（核心素养目标）3.2 用水计量时间 教案设计

（核心素养目标）3.2用水计量时间教案设计学校授课教师课时授课班级授课地点教具教学内容核心素养目标：培养学生的科学探究能力，理解水的流动与时间计量的关系。

3.2用水计量时间教案设计

教材章节：小学四年级科学下册第四章“观察与测量”第三节“用水计量时间”。

教学内容：

1.了解古代用水计时的方法。

2.探究水的流动速度与时间的关系。

3.制作简易的用水计时器。

4.学习如何利用水的流动来计量时间。

5.实践活动：用自制的用水计时器进行计时实验。核心素养目标培养学生科学思维能力，通过用水计时的实践操作，发展学生的观察、实验、推理和问题解决能力。同时，增强学生的创新意识，鼓励其在用水计时器的制作过程中发挥想象力和创造力，以及提升学生对于科学探究的兴趣和科学态度，使其能够将科学知识应用于实际生活，理解科学、技术与社会生活的联系。学习者分析1.学生已经掌握了基本的科学探究方法，如观察、记录和简单的实验操作，并对物体的运动和时间有初步的认识。

2.学习兴趣方面，学生对新奇的事物充满好奇心，喜欢动手操作和探索未知。在能力上，四年级的学生具备一定的逻辑思维能力和团队合作能力。在风格上，他们通常更倾向于直观、具体的学习方式，对于抽象概念的理解尚处于发展阶段。

3.学生可能遇到的困难和挑战包括：对古代用水计时方法的理解可能存在障碍，制作用水计时器时可能会遇到设计和技术上的困难，以及在使用过程中对时间计量的准确性把握不足。此外，学生可能难以将实验结果与理论联系起来，需要引导他们进行思考和总结。教学资源-实验室用水计量器具（如滴漏计时器、量筒）

-透明塑料瓶、水、颜料（用于观察水的流动）

-简易计时器（如沙漏、机械钟表）

-白板和马克笔

-多媒体教学设备（投影仪、电脑）

-课程相关的教学视频

-实验指导手册

-学生活动记录表教学流程1.导入新课（5分钟）

详细内容：通过展示古代的日晷、沙漏等计时工具的图片，引导学生思考这些工具的原理及其在古代生活中的作用。接着提出问题：“如果让你设计一个用水计时的工具，你会怎么做？”激发学生的兴趣和好奇心，自然导入本节课的主题“用水计量时间”。

2.新课讲授（15分钟）

详细内容：

-讲解古代用水计时的方法，如滴漏计时，介绍其原理和操作方法。

-展示现代的用水计量工具，如滴漏计时器，解释其工作原理和计时原理。

-通过多媒体教学设备播放用水计时器的制作和使用视频，让学生直观地了解其结构和操作步骤。

3.实践活动（15分钟）

详细内容：

-分发实验材料，指导学生按照实验指导手册的步骤制作简易的用水计时器。

-学生在教师的指导下进行实验，观察并记录水流动的速度和计时结果。

-学生使用自制的用水计时器进行计时实验，比较不同设计下的计时准确性。

4.学生小组讨论（5分钟）

详细内容：

-讨论用水计时器设计的合理性，例如讨论不同水位、不同孔径对计时结果的影响。

-分析实验过程中遇到的问题和解决方法，例如水流动速度不稳定、计时器漏水的处理。

-探讨如何改进用水计时器，提出创新的设计思路。

5.总结回顾（5分钟）

详细内容：教师引导学生回顾本节课的学习内容，总结用水计量时间的原理和方法，强调本节课的重难点，即用水计时的准确性和实验操作的规范性。同时，鼓励学生分享在实践活动中的体会和收获，以及他们对于用水计时器的改进建议。通过总结回顾，加深学生对用水计时原理的理解，提高学生的科学探究能力。拓展与延伸1.提供与本节课内容相关的拓展阅读材料：

-《古代计时工具的演变》

-《水钟：古代用水计时的智慧》

-《现代计时器的原理与应用》

-《科学实验中的时间计量》

-《生活中的计时技巧》

2.鼓励学生进行课后自主学习和探究：

-学生可以自主查找关于古代水钟的资料，了解其在不同文化中的发展和应用。

-学生可以设计不同类型的用水计时器，并比较它们的计时效果，记录实验数据，分析优缺点。

-学生可以探索水流动速度与温度、压力等因素的关系，进一步理解用水计时的原理。

-学生可以尝试制作其他类型的计时工具，如沙漏、摆钟等，并研究它们的工作原理。

-学生可以调查日常生活中使用的计时工具，了解它们的原理和技术特点，思考如何将这些原理应用于创新设计。

-学生可以参加科学俱乐部或小组，与同学们一起分享用水计时器的制作经验，讨论改进方案。

-学生可以撰写科学小论文，总结用水计时器的制作过程、实验结果和改进建议，提高写作和表达能力。

-学生可以在家长的协助下，参观科技博物馆或历史博物馆，观察和学习更多关于计时工具的知识。

-学生可以关注相关的科普节目或讲座，拓展对计时科学的认识和理解。

-学生可以在社交媒体上关注科学话题，与其他对科学感兴趣的同龄人交流学习经验。反思改进措施（一）教学特色创新

1.在本节课中，我尝试将历史与科学相结合，让学生了解古代用水计时的方法，这不仅增加了课程的趣味性，也让学生理解到科学发展的连续性。

2.我引入了小组合作制作用水计时器的环节，让学生在实践中学习和探究，这种互动式教学有助于培养学生的团队合作能力和创新思维。

（二）存在主要问题

1.在教学组织方面，我发现在实践活动环节，部分学生因为操作不熟练导致实验进展缓慢，影响了整体的教学进度。

2.在教学方法上，我可能过于依赖多媒体教学，忽视了学生的直观体验和动手操作，这可能会影响学生对知识点的深入理解。

3.在教学评价方面，我主要关注学生的实验结果，而忽略了他们在实验过程中的思维过程和创新点的挖掘。

（三）改进措施

1.为了解决教学组织上的问题，我会在课前为学生提供更多的操作指导，确保每个学生都能熟练掌握实验技能。同时，我会根据学生的操作能力调整实验难度，让每个学生都能参与到实验中来。

2.在教学方法上，我会更多地引导学生进行动手操作，通过实践来加深对知识点的理解。同时，我会适时地引入问题驱动教学，让学生在解决问题的过程中学习知识，培养他们的探究能力。

3.在教学评价上，我将会更加注重学生的思考过程和创新点的挖掘。我会鼓励学生在实验报告中详细记录他们的思考过程，并在课堂上分享他们的创新想法，以此来提高他们的科学思维和表达能力。此外，我也会考虑引入同行评价和学生自评，让学生参与到评价过程中来，培养他们的自我反思能力。典型例题讲解例题1：设计一个简易的用水计时器

请设计一个简易的用水计时器，要求计时器可以准确计时10分钟。请描述你的设计原理和操作步骤。

答案：设计一个底部有小孔的塑料瓶，瓶盖上插入一根细管作为出水口。将瓶中装满水，调整小孔的大小，使得水以恒定的速度滴出。在瓶子下方放置一个容器，记录水滴满容器所需的时间。通过调整小孔的大小，可以控制计时器的时间。操作步骤：1.准备材料；2.制作小孔；3.装水；4.记录时间。

例题2：探究水流量对计时的影响

如果将用水计时器的出水孔径增大，对计时结果会有什么影响？请解释原因。

答案：如果将出水孔径增大，水流量会增加，导致计时器中水滴完的时间缩短。因为水的流出速度与孔径的平方成正比，所以孔径增大，流出速度加快，计时时间变短。

例题3：改进用水计时器的设计

现有的用水计时器在计时过程中，如果外界温度发生变化，会对计时结果产生影响。请提出一个改进方案，以减少温度变化对计时的影响。

答案：可以在用水计时器中添加一个恒温装置，如使用保温材料包裹计时器，或者在计时器中添加温度传感器，实时监测温度变化，并通过调节水流速度来补偿温度变化对计时的影响。

例题4：制作一个可以计时1小时的用水计时器

如何制作一个可以准确计时1小时的用水计时器？请描述制作过程和注意事项。

答案：首先，选择一个适当大小的容器作为计时器的主体。然后，制作一个细长的出水管，确保水能够以稳定的速度流出。通过计算每小时的水流量，调整出水管的孔径和长度，使得水在1小时内刚好流完。注意事项包括：1.确保容器和出水管的清洁；2.精确测量和计算；3.在实验前进行预测试。

例题5