第2課用水計量時間(教材P4344)授課時間：______________累計 1 課時課題用水計量時間課型新授課教學目標科學知識目標知道初始水位高度和孔徑不變，流出相同水量所需的時間一致；保持水位高度不變，水流的速度不變。水流的這一特點可用于計時。科學探究目標1.能通過實驗發(fā)現(xiàn)影響水流速度變化的主要因素。2.能通過觀察古人利用流水計時的裝置，結(jié)合自己的實驗探究，理解這些裝置計時的方法。科學態(tài)度目標1.理解古人的聰明才智，對古人的智慧創(chuàng)作產(chǎn)生敬佩之情。2.在觀察和記錄實驗數(shù)據(jù)時能始終保持嚴謹細致的態(tài)度。科學、技術、社會與環(huán)境目標了解社會的發(fā)展會帶動計時工具的進步。教學重難點重點：觀察水流速度及測量水流速度的變化。難點：理解水位高度會影響水流速度以及古代水鐘的計時原理。教學準備為學生準備：鐵架臺(帶鐵圈)、能容納200毫升水的透明塑料瓶、記號筆、工字釘、秒表、200毫升量杯、透明水杯、抹布、學生活動手冊。教師準備：教學課件、學生實驗材料。流程教學設計二次備課聚焦1.回顧：出示日晷、圭表、燃香等古代計時工具的圖片，引導學生回顧上一課所學知識。2.講解：(教學提示：出示教科書中“古代的水鐘”圖片。)這是古代計時用的一種水鐘，在中國又叫作“刻漏”或“漏壺”。水鐘有兩類，分別是泄水型和受水型，圖中所示的是較為廣泛使用的浮子上裝有漏箭的受水型漏壺。3.揭題：水真的可以用來計時嗎？古代的水鐘又是怎么來計時的呢？本節(jié)課將帶領大家探究其中的智慧與奧秘。(板書：用水計量時間)【設計意圖】通過展示水鐘激發(fā)學生對本課的探究興趣，再通過提問引發(fā)學生思考，為探索環(huán)節(jié)做好鋪墊。探索與研討探索一：觀察水流的速度1.提問：通過上節(jié)課的學習，我們知道了燃香是利用“變短的速度是均勻的”來計時的，那么你們猜測一下，水流的速度是否也均勻呢？（預設：是；不是。）讓我們來觀察一下。2.布置任務：指導學生分組活動并完成活動幫助卡。3.過渡：好像大家通過觀察得出的結(jié)論不一樣呢！接下來我們就用秒表來準確地測量一下。探索二：測量水流的速度1.布置任務：出示秒表，指導學生分組實驗并完成實驗幫助卡。2.小結(jié)：當孔徑大小和初始水位高度不變時，流出相同多的水，所需的時間是相同的，因此我們可以利用水流幫助我們粗略地計時。3.過渡：如果要計量更長的時間呢？(預設：需要流出更多的水。)那么水繼續(xù)流出至100毫升、150毫升，所需的時間會是多少呢？探索三：測量水流速度的變化1.活動：引導學生根據(jù)在探索二中測得的數(shù)據(jù)，推測量杯內(nèi)的水積聚到100毫升、150毫升時，分別需要的時間，并記錄到學生活動手冊中。探索與研討2.布置任務：指導學生分組實驗并完成實驗幫助卡。3.研討匯報。集體匯報幫助卡主持人：請各小組代表依次匯報你們組測量的水流速度的變化情況。小組1: 我們組測量出量杯中的水積聚到50毫升所用的時間是30秒，推測水積聚到100毫升和150毫升所需的時間分別是60秒和90秒，但實際測得的時間分別是64秒和103秒。由此我們得出結(jié)論：水流的速度不是均勻的。主持人：其他小組對小組1的結(jié)論有不同意見或補充嗎？小組2：我們同意小組1的結(jié)論，另外補充：水流速度的大小與水位有關，我們在實驗中發(fā)現(xiàn)，隨著瓶內(nèi)水位的下降，水流的速度越來越小。主持人：謝謝大家的發(fā)言，匯報活動結(jié)束。4.小結(jié)：水位的高低會引起水流速度的變化，隨著水位降低，水流速度會減小。探索四：觀察古代水鐘1.活動：出示古代水鐘示意圖，引導學生仔細觀察并交流討論水鐘是如何計時的，其各構(gòu)件的設計中包含了哪些原理。探索與研討2講解：水鐘的計時原理是利用水滴以固定的速度滴入圓筒，使得浮標隨著水量的增加而逐漸上升，從而顯示時間。由于水流的速度不均勻，需要保持水位不變才能保證水均勻地流下，于是聰明的古人設計了盛水漏斗邊上的泄水孔來保持水位不變，還設計了漏斗中的錐體來控制流水孔的大小。【設計意圖】引導學生先通過“觀察水流的速度”和“測量水流的速度”兩個活動來探究和認識利用水計時的原理，再通過第三個實驗發(fā)現(xiàn)獲得的結(jié)論與前面的結(jié)論相互矛盾，以此撞擊思維，引導學生注意到水位變化會導致水流速度變化，進而理解古代水鐘的設計，對古人的智慧創(chuàng)作產(chǎn)生敬佩之情。拓展與小結(jié)小結(jié)：(1)水流可以用于計時，當孔徑大小和初始水位高度不變時，流出相同多的水所需的時間也相同。(2)水位高低的變化會引起水流速度的變化。水位高時，水流速度快；水位低時，水流速度慢；水位保持不變時，水流速度也保持不變。板書設計3.2用水計量時間相同裝置、同等水位、流出等量的水，時間基本相同水位高水流快；水位低水流慢；水位不變水流速度不變教學反思由于孔徑大小影響水流的速度，在給每組瓶蓋扎孔時盡量保持孔徑大小相同，這樣學生會發(fā)現(xiàn)“相同裝置，同等水位，流出等量水的時間基本相同”。若小組間測得的時間有較大差距，要讓學生知道是由于孔徑不同造成的，這樣也能使學生明白“不同裝置，同等水位，流出等量水的時間不同。”實驗過程中，要引導學生注意力集中，組內(nèi)成員默契合作。本節(jié)課先回顧上節(jié)課學過的古人計時的方法，讓學生加深對“古人是通過尋找自然界有規(guī)律運動的物體或事件來幫助記錄時間推移的軌跡”這一概念的理解，進而提出“水是否以固定的速度往下流”的問題來引發(fā)學生思考。在“探索一”中，通過“觀察水流的速度”實驗，有些學生可能認為水流速度是均勻的，有些則認為是不均勻的，接著通過“探索二”中的“測量水流速度”實驗，他們會發(fā)現(xiàn)從塑料瓶中流出相同量的水所需的時間基本是一定的，但是在“探索三”中又發(fā)現(xiàn)，水位不同，水流的速度不同，并為進一步實現(xiàn)使水以固定的速度往下流找到了對策，即保持水位相同。在獲得這些知識以后，在“探索四”中再結(jié)合教科書提供的古代“受水型”水鐘的圖片，來研討“古人如何保持水鐘里的水以固定的速度往下滴”的問題便順理成章，從而圓滿地達到本課各項教學目標。課后作業(yè)課時訓練