2.用水计量时间

小学科学教学网资源建设团队   朱丹婷

【教材简析】

本课内容分为两部分，第一部分是学生通过实验发现影响水流速度变化的主要因素。第二部分是学生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。观察水流速度的实验是本课最重要的探究活动。教科书要求学生在教师指导下，先初步观察瓶中流出的水流速度，再进一步观察测量同一装置中200毫升水流出50毫升水的用时，并且推测和实测流出第二个、第三个50毫升的用时。在学生通过实验对水流流动速度的认识进一步完善后，再结合教科书提供的古代“受水型”水钟的图片，研讨“古人如何保持水钟里的水以固定速度往下滴”。

本课在本单元中起承上启下作用。本单元的主题是认识计时工具的发展。第一课的学习中，学生了解燃香钟受外界因素大，进而开始关注、研究水钟，但水钟的准确性和方便性有待提高，从而引导学生进阶到摆钟的研究，不断向前推进学生的认知思维。

【学情分析】

通过前一课“燃香钟”的探究，学生已经初步认识到燃香能够被用作计时工具，是因为在一定情况下香燃烧变短的速度基本均匀。他们或许能从中得到启发，可以通过找寻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。从这课开始，学生要在教师指导下，观察流水、单摆等运动，探究影响其运动速度的因素。学生在之前的科学学习中，已经具备了一定的推理和合作实验的能力，本课需要学生在探究流水速度时进行有依据的推测以及实测并如实记录。

【教学目标】

科学观念：通过滴漏实验，知道水位高低、孔径大小等因素会影响水流速度，认识到“同一装置中，控制水位不变，水流速度不变”这一特点可用于计时。

科学思维：通过数据的整理和分析，能判断水流速度与水位高低的关系。

探究实践：在实验过程中，能对收集的数据进行整理、分析，发现水流速度的主要影响因素。

态度责任：在观察古代水钟的过程中，能感受到古人的聪明才智，体会到社会的发展会带动计时工具的进步。

【教学重难点】

重点：能通过实验发现影响水流速度变化的主要因素。

难点：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。

【教学准备】

教师：1.教学课件；2.课前搜集各种水钟的资料与图片。

学生：1.每组提供直筒矿泉水瓶、200毫升量筒、透明水杯、铁架台、计时器；2.观察记录单。

【教学过程】

一、激发兴趣、聚焦问题（预设3分钟）

材料准备：课前搜集各种水钟的资料与图片、课件

1.回顾古代计时工具。

2.出示教科书中的古代水钟图。

提问：水真的可以用来计时吗？古人的水钟又是怎么来计时的呢？

3.板书课题：用水计量时间。

【设计意图】简要回顾古人计时方法，快速聚焦到本课的核心问题——用水计时，引导学生自然进入了“水流速度”的探索活动。

二、探究水流速度的变化（预设30分钟）

材料准备：矿泉水瓶、200毫升量筒、透明水杯、铁架台、计时器

（一）观察水流的速度（预设5分钟）

1.展示研究装置。

（1）透明塑料瓶去底，倒过来盛水。

（2）在瓶盖上扎一个小孔，让水从小孔缓慢流出。

（3）在瓶子里装200毫升水，下面用量筒接住流出的水。

2.教师演示，学生观察。

3.交流研讨：水流是否以均匀的速度往下流？

（二）探究200毫升水中流出50毫升需要的时间（预设10分钟）

1.提问：水流速度到底是不是均匀的呢？有什么方法可以测量？

2.明确任务：测量从200毫升水中流出50毫升水需要多少时间。

 操作方法：

①用手先堵住瓶孔，往瓶子倒入200毫升水。

②准备好计时器，滴水的同时开始计时。

③当水流出50毫升时，暂停时间并记录。

④重新将水加满至200毫升，反复刚才的实验步骤。

3.观察各组数据，探讨发现：

如果孔的大小和初始水位高度不变，流出相同多的水，所需的时间是相同的。

4.提问：如果继续流出第二个50毫升，第三个50毫升呢？

5.学生推测并记录。

（三）探究200毫升水中流出100毫升、150毫升需要的时间（预设15分钟）

1.学生实验：测量并记录200毫升水中流出100毫升、150毫升需要的时间。

2.汇总分析全班的数据，得出水流速度越来越慢。

【设计意图】在教师的指导下，学生通过多次的观察、推测、实测水流时间，进一步完善对水流流动速度的认识。

三、交流古代水钟（预设7分钟）

材料准备：图片、学生记录单

1.分析水流速度的影响因素。

（预设：孔径大小、水位高低等。）

2.思考怎样能让水以均匀的速度往下流？

（预设：同一装置中，保持水位不变，水流的速度基本不变。）

3.学生观察书本古代水钟结构，研讨两个问题：

（1）古代水钟用水滴来计时有什么好处？

（2）古人是如何控制水以固定速度往下滴？

4.教师小结：水可用于计时，是因为水具有以下特点：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。

【设计意图】引导学生研讨、总结本节课核心知识，为下一节的制作水钟进行铺垫。

四、板书设计

2.用水计量时间

         不均匀     快    →    慢

       同一装置   水位高  →  水位低

【疑难解答】

1.古代的计时仪器——刻漏是如何计时的？

刻漏是古代的一种计时工具。它由几个铜水壶组成。除了最低的那个，每个

壶的底部都有一个小孔。水从最高的壶里，经过下面的各个壶滴到最低的壶里，滴得又细又均匀。最低的壶里有一个铜人，手里捧着一支能够浮动的木箭，壶里的水多了，木箭就浮起来，根据它上面的刻度，就可以知道时间了。

• 文章附件：教科版五上《计量时间》单元第2课：《用水计量时间》教学设计.docx

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