学过的古人计时的方法，让学生加深对“古人是通过寻找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”这一概念的理解，进而提出“水是否以固定的速度往下流”的问题来引发学生思考。在“探索一”中，通过“观察水流的速度”实验，有些学生可能认为水流速度是均匀的，有些则认为是不均匀的，接着通过“探索二”中的“测量水流速度”实验，他们会发现从塑料瓶中流出相同量的水所需的时间基本是一定的，但是在“探索三”中又发现，水位不同，水流的速度不同，并为进一步实现使水以固定的速度往下流找到了对策，即保持水位相同。在获得这些知识以后，在“探索四”中再结合教科书提供的古代“受水型”水钟的图片，来研讨“古人如何保持水钟里的水以固定的速度往下滴”的问题便顺理成章，从而圆满地达到本课各项教学目标。课后作业课时训练