4.1 时间在流逝（教学设计）科学教科版六年级上册（新教材）

该小学科学教学设计聚焦“有规律变化的现象可计量时间”核心知识点，通过“没有钟表怎么办”情境激活前概念，联系古人利用太阳、燃香等自然现象计时，建立“计时密码”大概念，为单元学习搭建支架。 以“计时密码”统领教学，通过燃香实验引发数据差异认知冲突，培养科学思维，学生亲历观察记录推理过程提升探究实践能力，班级记录表串联单元学习，分层作业兼顾基础与拓展。帮助学生建构科学观念，培养严谨态度，为教师提供清晰教学流程和评价工具。

4.1《时间在流逝》教学设计 科学教科版六年级上册 一、素养目标与学情 （一）课标要求 《义务教育科学课程标准（2022年版）》在“技术与工程”领域明确指出： • 人们设计并制作各种工具来延长和拓展手和脑的功能；工具是一种物化的技术。 • 利用工具可以对事物进行精确测量；测量是重要的科学实践活动。 在“地球系统”领域指出：地球运动的规律可以被观察和测量，人们利用这些规律来计量时间。 本课对应课标“13.3 技术发明与工程实践”跨学科概念，要求学生理解“有规律变化的现象可以用来计量时间”这一核心思想。 （二）教材分析 本课是教科版六年级上册“计量时间”单元的起始课。本单元共7课，从认识自然计时方法到制作机械计时工具，逐步引导学生理解计时工具的发展脉络和科学原理。 本课承担两大核心任务： ① 建立单元大概念——“计时密码”：自然界中许多现象在不停地、有规律地发生着变化，人们可以根据这些有规律的变化来计量时间。 ② 激发探究兴趣——通过“燃香计时”实验，让学生亲历观察、记录、推理的过程，为后续学习水钟、摆钟等计时工具奠定基础。 （三）学情分析 维度 分析内容 已有认知 学生知道时间会流逝，能感知“一分钟”的大致长度；知道钟表可以计时，但对古人如何计时缺乏系统了解。 能力基础 具备基本的观察和记录能力，能使用秒表计时，但对“有规律的变化”与“计量时间”之间的逻辑关系理解不深。 思维特点 六年级学生处于具体运算阶段向形式运算阶段过渡期，需要借助实验操作和具体数据来发展抽象思维能力。 前概念诊断 部分学生可能认为“时间流逝速度会变快或变慢”（主观感受），需要引导区分“感觉”与“事实”。 （4） 教学目标 科学观念： ① 认识到自然界中许多现象（如太阳运动、燃香燃烧等）在不停地、有规律地发生着变化。 ② 理解“有规律变化的现象可以用来计量时间”这一核心概念（计时密码）。 科学思维： ① 能基于燃香实验数据进行比较、分析，发现各组数据差异并思考原因。② 能从实验现象中归纳推理出“时间流逝的特点”——匀速、不可逆。 科学实践： 1 能设计并执行“观察一炷香燃烧”的实验方案，准确记录各段燃烧时间。 ② 能运用表格整理数据，通过集体论证发现规律。 态度责任： ① 感受古人的计时智慧，产生对计时工具的探究兴趣。② 认识到精确测量的重要性，培养严谨的科学态度。 二、教学内容与资源 （一）教学重点 理解“有规律变化的现象可以用来计量时间”这一核心概念；通过燃香实验亲历观察、记录、推理的科学探究过程。 （二）教学难点 从各组燃香实验数据的差异中发现规律，区分“主观感觉”与“客观测量”，建构“时间匀速流逝”的科学认识。 （三）教学准备 类别 具体内容 教师准备 多媒体课件（含古人生活场景图、日晷/圭表图片/视频）、班级记录表（海报纸）、秒表、细香（20cm，10等份标记）、香座、打火机、计时器。 学生准备 学生活动手册、铅笔、直尺、秒表（小组共用）。 实验材料（每组） 细香1支（约20cm，已标记10等份）、香座1个、打火机1个（教师统一操作）、秒表1个、记录表1份。 板书准备 黑板/白板、彩色粉笔/马克笔、“计时密码”关键词卡片。 三、教学过程 板块一：感知时间——没有钟表怎么办？（约8分钟） 【环节目标】 激活学生关于时间感知的前概念，体会没有钟表时古人面临的困难，激发探究古人计时方法的兴趣。 【教学步骤】 （一）感受没有钟表的世界 1. 教师出示“古人一天的生活”场景图（日出而作、日落而息）。 （1）教师提问：“如果没有钟表和手机，你怎么知道现在是什么时间？” ① 预设学生回答：“看太阳的位置判断早晚。” ② 预设学生回答：“看天黑了就是晚上了，肚子饿了就是要吃饭了。” （2）教师追问：“古人没有钟表，他们怎么知道什么时候该做什么事？” ① 预设学生回答：“看太阳升起来就起床干活。” ② 预设学生回答：“公鸡打鸣就知道天亮了。” 2. 教师引导全班讨论：古人用哪些自然现象来判断时间？ （1）学生小组交流30秒后举手发言。 ① 预设：“太阳的位置、月亮圆缺、四季变化、花开花落……” （2）教师小结并板书：自然现象→有规律的变化→可以判断时间。 3. 教师过渡语：“古人不仅用自然现象来感知时间，还发明了更精确的计时工具。让我们一起追溯古人的智慧。” 【设计意图】 从生活经验出发激活前概念，通过“没有钟表”的假设情境让学生体会计时的必要性。此环节既是兴趣激发，也是学情摸底——了解学生对时间计量方法的初始认知水平。 板块二：追溯古人——搜集古人利用太阳计时的方法（约10分钟） 【环节目标】 通过资料搜集与集体交流，认识日晷和圭表两种典型的太阳计时工具，初步理解“利用有规律变化的现象计时”的原理。 【教学步骤】 （一）认识日晷 1. 教师出示北京故宫日晷图片及工作原理动画。 （1）教师提问：“日晷是怎么计时的？它利用了太阳的什么变化规律？” ① 预设学生回答：“晷针的影子会跟着太阳转动，影子指向哪里就是什么时间。” （2）教师补充讲解：日晷利用一天中日影方向有规律的变化来划分并测定时刻，根据两个时刻之间的间隔，可以计算出时长。 （二）认识圭表 1. 教师出示北京古观象台圭表图片及工作原理示意图。 （1）教师提问：“圭表和日晷有什么不同？它利用了太阳的什么变化规律？” ① 预设学生回答：“圭表是量影子长度的，不是量方向的。” （2）教师补充讲解：圭表利用一年内正午时分日影长度有规律的变化来推定四季和二十四节气。 （三）集体论证：古人计时的共同原理 1. 教师引导思考：“日晷和圭表虽然不同，但它们计时利用了哪些共同的特点？” （1）学生小组讨论1分钟后汇报。 ① 预设：“都是利用太阳和影子的关系。” ② 预设：“影子都在有规律地变化。” 2. 教师追问：“古人用太阳计时有什么不方便的地方？” ① 预设：“阴天看不到太阳就用不了了。” ② 预设：“晚上没有太阳也没法计时。” 3. 教师小结并板书：太阳运动→影子有规律变化→可以计量时间。但受天气限制。 （1）过渡提问：“阴天、夜晚怎么办？古人还有其他方法吗？让我们用实验来探索。” 【设计意图】 通过资料搜集和集体论证，让学生初步建构“有规律变化的现象可以计量时间”的认识。本环节通过师生对话和集体论证，让学生用证据支撑观点，逐步接近单元大概念。 板块三：燃香计时——观察“一炷香”的时间（约15分钟） 【环节目标】 亲历“观察一炷香燃烧”的实验过程，学会用表格记录数据，培养精确测量和如实记录的科学态度。 【教学步骤】 （一）明确实验方案 1. 教师出示实验材料：一支约20厘米长的细香，已分为十等份并做标记。 （1）教师提问：“如果要测量这炷香燃烧完需要多长时间，你会怎么设计实验？” ① 预设学生回答：“用秒表记录从点燃到烧完的时间。” ② 预设学生回答：“可以分段记录，比如每烧完一格记一次时间。” （2）教师引导优化方案：记录香燃烧到十分之一、十分之二、十分之三处的时刻，并推测燃烧完一炷香所需的时间。 （二）分组实验操作 1. 教师演示实验注意事项： （1）注意安全：教师统一点燃细香，学生观察记录，严禁触碰火焰。 （2）准确计时：从点燃瞬间开始计时，每到标记处立即记录秒表读数。 （3）如实记录：无论数据是否“好看”，都要如实填写。 2. 各小组开始实验，教师巡视指导。 （1）巡视要点： ① 秒表是否从点燃瞬间开始计时。 ② 读数时视线是否正对标记处。 ③ 数据是否如实记录。 （三）整理实验数据 1. 各组完成前三段（十分之一、十分之二、十分之三）记录后，推测“一炷香”燃完的时间。 （1）教师指导：将推测值填入记录表，并标注“推测”字样。 2. 各组将数据汇总到班级记录表（海报纸）。 （1）教师提醒：每组数据都要完整呈现，不筛选、不修改。 【设计意图】 燃香实验是本课核心探究活动。实验本身的操作并不复杂，但各组数据的差异将成为下一板块认知冲突的“伏笔”。同时，“如实记录”的要求培养科学态度，班级记录表将串联整个单元的学习证据。 板块四：认知冲突——各组数据不一致，时间流逝有什么特点？（约10分钟） 【环节目标】 通过对比各组燃香实验数据，发现数据差异，引发认知冲突，进而推理出时间流逝的特点——匀速、不可逆。 【教学步骤】 （一）发现数据差异 1. 教师展示班级记录表，引导全班观察。 （1）教师提问：“观察各组的数据，你发现了什么？” ① 预设学生回答：“每组烧完的时间不一样，有的快有的慢。” ② 预设学生回答：“同一组里，每一段燃烧的时间也不太一样。” （2）教师追问：“为什么各组的数据不完全相同？可能是什么原因造成的？” ① 预设：“可能是香粗细不一样。” ② 预设：“可能有风的影响。” ③ 预设：“计时的时候可能有点误差。” （二）思考时间流逝的特点 1. 教师引导深入思考：“虽然数据不完全相同，但有没有什么共同点？” （1）学生观察后交流。 ① 预设：“每段燃烧的时间大体接近。” ② 预设：“时间一直在走，不会停下来。” 2. 教师提问：“时间流逝有什么特点？” （1）引导学生从实验数据中归纳。 ① 预设：“时间是匀速流逝的，不会忽快忽慢。” ② 预设：“时间过去了就不会回来了。” （三）区分感觉与事实 1. 教师提问：“有时候我们觉得时间过得快（比如玩游戏），有时候觉得过得慢（比如等人），时间真的会变快变慢吗？” （1）学生讨论后汇报。 ① 预设：“时间没有变，是我们的感觉在变。” ② 预设：“时间一直是匀速的，不会因为我们的心情而改变。” 2. 教师小结并板书：时间匀速流逝，不可逆转。虽然测量可能有误差，但时间本身是稳定的。 【设计意图】 这是本课最关键的认知冲突环节。通过集体论证，学生从“数据不一致”走向“时间匀速流逝”的科学认识，同时区分了主观感觉与客观事实。 板块五：时间之思——提炼“计时密码”（约7分钟） 【环节目标】 总结全课，提炼单元大概念——“计时密码”：有规律变化的现象可以计量时间，并迁移到真实生活中。 【教学步骤】 （一）提炼“计时密码” 1. 教师引导回顾全课： （1）教师提问：“今天我们研究了哪些计时方法？它们有什么共同点？” ① 预设学生回答：“古人看太阳、看影子、燃香计时，都是利用了有规律的变化。” （2）教师追问：“所以，什么样的现象可以用来计量时间？” ① 预设学生回答：“有规律的、不停变化的现象。” 2. 教师揭示“计时密码”并板书： （1）核心结论：自然界中许多现象在不停地、有规律地发生着变化——人们可以根据这些有规律的变化来计量时间。这就是“计时密码”。 （二）迁移应用 1. 教师提问：“除了太阳、燃香，你还知道哪些计时密码？” （1）学生思考后交流。 ① 预设：“沙漏——沙子匀速往下流。” ② 预设：“心跳——有规律地跳动。” ③ 预设：“滴水——水一滴一滴匀速滴下来。” 2. 教师追问：“这些方法够精确吗？如果我们需要更精确地计时，该怎么办？” ① 预设：“需要发明更好的计时工具。” （1）教师过渡：“是的，这正是我们接下来几节课要研究的内容——从水钟到摆钟，人类是如何一步步发明更精确的计时工具的。” （三）填写班级记录表 1. 师生共同完善班级记录表，记录本课核心发现。 （1）记录内容：古人计时方法、燃香实验结论、“计时密码”核心概念。 2. 教师说明：这张班级记录表将贯穿整个单元，后续每节课都会补充新的发现。 （四）课堂总结 1. 教师总结：“今天我们破解了第一个‘计时密码’——有规律变化的现象可以计量时间。从古人看太阳、燃香计时，到我们将要学习的水钟、摆钟，人类对时间的计量越来越精确。希望同学们在接下来的学习中，继续保持探究的热情。” 【设计意图】 收尾环节回归大概念，用“计时密码”统领全课。通过追问“还有什么计时密码”，将课堂所学与后续单元内容衔接，同时班级记录表作为单元学习的“证据链”贯穿始终。研讨环节充分体现了“研讨是形成科学观念的重要实践过程”，学生在论证中建构核心概念。 四、学习评价设计 评价维度 评价内容 评价方式 评价标准 科学观念 能否说出“有规律变化的现象可以计量时间” 课堂提问、研讨发言 能用自己的语言准确表述“计时密码”核心概念 探究实践 能否准确完成燃香实验并如实记录数据。 实验记录表检查 数据记录完整、如实，能标注推测值 科学思维 能否从数据差异中发现规律并推理。 集体论证表现 能发现各组数据差异并分析原因，能归纳时间流逝特点 态度责任 是否积极参与讨论、如实记录。 课堂观察 认真参与实验，如实记录，积极发言 迁移应用 能否举出其他“计时密码”的例子 拓展提问 能举出2个以上有规律变化现象计时的实例 五、作业设计 层次 作业内容 设计意图 基础层 （必做） 完成学生活动手册中“一炷香的时间”记录表，补充完整实验数据。 巩固课堂实验技能，培养如实记录的科学态度。 提高层（选做） 查阅资料，了解古人还用过哪些计时方法（如沙漏、水钟），用图文结合的方式记录在活动手册上。 拓展对古人计时方法的了解，为后续水钟、摆钟课做铺垫。 拓展层 （挑战） 思考：如果让你设计一个能在夜晚使用的计时工具，你会怎么设计？画出设计图并写出原理。 培养创新思维，将“计时密码”概念迁移到新情境中。 【设计理念说明】 ① 大概念统领：以“计时密码”贯穿全课及整个单元。 ② 前概念诊断前置：板块一通过“没有钟表怎么办”摸底学生初始认知。 ③ 认知冲突阶梯设计：板块四利用各组燃香数据差异制造认知冲突。 ④ 问题链驱动思维进阶：从“怎么判断时间”到“时间有什么特点”层层递进。 ⑤ 集体论证用证据支撑：板块二、四均以数据和资料为证据展开论证。 ⑥ 迁移应用回应真实生活：板块五追问其他“计时密码”及夜晚计时方案。 ⑦ 班级记录表串联单元：从本课开始建立，贯穿整个“计量时间”单元。 1 学科网（北京）股份有限公司 $