内容正文:
7计量时间和我们的生活
教材分析
本节课是本单元的最后一节课,在本单元中起到了总结的作用。前面六节课是让学生经历设计和制作几种古代计时工具模型的过程,从而认识到科学技术通过促进人们的生活方式、思维方式的变革来推动社会发展。本节课以“在现代生活里,人们对精确计时又做出了哪些努力呢”的问题为导入,设计了两个探索活动:第一个活动是总结和比较人类计时工具的演变;第二个活动是调查和了解精确计时的重要性。在探索活动中,学生对已有的计时工具进行比较,归纳计时工具的设计原理,结合实际生活,进一步认识到精确计时的重要性。
学情分析
通过前面六节课的学习,学生已经对人类历史上出现的各种计时工具有了基本的了解,也认识到科学技术通过促进人们的生活方式、思维方式的变革来推动社会发展。但是,学生对于不同计时工具的区别和联系还缺乏系统的认识。通过本节课的学习,学生将对这些计时工具的计时原理进行归纳总结。
教学目标
科学观念
在总结和比较人类计时工具的演变中,知道计时工具的设计运用了物体运动周期性变化的规律;认识到人类设计不同的计时工具来满足不同的用途和需求。
科学思维
运用总结、比较、分析等方法,归纳出计时工具的计时原理。
探究实践
能通过表格的方式调查和比较人类计时工具的演变,能在调查和交流中知道不精准计时会给人类生活造成麻烦。
态度责任
在调查中,能与同学沟通交流自己的观点与发现,养成协作解决问题的良好习惯;知道人类设计了不同计时工具来满足不同的用途和需求,意识到科学技术的发展和应用影响着社会的发展,体会科技的进步能造福人类。
重点
知道各种计时工具的设计运用了物体运动的周期性变化规律。
难点
能通过表格的方式调查和比较人类计时工具的演变。
教学设计
教学准备
教师准备
多媒体课件、计时工具发展史的相关资料、班级记录表等,
学生准备
学校作息时间表、小组记录表等。
教学设计
一、导入新课
1.出示学校作息时间表,并讲述:在忙碌的现代生活里,按照一定的作息时间表来办事,可以让生活有序运转。
2.提问:在现代生活里,人们对精确计时又做出了哪些努力呢?
提示:制造出了更精确的计时工具。
3.导入新课:精准计时,才能更好地生活,今天我们就一起来学习计量时间和我们的生活。
设计意图:利用学生熟悉的事例-学校的作息时间表进行导入,可以让学生基于自己已有的经验进行新知识的学习,使学生快速进入学习状态,并保持较高的学习热情。对于教师提出的问题,在导入阶段不需要学生进行深入的研讨和回答,可以直接开展本节课的探索活动。
二、教学过程
[探索1]总结和比较人类计时工具的演变
1.出示计时工具发展史的相关资料,让学生阅读并思考。
2.提问:同学们都知道哪些计时工具?这些计时工具的原理是怎样的?
提示:学生分享本单元中学过的计时工具(日晷、水钟、摆钟、手表等),并能根据所学知识说出其计时原理,但可能还很不全面。
3.引导学生分小组根据计时工具发展史的相关资料,讨论并完成“计时工具的比较”记录表。
4.学生分小组展开讨论,完成一份意见相对统一的记录表,然后派代表进行全班汇报,其他同学认真倾听。
5.师生一起总结和比较人类计时工具的演变;现有的计时工具还不够准确,因此科学家还在想办法研究发明更精确的计时工具来满足人们的需要。
6.学生调整、修改或补充小组的“计时工具的比较”记录表。
设计意图:教师为学生准备计时工具发展史的相关资料,可以帮助学生总结归纳不同计时工具的区别和联系。先让学生说一说从古到今的计时工具有哪些,并按照时间顺序排列,目的是让学生能够对这些计时工具有更清晰的认识,方便进行比较。
[探索2]调查和了解精确计时的重要性
1.布置任务:让学生在家提前调查和收集有关“精确计时”的事例。
2.出示火车和飞机时刻表,并提问:火车和飞机时刻表用的是什么计时工具?百米赛跑呢?航天飞船发射呢?
3.学生分小组针对提出的问题进行讨论和分析,了解计时工具的多样性。
4.引导:人类真了不起,在我们的努力下,计时工具变得越来越精准了。计时工具精确度的提高让我们的生活变得更方便。那么,如果时间不精确,会给我们带来哪些麻烦呢?
5.学生分小组针对提出的问题进行讨论,完成“精确计时的重要性”记录表,班级汇报、交流。
6.引导学生在课后继续调查“精确计时”的事例。
设计意图:教师在课前提前布置调查任务,可以提高课堂的效率,将科学课堂延伸到谋外,让学生学会自己查阅资料,同时明白搜集资料或证据来说明问题的重要性。通过班级记录表罗列学生分享的“精确计时”事例,可以帮助学生进行总结归纳,使结论一目了然。
[研讨]
1.计时工具的设计运用了物体运动的什么规律?
提示:计时工具的设计运用了物体运动的周期性变化规律。
2.说一说,我们知道的现代计时工具有哪些?
提示:摆钟、石英钟、电子钟、原子钟等。
3.如果计时工具不精准,会给我们的生活带来哪些影响?
提示:①不知道现在是几点,安排的工作完成不了;②扰乱吃饭时间;③没有闹钟,早上起不来;等等。
设计意图:通过研讨环节,学生可以进一步全面地掌握本节课的重难点,既是对课堂教学的总结,又是知识能力的提升。
[拓展]
1.提问:在没有导航仪的年代,航行在茫茫大海上的船员,曾利用钟表来辨识自己所在的位置,让船成功地从一个地方航行到另一个地方。他们是怎样做到的呢?请同学们课后查阅资料进行了解。
2.利用在家的时间继续查阅资料,了解人们对时间的有效应用。
设计意图:教师向学生介绍人们对计量时间的“另类”应用,比如问题中提到的确定在大海中的位置,目的是引发学生的好奇心和进一步探究的欲望,同时让科学学习不仅仅局限于科学课堂,还可以延伸到课外。
三、课堂小结
在本单元中,我们一起学习了计量时间的知识,认识了许多计时工具,并动手制作了水钟和钟摆,相信大家都很有收获。只有用好计时工具,我们才能充分利用时间,才能更好地生活和工作,提高效率。今后,我们要继续积极研究计时工具的发展历史,以及计时工具今后的发展,从而不断丰富我们的科学知识。
板书设计
7 计量时间和我们的生活
古代计时工具:日晷、燃香钟、水钟、沙漏
现代计时工具:摆钟、石英钟、电子钟、原子钟
计时工具的工作原理:物体运动的周期性变化规律
教学研讨
通过对日晷、水钟、摆钟、手表这四种计时工具的比较和整理,让学生认识到人类计时工具的发展进程,感受现实需求促进科技进步,进而提高人类生活水平和社会发展的脉络。在某些领域,人们觉得现有的计时工具还不够精准,因此科学家还要想办法研究发明更精准的计时工具来满足人们的需求,这其实也是科技发展的必然结果。计量时间在日常生活中的应用一般是安排生活、工作、学习等,但它还可以有哪些应用呢?本节课的拓展环节中向学生介绍了人们对计量时间的“另类”应用,如确定大海中船的位置等,从而激发学生的好奇心和进一步探究的欲望。如果课堂时间较充裕,可以引导学生对计量时间的“另类”应用展开讨论。在此基础上,让学生课后查阅资料,进一步了解人们对计量时间的有效应用。
备课资料
1 教学活动设计
在研究计时工具时,还要注重学生时间观念的培养,为此可以给学生渗透管理时间的概念,让学生懂得如何分配时间,管理好自己的生活和学习。可以让学生进行讨论和交流,进而得出需要设计时间管理表,并在具体的时间段内安排相应的任务,这样才能更好地利用时间。最后就是让每位同学设计一个时间管理表,进而对自己的日常学习和生活进行管理。
2 科学知识聚焦
时区
由于世界各国家与地区经度不同,地方时也有所不同,因此会划分为不同的时区。
为了照顾到各地区的使用方便,又使其他地方的人容易将本地的时间换算到别的地方时间上去,有关国际会议决定将地球表面按经线从东到西,划成一个个区域,并且规定相邻区域的时间相差1小时。在同一区域内的东端和西端的人看到太阳升起的时间最多相差不过1小时。当人们跨过一个区域,就将自己的时钟校正1小时(向西减1小时,向东加1小时),跨过几个区域就加或减几小时。这样使用起来就很方便了。
现今全球共分为24个时区。实际上,常常一个国家或一个省份会同时跨着两个或更多时区,为了照顾到行政上的方便,常将一个国家或一个省份划在一起。所以,时区并不严格按南北直线来划分,而是按自然条件来划分。例如,中国幅员宽广,差不多跨了五个时区,但为了使用方便简单,实际上只以东八时区的标准时即北京时间为准。
时间单位
时间是物理学中的七个基本物理量之一。在国际单位制中,时间的基本单位是秒。除了秒之外,时间还有很多单位。常用的时间单位有年、月、日、小时、分、毫秒等。
以地球自转为基础的时间计量系统称为世界时系统。小时、日、月、年、世纪的时间计量则属于天文学中的历法范畴。
1.银河年:也称为宇宙年,是太阳系在轨道上绕着银河系中心公转一周的时间,估计在2.25亿至2.5亿“地球年”之间。
2.世纪:一个世纪是一百年,通常是指连续的一百年。
3.年:年,又称地球年、太阳年,一年通常是地球绕太阳公转一周的时间。一般而言,年的长度取为太阳在天球上沿黄道从某一定标点再回到同一定标点所经历的时间间隔。
4.季度:人们俗称的“季度”,就是把一年平均分成四份,按照春、夏、秋、冬的顺序一年可以分为四个季度,每个季度历时3个月。
5.月:月是历法中的一个时间单位。照理说,其长度应该与月球绕地球公转的自然轨道周期相当,但传统上都是以月相变化的周期作为一个月的长度,也就是一个月(太阴月)的长度是会合月(朔望月),大约是29.53日。
6.日:日是计量行星自转一周的时间单位。一个太阳日约等于24小时。
7.小时:小时不是时间在国际单位制中的基本单位,而是与国际单位制基本单位相协调的辅助时间单位。除闰秒外,一小时一般等于3600秒,或者60分钟,或者二十四分之一天。
8.分钟:一分钟等于60秒,或者六十分之一小时。
9.毫秒:毫秒是一种较为微小的时间单位,是一秒的千分之一。典型照相机的最短曝光时间为一毫秒。
3课后实践活动
[活动主题]
“收集发明计时工具的科学家的事例”实践活动
[活动目的]
进一步了解计时工具的重要性,感受科学家的伟大。
[活动方法]
1.利用网络或图书馆收集科学家的实例。
2.拍照并做好记录。
3.分类整理。
4.分享与交流。
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