《我的水鐘》教學設計

【教學目標】
科學概念:多種方法都可以提高水鐘的計時精度.
過程與方法:經(jīng)歷多次發(fā)現(xiàn)和明確問題,分析和解決問題,不斷改進優(yōu)化的水鐘的制作和改進的過程,學會用幾種方法去解決計時中出現(xiàn)的問題,提高水鐘的計時精度.
情感,態(tài)度,價值觀:小組能分工合作完成水鐘的改進;相信只要想出更多的辦法,水鐘的計時精度會得到更大的提高.
【教學重難點】
發(fā)現(xiàn)自制水鐘計時過程中的問題和提出改進設計的方法
【教學準備】
學生分組實驗準備:
一個滴漏,輸液器裝置(滴壺及部分輸液館),大小不同的杯子,盛有水的水槽,尺子,筆,醫(yī)用膠布,剪刀,紅墨水
2,教師實驗準備:一個改進型水鐘,課件
【教學過程】
(注:帶"★"號的部分為彈性教學環(huán)節(jié),根據(jù)學生發(fā)展情況逐步實施.)
一,制作一個水鐘
1,呈現(xiàn)滴漏裝置,杯子,筆,提出任務:
在每隔10秒鐘的水位處畫一條線,表示已經(jīng)過了10秒鐘,一共畫一分鐘的刻度.
2,課件呈現(xiàn)操作要求:
(1)在受水壺外壁貼上膠布;
倒干凈杯中的水;
堵住滴漏的出水口,再往滴漏中加滿水.
(2)開始后,水要連續(xù)流下去,每過10秒鐘,畫刻度的同學抓緊畫上記號.
(3)滴漏中的水流完后,不能加水,標刻度停止.(不滿10秒的不用畫線)
(4)注意分工,一人端著滴漏,另一人觀察水位畫刻度,其他同學監(jiān)督.
3,學生分組活動.
二,發(fā)現(xiàn)與明確問題
1,課件呈現(xiàn)測試水鐘的要求:先把杯子里的水倒干凈,滴漏中裝上水,用手堵住出水管.老師說開始,就放開堵住水管的手,讓水流入杯中.老師說停的時候,用手堵住管口,移開滴漏,讀出時間.
2,各組測試水鐘并匯報根據(jù)小組的水鐘測得的時間,教師公布實際時間.
3,師生共同分析產(chǎn)生時間差距的原因,討論解決問題的建議,方法,教師板書記錄.
分析與解決問題,不斷改進優(yōu)化
(根據(jù)學生的實際情況靈活組合)
探索改進因水位變化導致流速不均勻產(chǎn)生的計時不精確問題
1,聯(lián)系實際,出示醫(yī)院里的輸液裝置.簡單分析利用這個裝置為什么能保持水位不變.
學生嘗試在自制水鐘上加上這個裝置,并再貼膠布,畫刻度.
再次分小組檢測水鐘的計時精度.
學生匯報時間,教師記錄.和第一次進行比較,分析優(yōu)點.
水位保持不變,刻度均勻了,但對于不是整十秒的時間,還是須采用估算方法,所測時間與實際時間還存在著誤差.本環(huán)節(jié)即為經(jīng)歷不斷優(yōu)化設計,解決此問題的過程.
5,發(fā)現(xiàn)新問題:刻度均勻了,估算很方便.但由于是估算,還是帶來了誤差.能不能不用估算
探索改進因刻度線少而使計時不精確的問題
1,課件呈現(xiàn)操作提示:長的刻度線表示10秒,短的刻度表示5秒,再短一些的刻度表示1秒.
2,學生改進設計:用尺子和筆在膠布上畫出更密的刻度線,刻度間隔為1秒鐘.
3,檢測水鐘的計時精度,并交流,分析.
(檢測方法同二1,教學環(huán)節(jié)同前面的4)
4,發(fā)現(xiàn)新問題.
★彈性教學環(huán)節(jié):
1,引導發(fā)現(xiàn)問題:刻度線太密,沒有辦法看清楚,有沒有辦法讓1秒的刻度線之間的間隔更大一些
2,嘗試解決問題:用50毫升的量筒換掉大杯子再畫刻度,5秒鐘畫一次,然后用尺子把1秒鐘的刻度線畫出來.
再次檢測精度,發(fā)現(xiàn)可以獲得更高的精度.
4,發(fā)現(xiàn)新問題:測量時間太短,量筒很快就滿了,需要倒掉再繼續(xù)測量.
小組分工合作完成時間測量.
四,激發(fā)更深層次的探索欲望
1,教師展示一個改進型的水鐘,學生可以圍成一圈觀看,自由討論,水鐘好在哪里.
2,總結下課:老師的水鐘也還有很多需要改進的地方,打算回去后再改進,讓它精度更高,記錄時間更長,自動化程度更高.