教科版 (2017)五年级上册7.计量时间和我们的生活教案设计

这是一份教科版 (2017)五年级上册7.计量时间和我们的生活教案设计，共9页。教案主要包含了教材分析，学情分析，教学目标，教学重难点，材料准备，教学流程图，教学过程，板书设计（生成）等内容，欢迎下载使用。

本课教材出自教科版科学五级上册《计量时间》单元的第7课，也是本单元的最后一课，在本单元起到总结的作用。前面6课是让学生经历设计和制作几种古代计时工具模型的过程，从而认识到科学技术通过促进人们的生活方式、思维方式的变革来推动社会发展。
本课教材以“在现代生活里，人们对精确计时又做出了哪些努力呢”问题为导入，设计了2个探索活动。第一个是总结和比较人类计时工具的演变；第二个是调查和了解精确计时的重要性。在探索活动中，学生对已有的计时工具进行比较，归纳计时工具的设计原理，结合实际生活，认识到精确计时的重要性。
【学情分析】
通过前面6课的学习，学生已经对人类历史上出现的计时工具有了基本的了解，也认识到科学技术通过促进人们的生活方式、思维方式的变革来推动社会发展。但是，学生对于不同计时工具的区别和联系还缺乏系统的认识。通过本课的学习，学生将对这些计时工具的计时原理进行归纳。
【教学目标】
科学概念目标
计时工具的设计运用了物体运动周期性变化的规律。
科学探究目标
能通过表格的方式调查和比较人类计时工具的演变。
能调查因时间的不精准给人类生活造成麻烦的一些事件。
科学态度目标
认识到人类设计不同的计时工具来满足不同的用途和需求。
认识到科技的进步能更好地造福人类。
科学、技术、社会与环境（STSE）目标
意识到科学技术的发展和应用影响着社会的发展。
【教学重难点】
重点：计时工具的设计运用了物体运动周期性变化的规律。
难点：能通过表格的方式调查和比较人类计时工具的演变。
【材料准备】
学校作息时间表、“计时工具发展史”资料、小组记录表、班级记录表、多媒体课件
学校作息时间表：可根据本校的作息时间表进行选择
“计时工具发展史”资料来源：教师教学用书参考资料或网上搜索
【教学流程图】
【教学过程】
1.导入
出示一份学校的作息时间表。
教师活动：讲述当下的时间，指出在忙碌的现代生活里，按照一定的作息时间表来办事，可以让生活有序运转。提问：在现代生活里，人们对精确计时又做出了哪些努力呢？
学生活动：联系生活经验，引发对精确计时的相关思考。
教师活动：揭示本节课的研究课题，并板书：计量时间和我们的生活。
设计意图：利用学生熟悉的一些事例——学校的作息时间表进行导入，可以让学生基于自己已有的经验进行新知识的学习，使学生快速进入学习状态，并保持较高的学习热情。对于教师提出的问题，教师在导入阶段不需要请学生进行深入的研讨和回答，可以直接开展本课的探索活动。
2.探索
（1）总结和比较人类计时工具的演变
课前准备：教师提前按照小组数量准备“计时工具发展史”。
教师提问：同学们都知道哪些计时工具？这些计时工具的原理是怎样的？
学生思考：举手分享本单元学习过的计时工具（日晷、水钟、摆钟、手表等），并能根据所学知识说出计时原理，但可能还很不全面。
教师活动：将“计时工具发展史”发给各个小组，组织学生小组讨论并完成“计时工具的比较”记录表。
学生活动：小组展开讨论，完成一份意见相对统一的记录表，然后派代表进行全班汇报，其他同学认真倾听。
教师活动：根据学生汇报的内容及时记录在黑板的“计时工具的比较”记录表上。带领学生一起总结和比较人类计时工具的演变：现有的计时工具还不够准确，因此科学家还想办法研究发明更精确的计时工具来满足人们工作的需要。
学生活动：调整、修改或补充小组的“计时工具的比较”记录表。
设计意图：教师为学生准备“计时工具发展史”很有必要，可以帮助学生总结归纳不同计时工具之间的联系。教师先让学生说一说从古到今的计时工具有哪些，并按照时间顺序排列，目的是让学生能够对这些计时工具更清晰的认识，方便比较。
调查和了解精确计时的重要性
课前准备：教师提前布置任务，让学生在家提前调查和收集有关“精确计时”的事例。
教师活动：出示火车和飞机时刻表，提问：火车和飞机时刻表用什么计时工具？百米赛跑呢？航天飞船发射呢？
学生思考：小组针对提出的问题进行讨论，分析，了解计时工具的多样性。
教师活动：根据学生回答总结：人类真了不起，在我们的努力下，计时工具变得越来越精准了。教师继续追问：计时工具精确度的提高让我们的生活变得更方便，那如果时间不精确，会给我们带来哪些麻烦？
学生思考：小组针对提出问题进行讨论，完成“精确计时的重要性”记录表，班级汇报、交流。
教师活动：根据学生的汇报归纳填写“精确计时的重要性”（班级记录表）。引导学生在课后继续调查“精确计时”的事例。
设计意图：教师提前布置调查任务可以提高课堂的效率，将科学课堂延伸到课外，目的是让学生学会自己查阅资料，并且明白搜集资料或者证据来说明问题的重要性。通过班级记录表罗列学生分享的“精确计时”事例，可以帮助学生总结归纳，一目了然。
3.研讨
教师提问：（1）计时工具的设计运用了物体运动的什么规律？（2）说说我们知道的现代计时工具。（3）如果计时工具不精准，会给我们的生活带来哪些影响？
学生活动：学生针对以上问题一一进行研讨。（1）计时工具的设计运用了物体运动的周期性变化规律。（2）机械钟、摆钟、袋表、石英钟、原子钟、腕表等。（3）①不知道现在是几点，安排的工作完成不了；②扰乱吃饭时间；③没有闹钟，早上起不来等。
设计意图：学生在研讨环节，可以进一步全面地掌握本节课的重难点，既是对课堂的总结又是智的提升。
4.拓展
教师提问：在没有导航仪的年代，航行在茫茫大海上的船员，曾利用钟表来辨识自己所在的位置，让船成功地从一个地方航行到另一个地方。他们是怎样做到的呢？请同学们课后查阅资料继续了解。
学生活动：学生利用在家的时间继续查阅资料，了解人们对时间的有效应用。
设计意图：教师向学生介绍人们对计量时间的“另类”应用，比如问题中提到的确定大海的位置，目的是引发学生的好奇心和进一步探究的欲望，同时让科学的学习不仅仅局限于科学课堂，还可以延伸到课外。
【板书设计（生成）】
【板书说明】
板书内容为学生的即时课堂生成，两张班级记录表可以用卡纸提前制作粘贴，也可以现场画表格。如果是粘贴的方式呈现，就可以准备空白的黄色或其他颜色的卡纸，然后手写归纳内容。如果是在黑板上直接画表格，就可以用粉笔直接在黑板上记录内容。
【学生记录单设计】
【班级记录表设计】
附
人类计时仪器的发展史
人类的日常生活、科研、导航及测绘等都离不开时间。时间的计量涉及两个量：历元和时间间隔。任何具有周期性变化的自然现象都可以用来计量时间。人类从以地球自转为基准来计量时间发展到机械钟、石英钟乃至原子钟，经历了约3500年的发展变化进程。
在公元前1500年出现的日晷是人类最古老的计时工具，埃及人首先开始使用这项技术，然后在整个地中海地区普及开来。日晷是以太阳投向刻度盘的阴影为基础的，通常由铜制的指针(晷针)和石制的圆盘(晷面)组成。当太阳光照在日晷上时，晷针的影子就会投向晷面，太阳自东向西移动时，投向晷面的晷针影子也会慢慢地由西向东移动。于是，移动着的晷针影子好像是现代钟表的指针，晷面则是钟表的表面，以此来显示时刻。
公元前1400年，出现的漏壶(沙漏或者滴漏)是第一个摆脱天文现象的计时仪器。它是根据流沙从一个容器滴漏到另一个容器的数量来计量时间的。古代人设计的“五轮沙漏”，是通过流沙从漏斗形的沙池流到初轮边上的沙斗里，以此来驱动初轮，从而带动各级机械齿轮依次旋转；最后一级齿轮带动在水平面上旋转的中轮，中轮的轴心上有一根指针，指针在一个有刻线的仪器圆盘上转动，以此来显示时刻，这种古老的显示方法几乎与现代时钟的表面结构完全相同。
在公元1088年，中国宋朝的机械师苏颂发明的“水运仪象台”(水钟)被认为是第一架真正的机械钟，它是集观测天象的浑仪、演示天象的浑象、计量时间的漏刻和报告时刻的机械装置于一体的综合性观测仪器，它实际上就是一座小型的天文台。这台仪器的制造水平堪称一绝，充分体现了我国古代人民的聪明才智和富于创造的精神。1400年，第一批机械钟开始在欧洲流行，其始祖由意大利人乔瓦尼·唐迪于1364年制成，他首次在机械钟里引入了轮式钟摆。
1511年，荷兰人彼得·亨莱茵制成了第一块怀表，但它只有时针而没有分针和秒针。怀表和钟的结构其实是完全一样的，不同的是它利用螺旋弹簧制成的发条驱动，从而摆脱了传统的钟摆，它依靠小巧的“体形”，轻松地进人人们的口袋。
1656年，有摆的挂钟(或座钟)产生于荷兰天文学家、物理学家克里斯蒂安·惠更斯的实验室内。它是以伽利略发现的摆的摆动具有规则性这个原理为基础而发明的。自此以后，人类掌握了比较精确的测量时间的方法。
1969年，由瑞士人创意、日本精工企业制作的第一块石英手表诞生，其价格在当时相当于一部汽车。石英手表的发明是基于科学家发现处于电路之中的石英晶体能产生频率稳定的振动以及可以通过特殊的切割方式来控制石英晶体振动的频率。
计时工具的发展历程
公元前20000年：史前人以在木棍和骨头上刻标记的方式来计时。
公元前8000年：埃及人制订了每年12个月，每月均为30天的历法。
公元前1500年：埃及发明第一个移动日晷，将一天分为12个周期。接着又发明一种叫漏刻的计时器。
公元前100年：雅典出现以一天24小时为基础的机械漏刻。公元200年：西方开始引入星期概念。
公元400年：中国发展了机械漏刻。
公元1100年：日晷在欧洲得到发展。
公元1350年：德国钟表匠发明第一个机械闹钟。
公元1510年：德国纽伦堡出现带发条的怀表。
公元1656年：荷兰一位天文学家发明自摆钟。
公元1800年：计时精确度到1/100秒。
公元1656年：荷兰一位天文学家发明自摆钟。
公元1800年：计时精确度到1/100秒。
公元1850年：计时精确到1/1000秒。
公元1928年：发明石英钟。
公元1949年：发明第一台原子钟。
公元1950年：计时精确到微秒。
公元1965年：计时精确到毫微秒。
公元1970年：计时精确到微微秒。
公元1990年：精确到毫微微秒。
公元1998年：建立超冷铯原子钟，比微微秒又要精确10万倍。发展到今天，最精准的计时工具原子钟可以做到4亿年误差1秒钟。