4.3 《做个水钟》（教学设计）-2026-2027学年科学教科版六年级上册

该小学科学教学设计聚焦《做个水钟》，核心知识点为水钟的泄水型与受水型分类及“明确任务—制订方案—制作测试—交流改进”的工程设计流程。通过汉代青铜漏壶图片导入，承接上一课“水位恒定→水流匀速”原理，明确制作10分钟水钟的任务，搭建从科学原理到工程实践的学习支架。 此资料亮点在于构建完整工程实践链，学生全程参与设计方案、制作稳水装置、用秒表标定刻度及测试改进，培养科学思维与探究实践能力。提供详细材料清单与安全指导，助力教师高效教学，学生在动手与迭代中深化科学观念，提升解决实际问题的能力。

小学科学教科版（2026版）六年级上册第四单元《计量时间》 第3课《做个水钟》教学设计（2026新教材·六年级） 一、核心概念、内容与要求 核心概念：工程设计与物化——水钟是一种利用水的均匀流动来计量时间的装置。根据计时方式不同，水钟分为泄水型和受水型两种。设计并制作一个水钟需要经历“明确任务—制订方案—制作测试—交流改进”的完整工程流程。 内容与要求： 1． 明确任务：设计并制作一个用于计时10分钟的水钟，计时误差不超过10秒，时间刻度要均匀。 2． 制订方案：确定水钟类型（泄水型或受水型），设计确保水滴匀速的装置（稳水装置），确定指示时间刻度的方式。 3． 制作与测试：按照设计方案加工组装水钟，用秒表标出1～10分钟的刻度，用钟表测试计时准确性。 4． 交流与评价：分析哪些设计能使水匀速滴下，从其他小组方案中获得启发。 5． 了解水钟的两种类型：泄水型（记录水漏完的时间）和受水型（记录水装满的时间）。 二、教材分析 本课是《科学》六年级“计量时间”单元的第3课时。教材在第2课《用水计量时间》学生通过实验认识了水流速度与水位高度的关系、理解了保持水位恒定是水流匀速的关键之后，引导学生应用所学知识动手制作一个水钟。 教材从“让水从一个容器滴入另一个容器可用于计时，我们可以做一个类似的水钟吗？”切入，明确任务为“设计并制作一个用于计时10分钟的水钟”。探索活动包括：制订方案（确定水钟类型、设计稳水装置、确定刻度指示方式）；制作与测试（加工组装、标刻度、测试计时准确性）；交流与评价。教材提供了材料清单、操作步骤范例和记录单。拓展部分介绍了小孔沉水碗的计时原理。 本课强调工程设计的完整流程，培养学生在真实情境中应用科学知识解决问题的能力。 三、学情分析 六年级学生通过上一课的学习，已经理解“水位恒定→水流匀速”的核心原理，也知道了水钟的两种类型（泄水型、受水型）。他们对动手制作水钟有浓厚的兴趣，但在将设计方案转化为实际作品时可能会遇到困难：如何制作稳水装置、如何均匀标刻度、如何防止漏水等。本课需要教师提供制作范例和关键指导，同时鼓励小组合作、互相启发。由于课堂时间有限（40分钟），制作环节侧重于完成简易水钟的组装和初步测试，精细调试可延续到课后。 四、教学目标（四维表格） 维度 教学目标（用可观测行为动词表述） 科学观念 1. 能说出水钟分为泄水型和受水型两种类型，并能举例说明各自的特点。 2. 能说出制作水钟的关键是让水匀速滴漏，需要设计稳水装置保持水位恒定。 科学思维 1. 能根据任务要求（计时10分钟、误差≤10秒、刻度均匀），分析并选择合适的水钟设计方案。 2. 能通过测试发现水钟存在的问题，分析原因并提出改进方案。 探究实践 1. 能小组合作完成水钟的设计方案，包括水钟类型、稳水装置、刻度指示方式。 2. 能按照设计方案加工组装水钟，用秒表标出1～10分钟的刻度。 3. 能测试自制水钟的计时准确性，记录误差并分析原因。 态度责任 1. 在制作过程中认真操作，注意工具使用安全（剪刀、热熔胶枪等）。 2. 通过制作水钟，体会工程设计的流程和迭代改进的重要性。 五、教学重点与难点 教学重点：按照设计方案完成水钟的制作和刻度标定，测试计时准确性。 教学难点：设计并制作出能使水匀速滴漏的稳水装置，确保水钟在10分钟内计时误差不超过10秒。 六、教学准备 教具：多媒体课件（含水钟设计图范例、制作步骤演示、两种水钟类型对比图）、教师提前制作的简易水钟成品1个（示范用） 学具（每组）： 材料：透明塑料瓶（带瓶盖）2个、工字钉（或扎孔器）1个、直尺1把、胶带1卷、纸条（用于标刻度）1条、记号笔1支、秒表1个、烧杯（接水用）1个 工具：剪刀1把、美工刀1把（教师协助使用）、热熔胶枪及胶棒1套（可选） 七、教学过程 环节 时间 教师活动 学生活动 设计意图 情境导入 2分钟 展示汉代青铜漏壶图片。 提问：“上节课我们研究了水流速度的特点，也了解了古代水钟。今天我们要亲手做一个水钟！” 板书课题《做个水钟》。 出示教材“明确任务”：设计并制作一个用于计时10分钟的水钟，计时误差不超过10秒，时间刻度要均匀。 观察图片，明确制作任务和要求。 （从历史文物切入，明确工程任务。） 聚焦 1分钟 引导学生回顾两种水钟类型（泄水型和受水型）。 提问：“我们准备设计制作什么类型的水钟？用什么装置确保水的滴速均匀？采用什么方式指示时间刻度？” 回顾水钟类型，明确设计需要考虑的问题。 （聚焦设计方案的关键要素。） 探索 （环节1：设计方案） 10分钟 指导学生小组讨论并形成设计方案。 出示教材第107页的设计方案范例，引导学生思考： ①水钟类型（泄水型/受水型）； ②稳水装置（如何保持水位恒定）； ③刻度指示方式（在接水容器上标刻度）。 提示：设计稳水装置是关键——可以用两个瓶子，上面瓶子保持水位恒定，下面瓶子接水计时。 学生分组讨论后画出设计草图，列出所需材料和工具。 巡视指导，帮助完善方案。 小组讨论，确定水钟类型和稳水装置方案，画出设计草图，填写材料清单。 （将科学原理转化为工程方案，培养设计思维。） 探索 （环节2：制作与测试） 18分钟 指导学生按照设计方案制作水钟。 步骤参考： ①剪开两个塑料瓶（一个做稳水装置，一个做接水容器）； ②用工字钉给瓶盖打孔（孔径约2mm）；③组装并固定（用胶带或热熔胶连接），确保不漏水； ④往稳水装置中倒水，测试水滴是否匀速滴下； ⑤用秒表计时，在接水容器上标出1～10分钟的刻度（在纸条上画刻度后贴到瓶身防水）。 强调安全：使用美工刀、热熔胶枪时注意安全。 巡视指导，帮助解决漏水、刻度不匀等问题。 分组制作水钟，测试水滴速度，标定刻度，记录测试数据。 （动手实践，培养工程操作能力和合作精神。） 探索 （环节3：测试与记录） 4分钟 组织学生用钟表测试自制水钟的计时准确性。要求：用秒表计时10分钟，观察水钟显示的刻度是否与实际时间一致，记录误差。填写记录单（测试时间、实际时间、误差）。 测试水钟计时准确性，填写记录单。 （通过测试检验设计，培养实证意识。） 研讨 3分钟 组织讨论两个问题（教师给出提示）： ①我们的哪些设计能够使水匀速滴下？ 提示：稳水装置保持水位恒定、出水孔大小适当、装置密封不漏水等。 ②我们能从其他小组的方案中获得哪些启发？ 提示：其他小组的稳水装置设计、刻度标注方法、材料选择等。 讨论并交流，互相学习。 （通过交流分享，促进相互学习和改进。） 拓展 1分钟 出示小孔沉水碗图片。提问：“在碗的底部打一个小孔，将其放入水中，也可以用来计时。这种设计应用了哪些科学知识？”（浮力、水的匀速流动等）。鼓励课后查阅资料了解。 观察图片，思考原理。 （拓展视野，激发进一步探究兴趣。） 课堂总结 1分钟 总结：制作水钟需要经历“明确任务—制订方案—制作测试—交流改进”的工程流程；稳水装置是水钟准确计时的关键；工程设计中需要不断测试和改进。 回顾本课收获。 （强化工程思维。） 布置作业 1分钟 必做作业：①继续改进水钟，使其计时误差控制在10秒以内。②完成记录单“自制水钟计时测试”。选做作业：查阅资料，了解小孔沉水碗的计时原理，写一段介绍。 记录作业要求。 （延伸到课外，鼓励持续改进。） 八、板书设计 4.3做个水钟 一、任务要求 计时10分钟，误差≤10秒，刻度均匀 二、水钟类型 泄水型：记录水漏完的时间 受水型：记录水装满的时间 三、设计方案 稳水装置 → 保持水位恒定 → 水流匀速 刻度方式 → 纸条标刻度 → 贴瓶身防水 四、制作要点 瓶盖打孔（2mm）→ 组装密封 → 测试滴速 → 标定刻度 五、测试与改进 发现问题 → 分析原因 → 改进方案 九、教学反思 本课是工程实践课，学生从设计到制作全程参与，热情高涨。设计方案环节，大部分小组能根据上一课的知识设计出稳水装置（两个瓶子上下组合），并能画出清晰的设计草图。 制作过程中，瓶盖打孔和密封是难点——孔太大水流太快，孔太小水流太慢，需要反复调试；密封不严会导致漏水，影响水位恒定。 教师巡视指导，帮助学生解决实际问题。标定刻度环节，学生用秒表逐分钟标记，虽然耗时但加深了对“时间均匀性”的理解。测试发现，多数小组的水钟误差在15-20秒，未能达到10秒以内的要求，但这正好激发了改进的动力。 研讨中，学生能主动分享“我们的稳水装置密封不好导致水位下降”等经验教训。时间分配合理，制作环节充分。不足之处是热熔胶枪使用需提前培训，部分小组胶量过多影响美观和密封。 整体上，学生经历了完整的工程实践流程，体会了迭代改进的重要性。 十、课堂巩固练习 （一）填空题 1、水钟在我国古代又叫“________”或“________”。 参考答案： 刻漏；漏壶 2、水钟的两种类型是：记录水漏完时间的________型和记录水装满时间的________型。 参考答案： 泄水；受水 3、制作水钟的关键是要组装一个能让水________滴漏的“稳水装置”。 参考答案： 匀速 4、在水钟的接水容器上标刻度时，应该用________计时，逐分钟标记水位位置。 参考答案： 秒表 （二）选择题 1、下列水钟类型中，通过在接水容器上标刻度来计量时间的是（ ） A. 泄水型 B. 受水型 C. 燃香型 D. 日晷型 参考答案： B 2、制作水钟时，稳水装置的主要作用是（ ） A. 增加水的总量 B. 保持水位恒定，使水流匀速 C. 让水流动更快 D. 防止水溢出 参考答案： B 3、测试自制水钟时，发现10分钟计时误差为15秒，下列改进措施最有效的是（ ） A. 更换更大的塑料瓶 B. 改进稳水装置，使水位更恒定 C. 增加水的总量 D. 更换更细的出水孔 参考答案： B （三）判断题（正确打“√”，错误打“×”） 1、制作水钟只需要一个塑料瓶就够了，不需要稳水装置。（ ） 参考答案： × 2、受水型水钟是在接水容器上标注刻度来计量时间的。（ ） 参考答案： √ 3、水钟的刻度一旦标好就不能再修改了。（ ） 参考答案： × 4、使用热熔胶枪时要注意安全，避免烫伤。（ ） 参考答案： √ （四）课堂实验探究题 题目：小明小组制作了一个受水型水钟，测试时发现前5分钟刻度比较稀疏（水位上升慢），后5分钟刻度比较密集（水位上升快），导致10分钟计时误差较大。 （1）为什么前5分钟水位上升慢，后5分钟水位上升快？ （2）这种现象说明水滴的速度是均匀的吗？ （3）小明应该怎样改进水钟，使刻度均匀？ 参考答案： （1）因为随着接水容器中水量的增加，水位升高，但滴水速度并不恒定。可能是稳水装置没有保持水位恒定，导致滴水速度逐渐变化。 （2）不均匀。前5分钟滴水慢，后5分钟滴水快（或者反过来），说明水流速度不是匀速的。 （3）改进方法：①检查并改进稳水装置，确保上面容器的水位保持恒定；②检查出水孔是否被堵塞或大小不均匀；③调整稳水装置的出水孔大小，使水滴速度稳定；④确保装置密封，无漏水现象。 学科网（北京）股份有限公司 $