自然教案－2、5 時間的測量

第二章  觀察和測量
第五節  時間的測量

教材分析

時間的概念及應用在日常生活和自然科學的教學內容中都有涉及，在小學教學中學生已經有了一定的基礎。但本節內容要求學生還要進一步建立正確的時間觀，明確事件發展的快慢程度及事件發生的先后順序，學會動手操作使用鐘表、秒表及正確的讀數。

教材分析

一、授課思路與方法
⒈通過全班同學共同動手測量背一首詩歌、聽一段音樂，測量一本書的長度、用天平測量鐵塊的質量所用的時間，練習使用鐘表、秒表。用實驗數據和具體事例來分析時刻和時間間隔的具體含義，并及時適時地復習長度的測量、質量的測量的有關知識。
⒉可采用學生實驗及具體事例的分析、歸納、總結的啟發式教學。
二、課時安排
本節共安排1 課時。

教案實例

一、教學目標 
㈠認知目標
⒈了解時刻和時間間隔的含義。
⒉了解時間的單位及換算。
⒊介紹測量時間的工具。
㈡技能目標
提高學生的分析、解決問題的能力和培養實事求是的科學實驗態度。
㈢情感目標
通過介紹“我國的測時和報時在世界上已居領先地位”等實例介紹，培養學生樹立民族自豪感及對科學知識的熱愛。
二、教學重點與難點
⒈教學重點：時間的含義、時間的單位與換算
⒉教學難點 ：時刻和時間間隔的含義。
三、教具準備
錄音機、天平、鐵塊、作息時間表、鐘、表、自制時鐘示教板，學生每桌準備：刻度尺、鐘表、秒表。
四、教學過程 
㈠時間
⒈學生實驗：讓四位學生先后背同一首詩歌，進行競賽，全班同學用鐘表測量背一首詩歌所用的時間，比較哪個學生背得最快？并記錄最快同學所用的時間及起始時間和結束時間。
⒉教師用錄音機放一段音樂，全班同學用鐘表測量所用的時間、起始時間和結束時間。
⒊每組學生合作用刻度尺測量一本書的寬度，并記錄起始時間和結束時間及測量所用的時間。
⒋復習使用天平稱量鐵塊，每組學生練習一次，并記錄起始時間和結束時間及測量所用的時間，將結果填在表內：
實驗項目 開始時間 結果時間 操作時間 比較快慢 
背詩歌     
聽音樂     
測量書的寬度     
天平稱鐵塊質量     
分析：從表中大家已經看到：開始時間、結束時間與操
作時間指的都是時間，但它們所表述的含義不一樣。開始時間、結束時間指的都是某一時刻，而操作時間是指某一時間間隔。時刻與時間間隔，是我們生活中所常常碰到的。
讓學生繼續指出表中數據哪些屬于時刻？哪些屬于時間間隔？
出示學校作息時間表，分析本節課是8∶25分—9∶10分，其中8∶25、9∶10（出示時鐘示教板，邊講邊撥好時鐘指針）分別表示上課時間、下課時間，指的都是時刻，而 8∶25—9∶10相差45分鐘，即為時間間隔。
小結：時刻和時間間隔統稱為時間，故我們平時所說的時間有的是指時刻，有的是指時間間隔，要學會分辨。
讓學生自己舉例說明哪些是時刻，哪些是時間間隔。
討論：根據表中測量書的寬度的數據，投影學生記錄表，問哪組實驗開始比較早？為什么？哪組實驗結束比較遲？
學生討論后，得出結論：有了時刻概念，可對（同一時區）事件發生的前后有了一個共同的比較標準，可以協調我們的生活、學習、工作、交通等。
例：一開往杭州的汽車從8∶00出發，開往上海的汽車從8∶40出發，可得出開往杭州的汽車比開往上海的汽車出發要早。
討論：根據表中測量鐵塊質量的數據，投影學生記錄表，問哪組完成得快？能否將這些組操作快慢的先后次序排出？。
學生討論后，得出結論：有了時間間隔這個概念，可比較事物變化發展的快慢程度。例：從百米賽跑，甲用13.6秒,乙用13.1秒,丙用12.8秒，我們可以知道哪個同學跑得最快。
㈡時間的單位
任何具有周期性的運動都可以作為測量時間的標準。
舉例：
⑴意大利科學家伽利略發現了擺的等時性，就是以自己的脈搏跳動作為測時的標準。
⑵我國古代勞動人民發現日影的變化具有周期性，就利用日影制定了測量時刻的儀器    日晷儀來作為測量標準。
很久以前人類就以地球對太陽自轉一周的平均時間作為時間單位，稱一天（日），再把天分為小時（簡稱時、分、秒）。
小結：時間的單位：天、小時、分、秒。國際單位制中時間的主單位是秒。1天=24小時，1小時=60分，1分=60秒。
⑶練習單位換算：
1小時= 秒，150分鐘= 秒= 小時= 天
㈢測量時間的工具
要知道時刻和時間間隔的具體數據，需用工具進行測量。
⑴精確測量時刻的方法    天文的方法。
介紹我們平時在廣播、電視中收到的準確的報時，就是我國西安、上海天文臺用天文方法精確測定時刻后報出的，我國的測時和報時在世界上已居領先地位。
⑵日常生活中測定時間的工具有鐘、表、秒表等。
回憶表中數據的測定的過程，鐘、表測定實驗開始的時刻及結束的時刻，故鐘、表、指針或讀數顯示的是時刻，它的準確值達到秒，并由先后的兩次時刻差可求得時間間隔。而秒表只能測定時間間隔，其中機械秒表只能精確到0.1秒。
⑶更精確的計時儀器。
原子鐘誤差在300年內不超過1秒，田徑比賽用的電子計時器，準確值可達到0.01秒。
⑷小結
五、板書設計 

第五節  時間的測量
     
   時刻：比較事物發展的先后順序。
⒈時間
時間間隔：比較事物變化發展的快慢程度。
⒉時間主單位：秒。
⒊鐘、表測時刻。
⒋秒表測時間間隔。⒈時間
六、習題與解析
⒈隨堂練習
⑴下列各種說法中指時間間隔的是（   ）
(A)教師早上7∶00到校
(B)中央電視一臺新聞聯播節目從19點開始
(C)從杭州飛往北京的飛機于晚上20∶30到達目的地
(D)小王100米跑的比賽成績是11.7秒
⑵下列專門用來測定時間間隔的工具是（   ）
(A)鐘     (B)表    (C)秒表     (D)鬧鐘
⑶走時準確手表的秒針，一晝夜內轉過的圈數是（  ）
(A)24圈 (B)86400圈  (C)1440圈 (D)4320圈
⑷下列說法不正確的是（    ）
(A)任何具有周期性的運動都可以作為測量時間的標準
(B)鐘和表既能顯示時刻，又能通過計算得到時間間隔
(C)有了時刻的概念，可以比較事物變化發展的快慢程度
(D)1970年4月24日，我國第一顆人造衛星    東方紅發射成功，指時刻的事件
⒉課后作業 ：
⑸為測量甲同學唱一首歌的時間，乙同學共測量了3次，分別為10秒36、10秒33、10秒35，請問最接近真實值的時間是（   ）
    (A)10秒35  (B)10秒36 (C)10秒33  (D)10秒347
⑹完成時間單位的換算
24分36秒= 小時
14589秒= 時 分
10時= 分= 秒   
150分= 時= 秒
⒊參考答案：
⑴(D)  ⑵(C)  ⑶(C)  ⑷(C)  ⑸(A)  ⑹0.41 4.05 243 600 36000 2.5 9000
⒋簡要分析
⑶秒鐘轉過一圈就是1分，所以這道題的秒針一晝夜轉過的圈數等同于一晝夜等于幾分。一晝夜=24小時=24×60分=1440分，所以秒針轉過1440圈。
⑴最接近真實值的時間就是取其平均值

t1+t2+t3
t = ≈10秒34.7≈10秒35，所以選(A)
3
七、參考資料

宇宙時鐘
科學家已經發現了一種伴隨自身轉動按一定周期發射無線電波和X射線的中子星。通常，中子星產生的脈沖信號周期并不是絕對穩定的，它會隨著中子星自轉速度的逐漸變慢而更加緩慢地延長下去，除了這種平滑的變化之外，偶爾也會產生叫做“假信號”的周期波動，但是，有一種叫做“P5R1937+21”的中子星，它以1.6毫秒的周期發出脈沖信號，自1982年發現以來，不僅脈沖的周期極其穩定，而且連“假信號”也未曾觀測到。人們把這種中子星叫做“毫秒脈沖發生器”。由于它的脈沖周期穩定度極高，比地球上任何時鐘都精確得多，因此人們已經開始考慮將它用于計時方面，被稱為“宇宙時鐘”。