活动六：古代计时工具小讲堂 （教案）-2025-2026学年二年级下册数学西南大学版

该小学数学教案聚焦古代计时工具（日晷、漏刻等）的构造与计时原理，从已学钟表、时分秒知识切入，通过“古代无钟表如何计时”的提问及“看太阳”的生活经验导入，搭建新旧知识衔接的学习支架。 资料以学科融合为特色，结合动手实践（如制作简易日晷），引导学生用数学眼光观察日晷影子、漏刻水流等自然现象，用数学思维分析工具局限性与改进（如漏刻多级壶稳定水流）。既助学生感受古人智慧、激发探索兴趣，也为教师提供跨学科教学范例，丰富课堂活动。

《活动六：古代计时工具小讲堂》教学设计 一、教学内容与课标要求 表1 课程标准内容要求与解读分析 内容要求 本活动是西南大学版数学二年级下册 “综合与实践” 板块的重要内容，聚焦古代计时工具，旨在通过趣味探究、实物观察、动手操作等方式，带领学生认识日晷、漏刻、圭表、燃香计时等常见古代计时工具。活动中，学生将了解这些工具的基本构造和计时原理，感受古人的智慧，体会时间测量从粗略到精准的发展过程。同时，结合数学学科中 “时分秒” 的知识，引导学生建立时间概念，培养观察、思考和动手实践能力，让学生在探索中明白时间的宝贵，养成珍惜时间的好习惯。整个活动注重学科融合，将数学知识与历史文化有机结合，既丰富学生的认知，又激发学生对传统文化和科学探索的兴趣。 二、教学目标与教学重难点 知识与技能：学生能认识日晷、漏刻等常见古代计时工具，了解其基本构造和计时原理，能区分不同工具的计时特点，结合已学的时分秒知识，初步理解古代计时与现代计时的联系。 过程与方法：通过观察图片、实物模型、动手模拟等活动，培养学生观察、比较、归纳和动手实践的能力，学会用简单的语言描述古代计时工具的工作过程。 情感态度与价值观：感受古人的智慧和创造力，激发对传统文化和数学探索的兴趣，树立珍惜时间、合理安排时间的意识。 教学重点 认识日晷、漏刻等古代计时工具的构造和计时原理，理解古代计时方法的科学性和局限性。 教学难点 理解日晷利用太阳影子变化计时、漏刻利用水流等时性计时的原理，建立古代计时与现代计时之间的联系。 三、教学过程 同学们，在之前的学习中，我们已经认识了钟表，学会了认读时分秒，知道了 1 时 = 60 分，1 分 = 60 秒。我们每天起床、上学、吃饭、睡觉，都离不开时间的指引。那大家有没有想过，在没有钟表的古代，人们是怎么知道时间的呢？今天，就让我们一起走进古代计时工具小讲堂，探索古人计时的奥秘，感受古人的智慧吧！ 首先，老师想问问大家，你们平时判断时间，除了看钟表，还能通过什么？有的同学说看太阳，太阳升起就是早上，太阳落山就是傍晚，说得真好！其实，古人最早就是利用太阳来计时的，其中最具代表性的工具就是日晷。 大家看，这就是日晷的模型（展示日晷模型或图片）。仔细观察一下，日晷主要由两个部分组成，一个是圆圆的、刻着很多刻度的晷盘，另一个是立在晷盘中心，又细又长的晷针。晷盘就像我们钟表的表盘，上面的刻度代表着不同的时刻；晷针就像钟表的指针，不过它不会自己转动哦。那它是怎么计时的呢？ 秘密就藏在太阳的影子里。我们都知道，太阳东升西落，阳光照射下来，会在地面上形成影子。而且，随着太阳在天空中的位置变化，影子的方向和长短也会慢慢改变。日晷就是利用这个原理来计时的。在晴朗的白天，太阳光照在晷针上，晷针就会在晷盘上投下影子。影子指向晷盘上哪个刻度，就代表当时是什么时间。比如，当影子指向 “辰时” 的刻度，就说明是上午 7 点到 9 点；指向 “午时”，就是中午 11 点到 13 点。 不过，日晷是不是随时随地都能使用呢？大家开动小脑筋想一想。对啦，遇到阴天、下雨天，或者到了晚上没有太阳的时候，晷针就没办法形成影子了，这时候日晷就 “罢工” 啦。所以，日晷的使用受到天气和时间的限制，这就是它的局限性。但即便如此，日晷也是古人了不起的发明，它充分体现了古人善于观察自然、利用自然的智慧。 既然日晷有缺点，那古人又想出了什么办法来解决阴雨天和夜晚计时的问题呢？这就要说到我们的第二种古代计时工具 ——漏刻。漏刻也叫 “刻漏”，是一种利用水流来计时的工具，它的出现，弥补了日晷不能在夜间和阴雨天使用的不足。 大家看，漏刻的主要构造包括漏壶和箭尺（展示漏刻模型或图片）。漏壶是用来装水的容器，箭尺则是一根标有刻度的细长木杆或竹杆，垂直放在漏壶里。漏刻的计时原理是利用水流的等时性，什么是等时性呢？就是在相同的时间里，从漏壶的小孔里流出的水量是差不多的。 漏刻的使用方法有两种，一种是 “泄水型”，就是把水装进漏壶里，让水从壶底的小孔慢慢流出来。随着壶里的水越来越少，箭尺就会随着水位下降而慢慢下沉，箭尺上的刻度露出水面的部分越来越多，人们就可以通过读取箭尺上的刻度来判断时间。另一种是 “受水型”，和泄水型相反，它是让水一滴一滴流进一个空的漏壶里，随着壶里的水位上升，箭尺也跟着上升，同样通过刻度来计时。 漏刻的优点是不受天气和时间的影响，不管是阴天还是晚上，都能正常工作。但它也有小缺点，比如冬天天气冷，水可能会结冰，就没办法流水计时了；而且水流的速度还会受到漏壶里水位高低的影响，水位高的时候水流快一点，水位低的时候水流慢一点，这样就会影响计时的准确性。不过，古人也想到了改进的办法，比如发明多级漏壶，让水先流进一个缓冲壶，再流到计时壶里，这样就能让水流速度更稳定，计时也就更精准啦。 除了日晷和漏刻，古人还有很多有趣的计时方法，比如圭表。圭表其实和日晷有点像，也是利用太阳的影子来计时的，但它的功能更强大，不仅能计时，还能测定节气，比如春分、秋分、夏至、冬至。 圭表由两部分组成，表是一根垂直立在地面上的杆子，就像我们体育课上用的标杆；圭是一根平铺在地面上，和表垂直的石板或木板，上面刻着刻度。在正午的时候，太阳直射的角度最高，表的影子最短。古人发现，一年中，夏至这一天的正午，表的影子是最短的；而冬至这一天的正午，表的影子是最长的。通过测量表的影子的长短变化，古人不仅能知道正午的时间，还能推算出二十四节气，这对于农业生产非常重要，因为农民伯伯可以根据节气来安排播种和收割。 还有一种特别简单、在民间很流行的计时方法，就是燃香计时。大家在电视剧里可能见过，古人会点一根香，通过香燃烧的长度来判断时间。这种方法的原理很简单，就是因为香的质地比较均匀，燃烧的速度也比较稳定，所以在相同的时间里，香燃烧的长度是差不多的。 比如，古人会制作一种 “更香”，这种香的长度和燃烧时间是固定的，一根更香燃烧完需要一个时辰，也就是我们现在说的两个小时。在香上每隔一段距离就做一个标记，当香燃烧到标记的位置时，就代表过了一段时间。燃香计时的优点是制作简单、使用方便，不需要复杂的构造，适合普通百姓使用。但它的缺点也很明显，容易受到风吹、潮湿等环境因素的影响，燃烧速度会发生变化，计时精度比较低。 除了这些，还有一些比较特别的计时工具，比如沙漏。沙漏和漏刻的原理差不多，只不过把水换成了沙子，利用沙子的流动来计时。因为沙子不会像水一样结冰，所以在冬天也能使用，而且沙子的流动速度比水更稳定，计时也更准确。还有水运仪象台，这是北宋时期的一种大型天文计时仪器，集观测天象、计时报时等功能于一体，是古代计时工具的巅峰之作，充分体现了中国古代科技的发达。 讲了这么多古代计时工具，大家有没有发现，这些工具虽然构造不同、原理不同，但它们都有一个共同的特点，就是利用某种固定的、有规律的变化来计量时间。日晷利用太阳影子的变化，漏刻利用水流的变化，燃香计时利用香燃烧的变化，沙漏利用沙子流动的变化。这种思想，和我们现代钟表的计时原理是相通的。我们现在用的石英钟，是利用石英晶体的振动来计时；原子钟则是利用原子的振荡频率来计时，只不过现代科技让这些变化的规律更稳定、更精准，所以计时也就更准确啦。 接下来，我们来做一个小小的动手实践活动吧。请大家拿出准备好的硬纸板、小木棍、剪刀和胶水，我们一起来制作一个简易的日晷。首先，在硬纸板上画一个圆形，作为晷盘，然后在圆形的边缘均匀地画出刻度，代表不同的时刻。接着，把小木棍垂直粘在圆形的中心，作为晷针。这样，一个简易的日晷就做好啦。大家可以把它带到阳光下，观察一下不同时间里，小木棍的影子是不是会指向不同的刻度，亲身体验一下古人的计时方法。 在制作的过程中，大家有没有感受到古人的不容易？他们没有先进的科技，只能依靠对自然现象的仔细观察和反复实践，发明出这些实用的计时工具。这背后，是古人对生活的热爱，对科学的探索，更是他们无穷的智慧。 时间是看不见、摸不着的，但它却时时刻刻在我们身边流逝。古人通过发明各种计时工具，努力地把握时间、利用时间；我们现在有了更精准的钟表，更应该珍惜时间。每一分每一秒都很宝贵，上课的时候认真听讲，下课的时候好好休息，放学回家后按时完成作业，合理安排自己的时间，这样才能让我们的生活更充实、更有意义。 最后，老师想问问大家，今天的古代计时工具小讲堂，你们都学到了什么？有的同学说认识了日晷和漏刻，有的同学说知道了古人是怎么计时的，还有的同学说感受到了古人的智慧。大家说得都非常好！希望大家以后在生活中，不仅能看懂钟表上的时间，还能想起古人计时的有趣故事，更能养成珍惜时间的好习惯。 其实，关于古代计时工具，还有很多有趣的知识等着我们去探索。比如，不同的朝代，计时工具还有哪些不一样的地方？除了我们今天讲的这些，还有没有其他的计时方法？大家可以回家后和爸爸妈妈一起查一查资料，下节课我们再来一起分享。 第 2 页 共5 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $