大象版小学科学五年级上册第二单元《时间的脚步》弋增涛.docx
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大象版小学科学五年级上册第二单元《时间的脚步》弋增涛
第二单元
时间的脚步
课题：
精确时间的步伐
课时：
1课时
设计者：
郑州市中原区伊河路小学弋增涛
【目标确定的依据】
一、课程标准相关要求
《课程标准（2011年版）》与本课内容相关的要求是：
（一）探究能力1．会查阅书刊及其他信息源。
2．能利用简单表格、图形、统计等方法整理有关资料。
3．懂得交流与讨论可以引发新的想法。
4．能对自己或小组提出的探究问题作出书面解释。
（二）科学概念1．以一定的时间间隔，自然界中一些事件规律性地出现。
2．在一年中，每天太阳光照射形成的物体阴影的位置和形状在有规律地改变。
3．测量物体可以帮助人们对不同的物体和现象进行比较。
（三）情感态度与价值观
1.想知道，爱提问。
2.愿意合作与交流。
3.尊重他人的劳动成果。
二、教材分析
《精确时间的步伐》是本单元的第一课，是全单元的总领部分。
本课侧重于引导学生通过对钟表资料的广泛搜集、查找以及对各种钟表问题的探讨，丰富学生的钟表知识，加深对钟表的认识，为之后的三课做好知识上的铺垫和准备。
在本课的学习中，应指导学生通过考察、查阅书刊、上网等途径获得丰富的钟表知识，对钟表有较全面、系统的认识，同时对钟表的研究产生浓厚的兴趣和探究热情。
本课教学需要前期将调查任务提前布置给学生，让学生有充分的时间搜集、整理资料以备课堂交流。
在课堂集体论证环节中，注重培养学生认真倾听，积极思考、质疑的好习惯。
除此之外，教材中安排的“整理汇报”、“分类”等活动更是对学生科学素养的针对性锻炼和提升。
从概念体系来看，本课所需要建立的科学概念有：
1.“时间”有时是指某一时刻，有时则表示一个时间间隔（即时长）。
2.时间可以通过对太阳运动周期的观察和投射形成的影子来测量，一些有规律运动的装置也曾被用来计量时间。
3.长期以来，人们一直在寻求精确的计时方法，随着科学和技术的发展，人们制作的计时工具越来越精确。
三、学情分析
钟表知识与学生日常生活联系密切，但学生只是从实际体验中获得一些零碎的感性认识。
对钟表知识并没有系统的了解和深入的研究，认识仅停留在表象。
经调查，大部分学生对挂钟、电子表、机械手表熟知，但并不深知。
学生不能够相对充分地解释出这些钟表工作的原理，并且对于一些古老的计时方法非常陌生。
对于部分物体的规律性运动变化，学生们的原有经验并不匮乏。
如“滴水、摆动、影长的位置变化等”。
【学习目标】
1.通过小组交流的形式，小组成员每人至少能够说出两种计时工具的工作原理。
2.小组成员能够通过合作共同在“计时工具分类表”中将搜集到的各种计时工具根据一定的标准分类填写出来。
3.60%的学生能够说出接近于“人类能够利用自然界中有规律运动的事物和现象帮助计时。
的观点。
4.65%的学生个人能够根据自己的兴趣对某一种计时工具有针对性地写出研究计划并展开研究。
【教学重难点】
重点：
1.指导学生根据资料在班级内进行集体交流。
2.小组内有效合作，为各种计时工具整理分类。
难点：
1.启发学生根据各种钟表的本质特点，总结出“规律运动的事物可以帮助计时”。
2.学生根据个人研究兴趣有计划地进行选择性研究。
【教学准备】
1.教师自备：
《原子钟寻亲记》课件或挂图，挂钟，手表，《计时工具分类表》（至少备足每组一份）
2.学生准备：
资料搜集单（小组一份，课前已经填写完整）
【教学过程】
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
环节1:
激趣导入
师语1:
“同学们，大家看，老师的两只手里拿的都是什么？
（展示挂钟和手表实物）
师语2:
“非常棒！
这两个都是我们日常用来计时的钟表，那么除此之外，还有很多各式各样的计时工具，我们一起来了解他们的发展历程，共同探寻精确时间的步伐！
”（展示课件《原子钟寻亲记》或相关挂图，并板书课题。
）
1•能够集体说出老师手中物体的名称。
2•观看课件《原子钟寻亲记》或相关挂图。
通过展示手表和挂钟调动学生的已有生活经验，使学生意识到钟表具有不同的形式，进而，通过课件或挂图让学生了解钟表的发展历程和丰富形态。
环节2：
展示交流
师语3：
“老师之前已经让大家做过有关钟表的资料搜集工作，现在我们以小组为单位，哪个小组先来给大豕展示介绍一下呢？
”（教师抽取班内不少于3个小组进行班级展示交流）
师语4:
“同学们要注意，当其他同学介绍的时候，如果你有什么疑问，一定要记录下来，以便于及时和大家交流！
”
1•不少于3组的学生依次向全班展示小组内学生搜集到的各式各样的钟表（包括名称、计时原理、搜集资料平台、是否找到实物进行观察研究等）
2.倾听的学生要能够根据讲述者传达的信息及时进行有价值的交流反馈。
通过学生之间的资料展示，碰撞交流，讲述释疑等过程加深学生关于钟表的认识，同时巩固培养学生辩证思考、集体论证的科学素养。
环节3：
活动分类
师语5：
“大家通过刚才的交流已经对越来越多的计时工具有了进一步的了解，那么现在大家可以小组协商，按照一定的标准将各种计时工具进行合理分类!
”
（为每个小组分发“计时工具分类表”）
学生以小组为单位讨论、商定标准，将各种计时工具依据一定的标准进行分类。
本活动旨在通过让学生根据已经获取的各种计时工具的信息，外加学生的观察、思考，有依据地对计时工具进行分类。
依次训练学生一定的观察、分类能力和证据意识。
环节4:
概念启发
师语6：
“通过对大量计时工具的了解我们发现在漫长的历史时期，人们运用很多事物和现象来帮助计时，那么大家思考这些事物和现象的运动是有规律的，还是无规律的呢？
”
学生回答老师问题，应有超90%以上的学生认为“借助自然界有规律运动的事物或现象，可以帮助人们估计时间。
启发学生通过对大量基本事实和现象的了解，从中透析出基本的规律性认识，锻炼学生的总结能力和科学素养。
环节5：
深入拓展
师语：
7：
同学们这节课已经了解了很多计时工具，那么我相信其中一定有一种是你非常想要深入研究的，还等什么？
赶快制订研究计划吧！
”
学生利用课下时间制订研计划，并针对一种计时工具展开研究，写出研究过程。
引导学生针对自己感兴趣的内容制订计戈展开研究，锻炼学生的综合研究能力。
【板书设计】
精确时间的步伐
原子钟
电子表
石英表
摆钟
水运仪象台
【资料搜集单】
计时工具名称
计时原理
搜集资料平台
（网络、查阅书籍、
是否对“实物”进行
观察研究
参F观匚、访问^等）~
【计时工具分类表】
类别
计时工具
分类依据
第一类
第二类
第三类
课题：
钟摆的秘密
课时：
1课时设计者：
郑州市中原区伊河路小学弋增涛
【目标确定的依据】
三、课程标准相关要求
《课程标准（2011年版）》与本课内容相关的要求是：
（一）探究能力
1.能从“这是什么”“为什么会这样”等角度对周围事物提出问题。
2.能用简单测量工具对物体进行定量观察，采集数据，并作简单记录。
3.能用简单器材做简单的观察实验，并作实验记录。
4.能做控制变量的简单探究性实验，会设计简单的实验报告，绘制简单图表。
5.能尝试用不同的方式分析和解读数据，对现象作出合理解释。
（二）科学概念
1.以一定的时间间隔，自然界中一些事件规律性地出现。
2.测量物体可以帮助人们对不同的物体和现象进行比较。
（三）情感态度与价值观
1.尊重证据。
2.愿意合作与交流。
四、教材分析《钟摆的秘密》是本单元的第二课，通过第一课的学习研究，学生已经对“以一定的时间间隔，自然界中一些事件规律性地出现”的概念有了一定层次的认知和肯定。
研究钟摆即是对第一课概念的具体细化，也是研究钟表概念相对比较具有代表性的方向。
摆钟虽然在日常生活中已经不多见，但相对于水钟、沙漏、日晷等计时工具却更贴近学生一些，同时，较石英表、电子表而言，摆钟的研究难度较小。
更重要的是，对于建构“测量时间”的主要概念方面，钟摆的等时性是必不可少的一部分。
所以，从内容角度分析，本课是单元研究的关键环节和支撑点。
从学生发展的角度来看，对比实验、观察记录、数据分析等一系列锻炼学生探究技能的活动得到了充分的体现。
除此之外，学生还要根据本节课研究中得出的结论对原有的实验模型进行改进，以验证、评价学生的概念理解和运用。
从概念体系来看，本课所需要建立的科学概念有：
1.同一个单摆每摆动一次所需的时间是相同的。
根据单摆的等时性，人们制成了摆钟，摆是摆钟的控制核心。
2.摆的摆动快慢与摆臂的长度有关。
同一个摆，摆臂越长摆动越慢，摆臂越短摆动越快。
3.摆动的快慢与摆锤重量无关，与摆幅大小无关。
三、学情分析学生对于摆钟的印象是比较陌生的，见过摆钟的学生几乎没有，只有少数个别家庭会存有古老的摆钟。
学生对于摆钟的工作原理没有较为准确的了解，见过摆钟的同学也会直观地认为摆一定与摆钟的计时原理有关联，但具体有何关联，学生也说不清楚。
对于单摆的等时性，学生的观念存在于猜测阶段，没有较为充分的事实依据。
详细来讲，学生对于影响摆动快慢的因素描述不够准确且宽泛，对于“摆臂长度、摆锤重量、摆幅大小”三个因素，均有一定数量的学生认为其中的一个或多个都对摆动快慢有影响，要帮助学生修正概念必须要收集真实、充分的数据作为证据支撑。
【学习目标】
1.通过对摆钟内部结构图的观察，75%的学生能够说出类同于：
“摆是摆钟的控制核心”的观点。
2.通过对实验数据的对比分析，90%的学生能够得出“同一个摆在相同时间内摆动的次数相同”的结论。
3.85%学生针对各自的实验记录表中的数据进行分析讨论，得出“在摆锤重量一定的情况下，摆线越长，摆动越慢；而摆锤的重量不影响摆动的快慢”的结论。
4.85%的学生能够以小组合作形式制定出研究摆幅大小和摆动快慢关系的实验计划。
5.85%的学生能够设计出60秒内摆动60次的摆。
【教学重难点】
重点：
1.指导学生进行“单摆等时性“的实验，并收集数据，得出结论。
2.指导学生进行“摆动快慢与摆臂长短、摆锤轻重之间关系”的对比试验，并收集数据，得出结论。
难点：
1.学生观察摆钟内部结构图时，能够说出摆是摆钟的控制核心。
2.学生能够独立设计出60秒内摆动60次的摆。
【教学准备】
1.教师自备：
课件含（《摆钟内部结构图》及其动态画面），50克勾码（每组至少3个，当作摆锤），摆的研究
（1）
（2）（3）记录单每组一套，支架（每组一架）。
2.学生准备：
秒表（每组一个），棉线（足够长度），记号笔（标记棉线长度），直尺。
【教学过程】
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
环节1:
聚焦导入
师语1“请同学们仔细观察摆钟的内部结构图，思考摆钟是怎样工作的，可以相互讨论一下摆在摆钟里起到什么样的作用？
”（课件显示摆钟内部结构画面）
师语2：
（讨论过后）“大家讨论过了，谁来说一说摆在摆钟工作中起到什么作用？
”
师语3：
（学生解释后）“好！
大家都进行了有价值的思考，那么现在我们让画面动起来，再来看一看大家的想法正确吗？
（课件出示摆钟内部结构动态工作画面）
师语4:
“大部分学生已经认同摆是摆钟的控制核心，那么人们为什么选择摆来控制摆钟工作呢？
这节课我们一起来研究摆钟的秘密。
（板书课题）
1•观察摆钟内部结构画面，根据教师的语言提示，思考摆钟的工作动态，经过讨论后，30%勺学生应说出摆在摆钟工作时起到
“核心控制”作用。
2•认真观察摆钟内部结构动态工作画面后，75%以上的学生应该认同“摆是摆钟的控制核心。
”这一观点。
1.课堂伊始，先让学生带着问题去观察摆钟内部结构图，训练学生的观察能力和逻辑思考能力。
2.观察之后，进行讨论是为了让学生就各种不同的观点进行碰撞交流，互相补充。
3.让学生观察动态画面是希望借助模拟真实的画面情境发展认识，有效辅助学生建构概念。
环节2:
初始研究
师语5:
“我们上节课已经知道人们通常利用一些有规律运动的事物帮助计时，那么大家思考摆的运动是否有规律呢？
老师为每组配发了一个’摆’和计时的秒表，请大豕以小组为单位，测量一下同一个摆在相同时间内摆动的次数是否相同，完成记录表1，开始吧！
”
师语6:
（实验完成后）“老师请5个小组依次展示汇报一下你们的实验记录结果。
”
师语7:
“通过同学们的数据展示，大家发现了摆运动的规律了吗？
谁来说一下？
”
1•学生依据老师的提示，小组合作测量60秒内同一个摆摆动的次数（摆往返一次为摆动一次），完成记录表。
2•学生实验完成后，其中不少于5个小组代表汇报展示记录结果。
3.通过对实验数据的对比分析，80%勺学生能够得出“同一个摆在相同时间内摆动
的次数相同”的结论。
（允许有微小误差存在）
1.通过小组合作完成实验1，规范学生的实验观察和记录细节，为后面的两个实验做好铺垫。
2.锻炼学生数据分析的基本能力，能够从一系列的对比数据中得出正确结论。
环节3:
深入研究
师语8:
“大家仔细观察一下手中的摆，主要由摆线和摆锤两部分构成，那么大豕思考一下摆线的长短和摆锤的重量会不会影响摆运动的速度呢？
我们可以通过对比试验来进一步研究一下！
请大豕以小组为单位，完成实验2和实验3,注意认真观察记录！
”
师语9:
（试验完成后）请大家认真分析实验数据，你能得出结论了吗？
1.学生根据老师的启发提示，对摆线的长度和摆锤的重量是否影响摆的运动速度进行思考，并积极通过对比试验来验证各自
的假设。
2.学生针对各自的实验记录表中的数据进行分析讨论，得出结论：
在摆锤重量一定的情况下，摆线越长，摆动越慢；而摆锤的重量不影响摆动的快慢。
1.该环节主要是通过对比试验让学生合作探究摆运动的规律。
对比试验对于五年级的学生来讲并不陌生，该活动旨在训练学生有关对比试验操作的基本素养。
2.该环节两个对比试验中存在的数据误差一定会有。
学生的数据分析能力得到进一步的锻炼。
环节4:
拓展研究
师语10:
“同学们已经经过了三次实验，发现了摆运动的规律，那么大家在实验中是否也思考过摆幅的大小会对摆速造成影响吗？
”请同学们小组合作制疋实验方案，进行拓展研究。
学生根据教师提示，小组合作制定实验方案，并进行实验记录和数据分析，得出结论。
1•研究摆幅的大小对摆速的影响是希望学生懂得实验研究过程的缜密性，必须把所有可能的因素都考虑在内。
2.该环节实验由学生自主、合作完成，老师不参与指导，借以检测学生研究能力的迁移。
环节5：
实践应用
师语11:
“既然大家已经发现了影响摆运动快慢的因素，那么，就让我们利用课余时间将自己的摆进行调节改进，设计一
个60秒摆动60次的摆吧！
”
学生课下时间对摆自主进行改进。
学生自主设计60秒摆动60次的摆。
这样设计既可以检测评价学生的学习效果，也是对概念的巩固和加深。
【板书设计】
钟摆的秘密
摆锤
摆动快慢与什么有关?
【实验记录单】
摆的研究
（1）
小组：
测量次数
第一次
第二次
第三次
每分钟摆动次数
我的发现
摆的研究
（2）小组：
摆臂长度
每分钟摆动次数
10厘米
15厘米
20厘米
25厘米
我的发现：
摆的研究
（2）小组：
摆锤重量
每分钟摆动次数
50克
100克
150克
我的发现：
课题：
小水钟
弋增涛
课时：
1课时设计者：
郑州市中原区伊河路小学
【目标确定的依据】
五、课程标准相关要求
《课程标准（2011年版）》与本课内容相关的要求是：
（一）探究能力
1.了解科学探究的结果应该是可以重复验证的。
2.能用简单测量工具对物体进行定量观察，采集数据，并作简单记录。
3.能用简单器材做简单的观察实验，并作实验记录。
4.能尝试用不同的方式分析和解读数据，对现象作出合理解释。
5.能反思自己的探究过程，将探究的结果与假设相比较。
（二）科学概念
1.以一定的时间间隔，自然界中一些事件规律性地出现。
2.测量物体可以帮助人们对不同的物体和现象进行比较。
（三）情感态度与价值观
1.尊重证据。
2.愿意合作与交流。
3.意识到人与自然要和谐相处。
六、教材分析
《小水钟》一课的要点是引导学生认识计时方法的多样性，会根据有些物体有一定的变化规律，掌握了它的变化规律就可以用来做计时器的原理，设计、改进小水钟。
并把此知识引入现实生活，估测水龙头的滴漏现象，测量怎样减少浪费，节约用水。
实验是本课重要教学方法之一，在教学用具的选择上，要以教材内容为依据，以符合学生年龄特点为前提，以利于学生主动研究知识、促进能力和兴趣发展、提高学生的科学素质。
因此，最好选择生活中常用的纸杯、铁钉等实验材料，这些物品的使用能克服学生的实验畏惧心理，启发学生用日常生活用品自行设计小实验，研究自己不明白的问题。
另外，有关“古代的刻漏和沙漏”知识，最好通过多媒体放映，实现教学最优化。
从概念体系来看，本课所需要建立的科学概念有：
1.在一定的装置里，滴漏能保持水以稳定的速度往下流，人类根据这一特点制作水钟用来计时。
2.我们可以控制滴漏的速度，从而使水钟计时更加准确。
三、学情分析学生在经过《钟摆的秘密》一课学习后，对于部分物体的规律运动现象能够帮助计时已经有了更深的认识，此时学习《小水钟》，一方面检测了学生是否真正深化认识了“以一定的时间间隔，自然界中一些事件规律性地出现”的主要概念。
同时，也将本课的主要研究对象聚焦到重点研究“水的滴漏现象”上来，为研究明确了更细致的方向。
经调查，学生对水钟存在一定的感性认识，这主要源于学生的生活经验和课外阅读使得他们认同“水的滴漏现象”存在一定的规律性，能够和时间计算结合起来。
但是，学生并没有针对该问题进行过真实地、细致的研究。
对水钟计时的偏差没有研究经验和论据，这一点是课堂实践中必须注重的。
【学习目标】
1．60%的学生能够解释出人们利用水的滴漏现象来制作水钟计时的依据。
2.学生能够制作出简单的小水钟，并且通过做实验检验小水钟的计时特点，细致观察、记录数据，得出结论。
3.85%的学生针对各自的实验记录表中的数据进行分析讨论，说出小水钟计时的弊端。
4.学生能够根据自己小水钟的弊端，对小水钟进行改良，并操作验证。
5.85%的学生能够利用课余时间合作测算出“水龙头一小时滴水流失的水量。
【教学重难点】
重点：
1.指导学生制作小水钟，并完成小水钟计时实验、记录数据、得出结论。
2．指导学生通过数据分析出小水钟计时的缺陷，并进行改良操作。
难点：
1.启发学生利用高效的数据分析方法分析学生的实验数据。
2.学生自主、合作测算水龙头一小时滴水的流失水量。
【教学准备】
1.教师自备：
课件（含古代水钟结构图、以及刻漏和漏壶动画等），记录表（每组一套）。
2.学生准备：
秒表（每组一个），一次性纸杯（每组不少于3个），铁钉（每组一个），水（每组足量）。
【教学过程】
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
环节1:
联系导入
师语1:
“同学们，我们之前已经研究了摆钟是怎样计时的，那么在摆钟没有发明之前，聪明的人类还发明过哪些有意思计时工具呢？
我们今天就来了解其中的一种，它的名字叫小水钟。
（板书课题，课件出示图片）
师语2：
“摆钟是利用单摆的等时性来计时的，那么水钟是利用什么现象来计时的呢？
谁来说一说？
如果能解释出依据更好!
”
1.学生通过回忆已知经验，联系摆钟工作的特点，说出“水钟是利用水的滴漏现象来计时的”的类同观点。
2.学生通过概念联想，解释出人们利用水的滴漏现象来制作水钟计时的依据。
通过摆钟的工作原理推测水钟的工作原理，是为了检测学生的概念理解、迁移能力。
检测学生是否真正深化认识了“以一定的时间间隔，自然界中一些事件规律性地出现”的主要概念。
同时，也将本课的主要研究对象聚焦到重点研究“水的滴漏现象”上来，引出课题，更引出研究方向。
环节2:
初步实践
师语3：
“为了更好的研究水钟的秘密，就让我们一同来做一个显示20秒时间的小水钟吧！
”（指导学生制作小水钟）
师语4:
“小水钟制作完成后，大家可以利用秒表来配合小水钟实验，同时完成记录表
（1）
（2）。
注意认真观察，记录真实的数据。
”
1.学生利用一次性纸杯、铁钉等物品制作简单的小水钟，然后使用秒表记录小水钟
在10秒内流出的水滴数，反复实验完成记录表
（1）。
2.学生根据记录表
（1）数据分析后得出的结论，对记录表
（2）进行细致的探究记录。
该环节是本课教学的重要环节，设计的方向是让学生以小组为单位制作小水钟，并检验、记录小水钟工作时的滴漏数据，让学生初步感知小水钟的计时原理，并发现小水钟计时的缺陷，为后续研究做铺垫。
环节3:
研究改进
师语5:
“同学们都试验过自己的小水钟，通过数据分析，大家觉得小水钟计时有什么弊端吗？
”
师语6:
“大家思考、讨论一下，如何改进小水钟计时的缺陷呢？
确定方案之后，可以动手操作一下！
”
1.80%学生说出小
水钟计时越来越慢的缺陷，并以记录表
（2）中的数据为依据。
2.80%的学生说出
改进小水钟的具体方案，如“用另外一个容器持续注水等。
”然后进行操作验证。
该设计主要检测学生针对数据发现问题的数据分析能力，同时考察学生解决问题的能力和具体思路，以及操作的可行性。
环节4:
知识链接
师语7:
“大家的研究非常细致，我们现在就来了解一下古代人们制作的水钟例子一一刻漏和漏壶。
”
（课件演示刻漏、漏壶的工作动态画面）
学生观看刻漏和漏壶的相关介绍。
该环节的设计即是为了补充学生的相关知识，也是深化概念的实践应用佐证。
环节5:
师语&“大家通过探究学习，已经发现水的滴漏现象和时间的计算之间有规律性的关联，那么请大家课后完成一个活动'测算水龙头一分钟滴水会流失多少水量？
”
学生课后以小组为单位研究测算“水龙头一小时滴水流失的水量”。
该环节的设计除了检验、评价学生的概念理解、应用能力之夕卜，也希望借此让学生明白节约用水的重要性。
【板书设计】
小水钟
水的滴漏现象
时间的测量
【实验记录表1】
10秒流出的水滴数小组：
测量次数
第一次
第二次
第三次
水滴数
我的发现
升级会员 