1、第4课我的水钟(一)背景和目标 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。 科学概念 .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
2、更加准确。 过程与方法 .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。 情感态度价值观 .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。(二)教学准备 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。(三)教科书说明 内容共两页，分三部分。 第一部分:设计水钟 经历了关于“用水测量时间
3、”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
4、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。 第二部分: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
5、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，这是提示学生设计的滴漏要像静脉滴注一样均匀下滴，最好是能控制滴漏的速度。这幅插图有利于引导学生将计时器的研究方向从水钟过度到下一课的机械摆钟。 本节课让学生经历了一个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成果的科学探究活动。每个活动都要让学生充分探究，让他们理解一项研究成果的取得，要经得起实践的检验，需要不断思
6、考和改进，逐步完善。(四)教学建议 1.设计水钟。 从三年级学习到五年级，学生会用图画记录观察内容，画图对于学生并不陌生。但是如果用画图与文字结合的形式设计一个科学作品，学生们的经历还是很少的。本课是组织学生开展这方面训练比较好的机会。“设计水钟”是一个思维层次比较高的环节，教师在教学中要把文章做足，尽可能地调动学生的原有认知。引导学生就水钟类型、控制流水速度、刻度三方面开展讨论，在此基础上建构一个水钟的模型。用画图的方式设计水钟时，教师要明确要求学生给“图”写上文字注解。这是了解学生思维发展比较好的方法。 2.制作水钟。 这部分的内容是反映“设计水钟”环节学生思维活动是否全面、细微。在教学准备时，每种用具教师都要具体操作。比如不能用水彩笔或者水笔代替签字笔，如何选择合适的孔径以控制水滴的速度等等。 3.用水钟来计时。 这是一个组织学生反思的环节。教师不能代替学生进行反思。要组织学生开展充分的研讨，并且让他们自己提出改进措施。如果学生提出改进措施有困难，教师可以引导学生观察教科书中的“自制水钟插图”，请学生比较分析自己设计制作的水钟与书本上制作的水钟有什么区别。组织这样的讨论可以促使学生思考产生误差的原因，帮助他们对自己的水钟提出改进措施。