資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
《時間在流逝》教學設計
課題
用水計量時間
單元
第三單元
學科
科學
年級
五年級
學習目標
科學概念目標
初始水位和孔徑不變，流出相同水量所需的時間一致；保持水位不變，水流的速度不變。水流的這一特點可用于計時。科學探究目標
1.能通過實驗發現影響水流速度變化的主要因素。
2.通過觀察古人利用流水計時的裝置，結合自己的實驗探究，理解這些裝置計時的方法。科學態度目標
1.理解古人的聰明才智，對古人的智慧創作產生敬佩之情。
2.在觀察和記錄實驗數據時能始終保持嚴謹細致的態度。科學、技術、社會和環境目標
了解社會的發展會帶動計時工具的進步。
重點
多次觀測、記錄一定容器中流出一定量的水需要多少時間，并分析水流速度的變化。
難點
小組觀測活動中各人默契配合，獲得準確數據。
教學過程
教學環節
教師活動
學生活動
設計意圖
聚焦、引出課題
回顧，PPT出示日晷、燃香計時的圖片，提出問題：古人用這兩種工具來計時，它們有什么缺陷？繼續提問：既然用太陽、燃香來計時有一定的缺陷，那么當時的人們還用什么來計時？教師根據學生的回答，引導學生聚焦問題：是的，在古代，人們還曾利用水來計時。（PPT出示古代水鐘的圖片），水能計時嗎？古代的人是怎樣設計這種計時工具的呢？引出課題：今天我們就一起來探索用水計量時間。板書課題：用水計量時間。
能說出兩種計時工具的缺陷：日晷計時需依賴日照，陰天和黑夜不能使用。燃香計時需要一支上下粗細一樣的香，在燃燒時不能有風。可能會說出用水來計時。
回顧前一節課的日晷和燃香計時，并說出它們的缺陷，將問題聚焦到水能計時嗎。
探索
1.觀察水流速度。出示簡易水鐘的裝置，告訴學生它的制作方式：一個透明塑料飲料瓶去掉底部，倒過來盛水。（我們可以稱它為漏杯）在瓶蓋上扎一個小孔，讓水可以從小孔中緩緩流出。用量杯接住。提出任務：同學們，我們四人合作來組裝一個簡易水鐘，并仔細觀察，水流速度是否保持均勻？PPT出示提示：①四人合作；②使用工字釘扎小孔時，注意安全；③桌面積水時，用抹布擦干；④完成觀察后，量杯中的水繼續倒回380毫升的礦泉水瓶中，以便后面使用；整理好材料，準備交流。引導學生交流實驗發現。2.測量水流速度的變化。提出任務：從剛才的活動中，我們已經初步感受到水流一開始很快，后來感覺逐漸變慢了。如果漏杯中保持滿水狀態，水流基本保持均勻。接著我們來實測漏杯中流出50毫升水需要多少時間？引導學生思考：用簡易水鐘怎樣來測量流出50毫升的時間？肯定學生的回答。與生確定方法：①小組內一人用手指捂住瓶蓋的小孔，另一人在漏杯中倒入200毫升的水。②手指移開，同樣讓水從瓶蓋的小孔中流出，并用量杯接住從漏杯中流出的水。測量量杯內的水積聚到50毫升時用了多少時間？并做好記錄。注：在手指移開的瞬間，計時員立即用秒表計時。（旨在引導學生要小組合作，分工明確）并提示學生：①實驗完成后，量杯中的水繼續倒回380毫升的礦泉水瓶中。②實驗重復做三次，取中間值。確定小組基本完成測量流出50毫升的時間，引導學生根據已測的時間，推測：量杯內積聚到100毫升、150毫升時，分別需要多少時間？3.實際測量并記錄觀測結果。（1）引導學生用探索二的方法（四人合作，分工明確），在漏杯中倒入200毫升的水，讓水流入量杯中，當量杯中的水積聚到100毫升時需要多少時間？再次出示提示：①實驗完成后，量杯中的水繼續倒回380毫升的礦泉水瓶中。②實驗重復做三次，取中間值。（2）引導學生用探索二的方法（四人合作，分工明確），在漏杯中倒入200毫升的水，讓水流入量杯中，當量杯中的水積聚到150毫升時需要多少時間？再次出示提示：①實驗完成后，量杯中的水繼續倒回380毫升的礦泉水瓶中。②實驗重復做三次，取中間值。（3）引導學生交流并分析實驗數據，討論：水流速度是變了還是沒有變？為什么？提示學生：水流速度=水流量÷實際的時間提出問題：水能計時嗎？4.觀察古代水鐘。嗯，古代的人們也發現了這么一個現象，他們是怎樣用水來計時的呢？我們一起來觀察古代水鐘的結構。PPT出示古代水鐘的示意圖。引導學生說一說古代水鐘計時的原理。告知學生：水滴以固定的速度滴入圓筒，使得浮標隨水量的增加而逐漸上升，從而顯示流逝的時間。這種水鐘叫做受水型水鐘。播放視頻：古代奇跡：古代的科學天才，克特西比烏斯發明最早的時間計時器。引導學生了解古代水鐘的發展和計時方法。
1.觀察水流速度。觀察簡易水鐘。四人合作，材料員領取材料：一鐵架臺、一去底的帶蓋透明塑料飲料瓶、一工字釘、一裝滿水的礦泉水瓶（380毫升）、兩200毫升的量杯。組裝簡易水鐘，并仔細觀察水流速度是否保持均勻。初步發現：①水流一開始很快，后來感覺逐漸變慢了。②如果漏杯中保持滿水狀態，水流好像基本保持均勻。2.測量水流速度的變化。交流方法，能說出：漏杯開始滴水，用秒表立刻計時，直到接水量杯接了50毫升的水，此刻讀出秒表的時間。確定方法后，小組開始實驗并記錄數據。推測量杯內積聚到100毫升、150毫升時，分別需要的時間，并記錄。3.實際測量并記錄觀測結果。（1）確定方法后，小組開始實驗并記錄數據。（2）確定方法后，小組開始實驗并記錄數據。（3）分析數據，通過計算，發現：水流速度發生了變化，速度變慢了。嘗試解釋原因：因為漏杯中的水位在不斷降低，即漏杯中的水重心逐漸降低，導致水流速度逐漸變慢。可能會回答：我覺得可以。只要漏杯中的水位保持不變。4.觀察古代水鐘。觀察古代水鐘，在教師的引導下，能說出古代水鐘的部分結構：進水口、溢水口、漏斗、出水口、浮標。通過觀察圖片，并根據實驗，發現：漏斗中的水位始終保持不變，使出水口水流速度保持不變。觀看視頻，了解古代水鐘的發展，再次理解古代水鐘的計時方法。
探索1引導學生組裝簡易水鐘，觀察水流速度，讓學生對水流速度有直觀的經驗，為后面的探索奠定了基礎。探索2起到承上啟下的作用。通過實測漏杯中流出50毫升水需要的時間來推測流出100毫升、150毫升的時間，有些同學會認為2倍50毫升、3倍50毫升的時間，有些同學會認為會比2倍50毫升、3倍50毫升的時間要長。這就會引發學生探索的欲望。探索3是探索2的延續，是學生對自己推測的驗證。并通過實驗發現影響水流速度變化的主要因素。探索4通過觀察古人利用流水計時的裝置，結合自己的實驗探究，理解這些裝置計時的方法。
研討
引導學生研討：1.水流的速度是均勻的嗎？怎樣才能讓水以均勻的速度往下流？板書：200毫升的水，水位不變，流出相同量的水所需的時間相同。指出這叫做滴水的等時性。并板書：滴水等時性。板書：200毫升的水，水位降低，流出相同量的水所需的時間不同。2.古代的水鐘用水滴有什么好處？人們是怎樣控制水以均勻的速度往下滴的？
1.水流一開始很快，后來逐漸變慢了。初始水位和孔徑不變，流出相同水量所需的時間一致；保持水位不變，水流的速度不變。水流的這一特點可用于計時。2.古代的水鐘用水滴，水滴速度比較緩，只要控制好，它能以固定的速度滴入圓筒。人們將水從進水口不斷注入漏斗，利用一根尺子維持漏斗內的水位，水位超了，從溢水口溢出多余的水分，保證漏斗內的水位始終不變。
研討問題1是對實驗的回顧。研討問題2是對古代水鐘的回顧。兩個研討問題為后面一節課制作水鐘奠定了理論基礎。
板書
用水計量時間
水位不變，流出相同量的水所需的時間相同
（滴水的等時性）
水位降低，流出相同量的水所需的時間不同
附課堂活動記錄單：
水流速度的記錄表。
水流量
所需的時間（秒）
推測的時間（秒）
實際的時間（秒）
50毫升
/
100毫升
150毫升
200毫升的水
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《用水計量時間》課后練習
1.判斷題。
（1）古代水鐘是根據滴水的等時性原理制成的。（
）
（2）“觀察水流的速度”中，我們觀察到水流速度是均勻的。（
）
（3）“觀察水流的速度”中，保持漏杯中的水位不變，漏杯中流出的水速度是均勻的。（
）
（4）簡易水鐘中流出的前50毫升水和最后50毫升水所用的時間是一樣的。（
）
2.選擇題。
（1）在“測量水流速度變化”的實驗中，測得從200毫升中最開始流出的50毫升水需要25秒，若從200毫升中流出100毫升需要多少時間？（
）
A.等于50秒
B.小于50秒
C.大于50秒
（2）水鐘的滴水速度與（
）無關。
A.滴水口孔徑的大小
B.漏杯內的水位
C.漏杯的顏色和大小
（3）用水計時，我們首先要解決（
）。
A.水流速度的問題
B.水量的多少
C.水的顏色問題
（4）在一個底部有小孔的透明塑料瓶里先后裝入200毫升和500毫升的水，比較流出前50毫升的水流速度，（
）。
A.一樣快
B.裝200毫升水的時候快
C.裝500毫升水的時候快
3.科學探究題。
某一科普小組用簡易的水鐘探索水流速度的變化，如右下圖所示：
（1）通過實驗，科普小組發現水流速度（
）。
A.速度均勻
B.先快后慢
C.先慢后快
（2）下列方法中，（
）不可以使水流速度變快。
A.塑料瓶中的水位變高
B.瓶蓋小孔變大
C.塑料瓶變細
（3）量杯中積聚第1個50毫升的水、第2個50毫升的水、第3個50毫升的水所用的時間（
）。
A.相同
B.越來越多
C.越來越少
（4）為了使水從瓶蓋小孔中均勻流出，你有什么好的方法？
（5）比較日晷和水鐘，說說水鐘的優勢。
《用水計量時間》課后練習參考答案
1.判斷題。
（1）古代水鐘是根據滴水的等時性原理制成的。（
√
）
（2）“觀察水流的速度”中，我們觀察到水流速度是均勻的。（
×
）
解析：水流速度是先快后慢。
（3）“觀察水流的速度”中，保持漏杯中的水位不變，漏杯中流出的水速度是均勻的。（
√
）
（4）簡易水鐘中流出的前50毫升水和最后50毫升水所用的時間是一樣的。（
×
）
解析：最后50毫升所用的時間比較長。
2.選擇題。
（1）在“測量水流速度變化”的實驗中，測得從200毫升中最開始流出的50毫升水需要25秒，若從200毫升中流出100毫升需要多少時間？（
C
）
A.等于50秒
B.小于50秒
C.大于50秒
（2）水鐘的滴水速度與（
C
）無關。
A.滴水口孔徑的大小
B.漏杯內的水位
C.漏杯的顏色和大小
（3）用水計時，我們首先要解決（
A
）。
A.水流速度的問題
B.水量的多少
C.水的顏色問題
（4）在一個底部有小孔的透明塑料瓶里先后裝入200毫升和500毫升的水，比較流出前50毫升的水流速度，（
C
）。
A.一樣快
B.裝200毫升水的時候快
C.裝500毫升水的時候快
解析：500毫升的水位高，水位高，水流速度快。
3.科學探究題。
某一科普小組用簡易的水鐘探索水流速度的變化，如右下圖所示：
（1）通過實驗，科普小組發現水流速度（
B
）。
A.速度均勻
B.先快后慢
C.先慢后快
（2）下列方法中，（
C
）不可以使水流速度變快。
A.塑料瓶中的水位變高
B.瓶蓋小孔變大
C.塑料瓶變細
（3）量杯中積聚第1個50毫升的水、第2個50毫升的水、第3個50毫升的水所用的時間（
B
）。
A.相同
B.越來越多
C.越來越少
（4）為了使水從瓶蓋小孔中均勻流出，你有什么好的方法？
塑料瓶中的水位保持不變，一直加水，使它保持滿水的狀態。
（5）比較日晷和水鐘，說說水鐘的優勢。
水鐘可以在陰天和夜晚可以使用，日晷不行。
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科
學
教科版
五年級上
聚焦
日晷計時
燃香計時
有什么缺陷？
日晷計時需依賴日照，陰天和黑夜不能使用。
燃香計時需要一支上下粗細一樣的香，在燃燒時不能有風。
聚焦
水能計時嗎？
古代的水鐘
在古代，人們還曾利用水來計時。
古代的人是怎樣設計這種計時工具的呢？
用水計量時間
探索一
觀察水流的速度。
一個透明塑料飲料瓶去掉底部，倒過來盛水。（我們可以稱它為漏杯）
在瓶蓋上扎一個小孔，讓水可以從小孔中緩緩流出。用量杯接住。
探索一
簡易水鐘
組裝簡易水鐘，仔細觀察，水流速度是否保持均勻？
提示：①四人合作；
②使用工字釘扎小孔時，注意安全；
③桌面積水時，用抹布擦干；
④完成觀察后，量杯中的水繼續倒回380毫升的礦泉水瓶中，以便后面使用；整理好材料，準備交流。
初步發現：①水流一開始很快，后來感覺逐漸變慢了。
②如果漏杯中保持滿水狀態，水流好像基本保持均勻。
探索二
測量水流速度的變化。
小組內一人用手指捂住瓶蓋的小孔，另一人在漏杯中倒入200毫升的水。
手指移開，同樣讓水從瓶蓋的小孔中流出，并用量杯接住從漏杯中流出的水。測量量杯內的水積聚到50毫升時用了多少時間？并做好記錄。注：在手指移開的瞬間，計時員立即用秒表計時。
提示：①實驗完成后，量杯中的水繼續倒回380毫升的礦泉水瓶中。②實驗重復做三次，取中間值。
?
推測：量杯內積聚到100毫升、150毫升時，分別需要多少時間？并做好記錄。
探索二
探索三
實際測量并記錄觀測結果。
用探索二的方法（四人合作，分工明確），在漏杯中倒入200毫升的水，讓水流入量杯中，當量杯中的水積聚到100毫升時需要多少時間？
提示：①實驗完成后，量杯中的水繼續倒回380毫升的礦泉水瓶中。②實驗重復做三次，取中間值。
探索三
用探索二的方法（四人合作，分工明確），在漏杯中倒入200毫升的水，讓水流入量杯中，當量杯中的水積聚到150毫升時需要多少時間？
提示：①實驗完成后，量杯中的水繼續倒回380毫升的礦泉水瓶中。②實驗重復做三次，取中間值。
探索三
交流并分析實驗數據：
討論：水流速度是變了還是沒有變？為什么？
提示：水流速度=水流量÷實際的時間
發現：水流速度發生了變化，速度變慢了。
因為漏杯中的水位在不斷降低，即漏杯中的水重心逐漸降低，導致水流速度逐漸變慢。
水能計時嗎
探索四
觀察古代水鐘。
古代水鐘示意圖
仔細觀察古代水鐘的結構，想一想古人是怎樣用水來計時的？
進水口
溢水口
漏斗
出水口
浮標
探索四
古代水鐘示意圖
漏斗中的水位始終保持不變
出水口水流速度保持不變
水滴以固定的速度滴入圓筒，使得浮標隨水量的增加而逐漸上升，從而顯示流逝的時間。
受水型水鐘
探索四
研討
1.水流的速度是均勻的嗎？怎樣才能讓水以均勻的速度往下流？
水流一開始很快，后來逐漸變慢了。
初始水位和孔徑不變，流出相同水量所需的時間一致；保持水位不變，水流的速度不變。水流的這一特點可用于計時。
滴水的等時性
研討
2.古代的水鐘用水滴有什么好處？人們是怎樣控制水以均勻的速度往下滴的？
古代水鐘示意圖
古代的水鐘用水滴，水滴速度比較緩，只要控制好，它能以固定的速度滴入圓筒。
人們將水從進水口不斷注入漏斗，利用一根尺子維持漏斗內的水位，水位超了，從溢水口溢出多余的水分，保證漏斗內的水位始終不變。
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