2021年新教科版科学五年级上册3.1.时间在流逝 教案

1、第三单计量时一、单概述自具有“时间”概念以来，人们便不断地寻求着准确计量时间的方法。古人经过长 时间的观测和日常生活经验的积累，发现太阳等天体在天空有规律地改变着位置，并且 呈现出周期性的运动。根据太阳东升西落固有的周期性，人们制定了历法并用此描述时 间这是我们能够追溯到的较早的划分时间的方法成了最早的时间单位那么， 一天内的时间进程又如何把握呢？古人发明了日晷，还研究制作出了沙漏、水钟等计量 时间的装置。随着社会的发展，人们逐渐意识到精确计量时间的必要性和重要性。 17 世纪以后，钟表工艺迅猛发展，在时间计量史上具有划时代的意义。根据伽利略发现的 单摆的等时性惠更斯制造历史上第一个摆钟使时钟

2、的误差从每天 15 分钟减少到 分钟。后来惠更斯又首次造出了第一个依靠发条驱动的机械表，并由此推动了 世纪 高精度航海钟的发明，从而解决了困扰人类近两个世纪的经度测定问题，大大推动了航 海事业的发展仅如此械钟的出现还促进了当时整个机械工业的发展以钟表、 罗盘、枪炮、印刷术等为代表的技术革命成为近代科学产生和发展的动力之一。回顾整 个科学发展史，我们可以清楚地看到，计时工具的发展史是与整个人类文明发展史同步 的。学生在本单元的学习中，要大致了解人类计时工具发展的几个比较典型的阶段：燃 香钟水钟摆钟。学生要学会观察、研究这些不同计时工具的差异性，以及保障计时 准确的科学原理。在此基础上模拟设计和制

3、作水钟、钟摆等计时工具。如同古人一样， 学生通过亲历科学实践活动会发现一些计时方法的局限和不足于是便会产生改进计时 工具的内在需求。由于燃香钟受外界因素影响较大，因此，计时方法直接进阶到水钟。 水钟可以说是时钟发展史上比较典型的机械计时工具了但是其准确性和方便性都有待 提高，于是又进阶到摆钟。另外，在研究同一种计时工具时，学生的认知和思维也是在 不断向前推进的，例如研究水钟，一开始发现初始水位高度和孔径不变，流出相同多的 水，时间是相等的；继而又发现当水位变化后，水流速度并不是相等的；最后认识到只 有保持水位不变时，水流速度才是相等的。再比如，对于单摆的研究，学生一开始会发 现同一个单摆在摆动

4、起来的时候具有等时性(相同时间内摆动次数相同但是不同单摆 的摆动速度却不同。进一步研究发现，摆绳长度会影响单摆摆动的快慢。因此，本单元 是学生理解“科学上的解释、理论和模型都是在特定的时期内与可获得的实证最为吻合 的”这一观点很好的材料。当学生回顾整理整个单元的研究时，可以清晰地认识到：具有一定周期性运动的事物可用于计时。本单元学习目标来自课程标准中 5-6 年级的下列相关学习内容。16.2.1 知道重大的发眀和技术会给人类社会发展带来的深远影响和变化。 18.2.2 将自己简单的创意转化为模型或实物。18.3.2 简单评估完成一个产品或系统的可行性，预想使用效果。本单元共有 7 课，它们的编

5、排逻辑如下。首先提出问题，明确本单元研究的主题，即在时钟发明之前，人们是怎样计时进而 安排生活和劳作的(第 1 课)；再通过对计时发展史上不同阶段燃香钟、水钟、摆钟等典 型的计时工具的制作观测及研讨等活动究这些计时工具的特点及计时原理 (第 1-6 课)，认识人类计时工具发展进程，体会重大的发明和技术会给人类社会发展带来的深 远影响和变化；在认识并研究古代水钟、摆钟等计时工具的基础上，学生设计、制作自 己的水钟、摆钟等计时工具(第 3、6 课)，他们根据教科书提出的任务结合所学知识， 进行设计，评估完成一个产品的可行性，预测使用效果，然后将自己的创意转化为可以 实际用来计时的工具，并通过测试发

6、现问题，提出进一步改进的设想；最后，教科书引 导学生调查和比较人类计时工具的演变，关注计时和我们生活的关系第 7 课)。第 1 课“时间在流逝为单元起始课，一开始就提出了单元研究主题“在时钟 发明之前，人们是怎样安排生活和劳作的呢？之后通过对日晷等的介绍，简要了解 一些古代计时方法，然后开展“一炷香”时间的研究。这项研究为后续整个单元的研究 提供了基本的研究方法观测事物在一段时间内的运动变化如一段香的燃烧100 毫升 水的流动，摆摆动 10 次等)所需的时间是否一致。第 2 课“用水计量时间生在认识燃香钟并了解燃香钟受外界因素影响的局限 性的基础上，进而开始关注、研究水钟。通过对水流的观察，对

7、在不同水位高度时流出 相同量的水所需的时间的预测及实测，认识到水位高度会影响水流的速度。在此基础上 观察古代水钟，了解古人如何做到保持水位高度相同从而控制水流速度不变。第 3 “我们的水钟在对水流特点认识的基础上开始设计制作自己的水。 可以让水从固定的水位高度流出相同的水量来计时，也可以想办法控制水位高度不变， 让水以均匀的速度流动从而计时。制作完成后还将继续测试，发现问题并加以改进。这 是学生在本单元第一次经历一项简易工程的过程，学生将自己简单的创意转化为实物， 体会完成一项工程的基本过程，进而收获取得进步的成就感。第 “机械摆钟过硏究摆钟，进一步提髙计时的精确性。通过对钟摆 1 钟内摆动次

8、数的重复观测，以及对自制单摆(严格地说，本单元研究的是“单摆科 书中简称为“摆书后面也简称为“摆”)1 钟内摆动次数的重复观测，学生会发 现，同一个摆在相同时间内的摆动次数相同，即摆具有等时性；摆可以用来计时。在统 计各组自制摆的摆动次数时生发现同摆的摆动速度不同此引发出新的问题： 摆的速度受什么因素影响？第 5 课“摆的快慢”，承接上一课，学生讨论并预测哪些因素影响摆的摆动速度， 并通过两组对比实验分别研究摆锤质量、摆绳长度与摆动速度的关系。在此基础上，学 生认识到，摆速快慢与摆锤质量无关，与摆绳长度有关；摆绳越短，摆速越快，反之， 摆速越慢。第 课“制作钟摆”，在前两课的研究基础上，学生将

9、设计制作一个 1 分钟摆 次的单摆。这是一项需不断调试、改进以达成预期目标的简易工程。同样，需要经过设 计(尤其是制订如何根据试验结果更有效快捷地改进设计方案的策略作试、 研讨等环节。学生将简单评估完成这个产品的可行性，预测使用效果，并将自己简单的 创意转化为实物在此基础上也可以让学生在课后继续研究设计一个 分钟摆动 30 次或 120 次的摆，让学生简单体会摆的次数跟摆绳长度之间的比例关系。引导学生通过 自己动手摸索出规律：为了让摆的次数变为原来的 2 倍或 1/2)，绳子的长度需要增长 到约 4 倍或缩短到约 1/4)。这有利于启迪学生的抽象思维、逻辑思维，以及利用数学 理解物理现象的意识

10、。第 7 课“计量时间和我们的生活”，学生将回顾本单元探究过的几种计时工具，调 查比较人类计时工具的演变归纳并初步发现自然界一些周期性运动的事物可用于计时。 本课引导学生关注计时和我们生活的关系，举例说明精确计时对我们生活的重要性，以 及计时不精确可能导致的严重后果。最后，期望学生将所学用于现实，在实际生活中关 注计时，珍惜时间，准确用时。二、单教学目标科学概目标燃香、水流在一定情况下匀速变化，单摆具有等时性。这些具有周期性运动特点的 事物可以用来计时。计时工具准确性的提高主要依靠设计、材料等的改进。科学探目标能观察和记录燃香长度变化的信息。能辨别和控制实验中的可变因素。能预测和测试怎样改变一

11、个可变因素从而影响实验结果。能解释结果并能总结可变因素是如何改变、影响实验结果的。会用图表等记录、整理、交流信息。会设计、制作和改进“水钟钟”等简易计时器。能通过阅读和研究科学资料来获取更多的信息。科学态目标发展探究时间以及计时工具的兴趣。意识到重复实验证实结果的重要性。欣赏前人在测量时间和解释自然现象方面所做的贡献。初步体验到科学技术与人们生活的密切关系。科学、术、社会与境目标体会社会的需求是计时工具发展的动力。体会计时技术的发展和应用影响着社会发展。意识到人们一直在寻求精确的计时方法。随着科学和技术的发展，人们制作的计时 工具越来越精确。单元词日晷：又称“日规是中国古代利用日影变化测定时刻

12、的天文仪器，通常由晷针 和晷盘(带刻度的表座)组成。利用日晷计时的方法是人类在计时领域的重大发明。这项 发明被人类沿用达几千年之久。水钟：水钟在中国又称“刻漏漏壶根据等时性原理，滴水计时有两种方法： 一种是利用特殊容器记录水漏完的时间(泄水型；另一种是底部不开口的容器，记录它 用多少时间把水装满(受水型)。中国的水钟，最早是泄水型，后来泄水型与受水型同时 并用或两者合一。自公元 85 年左右，浮子上装有漏箭的受水型漏壶逐渐流行，并被广 泛使用。宋代苏颂研制的水运仪象台，是当时世界上最先进的计时仪器。摆钟：摆钟是一种时钟，发明于 17 世纪中叶，是根据单摆定律制造的。摆钟用摆 锤控制其他机件，使

13、钟走得快慢均匀，一般能报点，并由发条提供能量使其摆动。钟摆：时钟机件的一部分，是根据单摆原理制成的，常用于调节时钟或其他机械的 运动件。材料清单(视学生人数和分组情况确定数量古人用天体运动计时的图文(或视频)资料、秒表、香、火柴或打火机、各种水钟的资料与图片、能容 300 毫升水的塑料瓶 子、100 毫升量筒、记号笔、工字钉、透明水杯、剪刀、美工刀、塑料瓶、尺子、铁架 台、透明胶带、水钟模型、大摆钟、摆锤 (螺帽、摆绳 棉线 )、钩码时工具发展 史”资料、每课相应的实验记录表。3.1.间在流逝()背景和教学目标对于学生来说时间”是一个非常熟悉的概念事物。几点上课？几点下课？几点 放学？学生每天

14、都在和时间打交道。但是要问“时间”是一种怎样的“东西，就不那 么好回答了。时间是什么？没有人问我，我很清楚；但若有人问我，我便茫然不知了。 我们这里谈的是科学意义上的时间是怎样逐步发展起各种计时方法和工具的？” “现代钟表发明之前，古人如何计时？”这些问题学生可能有所思考，并有一定的探究 兴趣。作为单元起始课，本课旨在引导学生来关注、研究这些问题，并通过对燃香钟这 一实例的探究、研讨活动，引导学生慢慢进入探索计时工具的状态：产生研究计时方法 的探索渴望，初步掌握研究计时问题的方法，为后面整个单元的学习做好准备。科学概目标古人利用天体的运动规律计时。在一定的条件下，燃香变短的速度基本是均匀的，可

15、以用来计时。科学探目标能搜集古人计时方法的资料并进行交流。能观测并记录燃香时间的相关数据。能就“蜡烛可以计时吗”这一问题结合实验进行讨论，表达自己的观点。科学态目标有关注计时方法的意识和兴趣。科学、术、社会与境目标了解不同的时代有不同的计时工具。()教学准备为学生准备：秒表、香、火柴、记号笔、实验记录表。可按组准备)。教师准备关古人用天体(如太阳亮)运动计时的图文或视频资料学课件。 ()教学过程一、单元导入1.教师询问：谁能告诉我现在是什么时间？学生看一下手表，告诉老师具体的时间，这个时间可以精确到几时几分。2.教师对学生表示感谢，然后引导：现在我们问几点了，只要看一下钟表就知道了，可 要是我

16、们没有钟表呢。想象一下，如果有一天全世界的钟表一下子全都坏了，世界会变 成什么样子？3.大家不要惊慌，钟表是后来才发明的，在很久很久以前，我们人类确实经历了一段没 有钟表的时期那段时期人们又是怎样来计量时间的？钟表又是如何被人们发明出来的？ 从今天开始，我们将带领大家一起走进钟表的世界，去计量我们的时间。二、聚焦1.当我们吃饭、睡觉、学习、做游戏的时候，时间一分一秒的悄悄流逝。正如朱自清所 说的那样：“洗手的时候，日子从水盆里过去；吃饭的时候，日子从饭碗里过去；默默 时，便从凝然的双眼前过去。”2.我们现在只要看一眼钟表就知道是几点钟，可是在钟表发明之前，人们又是怎样安排 生活和劳作的呢？3.

17、这节课，我们先来学习本单元的第 1 课时间在流逝4.板书课题：3.1.时间在流逝三、探索活动一：我们能根据哪些自然现象去判断时间1.教师引导：假如世界上没有任何计时工具，我们能根据哪些自然现象去判断时间呢？ 2.出示课本 41 页的太阳图片，引导学生看一看，了解图片的内容。预设：图片上出示的是太阳升起，到太阳落山的整个过程。3.出示旁边的一段文字师讲解远古时代类用天上的太阳来计时出而作， 日落而息，昼夜交替，太阳自然而然成了人类最早使用的时间单位。4.学生读一读这段文字，初步了解人类早期利用太阳计时的方法。活动 2：交流古人利用太阳进行计时的方法和事例1.教师引导：早期古人只能利用天上的太阳来

18、计时，日出而作，日落而息。随着时代的 发展，人们不再满足于现状，而是利用太阳制造出了一些计时的工具。这些计时的工具 又有哪些呢？2.出示课本 41 页下面的两幅图片，学生观察这两幅图片并读一读相关的文字，初步了 解古人利用太阳进行计时的方法和事例。3.学生说一说自己知道的有关圭表和日晷的知识。4.教师相机补充一些圭表和太阳日晷的知识。预设：圭表，是度量日影长度的一种天文仪器，由“圭”和“表”两个部件组成。圭表和日晷 一样，也是利用日影进行测量的古代天文仪器。所谓高表测影法，通俗的说，就是垂直 于地面立一根杆，通过观察记录它正午时影子的长短变化来确定季节的变化。垂直于地 面的直杆叫“表水平放置于

19、地面上刻有刻度以测量影长的标尺叫“圭日晷，本义是指太阳的影子。现代的“日晷”指的是人类古代利用日影测得时刻的一种 计时仪器，又称“日规其原理就是利用太阳的投影方向来测定并划分时刻，通常由 晷针（表）和晷面（带刻度的表座）组成。利用日晷计时的方法是人类在天文计时领域 的重大发明，这项发明被人类沿用达几千年之久。5.出示一些圭表和日晷的图片，引导学生观察图片，进一步了解圭表和日晷，体会古人 的聪明才智。活动 3：观察研究一炷香的时间1.教师引导：我们在看古代电视剧的时候总会听到这样的台词：“大概一炷香的时间就 可以了”那么一炷香的时间究竟是多长时间呢？下面我们就来观察研究一炷香的时间。 2.出示课

20、本 42 页上面的一幅图片，学生仔细观察并读一读旁边的文字，了解本次探究 活动所需的材料、要求以及方法。全班交流3.所需材料：一根香、插香的盘子、打火机、秒表等等。4.活动要求以及方法：取一支香分别在香的 1/4、1/2、3/4 处做标记。点燃这根香并记录香燃烧到每个标记的时间。填写燃香时间记录表。5.出示课本 42 页的燃香时间记录表。6.教师强调：香点燃的时候让其自然燃烧，不可加进外力因素。做好标记，准确记录香燃烧到每个标记的时间。对记录的数据进行分析，得出自己的结论。7.学生分小组进行活动，教师巡视，了解学生活动情况。全班交流8.指生说一说本小组记录的香燃烧到每个标记的时间。9.对记录的数据进行分析，从中有没有一些发现？预设：一根香平均分成了 4 部分，每一部分燃烧所花的时间基本相同。