1、1 第三单元第三单元 计量时间计量时间 1.1.时间在流逝时间在流逝 【教材简析】 时间在流逝是新教科版科学五年级上册 “计量时间”单元的起始课，在本单元中起到了 基础和铺垫的作用，是学生研究计量时间的开始。作为单元起始课，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？” ，之后通过对日晷等计时工具的介绍， 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所需的时间是否一致。 【学情分析】 对五年级学生而言，关于时间及现代计量时间的工具，他们有比较丰富的、直观的认识，但 各种
2、计时方法和计时工具是怎样逐步发展的，在现代钟表发明之前古人是如何计时的，这些问题 学生可能有所思考，但认识不太清晰。作为单元起始课，本课即引导学生关注、研究这些问题， 并通过对燃香钟这一工具的探究、研讨，使学生由浅入深进行计时工具的探索，激发研究计时方 法的兴趣，并初步获得研究计时问题的方法，为后面整个单元的学习做准备。 【教学目标】 科学概念目标 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，可以用来计时。 科学探究目标 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
3、度目标 有关注计时方法的意识和兴趣。 科学技术社会与环境目标 了解不同的时代有不同的计时工具。 【教学重难点】 重点了解古代人们的计时方法、计时工具及其发展史。 难点实验研究燃香计时的科学原理。 【教学准备】 教师有关古人用天体（如太阳、月亮）运动计时的图文或视频资料、教学课件。 小组秒表、香、火柴、记号笔、实验记录表。 （可按组准备） 【教学过程】 一、聚焦：时间在流逝（预设 4 分钟） 材料准备：板书、时钟、课件 1. 课前请同学帮老师看一下上课时间。 （学生看手表，将黑板上的时钟盘拨动到相应的时间的位置） 2.看一段关于时间的小视频。视频里时间在悄悄地流逝改变这周围的事物，提问： （1）
4、现在请同学再帮老师看一下时间，现在几点钟？ （2）现在的时间还是黑板上的时间吗？ 3.小结：原来时间在不知不觉中悄悄地流逝了。 4.板书课题：时间在流逝 二、探索：测量时间（预设 30 分钟） 材料准备：秒表、香、火柴、记号笔、实验记录表、课件 提问：刚刚同学们能够利用钟表很快地确定时间，发现时间在流逝，那钟表发明之前古代的 人们又是怎样计时并安排生活和劳作的呢？ 2 小组讨论古人利用了哪些方法来测量时间，并按一定的时间顺序排排序。 预设：根据太阳计时、沙漏、日晷、水钟. （一）根据自然现象来计时 1.提问：同学们觉得最早人们是根据什么来计时呢？ 预设：太阳（太阳东升西落）出示图片，人们日出而
5、作，日落而息，人们根据太阳的东升西 落这一自然现象来确定时间，安排生活和劳作，这就出现了最早的计时单位天 2.除了这个，以前的人们还有根据哪些自然现象来确定时间吗？（讨论后出示图片） 动物的迁徙大雁南飞北归时间 植物的生长周期黍子的播种与收割 夜晚的计时星星和月亮位置的变化 . 3.小结：是的，在没有任何计时工具的时代，人们最早是根据观察长时间观察自然现象，发 现一些规律，例如观察天空中太阳、月亮位置的变化、观察植物生长周期、动物的迁徙等等，然 后慢慢形成经验，人们再利用这些经验来判断时间。 但是利用这些自然规律判断时间存在着一定的问题，比如判断的时间不准确，有时无法判断 等等。于是聪明的人类
6、开始思考，能否根据自然规律制作一种工具来计时呢？ （二）利用太阳来计时 1.谈话：最早的人们利用了最简单，且最容易发现的自然现象来制作了计时工具，那就是利 用了太阳制造了日晷、圭表等计时工具。 （提供给同学们一些关于日晷和圭表的阅读资料） 2.资料阅读：学生们仔细阅读资料，结合自己已有的知识经验来介绍日晷和圭表。 3.研讨：日晷和圭表的结构、计时的原理 预设：日晷由晷面和晷针组成，根据阳光下影子方向的变化来判断时间。 圭表由圭和表组成，根据阳光下影子长短的变化来判断时间。 4.讲解：师结合图片着重向同学们介绍日晷晷面上的刻度和计时单位（即“时辰”这一计时 单位） 。 一个时辰=2 小时， 子时
7、指的是晚上 11 点到凌晨 1 点， 午时指的是重物 11 点到下午 1 点。 提问：人们在使用日晷和圭表来计时会遇到什么困难吗？ 预设 1：利用阳光来计时，在阴雨天和晚上无法计时 预设 2：比较笨重，只能放在一个地方不动计时 预设 3：不能测量更准确、更少的时间。 为了解决这些问题， 人们慢慢地改进计时工具， 也出现了更多描述时间的词语， 如 “一柱香” 的时间， “一盏茶”的时间等等。 （三）研究一柱香的时间。 1.谈话:教师出示燃香，古人又是如何利用燃香来计时的呢？你能说说自己的想法吗？ 预设 1：可能是香的长短一样，燃烧的速度可能一样。 预设 2：烧完一柱香的时间基本是不变的。 2.实
8、验设计：是不是像同学们说的呢？我们一起来研究一下。 （1）研究香燃烧速度是均匀的吗？需要哪些材料，怎么研究？ （2）讨论确定研究方法：给燃香等分四段，分别记录燃烧每一段的时间，重复三次。 3.实验操作：小组活动，测量燃香的时间。 （学生实测、统计数据、分析数据，填写实验记录单） 4.研讨交流：每一段燃香的时间一致吗？能用来计时吗？ 预设：在没有外界风等因素的影响下，一样长度的香燃烧的时间一致。 5.小结：在一定的条件下（无风、香的粗细均匀） ，每一等份的香燃烧的速度大致均匀，燃烧 所用的时间基本一致，可以用来计时。人们根据这一原理制造出了燃香钟这一计时原理,。 三、研讨（预设：4 分钟） 1.
9、古人曾用过哪些方法计时？这些方法为什么能帮助人们计时？ 预设 1：古人曾用过日晷、圭表，日晷阳光下物体影子方位变化的规律发明的，圭表 利用日影长度变化发明的天文仪器。 ） 3 预设 2：因为太阳的运动以及引起的影子等事物的变化是有规律，而在无外界因素影响时燃 香燃烧的速度大致是均匀，所以它们都可以用来计时。 2.蜡烛可以用来计时吗？它与燃香有什么不同呢？请同学们讨论并说说自己的想法。 (预设 1：可以，蜡烛燃烧时的速度大致也是匀速的，可以用来计时，但是它燃烧的速度比燃 香要慢，能计时更久。 ） （预设 2：不可以，蜡烛燃烧时会产生一些蜡油会附着在蜡烛上，不太容易观察到长短的变 化，即使能计时可
10、能也不太准确。 ） （出示蜡烛来计时的视频） 讲解：蜡烛和燃香一样也可以用来计时，但是这样的计时工具又存在着什么问题呢？ 预设：燃香和蜡烛的长短要一样，而且不能有外界因素的干扰。 看来燃香钟和蜡烛钟计时也存在着一定缺陷和不足。 四、课堂小结（预设：2 分钟） 时间像流水一样，在我们身边悄悄流逝，改变这世间万物，当然在这时间的长河中，人们探 索更精准的计时工具的步伐却永远不会停歇，课后请同学们继续探索人类计时工具的发展史。 【作业设计】 1.人类最早使用的时间单位是（ ） 。 A.天 B.小时 C.分 D.秒 2.古人利用阳光下日影长度变化发明的天文仪器是（ ） ，利用阳光下物体影子方向变 化的
11、规律发明的天文仪器是（ ） 。 A.日晷 B.圭表 C.地动仪 D.沙漏 3.在一定条件下 （燃香粗细均匀， 没有风吹等在干扰因素） ， 燃香的长度变化大致是 （ ） ， 可以用来粗略计时。 A.先长后短 B.先短后长 C.基本匀速 D.越来越长 4.时间流逝的速度是（ ） 。 A.白天快,晚上慢 B.白天慢,晚上快 C.白天和晚上一样快 D.不能确定 【教学后记】 2.2.用水计量时间用水计量时间 【教材简析】 本课是五年级上册计量时间单元的第 2 课。在上一课的教学中，学生在了解用太阳计时 和研究燃香钟后，也会发现他们的一些不足和局限。这节课，学生要在教师指导下，观察流水的 运动，探究影响
12、其运动速度的因素。聚焦部分引导学生提出问题古人是怎么设计以水计时的 工具？探索部分分为三个环节：一是观察瓶中流出的水流速度是否保持均匀；二是用观察并测量 同一装置中， 200 毫升水流出 50 毫升水需要多少时间， 并在此基础上推测接水的量筒内积聚到 100 毫升、150 毫升水时分别需要多少时间；三是学生在推测的基础上进行实际测量。实验的三步形 成逐渐递进的结构，在学生对水流流动速度的认识进一步完善后，再结合教科书提供的古代“受 水型”水钟的图片，研讨“古人如何保持水钟里的水以固定速度往下滴” 。 【学情分析】 在第一课中，学生已经初步认识到，燃香能够被用作计时工具，是因为在一定情况下燃香的
13、 长度变化是比较均匀的。他们或许能从中得到启发，可以通过找寻自然界有规律运动的物体或事 件来帮助记录时间推移的轨迹。本课需要学生在探究流水速度时进行有依据的推测以及实测并严 4 谨记录。学生在之前的科学学习中，已经具备了一定的推理和合作实验，这些知识和技能储备为 本课的学习奠定了基础。 【教学目标】 科学概念目标 初始水位高度和孔径不变，流出相同水量所需的时间一致；保持水位高度不变，水流的速度 不变。水流的这一特点可用于计时。 科学探究目标 能通过实验发现影响水流速度变化的主要因素。 能通过观察古人利用流水计时的装置，结合自己的实验探究，理解这些装置计时的方法。 科学态度目标 理解古人的聪明才
14、智，对古人的智慧创作产生敬佩之情。 在观察和记录实验数据时能始终保持严谨细致的态度。 科学技术社会与环境目标 了解社会的发展会带动计时工具的进步。 【教学重难点】 重点学生能通过实验发现影响水流速度变化的主要因素。 难点学生能通过观察古人利用流水计时的装置，结合自己的实验探究，理解这些装置计时 的方法。 【教学准备】 教师课前搜集各种水钟的资料与图片、课件 小组矿泉水瓶、200 毫升量筒、透明水杯、铁架台 【教学过程】 一、聚焦：水钟怎么用来计时（预设 5 分钟） 材料准备：课前搜集各种水钟的资料与图片、课件 1.回顾古代计时工具。 2.出示教科书中的古代水钟图。 提问：水真的可以用来计时吗？
15、古人的水钟又是怎么来计时的呢？ 3.板书课题：用水计量时间。 二、探索和研讨： （预设 33 分钟） 材料准备：矿泉水瓶、200 毫升量筒、透明水杯、铁架台 （一）观察水流速度 1.展示研究装置。 （1）透明塑料底去底，倒过来盛水。 （2）在瓶盖上扎一个小孔，让水从小孔缓慢流出。 （3）在瓶子里装 200 毫升水，下面用量筒接住流出的水。 2.教师演示，学生观察。 3.交流研讨：水流是否以均匀的速度往下流？ （预设 1：可能均匀； 预设 2：可能不均匀） （二）探究 200 毫升水中漏出 50 毫升需要的时间。 （1）提问：水流速度到底是不是均匀的呢？有什么方法可以测量？ 预设：秒表测量流出一
16、定量水的时间。 （2）明确任务：测量从 200 毫升水流出 50 毫升水需要多少时间。 操作注意事项：我们用手先堵住瓶孔，往瓶子倒入 200 毫升水。 准备好计时器，滴水的同时开始计时。 当水流出 50 毫升时，暂停时间并记录。 看水位时视线注意要平视。 为了提高实验的准确性，我们要再重新将水加满至 5 200 毫升，反复刚才的实验步骤. （3）观察各组数据，探讨发现：如果孔的大小和初始水位高度不变，流出相同多的水，所需 的时间是相同的。 （4）提问：如果继续流出第二个 50 毫升，第三个 50 毫升呢？ （5）学生记录推测。 （三）探究 200 毫升水中漏出 100 毫升、150 毫升需要的
17、时间。 1.实验探究 200 毫升水中漏出 100 毫升、150 毫升需要的时间。 2.研讨 1：水流速度是匀速的吗？ （预设：越来越慢，且不成倍比关系） 3.研讨 2：水流速度受什么因素影响？ （预设：同一装置中，水流速度受水位影响，随着水位下降，水流速度越来越慢。 ） 4.研讨 3：怎样能让水以均匀的速度往下流？ 预设：保持水位不变。 5. 研讨 4：古代的水钟用水滴有什么好处？ 预设：减少水位变化，耗水量少 6. 研讨 5：古人是如何控制水以固定速度往下滴？ 引导学生观察书本古代水钟结构。 （盛水漏斗中的锥体用来控制流水孔的大小，盛水漏斗边上的泄水孔用来保持水位高低） 三、课堂小结（预设
18、：2 分钟） 通过今天的学习，我们了解到水之所以能帮助我们计时，是因为水具有 以下特点：初始水位高度和孔径不变，流出相同水量所需的时间一致；保持水位高度不变， 水流的速度不变。科技在发展，计时工具也在进步，在今后的学习中，我们还将继续了解计时工 具。 【作业设计】 1.200 毫升水的滴漏实验中，积聚前 50 毫升水和最后 50 毫升水比较（ ） 。 A.前 50 毫升水漏得快 B.后 50 毫升水漏得快 C.漏的速度是一样的 D.前 50 毫升水漏得慢 2.滴漏的漏水速度与（ ）无关。 A.滴漏中的水位 B.漏水孔的大小 C.容器的颜色 D.容器的形状 3.与太阳钟相比，水钟最大的优点是（
19、） 。 A.更先进 B.使用不受天气影响 C.更准确 D.更便捷 4.“探究 200 毫升水流出 50 毫升水需要多少时间”的操作中，不正确的是（ ） 。 A.每组实验，反复多次操作 B.水位读数时，视线要平视 C.盛水瓶子应选择不透明的 D.小组成员分工合作 【教学后记】 6 3.3.我们的水钟我们的水钟 【教材简析】 本课是五年级上册计量时间单元的第 3 课。前一课用水计量时间 ，发现水流速度的特 点，为本课制作水钟激发学习兴趣和奠定理论基础。本课，学生要运用已掌握的知识设计一个水 钟，用图画的形式对自己设计的水钟进行描述，并要亲自动手制作一个水钟，还要在实践中检验 自己的水钟是否能准确计
20、时， 以及对水钟的设计进行改进;学生还将要经历设计方案动手制作 测试并改进的工程活动过程，这个过程也是一个促进学生思维发展的过程。 【学情分析】 通过前一课的教学，学生已经认识了两种水钟的构造，在经历了观察水流的速度的实验和测 量水流速度的变化的实验后，学生对水钟作为计时工具的原理有了新的理解有了制作水钟的欲望 和理论基础。学生在设计、制作过程中，出现了明显的差异。设计、制作、分析改进需要学生开 发高阶思维能力。学生在科学制作中感受学习的乐趣，在小组合作中和谐地开展探究活动。但是 制作的水钟能否计时，计时的准确性不一定达到学生预计的效果，还需要学生再思考如何改进。 【教学目标】 科学概念目标
21、水钟通过一定的装置，能够保持水在一定的时间内以稳定的速度往下流，从而能用来计时。 我们可以控制水流的速度，从而使水钟计时更加准确。 科学探究目标 能运用画图和文字描述的方法设计制作水钟的方案。 能利用剪刀、塑料瓶等简单工具和材料制作一个简易的水钟。 能在实际运用过程中对自己的方案进行改进。 经历思考方案制订计划实施方案检验成果寻找原因改进完善的探究过程。 科学态度目标 在制作水钟的过程中感受到科学制作带来的乐趣。 体会到在科学研究中分工合作与和谐地开展探究都是很重要的。 体验到完成一个科学制作需要不断重复实验，在实验中逐步完善。 科学技术社会与环境目标 经历一项工程的几个主要过程（设计方案、动
22、手制作、测试并改进） 。 【教学重难点】 重点设计制作水钟的方案 难点通过图文结合的方式表达制作水钟的方案，并根据设计方案进行制作。 【教学准备】 教师多媒体课件 小组铁架台、剪刀、美工刀、塑料瓶、工字钉、直尺、胶带、记号笔、秒表 【教学过程】 一、聚焦：明确任务（预设 3 分钟） 1.上节课我们观察了水流的速度。水流的速度有什么特点呢？ 预设：初始水位高度和孔径不变，流出相同水量所需的时间一致；保持水位高度不变，水流 的速度不变。 2.人们曾用一个底部钻有小孔的碗，放在水中，让碗慢慢下沉来计量时间。我们可以做一个 类似的计时器。 3.明确任务：让我们制作一个计时 10 分钟的水钟。 二、设计
23、方案（预设 12 分钟） 材料准备：设计方案记录单 1.制作水钟，我们需要考虑那些问题呢？ 预设：明确需要做的是什么类型的水钟，用到哪些材料，要控制水的流速，怎么划刻度 过渡语：我们一个一个来思考并解决问题。 7 （1）制作水钟需要哪些材料。 预设：铁架台、剪刀、美工刀、塑料瓶、工字钉、直尺、胶带、记号笔、秒表 （引导：打孔用什么好呢？切割用什么工具？） （2）怎样控制漏水的速度？ 预设 1：直接滴漏，水位在下降，水流速度逐渐变慢，而已采用二级滴漏，先漏到下一个瓶 子，再漏到下一个瓶子， （追问，请用画图的方式告诉大家） 预设 2：还可以控制水位的高度不变， （怎么做到水位的高度不变呢？也请画
24、图来表示） （3）如何来划分 10 分钟的时间刻度？ 预设 1：使用秒表，开始滴时为 0 刻度，滴了一分钟，再容器下方的水面画一条线，旁边标 注“1” ，表示 1 分钟；滴了 2 分钟，再画一条线，标注“2” ，表示 2 分钟；就这样一直滴 10 分钟， 每一分钟画一条线。 （补充：你在下方接受水的容器中标时间刻度，这样的水钟是受水型水钟。 ） 预设 2：也可以在上方画线，漏了一分钟画一条线。 （补充：你在上方漏水的容器中标时间刻 度，这样的水钟是泄水型水钟。 ） 2.图文结合，设计方案 你将要怎样一步一步完成你的制作呢？用画图与文字结合的方式设计方案吧！ 【活动一】学生设计方案，教师观察并给
25、予适当鼓励和指导。 请学生说一说他的设计方案。 三、制作（预设：13 分钟） 材料准备：铁架台、剪刀、美工刀、塑料瓶、工字钉、直尺、胶带、记号笔、秒表 接下来，请按照自己的设计加工并组装水钟。也可以参考插图来确定制作的流程。做好每分 钟水流量的记录，分别标出 110 分钟的时间刻度。 【活动二】学生制作水钟 四、测试（预设：5 分钟） 考虑课堂时间关系，课堂上仅测试 2 分钟或 3 分钟内时间刻度是否准确。 【测试】自己制作的水钟计时准确吗？怎么测试？ 预设：使用秒表，观察秒表每过去一分钟和水钟每过去一分钟是否一致。 五、评估与改进（预设：5 分钟） 根据测试结果，你的水钟计时准确吗？ 预设：
26、准确，较准确，偏差大。 为什么，怎么来改进呢？ 预设：划分时间刻度时太粗心了，使用秒表重新划分 10 分钟刻度；容器形状不规则，标不好 刻度；积的水太少了，水位变化不明显，让孔径变大；调整水位高度；用更细的容器，这样水位 变化更明显；记号笔的笔头太粗了换细一点的记号笔，这样划线更精确 制作简单吗？ 预设：有难度，需要更多时间来完成。 在完成技术与工程领域的实践活动时，要考虑减少材料消耗来节约资源与降低成本，通过缩 短工期来提高工作效率。 六、拓展（预设：2 分钟） 除了水，还可以用哪些能流动的物体来制作计时工具？ 预设：沙漏、油 课后同学们也可以尝试用其他流动的物体制作水钟 【作业设计】 1.
27、关于提高自制水钟计时准确性，以下说法正确的是（ ） 。 A、10 分钟刻度划分方式，直接根据尺子上的刻度，每隔 1 厘米画一条线。 B、受水型水钟的接水容器越粗，计时越准确。 C、保持水位不变，可以控制水流速度均匀。 D、以上说法都正确 8 2.下列（ ）装置，最下方容器接受水的速度最稳定。 A、 B、 C、 D、 3.制作水钟过程中，下列哪位同学的操作不值得学习。 （ ） A、小杨按照设计方案的图纸一步一步去制作 B、小方没有预计可能需要消耗的瓶子数量 C、小吴专心致志制作，缩短工期 D、小丁测试后进行改进，修改了原先的设计方案 【教学后记】 4.4.机械摆钟机械摆钟 【教材简析】 本课选自
28、教科版小学科学五年级上册第三单元计量时间的第 4 课时。前三节课探究的是 太阳钟、水钟等一些简易的计时工具，本课则是探索精确计时工具的第一课。本课主要有两个教 学活动： 活动一是观察钟摆运动的特点。 通过对摆钟的观察，发现摆钟是利用摆的连续摆动带动指针来计时的。思考摆钟为什么能更 精确地计时，能够发现这与钟摆的运动规律有着密切的联系。通过测量钟摆一分钟摆动的次数， 发现它每分钟摆动的次数是相同的，初步感知摆的等时性。 活动二是自制一个单摆，并观察摆运动的特点。 根据教师提供的材料，学生动手制作一个单摆，在制作完成后，开始观察和记录单摆 1 分钟 摆动的次数，连续测多次。最后会发现同一个摆在摆动
29、过程中摆幅变小，但摆动次数是不变的， 这便是单摆的等时性；在研讨中，通过对比各组间的数据，会发现不同小组的摆摆动次数是不同 的，是什么引起的？这为下节课摆的快慢提出了研究的问题。 【学情分析】 摆钟为什么会比其他计时工具精确呢？这个问题对学生是比较有吸引力的。带着这个疑问去 观察摆钟的运动，去研究自制摆的运动，能提高学生的探究欲。这节课中学生将面临两个问题， 第一是如何准确测量单摆摆动的次数；第二是如何有效分析数据、得出结论、发现更多问题。对 于五年级的学生，测量摆钟 1 分钟摆动的次数不难，但要学生思考并解决操作中的一些问题，如 怎样计时？怎样数摆动次数？怎样做到摆动开始与计时开始的同步？此
30、外，五年级的孩子已经具 备一定分析处理数据的能力，但仍然有局限性，对实验数据整体的横向、纵向比较有所缺乏，所 以要想孩子们在研究单摆等时性时有更多的发现、更多问题的提出，研讨时需要我们引导孩子进 9 行组内、组间数据的比较。 【教学目标】 科学概念目标 知道同一个单摆在相同时间内摆动的次数相同，这就是摆的等时性。根 据这种性质，人们制成了摆钟，使时间的计量误差更小。 科学探究目标 能较准确地重复观测摆钟及自制单摆每分钟摆动的次数。 能根据钟摆的特点动手制作一个单摆。 科学态度目标 能准确地测量摆的摆动次数，理解重复实验的意义。 通过制作、观测单摆，发展对计时工具研究的兴趣。 科学技术社会与环境
31、目标 知道摆钟的出现大大提高了时钟的精确度，了解社会的需求是科学技术发展的动力。 【教学重难点】 重点准确地观测摆钟及自制单摆每分钟摆动的次数。 难点动手制作一个摆，重复测量摆摆动的次数、理解摆的等时性。 【教学准备】 教师多媒体课件、机械摆钟一个、单摆一个 小组每组铁架台一个、棉线一根、筷子一根、小球（螺帽）一个、秒表一个、记录单一份 【教学过程】 一、聚焦：摆钟是怎样计时的（预设 4 分钟） 材料准备：多媒体课件 1.提问：通过前几节课的学习，你知道了哪些计时器？ （预设：日晷、水钟、沙漏） 2.谈话：借助这些工具我们可以知道大概的时间，人们一直在探索更精确的计时器，摆钟的 出现大大提高了
32、钟表的精确度。摆钟是通过怎样的方式计时的？为什么它能更精确地计时？ 3.板书课题：机械摆钟 二、探索：摆的等时性（预设 30 分钟） 材料准备：一个机械摆钟、每组秒表一个、记录单一份 （一）观察钟摆的运动 1.组织讨论：你们见过机械摆钟吗？摆钟是怎样来计量时间的？师出示机械摆钟，学生观察 摆钟并组内交流。 （预设：它根据摆动的次数计时、摆钟的摆一秒钟摆一次） 课件展示摆钟的结构图，介绍摆锤、摆绳。 2.提问：为什么摆钟能够更精确地计时？ （预设：它的摆动是有规律的） 3.预测：猜测一下摆钟里的摆一分钟能摆动几次。 4.提问：怎么测量摆在一分钟内摆动的次数？怎样算摆动一次？ （预设：测一下一分钟
33、内这个摆摆动的次数，从起点出发回到起点算摆动一次） 教师演示测钟摆摆动的次数：一次、两次、三次。 5.引导思考：只花一分钟测一次行吗？再测一次还会是这个结果吗？ （预设：需要进行重复实验） 6.学生实验，完成记录单一，师巡视。 7.组织交流:对比三次测量结果，说一说你的发现。 （预设：钟摆每分钟摆动的次数是相同的） 8.提问：现在你能理解它为何能精确地计时了吗？ 材料准备：每组铁架台一个、棉线一根、筷子一根、小球一个、秒表一个、记录单一份 （二）自制单摆，观察摆运动的特点 10 1.过渡： 除了摆钟里的摆， 其他的摆在摆动时是否也有同样的规律呢？我们也动手做一个摆， 研究一下它摆动时的特点。
34、2.出示材料，演示单摆的制作。 3.布置任务：请同学们利用上述材料做一个摆，让你的摆自由摆动起来（幅度不能过大或过 小） 。 4.提问：你们的摆能自由摆动起来了吗？在摆动过程中你有什么发现？ （预设：摆动的幅度越来越小了；摆动的方向会有点变化） 5.提问：它在相同时间内摆动的次数会相同吗？（预设：相同、不同） 6.研讨方案：如何准确地去测量摆在 1 分钟内摆钟的次数？ 问题 1：测几次？（预设：测三次） 问题 2：如何分工？ （预设：需要至少三名同学密切配合，一个计时员、一个计数员、一个记录员） 7.小组上台演示。 8.分组实验：学生组内分工合作，观测摆在一分钟内摆动次数，完成记录单。师巡视指
35、导， 汇总每组数据。 三、研讨：实验发现（预设：6 分钟） 1.交流汇报：分析你们组的数据，说说你的发现？ （预设：同一个摆在相同时间内摆动次数相同。 ） 2.小结：同一个摆，在相同时间内摆动的次数相同。这就是摆的等时性。 课件呈现资料介绍科学家伽利略和惠更斯的故事。 3.引导思考：老师将每个小组的数据汇总在这张表格中，分析表中数据，你还有什么发现？ （预设：不同的摆在相同时间内摆动次数不同。 ） 4.提问：不同的摆，为什么在相同时间内摆动次数会不同？ （预设：可能跟摆绳的长短有关） 带着你的猜测，课后设计实验继续探究，去检验一下！ 【作业设计】 1.摆的等时性是指 。 2.单摆在摆动时的计数
36、方法应该是？（ ） A.一个来回算 1 次 B.一个来回算 2 次 C.摆到最低点算 1 次 D.摆到两侧最高点算 1 次 3.在下面图中写出摆的结构名称。 【教学后记】 11 5.5.摆的快慢摆的快慢 【教材简析】 本单元前几课介绍了燃香钟和水钟，从机械摆钟一课开始对另一计时工具摆钟的特点及 计时原理进行了深入的研究和探索。在前一课的学习中，学生对摆已有了初步的认识，并在测量 摆摆动次数的时候已经发现， 不同的摆 1 分钟内摆的次数是不一样的。 有的摆得快， 有的摆得慢。 本节课中学生就将对他们发现的问题“摆摆动的快慢与什么因素有关”进行探究，在探究的过程 中大胆猜测，并通过对比实验，验证自
37、己的猜测，修正自己的想法。在本课中让学生认识到影响 摆摆动快慢的因素是摆绳的长短。 第一部分聚焦， 通过复习上一课的内容， 直接聚焦到 “摆摆动的快慢与什么有关” 这一问题。 第二部分探索，通过实验研究影响摆摆动快慢的因素。鼓励学生大胆猜测，并进行“摆锤质 量和摆绳长短对摆摆动快慢的影响”的分组实验。 第三部分研讨，通过对实验数据分析，从而得出摆摆动的快慢与摆绳的长短有关，摆绳长， 摆动慢，摆绳短，摆动快，而与摆锤的质量无关。 【学情分析】 通过上一节内容的学习，学生已了解了摆的构造，并动手制作了摆，学会了测量摆每分钟摆 动的次数。但只有个别思维发展比较超前的学生能根据摆的等时性，联系到摆幅的
38、大小对摆的快 慢没有影响。五年级学生没有正式学习过对比实验如何进行变量的控制，教师只是在平时的实验 中进行了渗透，所以本课中教师可以尝试通过这两个实验让学生学会辨别和控制实验中的可变因 素。对于实验操作的严谨性、数据的整理分析、处理和科学结论的完整得出，学生都还存在一定 的困难，因此需要教师课上进行引导。 【教学目标】 科学概念目标 改变摆锤质量不能改变摆的快慢，摆绳长度影响摆的快慢：摆绳越短摆动速度越快，反之则 越慢。 科学探究目标 能根据已有的实验现象推测摆的摆动快慢与什么因素有关。 能有效开展改变摆锤质量、摆绳长度对摆的快慢是否产生影响的实验研究。 能对实验的结果进行分析，根据分析得出结
39、论。 科学态度目标 初步意识到获得精确的测量结果是需要反复测量的。 认识到在实验中细心观察并发现新的问题是很重要的。 科学技术社会与环境目标 了解人类的好奇心是科学技术发展的动力。 【教学重难点】 重点经历推测摆的快慢与哪些因素有关，并依次展开实验研究，得出实验结果。 难点通过小组合作，有效开展改变摆锤质量、摆绳长度对摆的快慢是否产生影响的实验研 究。 【教学准备】 教师两个摆（摆绳长短相同，3 个垫圈） 小组标有 1 倍， 2 倍，3 倍长度记号的摆绳、3 个垫圈、三角形的回形针挂钩、夹子、 秒表、 铁架台上面固定好长木棒，长木棒上固定一定角度的电线丝或保险丝、课堂作业本（活动记录） 【教学
40、过程】 一、聚焦：揭示课题（预设 3 分钟） 1.出示“自制摆一分钟摆动次数的数据汇总表” ，提问：上节课我们通过对这些数据的分析总 结出了“摆的等时性” ，同时我们还有一个新发现，谁来说说？ （预设：不同的摆 1 分钟摆动的次数不同） 提问：有的摆 1 分钟摆动的次数多，说明摆的速度？（预设：快） （板书：快） 12 有的摆 1 分钟摆动的次数少，说明摆的速度？（预设：慢） （板书：慢） 2.那这节课我们就来研究摆的快慢。 （板书补充课题） 二、探索：摆的快慢与摆锤质量和摆绳长短的关系（预设 27 分钟） 材料准备：摆绳上标有 1 倍 2 倍 3 倍长度记号的摆、垫圈、铁架台、挂钩、夹子、秒
41、表、 电线丝 1.推测：你觉得摆的快慢与什么因素有关呢？ （预设：摆绳长短、摆锤重量、摆幅大小） （板书） 2.引导学生排除“摆幅大小”这个因素。 （1）提问：根据上一节课的观测哪个因素可能对摆的快慢没有影响呢？ （2）请学生回忆讨论并回答。 （预设：摆幅大小） （3）演示实验：我们再来验证一次。 3.师生共同完成改变摆锤质量的实验设计 （1）提问：要研究摆的快慢与摆锤质量的关系，你打算怎么做，请小组讨论。 （2）小组讨论。 学生汇报自己小组讨论的实验方案，并请该生及其小组同学上台演示实验。 其他学生观察并指出实验中出现的问题，逐步补充、完善实验方案。 （3）教师课件出示完整的实验方案图 4.
42、学生自行设计改变摆绳长短的研究 教师补充改变摆绳长短的方法以及保持摆幅不变的方法（介绍摆绳上的一倍长，两倍长，三 倍长标记， 用夹子夹在标记处的方法以及把摆拉到与电线丝同一角度来保持摆幅大小不变的方法） 。 5.温馨提示：实验注意事项（PPT 展示） 。 6.学生实验，教师巡视。 三、研讨：实验发现（预设 10 分钟） 1.分析摆的快慢与摆锤质量之间的关系。 同学上台分析全班的数据，得出摆的快慢与摆锤质量无关。 （板书:无关） （并针对一些特殊数据，请学生解释原因） 2.分析摆的快慢与摆绳长短之间的关系。 学生分析本组的数据，初步得出结论。再分析其他组数据，进一步验证上面的结论。 教师小结：摆
43、绳短，摆得快；摆绳长，摆得慢。 （板书：摆绳长短 长慢 短快） 3.应用：摆钟走时不准了，如果走慢了，怎么办？ （预设：缩短摆绳长度） 【作业设计】 1.小刚要研究摆的快慢是否与摆锤质量有关，他应该选择（ ）装置。 A.1 和 2 B.2 和 3 C.1 和 3 D.都可行 2.测得上图中 2 号摆每分钟摆动 45 下，1 号摆每分钟可能摆动（ ）下，3 号摆每分钟可 能摆动（ ）下。 A.45 B.60 C.30 D.70 3.学校里有三个秋千，小明想要荡得快一点，应该选择（ ） 。 13 A.1 号秋千 B.2 号秋千 C.3 号秋千 D.一样快 4. 在摆的快慢研究的实验中，我们要采集很
44、多数据，有时会出现错误或者有差异的数据，为 了提高测量数据的准确性，我们通常采用的方法是（ ） 。 A.随意填写一个数据 B.选择老师的实验数据 C.多次测量 D.选择学习好的同学的实验数据 5.一只摆钟一昼夜走快了 2 分钟，为了使它计时准确，下列方法有效的是（ ） 。 A.缩短摆的长度 B.增加摆锤质量 C.增加摆的长度 D.减少摆锤质量 【教学后记】 6.6.制作钟摆制作钟摆 【教材简析】 本课是五年级上册 计量时间 单元的第 6 课。 在上一课的教学中， 学生通过研究已经发现， 摆的摆动快慢与摆绳长短有关。摆绳越长，摆动就越慢；摆绳越短，摆动就越快。但是教科书又 为学生的研究设置了新问
45、题， 机械摆钟里的钟摆每分钟摆动 60 次， 如果要制作一个 1 分钟正好 摆动 60 次的摆，该怎样来制作呢？ 在本课中，学生将用调节摆绳长度的方法来调节摆的快慢。经过本课的研究，学生将能够更 好地理解钟摆， 并学会控制钟摆的快慢。 根据前面的学习基础， 学生也将制作一个 1 分钟摆动 60 次的摆，也就是机械摆钟的钟摆。 【学情分析】 在前面几课学习中，学生已经认识了摆的基本特点，知道摆的摆动快慢与摆绳长短有关。本 课需要学生设计制作一个 1 分钟正好摆动 60 次的摆， 能运用测量与比较的方法来研究摆的摆动 快慢。学生在之前的科学学习中，已经具备了一定的分析与比较能力，并能根据分析进行预
46、测， 也初步意识到获得精确的测量结果是需要反复测量，这些知识和技能储备为本课的学习奠定了基 础。 【教学目标】 科学概念目标 摆的摆动快慢与摆绳长度有关。 同一个摆，摆绳长度越长，摆动越慢；摆绳长度越短，摆动越快。 科学探究目标 能在真实的情境中研究摆绳长度如何影响摆动快慢， 不断地调整摆， 直至每分钟正好摆动 60 次。 能运用测量与比较的方法来研究摆的摆动快慢。 科学态度目标 认识到细心观察与准确测量的重要性。 对新问题的研究保持积极的探究欲望。 14 科学技术社会与环境目标 意识到人类对产品需要不断地改进以适应现实的需求。 【教学重难点】 重点运用所学的知识设计、制作一个 1 分钟正好摆
47、动 60 次的摆。 难点能运用测量与比较的方法来研究摆的摆动快慢，学会制作钟摆。 【教学准备】 小组细长绳、铁架台、计时器（秒表或者手表） 、摆锤（金属球） 、尺子。 教师教学课件。 【教学过程】 一、聚焦：制作一个 1 分钟正好摆动 60 次的摆（预设 5 分钟） 材料准备：细长绳、铁架台、金属球、秒表 1.出示材料：细长绳、铁架台、金属球。 （实物） 2.学生制作摆，并测 1 分钟摆动次数。 （学生汇报、汇总） 3.同学们做的摆一分钟摆动次数各不相同，钟摆 1 分钟摆动 60 次，你能制作一个 1 分钟正 好摆动 60 次的摆吗？ 4.板书课题：制作钟摆。 二、探索和研讨（预设 32 分钟
48、） 材料准备：尺子、摆、秒表、夹子 （一）设计方案： 1.初步确定摆绳长度方法 （1）引导：每分钟摆动 60 次的摆，摆绳长度该怎么调？ （预设：各小组根据自己的摆，把摆绳变长或变短） （2）追问：觉得大概调多少长度呢？（学生讨论进行预测并说明理由） （3）初步确定长度：师引导学生根据目前已有经验大体确定摆绳的长度，把摆绳调整到这个 长度并摆动起来，学生测试 1 分钟摆动几次。 （预设：不会刚好达到 1 分钟摆动 60 次） 2.调试摆绳长度方法 （1）怎样在最短时间内完成调试？ （2）学生进行讨论。 （要求：从如何用较短的时间、较少的次数调试成功的角度进行讨论） （3）学生汇报 （预设：学生
49、根据已有数据有规律的调整） （4） 教师引导学生思考： 引导学生思考第二次调试的摆绳长度应该怎样确定是每次减少 （或增加）5 厘米进行调试，还是取上一次测量数值的一半（或两倍）进行调试，抑或是根据前 几次调试的摆绳长度进行比较。 3.各小组讨论制定方案。 （1）设计方案 材料材料 方案方案 （2）交流方案，不断完善方案。 （确定方案） （二）制作与测试 15 1.要求： （1）为了节约时间，我们就测试 15 秒摆动 15 次。 （2）尽可能用最少的次数调试成功。 （3）测量调试过程中，数据做好记录。 1 分钟摆动次数记录表 摆绳长度 摆动次数 第一次 第二次 第三次 注：每次调整摆绳长度都要记
50、录下来，摆动次数记录 1 秒钟摆动几次。 2.学生进行制作与测试，测量过程中，教师引导学生对结果不断的进行预测和修正，制作出 每秒钟摆动 1 次的摆。 3.比一比：各小组作品上台进行展示，进行检验。 （三）交流研讨 引导学生思考：1 分钟摆动 60 次的摆钟，它的摆绳长短有什么特点？ 预设 1：1 分钟摆动 60 次的摆钟的摆绳长度大约是 25 厘米。预设 2：摆绳长度减少一半，摆 动次数没有加快一倍。 （提示：结合设计及制作测试的过程来发表对这个问题的看法，提示学生可以运用实验数据 来分析、回答。 ） 三、课堂小结，课后延伸（预设 3 分钟） 1.制作摆钟最重要是准确，能为我们记时，本节课各
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