第第頁(yè)教科版（2023秋）五年級(jí)上冊(cè)3.3我們的水鐘教學(xué)設(shè)計(jì)《我們的水鐘》教學(xué)設(shè)計(jì)

【教材簡(jiǎn)析】

本課是《計(jì)量時(shí)間》單元的第3課，學(xué)生要運(yùn)用已掌握的知識(shí)設(shè)計(jì)一個(gè)水鐘，先用圖畫(huà)的形式對(duì)自己設(shè)計(jì)的水鐘進(jìn)行描述，然后動(dòng)手制作一個(gè)水鐘，最后檢驗(yàn)自己的水鐘是否能準(zhǔn)確計(jì)時(shí)，并對(duì)水鐘進(jìn)行改進(jìn)。在這節(jié)課中，學(xué)生將要經(jīng)歷設(shè)計(jì)方案——實(shí)驗(yàn)制作——修正方案的科學(xué)活動(dòng)過(guò)程，這個(gè)過(guò)程也是促進(jìn)學(xué)生科學(xué)思維發(fā)展的過(guò)程。

教科書(shū)引用“人們?cè)靡粋€(gè)底部鉆有小孔的碗，放在水中，讓碗慢慢下沉來(lái)計(jì)量時(shí)間”，引導(dǎo)學(xué)生做一個(gè)類似(http://mp.weixin./s__biz=MzI4NjA0NDk1Nw==&mid=2247491002&idx=8&sn=4490b7dd49766055100c4e338ba19161&chksm=ebe3bbc8dc9432de620f3b4604946db4dad1a90e9db58dcc30dfa779cbd4913fcfec69fc47bc&scene=21"\t"https://mp.weixin./_blank)的計(jì)時(shí)器；然后出示本節(jié)課的任務(wù)——“制作一個(gè)計(jì)時(shí)10分鐘的水鐘”。提示學(xué)生從以下三個(gè)問(wèn)題入手，完成水鐘的設(shè)計(jì)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(lái)劃分10分鐘的時(shí)間刻度？學(xué)生根據(jù)這些提示，按照自己的設(shè)計(jì)確定制作流程，分別標(biāo)出1~10分鐘的時(shí)間刻度，動(dòng)手制作水鐘。制作完成后對(duì)水鐘計(jì)時(shí)準(zhǔn)確性進(jìn)行測(cè)試，并對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行評(píng)估與改進(jìn)，讓學(xué)生體驗(yàn)到完成一個(gè)科學(xué)制作需要不斷重復(fù)實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)中逐步完善。拓展“除了水，還可以用哪些能流動(dòng)的物體來(lái)制作計(jì)時(shí)工具”啟發(fā)學(xué)生思維，拓展學(xué)生視野。

【學(xué)生分析】

通過(guò)第1課和第2課的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)認(rèn)識(shí)了兩種水鐘的構(gòu)造，經(jīng)歷了流水實(shí)驗(yàn)的研究后，學(xué)生對(duì)水鐘能作為計(jì)時(shí)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(chǔ)。對(duì)于小學(xué)高年級(jí)學(xué)生而言，他們已初步具備了對(duì)自己或他人的設(shè)計(jì)、草圖、模型等提出改進(jìn)建議并說(shuō)明理由的能力，還具備了動(dòng)手制作、相應(yīng)的測(cè)試和調(diào)整的能力?？梢耘囵B(yǎng)小學(xué)高年級(jí)學(xué)生從經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益、環(huán)境效益等方面評(píng)價(jià)某個(gè)工程設(shè)計(jì)，并提出改進(jìn)和完善建議。因此，教師要在學(xué)生測(cè)試水鐘、對(duì)水鐘進(jìn)行評(píng)估與改進(jìn)等環(huán)節(jié)，讓學(xué)生體會(huì)到制作的樂(lè)趣，讓學(xué)生體驗(yàn)到成功感，并養(yǎng)成解決問(wèn)題的良好習(xí)慣。

【教學(xué)目標(biāo)】(http://mp.weixin./s__biz=MzI4NjA0NDk1Nw==&mid=2247491002&idx=8&sn=4490b7dd49766055100c4e338ba19161&chksm=ebe3bbc8dc9432de620f3b4604946db4dad1a90e9db58dcc30dfa779cbd4913fcfec69fc47bc&scene=21"\t"https://mp.weixin./_blank)

科學(xué)概念目標(biāo)(http://mp.weixin./s__biz=MzI4NjA0NDk1Nw==&mid=2247491002&idx=8&sn=4490b7dd49766055100c4e338ba19161&chksm=ebe3bbc8dc9432de620f3b4604946db4dad1a90e9db58dcc30dfa779cbd4913fcfec69fc47bc&scene=21"\t"https://mp.weixin./_blank)

1.水鐘通過(guò)一定的裝置，能夠保持水在一定的時(shí)間內(nèi)以穩(wěn)定的速度往下流，從而能用來(lái)計(jì)時(shí)。(http://mp.weixin./s__biz=MzI4NjA0NDk1Nw==&mid=2247491002&idx=8&sn=4490b7dd49766055100c4e338ba19161&chksm=ebe3bbc8dc9432de620f3b4604946db4dad1a90e9db58dcc30dfa779cbd4913fcfec69fc47bc&scene=21"\t"https://mp.weixin./_blank)

2.我們可以控制水流的速度，從而使水鐘計(jì)時(shí)更加準(zhǔn)確。(http://mp.weixin./s__biz=MzI4NjA0NDk1Nw==&mid=2247491002&idx=8&sn=4490b7dd49766055100c4e338ba19161&chksm=ebe3bbc8dc9432de620f3b4604946db4dad1a90e9db58dcc30dfa779cbd4913fcfec69fc47bc&scene=21"\t"https://mp.weixin./_blank)

科學(xué)探究目標(biāo)(http://mp.weixin./s__biz=MzI4NjA0NDk1Nw==&mid=2247491002&idx=8&sn=4490b7dd49766055100c4e338ba19161&chksm=ebe3bbc8dc9432de620f3b4604946db4dad1a90e9db58dcc30dfa779cbd4913fcfec69fc47bc&scene=21"\t"https://mp.weixin./_blank)

科學(xué)觀念：設(shè)計(jì)與制作水鐘時(shí)，應(yīng)用控制水流速度的方法，使水鐘計(jì)時(shí)更加準(zhǔn)確。

科學(xué)思維：基于水流速度的規(guī)律設(shè)計(jì)方案，闡明自己的創(chuàng)意；通過(guò)有說(shuō)服力的論證，認(rèn)同或質(zhì)疑設(shè)計(jì)方案，并初步判斷可行性和合理性；在改進(jìn)中，應(yīng)用創(chuàng)造性思維的方法，提出多種改進(jìn)措施。

探究實(shí)踐：在實(shí)踐中，有初步構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)施、驗(yàn)證與改進(jìn)的能力；設(shè)計(jì)時(shí)，運(yùn)用畫(huà)圖和文字描述的方法設(shè)計(jì)方案，并據(jù)圖制作水鐘；在測(cè)試與評(píng)估中判斷水鐘的準(zhǔn)確程度，根據(jù)實(shí)際反饋改進(jìn)水鐘的設(shè)計(jì)與制作，并展示。

態(tài)度責(zé)任：在制作水鐘的過(guò)程中，感受到科學(xué)制作帶來(lái)的樂(lè)趣，體會(huì)分工合作與和諧地開(kāi)展探究實(shí)踐的重要性；體驗(yàn)到完成一個(gè)科學(xué)工程需要不斷重復(fù)實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)中逐步完善。

【教學(xué)重難點(diǎn)】

制作簡(jiǎn)易的水鐘用來(lái)計(jì)時(shí)，使水鐘的計(jì)時(shí)更加準(zhǔn)確。

【教學(xué)準(zhǔn)備】

為學(xué)生小組準(zhǔn)備：一把剪刀、一把美工刀、兩個(gè)塑料瓶、一個(gè)秒表（或者手表）、一支記號(hào)筆、一把尺子、一顆工字釘、一個(gè)鐵架臺(tái)和一卷透明膠帶。

為教師準(zhǔn)備：自制的水鐘模型、教學(xué)課件。

【教學(xué)過(guò)程】

一、新課導(dǎo)入

教師提問(wèn)：同學(xué)們，通過(guò)上節(jié)課的學(xué)習(xí)我們認(rèn)識(shí)了水鐘，你們能說(shuō)一說(shuō)水鐘有哪兩種類型嗎（出示兩種類型的水鐘圖片）

教師提問(wèn)：水鐘是根據(jù)什么原理來(lái)計(jì)時(shí)的呢？今天，我們就來(lái)設(shè)計(jì)并制作我們的水鐘。(http://mp.weixin./s__biz=MzI4NjA0NDk1Nw==&mid=2247491002&idx=8&sn=4490b7dd49766055100c4e338ba19161&chksm=ebe3bbc8dc9432de620f3b4604946db4dad1a90e9db58dcc30dfa779cbd4913fcfec69fc47bc&scene=21"\t"https://mp.weixin./_blank)

設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)展示受水型和泄水型水鐘的圖片，復(fù)習(xí)導(dǎo)入新課，讓學(xué)生明確水鐘的兩種類型。水鐘是一類計(jì)時(shí)的工具，教師可以很自然地向?qū)W生提出“水鐘計(jì)時(shí)是根據(jù)什么原理？”，讓學(xué)生結(jié)合上節(jié)課所學(xué)進(jìn)行深入思考。教師提示學(xué)生，水鐘是根據(jù)流水的等時(shí)性原理來(lái)計(jì)時(shí)的。這個(gè)原理可以從兩個(gè)方面去理解：一方面，從相同量的水中流出等量的水，時(shí)間不變；另一方面，水壓不變時(shí)則水流速度相等。讓學(xué)生對(duì)水鐘能用來(lái)計(jì)時(shí)知其所以然。最后，提出今天的課堂任務(wù)——設(shè)計(jì)制作我們的水鐘。(http://mp.weixin./s__biz=MzI4NjA0NDk1Nw==&mid=2247491002&idx=8&sn=4490b7dd49766055100c4e338ba19161&chksm=ebe3bbc8dc9432de620f3b4604946db4dad1a90e9db58dcc30dfa779cbd4913fcfec69fc47bc&scene=21"\t"https://mp.weixin./_blank)

二、新課教學(xué)(http://mp.weixin./s__biz=MzI4NjA0NDk1Nw==&mid=2247491002&idx=8&sn=4490b7dd49766055100c4e338ba19161&chksm=ebe3bbc8dc9432de620f3b4604946db4dad1a90e9db58dcc30dfa779cbd4913fcfec69fc47bc&scene=21"\t"https://mp.weixin./_blank)

1.完成水鐘的設(shè)計(jì)方案。(http://mp.weixin./s__biz=MzI4NjA0NDk1Nw==&mid=2247491002&idx=8&sn=4490b7dd49766055100c4e338ba19161&chksm=ebe3bbc8dc9432de620f3b4604946db4dad1a90e9db58dcc30dfa779cbd4913fcfec69fc47bc&scene=21"\t"https://mp.weixin./_blank)

教師指導(dǎo)：請(qǐng)同學(xué)(http://mp.weixin./s__biz=MzI4NjA0NDk1Nw==&mid=2247491002&idx=8&sn=4490b7dd49766055100c4e338ba19161&chksm=ebe3bbc8dc9432de620f3b4604946db4dad1a90e9db58dcc30dfa779cbd4913fcfec69fc47bc&scene=21"\t"https://mp.weixin./_blank)們圖文并茂地完成水鐘的設(shè)計(jì)方案。

投影展示學(xué)生設(shè)計(jì)的草圖。

全班交流并初步指出方案中的問(wèn)題。

設(shè)計(jì)意圖：在制作水鐘之前教師應(yīng)該讓學(xué)生設(shè)計(jì)一個(gè)制作方案，包括水鐘的類型、式樣、所用材料、操作步驟等事項(xiàng)。方案的完善是制作水鐘的一個(gè)關(guān)鍵，在這部分，教師要引導(dǎo)每位學(xué)生不斷思考和完善設(shè)計(jì)，并清楚地知道自己的操作過(guò)程。

2.制作水鐘。

（1）制作一個(gè)能計(jì)時(shí)5分鐘的水鐘。

（2）計(jì)時(shí)前先粘好畫(huà)刻度線紙條（提前標(biāo)記好0刻度，起始水位）。

（3）計(jì)時(shí)開(kāi)始后，每過(guò)1分鐘，用黑色的記號(hào)筆在紙條上畫(huà)一個(gè)刻度來(lái)標(biāo)記水位。

（4）計(jì)時(shí)同學(xué)與畫(huà)刻度線同學(xué)互相配合。

（5）小組成員分工合作。

（6）使用刀具時(shí)注意安全。

（7）動(dòng)畫(huà)模擬兩種類型水鐘刻度線的畫(huà)法，請(qǐng)同學(xué)們仔細(xì)觀察刻度線的間距。

設(shè)計(jì)意圖：由于課堂時(shí)間有限，可以制作一個(gè)能計(jì)時(shí)5分鐘的水鐘。通過(guò)提示，讓學(xué)生體會(huì)到在科學(xué)研究中分工合作與和諧地開(kāi)展探究是重要的，讓學(xué)生在制作水鐘的過(guò)程中感受到科學(xué)制作帶來(lái)的樂(lè)趣。通過(guò)動(dòng)畫(huà)模擬畫(huà)水鐘刻度線，讓學(xué)生簡(jiǎn)明扼要地知道刻度線的畫(huà)法以及注意事項(xiàng)。

3.測(cè)試水鐘。

教師引導(dǎo)：用做好的水鐘與秒表對(duì)照5分鐘，來(lái)檢測(cè)我們的水鐘計(jì)時(shí)是否準(zhǔn)確。

注意：在記錄過(guò)程中，每1分鐘到了，小組的記錄員在刻度線上根據(jù)水位畫(huà)一條紅色的刻度線。

設(shè)計(jì)意圖：“測(cè)試水鐘”是讓學(xué)生將自己制作的水鐘，在實(shí)踐中進(jìn)行檢驗(yàn)，這實(shí)際上也是一次重復(fù)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。將做好的水鐘與鐘表對(duì)照，根據(jù)測(cè)得的結(jié)果判斷我們的水鐘計(jì)時(shí)是否準(zhǔn)確。提示學(xué)生在測(cè)試過(guò)程中，每1分鐘畫(huà)一條紅色的刻度線記錄相應(yīng)的水位，幫助學(xué)生更清楚地觀察到水鐘的測(cè)試結(jié)果。

4.對(duì)水鐘的評(píng)估與改進(jìn)。

（1）教師布置學(xué)生進(jìn)行檢驗(yàn)，用做好的水鐘與秒表對(duì)照5分鐘，檢測(cè)水鐘計(jì)時(shí)是否準(zhǔn)確，并讓學(xué)生交流他們測(cè)試的結(jié)果。

(2)教師引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)在制作過(guò)程中影響水鐘計(jì)時(shí)準(zhǔn)確的因素。

學(xué)生在制作過(guò)程中會(huì)發(fā)現(xiàn)造成水鐘計(jì)時(shí)不準(zhǔn)確的因素：瓶子的側(cè)壁凹凸不平，瓶子的形狀不規(guī)則，計(jì)時(shí)時(shí)用手?jǐn)D壓到了瓶子使水流速度加快，打孔的大小，畫(huà)刻度線時(shí)出現(xiàn)誤差等。

（3）教師引導(dǎo)學(xué)生思考改進(jìn)水鐘的方法。學(xué)生會(huì)提出采用形狀規(guī)則的瓶子，瓶子側(cè)壁要光滑，打孔大小適當(dāng)，計(jì)時(shí)時(shí)手不要去捏瓶子，畫(huà)刻度線時(shí)視線要和水位線在同一高度等。

教師提問(wèn)：水鐘內(nèi)水滴速度是否可以控制？這對(duì)水鐘計(jì)時(shí)準(zhǔn)確性有無(wú)影響？

引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合上節(jié)課所學(xué)，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(xué)生可以采用靜脈滴管使水鐘的計(jì)時(shí)更加準(zhǔn)確。

（4）對(duì)制作的水鐘進(jìn)行改造。

師生交流：讓學(xué)生明白水鐘要準(zhǔn)確計(jì)時(shí)，必須借用工具讓水鐘里的水均勻往下滴。

設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)對(duì)水鐘的評(píng)估與改進(jìn)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生檢驗(yàn)制作好的水鐘計(jì)時(shí)是否準(zhǔn)確，根據(jù)檢驗(yàn)結(jié)果總結(jié)影響水鐘計(jì)時(shí)準(zhǔn)確性的因素，進(jìn)一步提出改進(jìn)水鐘的措施。讓學(xué)生體驗(yàn)到完成一個(gè)科學(xué)制作需要不斷重復(fù)實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)中逐步完善。學(xué)生通過(guò)思考“水鐘內(nèi)水滴速度是否可以控制？這對(duì)水鐘計(jì)時(shí)準(zhǔn)確性有無(wú)影響？”，對(duì)改進(jìn)水鐘方案有了初步的靈感；接著，老師提示學(xué)生可以采用靜脈滴管讓水鐘內(nèi)的水均勻往下滴，使水鐘計(jì)時(shí)更加準(zhǔn)確，使學(xué)生課后的改進(jìn)工作更有可操作性。

三、課堂總結(jié)與反思(http://mp.weixin./s__biz=MzI4NjA0NDk1Nw==&mid=2247491002&idx=8&sn=4490b7dd49766055100c4e338ba19161&chksm=ebe3bbc8dc9432de620f3b4604946db4dad1a90e9db58dcc30dfa779cbd4913fcfec69fc47bc&scene=21"\t"https://mp.weixin./_blank)

通過(guò)一定的裝置能使流水用來(lái)計(jì)時(shí)，通過(guò)控制水滴的速度，能夠使水鐘計(jì)時(shí)更加準(zhǔn)確。

設(shè)計(jì)意圖：強(qiáng)調(diào)水鐘是根據(jù)流水的等時(shí)性原理來(lái)計(jì)時(shí)的。(http://mp.weixin./s__biz=MzI4NjA0NDk1Nw==&mid=2247491002&idx=8&sn=4490b7dd49766055100c4e338ba19161&chk