我們的水鐘教學設計【教材簡析】本課是計量時間單元的第3課，學生要運用已掌握的知識設計一個水鐘，先用圖畫的形式對自己設計的水鐘進行描述，然后動手制作一個水鐘，最后檢驗自己的水鐘是否能準確計時，并對水鐘進行改進。在這節課中，學生將要經歷設計方案實驗制作修正方案的科學活動過程，這個過程也是促進學生科學思維發展的過程。教科書引用“人們曾用一個底部鉆有小孔的碗，放在水中，讓碗慢慢下沉來計量時間”，引導學生做一個類似的計時器；然后出示本節課的任務“制作一個計時10分鐘的水鐘”。提示學生從以下三個問題入手，完成水鐘的設計方案。（1）制作水鐘需要哪些材料？（2）怎樣控制漏水的速度？（3）如何來劃分10分鐘的時間刻度？學生根據這些提示，按照自己的設計確定制作流程，分別標出110分鐘的時間刻度，動手制作水鐘。制作完成后對水鐘計時準確性進行測試，并對測試結果進行評估與改進，讓學生體驗到完成一個科學制作需要不斷重復實驗，在實驗中逐步完善。拓展“除了水，還可以用哪些能流動的物體來制作計時工具”啟發學生思維，拓展學生視野。【學生分析】通過第1課和第2課的學習，學生已經認識了兩種水鐘的構造，經歷了流水實驗的研究后，學生對水鐘能作為計時工具的原理有了新的理解，有了制作水鐘的興趣和理論基礎。對于小學高年級學生而言，他們已初步具備了對自己或他人的設計、草圖、模型等提出改進建議并說明理由的能力，還具備了動手制作、相應的測試和調整的能力。可以培養小學高年級學生從經濟效益、社會效益、環境效益等方面評價某個工程設計，并提出改進和完善建議。因此，教師要在學生測試水鐘、對水鐘進行評估與改進等環節，讓學生體會到制作的樂趣，讓學生體驗到成功感，并養成解決問題的良好習慣。【教學目標】科學概念目標1.水鐘通過一定的裝置，能夠保持水在一定的時間內以穩定的速度往下流，從而能用來計時。2.我們可以控制水流的速度，從而使水鐘計時更加準確。科學探究目標1.能運用畫圖和文字描述的方法設計制作水鐘的方案。2.能利用剪刀、塑料瓶等簡單工具和材料制作一個簡易的水鐘。3.在實際運用過程中對自己的方案進行改進。4.經歷思考方案制訂計劃實施方案檢驗成果尋找原因 改進完善的探究過程。情感態度價值觀1.在制作水鐘的過程中感受到科學制作帶來的樂趣。2.體會到在科學研究中分工合作與和諧地開展探究是重要的。3.體驗到完成一個科學制作需要不斷重復實驗，在實驗中逐步完善。科學、技術、社會與環境目標經歷一項工程的幾個主要過程。【教學重難點】制作簡易的水鐘用來計時，使水鐘的計時更加準確。【教學準備】為學生小組準備：一把剪刀、一把美工刀、兩個塑料瓶、一個秒表（或者手表）、一支記號筆、一把尺子、一顆工字釘、一個鐵架臺和一卷透明膠帶。為教師準備：自制的水鐘模型、教學課件。【教學過程】一、新課導入教師提問：同學們，通過上節課的學習我們認識了水鐘，你們能說一說水鐘有哪兩種類型嗎?（出示兩種類型的水鐘圖片）教師提問：水鐘是根據什么原理來計時的呢？今天，我們就來設計并制作我們的水鐘。設計意圖：通過展示受水型和泄水型水鐘的圖片，復習導入新課，讓學生明確水鐘的兩種類型。水鐘是一類計時的工具，教師可以很自然地向學生提出“水鐘計時是根據什么原理？”，讓學生結合上節課所學進行深入思考。教師提示學生，水鐘是根據流水的等時性原理來計時的。這個原理可以從兩個方面去理解：一方面，從相同量的水中流出等量的水，時間不變；另一方面，水壓不變時則水流速度相等。讓學生對水鐘能用來計時知其所以然。最后，提出今天的課堂任務設計制作我們的水鐘。二、新課教學1.完成水鐘的設計方案。教師指導：請同學們圖文并茂地完成水鐘的設計方案。投影展示學生設計的草圖。全班交流并初步指出方案中的問題。設計意圖：在制作水鐘之前教師應該讓學生設計一個制作方案，包括水鐘的類型、式樣、所用材料、操作步驟等事項。方案的完善是制作水鐘的一個關鍵，在這部分，教師要引導每位學生不斷思考和完善設計，并清楚地知道自己的操作過程。2.制作水鐘。（1）制作一個能計時5分鐘的水鐘。（2）計時前先粘好畫刻度線紙條（提前標記好0刻度，起始水位）。（3）計時開始后，每過1分鐘，用黑色的記號筆在紙條上畫一個刻度來標記水位。（4）計時同學與畫刻度線同學互相配合。（5）小組成員分工合作。（6）使用刀具時注意安全。（7）動畫模擬兩種類型水鐘刻度線的畫法，請同學們仔細觀察刻度線的間距。設計意圖：由于課堂時間有限，可以制作一個能計時5分鐘的水鐘。通過提示，讓學生體會到在科學研究中分工合作與和諧地開展探究是重要的，讓學生在制作水鐘的過程中感受到科學制作帶來的樂趣。通過動畫模擬畫水鐘刻度線，讓學生簡明扼要地知道刻度線的畫法以及注意事項。3.測試水鐘。教師引導：用做好的水鐘與秒表對照5分鐘，來檢測我們的水鐘計時是否準確。注意：在記錄過程中，每1分鐘到了，小組的記錄員在刻度線上根據水位畫一條紅色的刻度線。設計意圖：“測試水鐘”是讓學生將自己制作的水鐘，在實踐中進行檢驗，這實際上也是一次重復驗證實驗。將做好的水鐘與鐘表對照，根據測得的結果判斷我們的水鐘計時是否準確。提示學生在測試過程中，每1分鐘畫一條紅色的刻度線記錄相應的水位，幫助學生更清楚地觀察到水鐘的測試結果。4.對水鐘的評估與改進。（1）教師布置學生進行檢驗，用做好的水鐘與秒表對照5分鐘，檢測水鐘計時是否準確，并讓學生交流他們測試的結果。(2)教師引導學生總結在制作過程中影響水鐘計時準確的因素。學生在制作過程中會發現造成水鐘計時不準確的因素：瓶子的側壁凹凸不平，瓶子的形狀不規則，計時時用手擠壓到了瓶子使水流速度加快，打孔的大小，畫刻度線時出現誤差等。（3） 教師引導學生思考改進水鐘的方法。學生會提出采用形狀規則的瓶子，瓶子側壁要光滑，打孔大小適當，計時時手不要去捏瓶子，畫刻度線時視線要和水位線在同一高度等。教師提問：水鐘內水滴速度是否可以控制？這對水鐘計時準確性有無影響？引導學生結合上節課所學，深入思考古代的人們是怎么控制水以均勻的速度往下滴。教師提示學生可以采用靜脈滴管使水鐘的計時更加準確。（4） 對制作的水鐘進行改造。師生交流：讓學生明白水鐘要準確計時，必須借用工具讓水鐘里的水均勻往下滴。設計意圖：通過對水鐘的評估與改進環節，讓學生檢驗制作好的水鐘計時是否準確，根據檢驗結果總結影響水鐘計時準確性的因素，進一步提出改進水鐘的措施。讓學生體驗到完成一個科學制作需要不斷重復實驗，在實驗中逐步完善。學生通過思考“水鐘內水滴速度是否可以控制？這對水鐘計時準確性有無影響？”，對改進水鐘方案有了初步的靈感；接著，老師提示學生可以采用靜脈滴管讓水鐘內的水均勻往下滴，使水鐘計時更加準確，使學生課后的改進工作更有可操作性。三、課堂總結與反思通過一定的裝置能使流水用來計時，通過控制水滴的速度，能夠使水鐘計時更加準確。設計意圖：強調水鐘是根據流水的等時性原理來計時的。四、拓展教師提問：除了水，還可以用哪些能流動的物體來制作計時工具？學生會討論見過的計時工具，如沙漏，也可能提出更有創意的方法。設計意圖：通過這一提問啟發學生思維，拓展學生視野，緊扣這一單元的主題計量時間。【板書設計】【活動手冊使用說明】活動目的：讓學生完成水鐘的設計方案，記錄水鐘計時準確性與否的測試結果，并提出改進水鐘計時準確性的方案。活動手冊說明：在學生設計水鐘方案時，讓學生明確水鐘設計的類型是受水型水鐘，還是泄水型水鐘。在學生記錄測試結果環節，要提醒學生科學探究中記錄實驗結果要以事實為依據，養成實事求是的科學態度。在學生改進水鐘設計方案環節，要提醒學生在完成技術與工程領域的實踐活動時，要考慮減少耗材來節約資源與成本，縮短工期來提高工作效率。7