教科版学年小学《科学》五年级下册教师用书五下第三单元《时间的测量》Word文档下载推荐.docx
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.预测和测试怎样改变一个可变因素从而影响实验结果。
.解释结果及总结可变因素是如何改变、影响实验结果的。
.学习用图表、表格等来记录、整理、交流信息。
.设计、制作和改进“太阳钟”“水钟”“摆钟”等简易计时器。
.阅读和研究科学资料以获取更多的信息。
情感态度价值观
.发展探究时间以及计时工具的兴趣。
.认识重复实验证实结果的重要性。
.欣赏前人在测量时间和解释自然现象方面所做的贡献。
.初步意识到事物是运动变化的,事物的运动变化是有一定规律的。
.初步体验到科学、技术与人们生活的密切关系。
三、分课时教学建议
第1课时间在流逝
(一)背景和目标
本课是单元的起始课,是学生们研究时间的测量的开始。
对于学生来说“时间”是一个非常熟悉又不熟悉的事物。
他们每时每刻都在时间的流逝中生活和学习,几点上课?
几点下课?
几点放学?
学生们是太了解不过了。
但是时间又看不见摸不着,怎么能够对“时间”进行研究呢?
这个问题对于五年级的学生来说是有一定挑战性的。
通过本课的学习,我们要让学生意识到时间是可以被感受、估计和计量的。
学生将通过感受1分钟、to分钟来感知时间的长短,并且意识到我们的实际行为很容易使自己估计时间时发生偏差,因此需要准确地、客观地计量时间。
“时间”有时是指某一时刻,有时则表示一个时间间隔(即时长)。
借助自然界有规律运动的事物或现象,我们可以估计时间。
.运用各种方法感受一分钟的长短。
.根据估计一分钟时长的经验,比较合理地估计10分钟持续的时间。
.意识到只凭主观感受,有时是不正确的。
.我们要珍惜时间。
(二)教学准备
1.教室里挂一面时钟,以及一段片长1}5分钟的学生非常喜欢的动画片。
2.为每个小组准备一个秒表,一份估计时间的记录表。
(三)教科书说明
内容共两页,分三个部分。
第一部分:
现在几点了“现在几点钟?
”一听到这个问题,大家都会下意识地去看看自己的手表或挂在墙上的钟。
可是,如果不看时钟或手表,我们能知道现在大约几点钟吗?
教科书一开始就向学生提出了一个不大不小的难题。
教科书中的插图是一群学生在操场上观察太阳的变化,提示学生可根据太阳在天空中的位置对现在的时间进行估计。
除了根据太阳可以估计时间,还可以根据什么估计时间?
估计活动后再对照手表,我们根据自己的方法估计得是否正确。
这为以后的活动作了一个铺垫,并产生了必要的联系。
第二部分:
一分钟有多长
前面部分的活动是让学生对一天中某一个时间点(时刻)进行估计,这部分的内容主要是让学生对某一个时间段(时间)进行估计和感受。
教科书首先让学生感受的是“一分钟有多长”。
一分钟多长?
一分钟等于60秒,那么,每秒又是多长呢?
1963年13届国际计量大会规定:
艳一133基态的两个超精细能级间跃迁辐射震荡9192631770周所持续的时间为1秒。
根据这样的规定,1分钟就是艳一133基态的两个超精细能级间跃迁辐射震荡551557906200周所持续的时间。
对于学生们来说,怎样去认识一分钟的时间间隔呢?
可能只能告诉他们一分钟就是钟表里的秒针转动一圈所需要的时间。
这一点或许三年级的学生也早已会说,但是,一分钟到底有多长,学生可能没有真正的去注意过、感受过。
教科书这部分要让学生去体验一分钟的长短,并引导他们用各种方法来估计一分钟的时长。
如,教师可告诉学生我们每个人每分钟心跳的次数大约是80次;
如果按1秒钟打一下节拍的速度,即每1分钟就是60节拍……提示学生可以这些方式来感受一分钟的长度。
学生会发现一分钟原来这么“长”,对一分钟有了直观的认识。
紧接着让学生对“10分钟又有多长”“一小时有多长”进行描述。
有了一分钟的感受,相信学生会运用更多的方法对“一个小时”进行描述。
第三部分:
过去多长时间了
“过去多长时间了”是在前两个活动的基础上,让学生根据自己的经验对“上课多长时间了,离下课还有多少时间”进行合理的估计。
估计往往是不太准确的,要么太长,要么太短。
原因就是课堂上过于投人或者没有兴趣,影响了他们的估计。
教师可在下个环节中提出这么两个问题:
“什么时候感觉时间过得特别快?
什么时候感觉时间过得特别慢?
”这是对刚才的估计寻找归因。
那这节课真的比原来长了(或者比原来短了)很多吗?
于是引出了“时间有快慢吗”的讨论话题。
这个问题就让学生自己去争辩,相信绝大多数的同学会认为时间流逝的速度是不变的。
(四)教学建议
1.估计时间。
教师在这个环节可以与学生开展趣味游戏,请学生把手插口袋里不准看手表。
提问:
现在几点了?
让学生估计现在是几点了,充分调动原有经验来估计现在的时间。
学生也许会看看太阳在天空的位置,也有很多学生会根据上学的时间或者每节课的时间进行推测。
教师要鼓励学生去估计,发展学生估计与推测的能力。
2.体验一分钟时间有多长。
本课是学生研究时间的第一课,教师们要给予学生充分的体验时间,让学生去体验一分钟时间的长短。
比如请学生闭眼静静地度过一分钟,还可以组织学生估计自己一分钟可以做哪些事情?
自己一分钟心跳、一分钟跳绳、一分钟写字的个数等。
在估计一分钟有多长的基础上,教师组织学生推测10分钟有多长。
如果课堂时间比较充裕可以组织学生去体验,如果时间不允许,教师要鼓励学生说出他们的推测理由或者想法。
3.该课的设计中要体现趣味性。
该课的教学一定要让学生在轻松愉悦的状态下学习。
在第三环节教师可以突然提出:
这节课过去多少时间了?
回答这样的突如其来的问题,学生有可能会出现三种情况:
一是对过去的时间估计过短;
二是对过去的时间估计过长;
三是在建立前两个活动的基础上,不急于做回答。
原因就是课堂上过于投人或者没有兴趣,影响了他们的推测。
通过这样的设计可以引导学生讨论:
时间的长短与人的感觉之间的关系,以及时间是否有的时候快,而有的时候慢。
第2课太阳钟
在第一课学生通过各种方法感受了时间,本课是深人研究时间测量的第一课。
他们将开始对计时工具进行研究,学习内容涉及到时间测量工具的发展史。
古代人没有时钟,他们是怎样来计时的?
在学生们的意识中利用太阳计时可能是比较熟悉的一种古人计时方法。
但他们并不完全清楚其中的原理。
在这节课中,学生将经历一个观察太阳影子变化的过程,通过观察太阳光影的变化来讨论古人是怎么利用太阳来计时的。
本课设计了三个活动,第一个是用太阳来计日。
认识‘旧”是怎么来的,一日的12小时是怎么产生的。
第二个活动是用光影来计时。
利用太阳光影子的方向与长短来确定时间。
第三个活动是讨论与思考,包括太阳钟计时的原理和实际使用中存在的问题。
.阳光下物体影子的方向、长短会慢慢地发生变化。
‘旧暑”与“丰表”是根据日影长度制成的计时器。
.观察太阳光影在一定时间内长短与方向的变化。
.制作简易的丰表或者日暑进行计时。
.讨论太阳光影是怎么被用来记录一天的时间的。
.对古人研究时间的成果产生敬佩之情。
.感受人类对时间测量的探索过程。
.体验研究的乐趣。
收集关于丰表与日暑的介绍资料与图片。
每个小组一根立竿、一把尺子、一个手表。
每个小组制作日暑需要的暑针、暑面各一个。
内容共两页,分三部分。
用太阳来计时
现在几点钟了?
我们可以看钟表。
可是古代人没有钟表怎么办?
教科书就这样开始安排这节课的学习活动。
学生根据自己的原有认知会很快地做出回答:
古人利用太阳。
学生们还会想到古人还用“流水”“香灶”等计时。
教科书上四幅太阳日出到日落的图片记录了一天的时间。
这就是最早的时间单位“天”的来历。
有了最初的计时单位后,慢慢地需要对一天的时间进行划分。
那古人又是怎么划分一天的呢?
教科书提供了一段资料,古埃及人是怎么确定白天与黑夜各12小时的。
教师在这个环节中可以向学生讲解的稍微详细一些,或者可以引导学生自己去搜索相关的资料去了解更加详细的关于时间单位的来历。
这部分教科书也是时间发展史学习材料,使学生对计时单位的了解由原来的比较宽泛,到逐步精确。
用光影来计时
在了解了古人一天的时间后,那古人是怎么记录一天中各个小时呢?
教科书上一个卡通古人在观察和度量立竿的影子长度,这就引出了光影计时方法。
教师在教学中要试着让学生去解释其中的原理。
教师组织学生去太阳下观察影子的变化,如果在上午学生会发现影子会慢慢变短,如果在下午学生会发现影子会慢‘漫变长。
同时,学生也会发现随着时间的流逝太阳光的影子方向也在变化。
学生通过这样的观察他们会解释古人用光影是怎么来计时的。
教科书右上方图片中的计时工具是‘旧暑”,这与光影计时方法有一定的区别。
中间图片表示的是古人用的“丰表”,丰表是利用太阳光影子长短变化来记录时间的。
而日暑是利用太阳由东向西移动时,投向暑面的暑针影子慢慢地由西向东移动来计时的。
这两种计时方法有区别,但是原理是一样的,都是利用了太阳光影子的变化来计时的。
讨论与思考
在讨论丰表与日暑的制作原理时,学生会提到太阳钟是利用了太阳东升西落而造成影子的运动来制作的。
“太阳钟”是不是一种完善的计时方法呢?
在“讨论与思考”的后续活动中,组织学生对太阳钟进行分析,它在实际使用中会有哪些问题,为下节课的研究做好铺垫,使学生在学完这课后能进一步思考,古人阴天怎么办?
到了晚上怎么办?
等问题。
这节课的三个活动是相互联系的一个整体,每个活动都有自身的价值,同时也对下个活动产生一定的影响,所以教师在处理教科书时不要将其孤立地分开。
1.资料搜集
因为这课的第一部分主要内容是计时单位的发展。
课前应组织学生去搜集一些相关的计时单位的资料。
教师可以确定资料收集的主题,比如说,“一天是怎么来的?
”"
24小时是怎么确定的?
”等等有关于这节课的内容都可以让学生去收集。
在课堂上教师充分发挥学生的主动性,让学生在小组与全班开展讨论。
这对学生理解计时单位的精确发展是非常有好处的。
2.用光影计时
教师组织学生去观察竹竿在太阳光影的变化规律。
通过观察使学生发现竹竿影子会随着时间的推移变短(下午变长),影子并且还有规律的由西向东移动。
在观察的过程中教师可以组织学生用画图的方式记录观察到的现象,这样便于学生在课堂上开展讨论以及发现问题。
学生观察后教师组织学生讨论古人是怎么利用太阳光影来计时。
通过讨论教师出示丰表与日暑两种计时工具,请学生解释他们是怎么计时的?
3.制作丰表或者日暑
在探究过程中,如果时间充足教师可以组织学生制作丰表或者日暑,然后用自己制作完成的“太阳钟”进行计时。
这样不仅使学生对太阳钟有更深的理解,还激发学生探究时间的积极性。
第3课用水测量时间
在研究丰表与日暑后,学生会发现太阳光影之所以能够被用来计时,是因为太阳光影是有规律地运动着的。
他们开始意识到能够用作计时工具的事物必须是有规律运动着的。
可是太阳钟只能白天使用,晚上怎么计时呢?
这一课将组织学生去探索如何用流水来计时,研究古人计时用的水钟,以及不同的计时方法。
教科书将介绍学生认识两种水钟,一种是泄水型水钟,另一种是受水型水钟。
在这一课中,学生将观察滴漏,推测并测量在瓶子中积聚10毫升和50毫升水分别需要的时间。
通过本课的学习要使学生初步了解和认识利用滴漏计时的原理。
.在一定的装置里,水能保持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。
过程和方法
.记录100毫升水缓慢地流完需要多少时间。
.根据100毫升水流完需要的时间,推测10,50,300毫升的水流完需要的时间。
.初步理解流水为什么能够用来计时,以及存在的问题。
.认识到细心观察的重要性。
.发展研究计时工具的兴趣。
1.每人课前搜集各种水钟的资料与图片。
2.每个小组一个能容纳300毫升水的塑料瓶子,每个小组一个100毫升量筒,签字笔一支,铁钉一个,一个透明水杯。
内容共两页,分两个部分。
古代的水钟
古人计时的方法很多,学生通过阅读和交流,可能已经知道古人曾经用水钟来计量时间。
在这个环节里,教科书画了三幅水钟的图,说明了两种类型的古代水钟,以帮助学生了解古人是怎样利用流水来计时的。
教科书第54页左下图的是古代的“漏壶”。
它是一种泄水型水钟,是观测容器内的水漏泄减少情况来计量时间。
右边是受水型水钟,是观测容器(底部无孔)内流人水增加情况来计量时间。
教科书介绍这两种古代的水钟,主要是帮助学生理解古人是怎样利用流水的滴漏来计时的。
可以让学生解释这些水钟是怎样利用滴漏来计时的。
这样就可以引出下面环节,使学生对滴漏进行观察和研究。
滴漏实验
教科书首先让学生估计并观察从300毫升水中缓慢流出100毫升水需要多少时间一“把一个透明塑料饮料瓶去掉底部,倒过来盛水,在瓶盖上扎一个小孔,让水可以从小孔中缓慢流出。
在瓶子中装300毫升水,观察并记录从瓶中漏出100毫升水需要的时间。
”这项活动中的透明塑料饮料瓶,应尽可能选择细长的圆筒形瓶子,瓶盖上扎的小孔以直径2毫米左右为宜,让水成线状细流缓缓流出。
而且这个活动希望学生能重复观察23次(注意每次观测都必须在瓶子中装同样多的水一300毫升水)。
通过实验学生们会发现,如果孔的大小不改变,同样流完100毫升水所需的时间是相同的(约1分钟左右)。
紧接着第二个活动是用同样的瓶子装水,观察从300毫升水中,漏出10毫升、50毫升水分别需多少时间。
这个活动,同样希望重复多次。
如果忽略观测的各种误差,从300毫升水中流出10毫升水的时间,大致相当于流完100毫升水的时间的十分之一;
流掉50毫升水的时间也差不多是流完100毫升水时间的一半。
至此,学生不难发现,利用流水是可以帮助我们“模糊”计时的。
当然,事实上水在下流过程中不是匀速的,流掉前50毫升水的时间与流完后50毫升水的时间并不完全等时。
这样的现象,对于观察仔细的学生或许也能发现。
我们也希望学生能关注到这样的现象,所以,教科书安排了第三个活动一推测并观察流完杯中全部的300毫升水需多少时间。
通过观测,很显然流完全部的300毫升水的时间要大大超出仅流掉前100毫升水时间的3倍。
而且,用肉眼也能很清楚地观察到,当瓶中的水越来越多时,水流越来越小,最后甚至会断断续续成滴状。
杯底孔的大小没有变,水的流速怎么会不断变化的呢?
知识面广的同学,可能会说到是由于水位高低(水压)引起的。
教师不妨向学生做出这样的解释:
由于水位高低的变化,引起了水流速度的变化。
水位高时,水流较急,水位越低,水流就越缓,渐渐地从流变成滴,甚至不再往下漏。
到此,孩子可能就会提出问题了一水流的速度是在不断地变化的,那用水怎么计时啊?
这时,教师可引导学生去关注古人有没有发现这一现象?
他们是怎样让水保持固定的速度往下流的?
带着这样的问题,孩子们自然会再次关注古代的水钟,他们会找相应的资料去了解古人是如何解决这一问题的。
课堂上,也可让孩子们再仔细观察教科书第54页右边的水钟图,分析各构件的作用,理解古人的设计原理(盛水漏斗中的锥体是用来控制流水孔的大小的,盛水漏斗边上的泄水孔是用来保持水位高低的)。
通过这次的观察,相信会让孩子们对古人的聪明才智,再一次发出由衷的赞叹。
在孩子们赞叹古人用巧妙的方法保持水位不变的同时,教师还要进一步引导他们观察古人制作的水钟里的水不是连成线状往下流的,而是一滴一滴往下滴的。
这又是为什么?
教科书希望孩子们对古人的这种设计作思考和解释。
课堂上,教师不妨让学生做一道计算题:
水每分钟流掉100毫升,1小时流掉多少升?
一天流掉多少升?
如果水钟一天换一次水,这些水需要多大的储水装置……通过这样的计算与思考,想必孩子们是很容易对古人的这种设计做出解释的。
这一活动,或许也能引发出新的教学意义一对他们自己平时的不经意没有关紧水龙头的行为做出反思。
教科书中的第二项活动一“要是水一滴滴往下漏会怎样?
”正是在前面思考的基础上,进行的实践操作活动。
通过这项活动,让学生验证了同样多的水,由于流速不一样,它所能计量的时间是不一样的,从节约资源的角度,以及使用方便的角度考虑,都应选择用“滴漏”的方法来计量时间。
另外,用滴漏的方法,也能尽可能地减水因水位变化而对水下漏速度的影响。
在上述思考和实践的基础上,我们可以让学生在课外去设计制作一个每分钟滴约60滴水的滴漏,相信孩子们会兴趣盎然、跃跃欲试。
这项活动可为下一节课制作一个水钟做好准备。
1.要突出重点探究活动。
在进行本课的教学中,教师要把握好“古代水钟”和“滴漏实验”两个活动主次。
教科书第一个活动是通过让学生认识古人的水钟,从而促进他们理解流水能作为计时工具的原理,同时也促进学生对计时器发展史的认识。
这部分一个重要的意义就是为第二部分的研究做好铺垫,是探究滴漏实验的引子。
在教学中,教师要把大部分时间分配给“滴漏实验”这个活动,给学生充分的观察、记录、研讨时间。
2.滴漏实验中流水速度的控制。
研究“滴漏100毫升水需要多少时间”的活动中,教师要注意流水的速度控制。
学生在瓶盖上打的洞如果比较小,漏完100毫升水需要较长的时间。
教师要指导学生先打一小孔,再逐步扩大,不要一下就打很大的孔。
打孔对于学生来说还是有一定困难的,教师要具体说明打孔的方法,以免占用过多的时间影响学生的观察与记录。
教师也可以在课前把孔打好。
3.滴漏实验。
教科书中设计的“滴漏实验”是有深刻内涵的。
教科书让学生开展的两次滴漏实验中,滴漏100毫升的实验是泄水型的,而观察向量筒中滴人10毫升水与50毫升水是受水型的。
这个活动的滴漏原理与教科书的第一部分介绍古代的几种水钟,及后面一课“我的水钟”都是相同的。
通过这一探究活动,学生在制作水钟的过程中,就可能会设计出不同类型的水钟。
第4课我的水钟
通过第2}-3课的教学,学生已经认识了两种水钟的构造,经历了滴漏实验的研究,学生对滴漏能作为计时工具有了新的理解,有了制作水钟的欲望和基础。
这一节课,他们将要运用已掌握的知识设计一个水钟,亲自动手制作一个水钟,并用图画的形式对自己设计的水钟进行描述。
还要在实验中检验自己的水钟是否计时准确,以及对水钟的设计进行改进。
在这节课中,学生将要经历设计方案一实验制作一修正方案的科学活动过程,这个过程也是一个促进学生思维发展的过程。
.通过一定的装置,流水能够用来计时,因为滴漏能够保持水在一定的时间内以稳定的速度往下流。
.我们可以控制滴漏的速度,从而使水钟计时更加准确。
.设计制作水钟的方案。
.利用剪刀、塑料瓶等简单工具和材料制作一个简易的水钟。
.在实际运用过程中对自己的方案进行改进。
.经历思考方案一制定计划一实施方案一检验成果一寻找原因一改进实验的探究过程。
.感受科学制作带来的乐趣。
.体会到在科学研究中分工、合作,和谐的开展探究是重要的。
.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。
为每个小组准备一把美工刀、两个塑料瓶、一个时钟(或者手表)、一支记号笔和尺子。
教师自己准备一个医院输液用的管子。
设计水钟
经历了关于“用水测量时间”的研究,学生已经有了制作水钟的欲望和理论基础。
在制作之前我们应该设计一个制作的计划,想好我们要制作的水钟的类型、式样、材料、操作步骤等事项。
教科书要求学生画出设计方案图,在插图的右边作了提示与思考,引领学生思考在制作设计方案的时候,需要思考的一些必要问题。
第一,选择什么材料制作;
第二,怎么利用这些材料来制作水钟;
第三,如何标出刻度。
这些问题看起来很简单,如果不认真去思考,在实际操作中就会暴露出来。
学生通过图画及文字描述来表述自己的思维。
只有经历这个活动学生才能有准备、有日的地制订计划。
可行的计划是制作水钟的前提。
教科书有一幅插图“一个滴漏边上画了一个时钟”,这是提示学生在标刻度的时候要对照时钟。
学生根据每分钟流出水的体积画出刻度。
可能有一些学生在测量出一分钟滴漏的水的体积在瓶上的高度后,就会把它作为标准来分出更多的刻度(2^-10之间的刻度),这是不科学的,如果使用的瓶子形状是不规则的,那这样的做法很容易造成误差。
用水钟计时
“用水钟计时”在这个活动中,制作计划已经成为现实的成果,还要在实践中检验。
将做好的水钟与钟表对照,你的水钟计时准确吗?
当水钟出现误差时,原因出在哪里呢?
根据误差寻找影响水钟计时准确的因素。
教科书插图中两个学生对话,提示学生从容器的形状、滴水的速度两方面去寻找原因。
第一,如果容器的形状不规则容易造成刻度的标识错误;
第二,因为开始时容器里装了比较多的水,水的重量产生的压力比较大,开始滴漏速度会快一些。
随着容器中的水位逐步下降,水的压力也越来越小,这样就影响了滴水的速度。
学生分析了可能存在原因后,试图对自己制作的水钟进行改造。
教科书用插图的形式提示学生可以用这些方法来改进自己的水钟。
插图显示了医院里静脉滴注的调节器,这是提示
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