教科版五上第三单元《计量时间》单元整理（课件PPT+教案）

   《计量时间》单元整理

【教材简析】

在本单元的学习中，学生了解了燃香钟、水钟、摆钟这几个比较典型的计时工具，发现周期性运动的事物可以用来计时。学生模拟设计并制作了水钟、摆钟等，发现改进工具提高计时精确性的必要性。本课将以时间轴的形式来回顾计时工具的发展史，重点梳理水钟、摆钟的计时原理，并再次改进自制摆钟、水钟，用于课堂计时，联结所学知识与现实生活的关系。

本课的重点是引导学生不断地尝试改进“计时工具”，提高自制摆钟、水钟的精确性和美观度，在实践中提升评价、反思、改进的能力，在实践中掌握创造性思维的基本方法，能基于所学的科学原理提出有一定新颖性和合理性的观点，开展初步的创意设计。

【学情分析】

五年级的学生在前几课中已经观察、对比和制作了简易计时器，也了解了计时工具准确性的提高主要依靠设计、材料等的改进，但他们的作品仅仅停留在制作、测试阶段，并没有应用在日常生活中。本课将提供更多、更合适的材料供学生选择，再次改进和完善自制摆钟、水钟，不断调试精确度，使其成为课堂计时工具。

【教学目标】

科学观念：通过回顾、梳理燃香钟、摆钟、水钟等，回顾它们的计时原理，发现周期性运动的事物可以用来计时。

科学思维：通过综合比较、分析，找出影响摆钟、水钟精确度的因素，找到改进的方法，并用实物表达自己的创意设计。

探究实践：能在教师的指导下，选择合适的材料、工具和方法，不断地测试和改进计时工具，并应用于日常生活。

态度责任：通过设计和改进计时工具，感知到人类对产品需要不断地改进以适应现实的需求；乐于尝试运用多种思路和方法完成计时器的改进，初步具有创新的意识。

【教学重难点】

重点：按要求提高摆钟、水钟的计时精确度。

难点：寻找合适的方法和材料，改进水钟。

【教学准备】

教师：1.教学课件；2.课前提醒每组保留第3课的水钟，搜集更多合适的改进材料，辅助学生改进。

学生：1.第3课的水钟；2.铅笔、橡皮、直尺、美纹纸、秒表、航空杯、饮料瓶、量筒、水、烧杯、铁架台、大小吸管、热熔胶枪、自制水钟、小刀等。

【教学过程】

一、梳理：计时工具的发展史（预设5分钟）

材料准备：课件

1.出示文字“计时工具”。

提问：在这个单元的学习中，你知道了哪些计时工具呢？

2.出示各种计时工具的图片。

提问：能按计时工具的发展史给它们排一排顺序吗？

3.出示计时工具的发展史。

提问：为什么这些工具都可以用来计时呢？

4.讲述：具有周期性运动特点的事物可以用来计时。太阳、日影等又是如何来计时的？它们的计时准确度如何？请你按计时工具发展的顺序说一说。

（预设：①太阳：东升西落计天；②日影：长短和方向规律变化，阴天晚上无法计时；③燃香：燃烧变短的速度基本均匀，受风影响不太准确；④水：受孔径大小、水位高低等影响，不太准确；⑤摆：具有等时性，可调节摆绳控制快慢；⑥石英：晶体振动的等时性，非常准确；⑦原子：原子的稳定振荡，至今最准确。）

5.补充计时原理在发展史中。

提问：从计时工具的发展史中，你还发现了什么？

（预设：随着计时工具的改进，计时越来越精确。）

【设计意图】引导学生按计时工具的发展史，梳理不同计时工具的特点、原理和缺点，明白设计需要不断改进和完善。

二、挑战：改进制作课堂计时器（预设34分钟）

1.讲述：为了更精确地计时，人们不断地研发新的计时工具，也在不断地改进同一种计时工具。今天我们来挑战改进摆钟、水钟，并用作课堂计时。

材料准备：摆、尺子、秒表

2.挑战一：快速调整钟摆。

要求：1分钟摆动30次

目的：作为科学课“材料整理计时器”

（1）出示一个摆，计时30秒。

提问：这个摆符合要求吗？如何在最短时间内完成调试？

（预设：太快了→延长摆绳→每次测10秒，每次摆绳增加5厘米或用增倍法。）

（2）请一组学生根据全班的讨论演示调试。

（3）添加标签，作为材料整理计时器。

材料准备：铅笔、直尺等学生可能需要的材料

3.挑战二：调整水钟。

要求：刻度均匀，计时10分钟

目的：作为科学课“实验计时器”

（1）出示要求。

提问：你们组的水钟符合要求吗？存在哪些问题？如何改进？

（预设的问题：①刻度不均匀；②流速过快或过慢；③计时时间不足；④水滴容易溅出容器……）

（预设的解决方法：①加泄水孔、叠加泄水容器来保持水位高度不变；②借助热熔胶来微调孔的大小；③孔的下方倾斜安装小吸管来避免水溅出……）

（2）分组改进和测试，教师巡视。

学生以小组为单位，自主选择材料，改进本组的水钟。同时教师巡视指导，解决个别学生的提问。

（3）集体测试，选取合适的水钟轮流作为实验计时器。

【设计意图】在自主改进开始前，引导学生充分交流自制摆钟和水钟的不足及改进方法，帮助找到解决问题的办法。在改进活动时，教师随时给予学生指导。

三、拓展：制作中的新想法（预设1分钟）

材料准备：课件

提问：为了更好地应用于日常计时，对于自制的水钟和摆钟，同学们有什么新的改进想法吗？

【设计意图】鼓励学生说出自己的发现与疑问，激发学生继续观察和探索的兴趣。

四、板书设计

【疑难解答】

1.学生在制作摆的过程中，摆锤容易撞到铁架台，造成摆的时间不够久怎么办？

建议：准备一根油炸用的长筷子，将筷子的一端对半劈开5cm左右，再将摆绳夹在筷子的细缝中。长筷子增加了摆锤与铁架台的横向距离，细缝很好地固定住了摆绳，摆锤基本不会撞到铁架台。

2.学生在制作水钟时，水滴容易溅出受水型容器，造成读数误差怎么办？

建议：顺着出水孔倾斜固定一根小吸管，吸管下端紧贴受水型容器的内壁，吸管粗细要合适，比如饮料瓶或小药瓶的吸管。还可以增加受水型容器的长度，比如量筒。