資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
課程基本信息
課例編號 17 學科 小學科學 年級 五年級 學期 第一學期
課題 《我們的水鐘》
教科書 書名：《科學》出版社：教育科學出版社出版
學生信息
姓名 學校 班級 學號
課后練習
一．選擇題1.我們制作的水鐘最好以( )為計時單位。A.天B.小時C.分鐘D.秒2.沙漏的計時原理與( )類似。A.日晷B.受水型水鐘C.泄水型水鐘D.都不是3.我們在制作水鐘時影響水鐘精度的最大因素是( )。A.滴水速度的快慢B.水鐘的大小C.制作水鐘的材料D.盛水容器的形狀4.影響水鐘計時準確的因素有( )。(多選)A.水位的高低B.容器的形狀C.滴水的速度5.制作水鐘時應( )。A.先標出時間刻度，再制作滴漏B.先制作滴漏，再標出時間刻度二．判斷題。1.水鐘的誤差大于日晷。（ ）2.水鐘的制作必須使用金屬材料。（ ）3.水鐘的準確度與水鐘的大小無關。（ ）4.機械式鐘表的誤差比水鐘大。（ ）5.水鐘可以分為泄水型水鐘和受水型水鐘兩種。（ ）答案：一、1、C 2、C 3、A 4、ABC 5、B 二、××√×√
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科學
教科版五年級上冊
第三單元 計量時間
3.我們的水鐘
教學目標
科學觀念
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。
科學思維
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。
探究實踐
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。
態度責任
經歷一項工程的幾個主要過程。
新知導入
兩種類型的水鐘
“受水型”水鐘
“泄水型” 水鐘
新知導入
容器內的水面會隨著水的流出而下降，可以測出過去了多少時間。刻度在泄水的容器上。
“泄水型” 水鐘
新知導入
水滴滴入圓筒，使得浮標隨水量的增加而逐漸上升，從而顯示過去的時間。刻度在受水的容器上。
“受水型”水鐘
新知導入
水鐘是根據流水的等時性原理來計時的。
1.從相同水位的水中流出相同量的水時間相同。
2.水位不變，水流速度相等。
這兩種水鐘分別是根據什么原理來計時的呢？
新知導入
設計并制作我們的水鐘
新知講解
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。我們可以做一個類似的計時器。
讓我們制作一個計時10分鐘的水鐘。
任 務
新知講解
制作一個計時10分鐘的水鐘。
提示：
準備做一個什么類型的水鐘？
制作水鐘需要哪些材料？
怎樣控制漏水的速度？
如何來劃分10分鐘的時間刻度？
新知講解
1、哪種類型的水鐘
“受水型”水鐘？
“泄水型” 水鐘？
新知講解
2、水鐘的制作材料
鐵架臺、剪刀、美工刀、塑料瓶、工字釘、直尺、膠帶、記號筆、秒表……
新知講解
3、控制水流速度
保持水位一樣
孔過小：水流速度變慢，進而使容器中水位上升變慢，影響刻度的準確性
孔過大：滴漏的水就容易很快到瓶蓋
新知講解
第1分鐘
第2分鐘
第3分鐘
第4分鐘
第5分鐘
1
2
3
4
5
4-畫刻度
第5分鐘
第4分鐘
第3分鐘
第2分鐘
第1分鐘
2
1
0
3
4
5
受水型水鐘刻度（從下往上）
泄水型水鐘刻度（從上往下）
0
計時前先粘好畫刻度線的紙條（提前標記好0刻度,起始水位）。
計時開始后，每過1分鐘，用黑色記號筆在紙條上畫一個刻度來標記水位。
計時同學與畫刻度線同學互相配合，小組成員分工合作。
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。
先疏后密
新知講解
任務：設計一個計時10分鐘的水鐘 第（ ）組 材料
設計方案（圖文結合）
鐵架臺、剪刀、美工刀、塑料瓶、工字釘、直尺、膠帶、記號筆、秒表
設計方案
新知講解
制作
新知講解
點擊播放視頻
新知講解
學 生 作 品
新知講解
設計方案（圖文結合）
秒表時間 1分鐘 3分鐘 6分鐘
水鐘時間
我的發現 1分鐘
4分鐘
7分鐘
水鐘滴水的速度越來越慢
測試
用鐘表測試自制的水鐘計時是否準確
水鐘內水滴速度是否可以控制？
新知講解
根據測試結果，改進我們的水鐘。
我們的水鐘計時準確嗎？不準確，原因出在哪里呢？
1.容器的形狀不規則造成了刻度的標識錯誤；
2.受水型水鐘的受水容器( 或泄水型水鐘的泄水容器)太粗，需要積聚(或流掉)較多的水才顯示出水位的變化，從而導致誤差偏大；
3.沒有保持水位不變導致水流速度不均勻等。
評估與改進
新知講解
我們的水鐘制作簡單嗎？你認為我們還可以從那些方面進行改進？
1.制作水鐘是一個技術與工程的實踐活動，考慮到制作水鐘過程中消耗材料的多少，做到盡可能減少耗材，節約資源與成本。
2.還要考慮到制作水鐘需要花費時間的長短，做到盡可能縮短工期，提高效率。
3.不能用水彩筆或者水筆代替簽字筆等。
4. 避免打孔過小或者過大。孔過小會導致水流速度變慢，進而使容器中水位上升變慢，這樣就影響標刻度時的準確性;同樣，孔過大則滴漏的水就容易很快到瓶蓋。
新知講解
怎樣改進我們的水鐘更準確呢？
水流速度不均勻
2號瓶中水位更穩定了，水流速度更均勻。
新知講解
（1）增加泄水口，且上方瓶蓋小孔大于下方瓶蓋小孔，保持下方水瓶中的水位不變。
新知講解
（2）根據實際情況改變滴孔的大小；
（3）使容器壁光滑垂直，沒有凹凸；
（4）刻度劃分得再細致準確一些；
新知講解
（5）控制水滴的速度，要像靜脈注射器一樣均勻下滴。
新知講解
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。
歸納
拓展提高
古代水中在真正使用過程中了能會遇到一些問題或困難，比如，冬天天氣很冷水會結冰；蒸發現象可能會水鐘變干；水鐘里所盛的水很重不容易搬動；等等。
拓展提高
除了水，還可以用哪些能流動的物體來制作計時工具？
拓展
拓展提高
沙 漏
除了水，我們還可以用能流動的沙子來制作計時工具——沙漏。沙漏也叫沙鐘，是一種測量時間的裝置，現在的它更是一種大家喜歡的工藝品。沙漏一般由兩個玻璃球和一個狹窄的連接管道組成。通過充滿了沙子的玻璃球從上面穿過狹窄的管道流入底部玻璃球所需要的時間來對時間進行測量。一旦所有的沙子都已流到底部的玻璃球，該沙漏可以被顛倒再次測量時間，一般的沙漏有一個名義上的運行時間是1分鐘。
拓展提高
沒有關緊的水龍頭可以看成一個滴漏，如果每秒鐘滴一滴水，每滴水體積為0.05毫升，請計算一年（365天）從這個水龍頭大約流失多少升的水？
0.05×60×60×24×365
=1576800（毫升）
=1576.8（升）
課堂總結
通過本節課的學習我們知道：
水鐘通過一定裝置，能過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。
我們可以通過控制水流的速度，從而使水鐘計時更加準確。
課堂小結
課堂總結
課堂總結
課堂總結
課堂總結
課堂練習
1、水鐘的兩種主要類型有 型水鐘和 型水鐘。
2、水鐘計時原理：水鐘是根據 原理來計時的。即從相同水位的水中流出相同量的水時間相同；水位不變，水流速度相等。
3、我們可以通過控制， 從而使水鐘計時更加準確。
4、列舉水鐘出現誤差的原因（至少兩條）。
泄水
受水
流水的等時性
水流的速度
容器的形狀不規則造成刻度的標識錯誤；
受水容器（泄水容器）太粗，需要集聚（流掉）較多的水才顯示出水位的變化，從而導致誤差偏大；
沒有保持水位不變導致水流速度不均勻。
課堂練習
在制作水鐘時，我們要提高水鐘計時的準確性，以下措施中能達到目的的是（ ）。
A.盡量選用大的容器
B.打孔時盡量小
C.保證水流速度均勻
C
作業布置
課后作業
完成對應課時練習
作業布置
一根線繩
單擺實驗器
一個螺母
秒表
（單擺實驗器和秒表可以用家里的物品替代）
筆和紙
做好《機械擺鐘》的學習準備
謝謝
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3.我們的水鐘
【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。本課的主要任務是學生經歷一個思考方案—制訂計劃—實施方案—檢驗成果—尋找原因—改進完善的探究活動過程。通過前一課的教學，學生在經歷了觀察水流的速度的實驗和測量水流速度的變化的實驗后，觀察學習了水鐘的結構和計時的原理，有了制作水鐘的欲望和理論基礎。
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1~10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】
科學觀念
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。
科學思維
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。
探究實踐
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。
態度責任
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】
學生準備：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。
【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。
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。
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】
我們的水鐘
明確任務→設計方案→制作→測試→評估與改進
【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。
【作業設計】
1.下列（ ）裝置，最下方容器接受水的速度最穩定。
A、 B、 C、 D、
2.關于提高自制水鐘計時準確性，以下說法正確的是（ ）。
A、10分鐘刻度劃分方式，直接根據尺子上的刻度，每隔1厘米畫一條線。
B、受水型水鐘的接水容器越粗，計時越準確。
C、保持水位不變，可以控制水流速度均勻。
D、以上說法都正確
3.制作水鐘過程中，下列哪位同學的操作不值得學習。（ ）
A、小楊按照設計方案的圖紙一步一步去制作
B、小方沒有預計可能需要消耗的瓶子數量
C、小吳專心致志制作，縮短工期
D、小丁測試后進行改進，修改了原先的設計方案
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3.我們的水鐘
實驗記錄單
小組： 姓名：
明確任務
實驗材料
小組分工
設計方案
制作 1怎樣控制漏水的速度？2如何來劃分10分鐘的時間刻度？
測試并改進
特色或亮點
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特此聲明！
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學習目標
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。
課前學習任務
實踐任務：根據古代水鐘的模型圖，改進你自己的水鐘，讓它具有等時性。
課上學習任務
【學習任務一】做一個計時10分鐘的水鐘。請你思考，并把你的答案記錄下來：1.水鐘工作的原理是什么？2.你的水鐘流出200毫升水用時多久？3.怎樣控制水鐘漏水的速度？4.如何用刻度準確記錄10分鐘？【學習任務二】設計改進方案：畫圖呈現，重點內容可以文字標注。水鐘改進方案設計圖【學習任務三】做好《機械擺鐘》的學習準備
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