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

做个水钟 基本信息 【核心素养目标】 1. 科学观念：知道水能以稳定速度流动时可用于计时；知道水位高度改变会改变水压、影响水滴下落速度；知道古代水钟分泄水型和受水型两类，稳水装置能保持水位恒定、保证水流匀速。 2. 科学思维：基于刻度均匀、误差不超过10秒的任务要求，推理出恒定水位、匀速滴水是制作水钟的核心条件；通过多次测试数据对比分析误差来源，推理改进装置的方法。 3. 探究实践：能根据任务独立绘制水钟设计草图，规范列出制作材料、操作步骤；熟练使用塑料瓶、热熔胶、秒表等工具组装水钟，完成刻度标定与三次计时测试，规范填写测试记录单。 4. 态度责任：感受我国古代青铜漏壶的科技智慧，树立中华古代科技文化自信；严谨对待多次重复测试、如实记录数据，培养精益求精的工程探究精神。 【教学重难点】 重点：认识泄水型、受水型水钟工作原理；完整完成水钟设计、制作、刻度标定、计时测试全流程；理解稳水装置控制匀速滴水的原理。 难点：理解水位变化改变水压、进而影响水流速度，明白稳水装置的设计意义；分析水钟计时误差来源并提出可行的改进方案。 教学过程 教学过程 教师活动 学生活动 环节一 激趣导入 引出任务 (4~5分钟) 复习引入：出示日晷、燃香图片，提问这些计时工具靠什么计时、有什么局限。 出示图片：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？（课本第112页） 出示资料：水钟在我国古代又叫刻漏、漏壶。（课本第112页） 板书课题：做个水钟。 【预设回答】“日晷用太阳影子，阴天不能用；燃香受风影响。” 【关键问题】“水也能用来计时吗？” 回顾前几课计时工具及局限。 观察汉代青铜漏壶。 思考水钟的计时原理。 环节二 聚焦 明确任务 (4~5分钟) 出示聚焦：水钟在我国古代又叫刻漏、漏壶，计时方法有泄水型和受水型两种。（课本第112页） 讲解类型：一种是利用特殊容器记录把水漏完的时间，叫作泄水型；另一种是在接水容器上记录它用多少时间把水装满，叫作受水型。（课本第112页） 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。（课本第112页） 引导思考：我们准备设计制作一个什么类型的水钟？用怎样的装置确保水的滴速均匀？（课本第112页） 【预设】“要让水滴得一样快，刻度才均匀。” 【关键问题】“怎样让水匀速往下滴？” 区分泄水型与受水型水钟。 齐读制作任务，明确计时要求。 小组讨论怎样让滴速均匀。 环节三 设计 制定方案 (5~6分钟) 引导设计：我们可以让水滴入透明瓶中，根据接水高度计量时间。（课本第113页） 讲解关键：制造水钟的关键是要组装一个能让水匀速滴漏的稳水装置。（课本第113页） 组织设计：用文字或图画的方式把我们的设计方案表示出来，填写水钟设计方案。 出示材料：铁架台、剪刀、美工刀、塑料瓶、工字钉、直尺、胶带、纸条、标记笔、秒表、热熔胶枪及胶棒、吸管。（课本第113页） 指导草图：设计草图要画出稳水结构，标明材料与步骤。 【预设】“我想用两个瓶子，上面瓶子保持水位，下面瓶子接水滴。” 【关键问题】“怎样组装一个稳水装置？” 小组讨论确定水钟类型与装置。 用文字或图画画出水钟设计方案。 梳理制作材料与操作步骤。 环节四 制作 加工组装 (5~6分钟) 组织制作：按照自己的设计方案，确定制作流程，加工组装我们的水钟。（课本第114页） 示范步骤：剪开两个塑料瓶，用工字钉给瓶盖打孔，在其中一个塑料瓶侧面用美工刀开孔插入吸管并用热熔胶固定防止漏水。 安全提醒：使用剪刀、扎孔器、热熔胶枪时请注意安全。（课本第114页） 巡视指导：指导学生正确组装，防止漏水。 【预设】“我们的装置滴得还挺匀的。” 【关键问题】“水滴得均匀吗？” 小组合作加工塑料瓶、打孔。 安装吸管稳水装置，用热熔胶固定。 组装并初步测试滴水情况。 环节五 测试 标定刻度 (5~6分钟) 组织测试：用秒表计时，在贴有纸条的半截塑料瓶身上标出1到10分钟的刻度，然后用胶带贴好防水。（课本第114页） 组织检验：用钟表测试自制的水钟计时是否准确。（课本第114页） 发放记录单：组织学生填写《自制水钟计时测试》记录单，重复测试三次，记录误差。 引导计算：计算每次计时误差，比较哪组计时更准。 【预设】“我们组的水钟和钟表差了几秒。” 【关键问题】“水钟计时准不准？误差有多大？” 用秒表标定1到10分钟的刻度。 用胶带贴好刻度防水。 用钟表测试水钟，填写测试记录单。 环节六 研讨 交流与启发 (4~5分钟) 组织交流：我们的哪些设计能够使水匀速滴下？（课本第115页） 引导比较：我们能从其他小组的方案中获得哪些启发？（课本第115页） 引导分析：吸管稳水层保持水位不变、水压稳定，滴速就均匀。 总结：水位恒定、水压稳定，水才能匀速滴下。 【预设】“我们的吸管装置让水位一直不变，滴得很匀。” 【关键问题】“为什么有的小组水钟更准？” 交流使水匀速滴下的设计。 观察其他组方案，借鉴改进思路。 总结稳水装置的作用。 环节七 拓展 小孔沉水碗 (4~5分钟) 出示拓展：在碗的底部打一个小孔，将其放入水中，也可以用来计时。（课本第115页） 讲解结构：观察小孔沉水碗的结构，思考它是如何设计的，以及这种设计应用了哪些科学知识。（课本第115页） 总结全课：只有水位恒定、水滴匀速，水钟才能精准计时。 【预设】“碗里慢慢进水，碗就慢慢下沉，可以看它沉多深计时。” 【关键问题】“沉水碗是靠什么原理计时的？” 观察小孔沉水碗计时装置。 思考沉水碗的设计原理。 回顾水钟制作与匀速滴水的结论。 板书设计 做个水钟 一、古代水钟：刻漏、漏壶 两类：泄水型（水位下降）、受水型（水位上升） 二、制作核心：匀速滴水 → 稳水装置（恒定水位→水压不变） 三、制作流程：设计→组装→标刻度→测试→改进 四、要求：计时10分钟 误差≤10秒 刻度均匀 学科网（北京）股份有限公司 $