4.2 用水计量时间（教学设计）- 2026-2027学年科学教科版六年级上册

用水计量时间 基本信息 【核心素养目标】 1. 科学观念：知道水位高低会改变水流速度，水位越高水流越快，水位下降水流变慢；知道保持水位恒定水流就能匀速流出，均匀流水可以稳定计量时间；知道古代多层铜壶滴漏通过持续补水稳定水位实现计时。 2. 科学思维：通过对比50毫升、100毫升、150毫升流水时长，推理水位与流速的定量关系；对比单层水瓶与四层铜壶滴漏，分析工程改良思路，建立控制变量、优化装置的工程思维。 3. 探究实践：独立完成打孔塑料瓶、测水流时长的分组实验，规范使用秒表、烧杯；多次重复实验收集数据、填写记录单，对比单次倒水与持续补水两种装置的水流差异。 4. 态度责任：感受古代水钟凝聚的劳动智慧，树立中华古代科技文化自信；养成多次重复实验、严谨记录数据的实证科学习惯，体会水流规律在现代医疗输液中的应用。 【教学重难点】 重点：认识水位高低影响水流速度，理解匀速流水才能精准计时；通过实验总结保持水位恒定是水流匀速的核心条件。 难点：理解四层铜壶滴漏多层补水、稳定水位的工程设计原理，区分单层容器与多层水钟计时精准度的差异。 教学过程 教学过程 教师活动 学生活动 环节一 激趣导入 引出新知 (4~5分钟) 复习旧知：我们已经知道日影、燃香、蜡烛可用来计时。提问这些计时工具有什么缺点。 引出新知：除此之外，人们还发明了用水计时的方法。用水计时的工具叫作水钟。（课本第108页） 出示元代铜壶滴漏图片，板书课题：用水计量时间。 【预设回答】“日晷阴天晚上不能用，燃香怕风、烧得不均匀。” 【关键问题】“古人是怎样设计水钟计时的？” 回顾日影、燃香、蜡烛计时的局限。 观察元代铜壶滴漏四层结构。 思考用水计时的原理。 环节二 聚焦 认识水钟 (4~5分钟) 出示聚焦：我们已经知道日影、燃香、蜡烛可用来计时，古人还发明了用水计时的方法，用水计时的工具叫作水钟。（课本第108页） 聚焦提问：古人是怎样设计水钟的呢？（课本第108页） 引导猜想：是不是所有流水都能均匀计时？ 【预设】“水位高水就流得快，水位低了就流得慢。” 【关键问题】“水流的速度是均匀的吗？” 齐读聚焦文字，理解水钟定义。 观察四层铜壶结构。 小组猜想水流快慢和水量的关系。 环节三 探索 观察水流速度 (5~6分钟) 布置任务：取一个透明塑料瓶，将其底部去掉，倒过来盛水，在瓶盖上扎一个直径约2毫米的小孔，让水从小孔中缓缓流出，仔细观察水流速度是否保持均匀。（课本第109页） 安全提醒：使用剪刀、扎孔器时请注意安全。（课本第109页） 巡视指导：引导学生观察水位下降时水流粗细的变化。 【预设】“水位高时水流粗、流得快，水位下降后水流变细变慢。” 【关键问题】“水流速度自始至终都一样吗？” 分组组装简易流水装置。 装满水持续流水，观察水流粗细变化。 记录观察到的现象。 环节四 探究 定量测水流 (5~6分钟) 布置任务：往刚才的瓶中倒入200毫升水，让水从小孔中流出，用烧杯接住流出的水，测量烧杯内的水积聚到50毫升用了多长时间。（课本第109页） 引导预测：预测烧杯内水积聚到100毫升、150毫升时，分别需要多长时间，再实际测量并记录。 发放记录单：组织学生填写《测量水流速度》记录单。 规范操作：用秒表计时，平视读取烧杯水量。 【预设】“流到100毫升比50毫升慢，水越来越少。” 【关键问题】“同样50毫升水，用时相同吗？” 小组分工操作、计时、记录。 完成50、100、150毫升的水流测量。 填写记录单，对比数据发现后50毫升耗时更长。 环节五 探究 匀速流水方法 (5~6分钟) 引导思考：怎样让每次流出50毫升水量的用时相同？介绍两种方法：把流出的水在瓶口倒回去重流；流水时不断从上面加水。（课本第110页） 介绍工具：为了控制水流的断和开，可夹上或取下止水夹。（课本第110页） 组织实验：把烧杯内的水全部重新倒回瓶子中，测量再次积聚到50毫升的用时，重复多次实验，观察测量结果是否相同。 发放记录单：填写《测量水流速度》多次实验记录单。 【预设】“一直往瓶里加水，水位不变，水流速度就一样。” 【关键问题】“怎样才能让水匀速地往下流？” 尝试倒回水和持续补水两种方法。 用止水夹控制水流，重复多次实验。 填写记录单，发现补水时每次用时基本相同。 环节六 研讨 解读多层水钟 (4~5分钟) 出示图片：观察古代的水钟，思考古人设计四层铜壶滴漏来计时的原因。（课本第111页） 讲解原理：上层不断向下一层补水，最下层水位始终保持稳定，水流匀速滴下计量时间。 组织研讨：用四层铜壶滴漏与用一个四倍大的铜壶滴漏来计时，哪个更准确？ 引导小结：多层铜壶持续补水稳定水位，水流均匀，计时更准。 【预设】“四层水壶保持水位不变，所以更准。” 【关键问题】“为什么多层水钟比单层大水壶准？” 对照动画梳理四层水壶的补水逻辑。 对比单层塑料瓶与多层铜壶的区别。 小组交流研讨结论。 环节七 拓展 输液中的匀速 (4~5分钟) 出示拓展：医生给病人输液的时候，药液滴下的速度是匀速的，这是怎样做到的？（课本第111页） 讲解原理：输液装置有高位储液，液面高度基本稳定，滴液匀速。 引导联系：输液匀速滴液用到了和水钟一样的保持水位恒定原理。 总结全课：只有保持水位恒定，水流才能匀速，才能用来计量时间。 【预设】“输液瓶里药水很多，位置高，滴得又稳又均匀。” 【关键问题】“输液器和水钟有什么相同原理？” 观察输液装置视频。 结合水钟知识解释输液匀速滴液原理。 回顾水流匀速计时的核心结论。 板书设计 用水计量时间 一、水流规律 水位高→流速快；水位低→流速慢 二、匀速流水条件：保持水位恒定 三、古代工具：四层铜壶滴漏（多层补水，稳定水位，计时精准） 四、生活应用：输液器（稳压匀速滴液） 学科网（北京）股份有限公司 $