4.1原子钟寻亲记 教学设计-2024-2025学年科学四年级下册大象版

大象版 四年级下册 《精确时间的步伐》单元 1.原子钟寻亲记 教学设计 单元 《精确时间的步伐》 课题 1.原子钟寻亲记 课时 1 核心 概念 12.技术、工程与社会 学习内容及要求 12.1 技术与工程创造了人造物，技术的核心是发明，工程的核心是建造 3～4年级②举例说明工具在生产和生活中的应用，知道使用工具可以更加便利、快捷和精确；学会使用常见的工具制作简单作品；拆装简单产品，了解产品的构造和特点。 12.2 技术和工程改变了人们的生产和生活 3～4年级③举例说出一些典型的技术（如交通技术、电力技术等）和工程（如高速铁路、发电站等）对人们生活的影响；尝试设计和制作某种产品的简化模型，并反映其中的部分科学原理。 教学目标 科学观念（对客观事物的总体认识） 科学思维（对客观事物的认识方式） 探究实践（科学探究能力 技术与工程实践能力 自主学习能力） 态度责任（科学态度 社会责任） 科学观念： 1.了解人类计时工具的发明和发展历史。 2.认识一些重要计时工具的原理及优缺点。 科学思维： 能举例说出一些计时工具所涉及的科学概念或原理。 探究实践： 1. 能收集计时工具的信息，并对这些信息进行比较与分类。 2. 在教师引导下，能反映一些计时工具的部分科学原理。 态度责任： 1.了解并意识到人类对产品不断改进以适应自己不断发展的需求，知道人类的需求是促进科学技术发展的关键因素。 2.激发研究计时工具的兴趣，表现出对计时工具发展历史中重要事件的发生原因、过程与结果的探究兴趣。 教学 重点 本课必须掌握的东西，如：科学原理需要掌握的，动手操作中需要掌握的等等。 1.了解人类计时工具的发明和发展历史。 2.认识一些重要计时工具的原理及优缺点。 教学 难点 学生难以掌握的东西，如：难理解什么？难操作什么？ 能收集计时工具的信息，并对这些信息进行比较与分类。 教学 准备 教师：收集计时工具的相关资料 学生：课前收集计时工具的相关资料 教学过程 教学环节 教学活动 设计思路 教学备注 一、导入新课（预设5分钟） 任务一：提出问题、导入新课 1.提出问题：出示图片，你知道这是什么吗？ 2.播放视频《原子钟》，初步认识原子钟。 3.导入新课：原子钟虽然看起来没有钟的样子，却是现在最为精确的计时工具。它很想了解一下自己的“家史”。这节课，我们跟随精确时间的步伐，一起开始原子钟的“探亲之旅”。 以陌生的图片导入，激发学生兴趣。 二、搜集证据（预设12分钟） 任务二：认识计时工具家族 1.提出问题：从古至今，人类发明了很多测定时间的工具。什么是最早的计时工具？它们又是怎样测量时间的呢？ 2.播放视频《计时工具家族》，初步了解多种计时工具。 3..认识计时工具家族 （1）原始人凭天空颜色的变化，以及太阳的光度来判断时间。 （2）日晷：人们发现了影子长度及方向会随着时间的变化而变化，于是发明了日晷来计时。 日晷，本义是指太阳的影子。现代的“日晷”指的是古代利用太阳的投影方向来测量时刻的一种计时仪器，又称“日规”。其原理就是利用太阳的投影方向来测定并划分时刻，通常由晷针（表针）和晷面（带刻度的表座）组成。 （3）水钟：水钟在中国又叫做“刻漏”、“漏壶”。根据等时性原理滴水记时有两种方法，一种是利用特殊容器记录把水漏完的时间（泄水型），另一种是底部不开口的容器，记录它用多少时间把水装满（受水型）。中国的水钟，最先是泄水型，后来泄水型与受水型同时并用或两者合一。 （4）蜡烛钟：蜡烛是我们日程生活熟悉的物品。蜡烛不仅仅可以用来照明，在古代，人们也把它当作时间测量工具，因为蜡烛在单位时间内燃烧的长度大致相同，所以古代的人们可以通过蜡烛燃烧的长度来计时。（香篆钟与此类似） （5）沙漏：沙漏的制造原理与水钟大体相同，它是根据流沙从一个容器漏到另一个容器的时间来计量时间。 （6）水运仪象台：水运仪象台是中国古代汉族天文学家发明的一种大型天文仪器，由北宋天文学家苏颂等人创建。它是集观测天象的浑仪、演示天象的浑象、计量时间的漏刻和报告时刻的机械装置于一体的综合性观测仪器。 播放视频《水运仪象台》，了解水运仪象台。 （7）摆钟：摆钟利用了单摆的等时性原理。摆钟运动靠的是重力和绳子的拉力，而摆动的周期仅仅取决于绳子的摆长和重力加速度。由于地球重力加速度固定，所以控制摆长可以调整摆动周期来计时。 （9）现代的计时工具：石英表、电子表、电话手表 石英表的工作原理是压电效应，其核心为石英晶体故得名石英表。 电子表的工作原理是电学振荡，使用液晶显示来显示时间等相关信息。 随着通信技术的发展，将“电话”的相关技术融入了电子手表中，也就有了现在的电话手表。 通过观看视频，学生对计时工具的种类有初步的了解，再通过教师逐个的讲解，学生对计时工具的家族会有更深刻的认识。 三、表达交流（预设8分钟） 任务三：计时工具展示会 1.小组合作，把收集到的某一计时工具的资料进行整理，归纳出原理、精确值、优缺点的相关信息。 2.小组代表向全班同学介绍某一计时工具，其他同学热很倾听，可以提出自己的问题。 在前面学习的基础上，学生再结合收集的资料来了解一些重要计时工具的原理及优缺点。 此环节教师要提醒学生从资料中提取关键信息。 四、处理信息（预设7分钟） 任务四：比较计时工具的工作特点 1.小组活动：比一比各种计时工具的最小精确值和工作特点，我们能发现什么？ 最小精确值是指工具可以测量出来的最小单位。单位越小，精确度越高。 2.比较不同计时工具的异同，尝试自定标准进行分类。 在了解计时工具原理及优缺点的基础上，通过对计时工具进行分类，可以检验学生对前面知识学习的掌握情况。 五、拓展延伸（预设3分钟） 任务五：认识生物钟 1.生物钟又称生理钟。它是生物体内的一种无形的“时钟”，实际上是生物体生命活动的内在节律性，它是由生物体内的时间结构所决定。它的正常与否关系着我们的身体健康。 2.为了我们生物钟的平衡，我们应该怎么做呢？ 按时睡觉不熬夜，一日三餐不可缺，保持良好的心态等方式有效保证生物钟的平衡。 通过了解生物钟，让学生意识到正常作息与生活规律的重要性。 六、练一练（预设5分钟） 一、填空题 1、最小精确值就是工具可以测量出来的____________。单位越小，精度______。 2、沙漏(沙钟)的优缺点是:__________比较准确。测量时间越长，越不准确。 3、原子钟虽然看起来没有钟的样子，却是现在最______的计时工具。 二、选择题 1.下列不属于计时工具的是( )。 A.摆钟 B.直尺 C.手表 2.下列计时工具中，测量得最精确的是( )。 A.秒表 B.沙漏 C.水钟 3.沙漏的工作特点是（ ） A.流沙计时 B.光影计时 C.机械计时 4.下列计时工具中，出现的时间最晚的是( )。 A.日晷 B.沙漏 C.原子钟 参考答案： 1.最小单位 2.越高 3.短时计时 4.精确 1.B 2.A 3.A 4.C 七、整理 老师指导学生进行材料的整理。 培养学生使用材料的好习惯。 八、板书设计 原子钟寻亲记 日晷、水钟、蜡烛钟、沙漏、水运仪象台 摆钟、石英表、电子表、电话手表、原子钟 学科网（北京）股份有限公司 $$