17.认识简易计时器 教学设计-2023-2024学年科学四年级下册人教鄂教版

17.认识简易计时器 教学设计 学习目标: 1.初步理解时间概念,知道时间可以感知而且与人类生活密切相关。 2.知道时间可以通过一些有规律运动的物体或装置来测量或计量,初步认识水漏、沙漏、日晷的结构与计时原理。 3.了解我国古人在计量时间和解释自然现象方面所做的贡献,树立文化自信。 4.初步体验科学、技术与人类生活的密切联系,认识到计时工具使人类生活更加精确、便利和快捷。 教学重难点: 教学重点: 知道时间可以通过一些有规律运动的物体或装置来测量或计量,初步认识水漏、沙漏、日晷的结构与计时原理。 教学难点: 理解时间概念,认识水漏、沙漏、日晷的结构与计时原理。 教学准备: 教师准备:教学课件、日晷模型、手电筒、太阳视运动轨道模型、探究正确摆放日晷的相关视频、沙漏模型、水漏模型等。 学生准备:日晷模型、手电筒、太阳视运动轨道模型(可用长30-40厘米、宽2-3厘米的薄纸板条自制)等。 教学过程: 一、情境导入,任务驱动认识简易计时器 1.谈话:同学们大家好,我是来自无锡市新吴区春星小学的莫宇红老师,今天将和大家一起学习这节课,一起来做善于观察、发现和创造的小工程师吧。 2.谈话:一天,小明遇到了这样的情况:水龙头漏水了,水一滴一滴以同样的速度落下,他放了一个空杯接水,十分钟后水刚好装满杯子,此时你有什么疑问吗?水这样匀速滴落,滴满同样大的杯子,每次都是10分钟吗? 带着疑问,小明连试三次,每次用时十分钟,根据这一发现他制作了一个计时时间10分钟的水钟。你见过类似的简易计时器吗? 3.提出任务:它们是我国古代的水钟,也叫水漏、漏壶或漏刻,早在2000多年前已经开始使用。如果请你也来设计制作一个简易计时器,你认为至少需要知道什么?来听听同学的想法。(播放录音) 4.小结:说得很棒,其中,了解计时器结构组成和工作原理是进行科学设计的重要前提。 二、观察实践,科学探究简易计时器结构与原理 1.提问:下面就请同学们仔细观察和思考,水漏由哪些结构组成,是怎样计时的?请按下暂停键指着说一说,回答结束后再播放视频。 观察好了吗?漏壶上有提梁、出水管,还有长方孔,用以安插浮箭,浮箭上标有刻度,它们怎么计时的我们来听听小博士的介绍。(播放漏刻视频) 2.谈话:水漏根据水均衡滴漏原理,通过观测壶中浮箭上的刻度来计时。与水漏工作原理相似的还有沙漏,两个漏斗形玻璃沙池中间有连接管道,方便沙子匀速流动,如果请你制作一个计时5分钟的沙漏,你认为可以怎样控制计时时间? 可以改变连接管道粗细,或者增减沙池中的流沙量等。 3.提问:除了水漏、沙漏,你还知道古人常用哪些简易计时器吗?(出示各种日晷)日晷是普遍使用的一种,它由哪些结构组成,是怎么计时的?请同学们按下暂停键说一说,回答结束后再播放视频。 日晷一般由晷针、晷盘组成,有的还有底座,计时的奥秘跟太阳影子有关,我们也来观看视频了解吧。(播放日晷视频) 4.谈话:日晷形态多样,知道它们有哪些类型吗?常见的日晷有地平式日晷、垂直式日晷、赤道式日晷等,今天准备的日晷模型就是我国古代人民发明的赤道式日晷。 5.谈话:如何用日晷计量时间呢?我们先来观察一下晷盘,晷盘上有刻度,内侧平均分布了12个格子,有子、丑、寅、卯……12个地支时辰,古人将一天平均分为12个时辰。晷盘外侧有24个数字,表示一天24小时,一个时辰相当于2个小时,子时是23时至1时,丑时是1时至3时,以此类推。其中白天的时间跨越哪几个时辰?有卯时、辰时、巳时、午时、未时、申时和酉时。 6.提问:认识了刻度,用日晷计时时,该怎么摆放呢?让我们运用太阳视运动轨道模型、手电筒和日晷模型来模拟探索一下,找一找晷盘朝什么方向摆放,日晷才能计时。一起来学习操作方法吧。(播放操作视频) 你明确要求了吗?实验时请按下暂停键,边实验边记录,完成后再观看视频。开始吧。 7.交流反馈:同学们有了什么发现呢?我们来听听看。(播放录音) 8.小结:真棒,用证据说话,找到了日晷正确的摆放方向,日晷需要坐南朝北摆放,相信视频前的你也一样出色地达成了目标。 9.谈话:同学们,认识了刻度、摆放方向,就能用准确计量时间了吗?古人在长期使用的过程中,发现同一个日晷不是所有季节、所有地方都适用的,一年中正午时太阳的高度不同,随着地球的公转,一年四季阳光直射地球的角度也会出现周期性变化,同一时刻不同地区的阳光直射角度也不同,为此人们对日晷进行了改造。改变了晷盘和地平面的夹角角度,像这样改变晷盘倾斜角度会影响计时吗?进行这个探究实验的话,你认为需要改变的条件是什么?对,要改变晷盘倾角,晷盘倾角是晷盘和地平面的夹角,我们可以选择20o、40o、60o,也可以自定角度。那保持不变的条件是什么?是的,日晷摆放的位置和朝向不能变,太阳照射的位置也不能变,总之除了晷盘倾角其他都不能变。 好,下面就请同学们严