【教学目标】
科学概念:多种方法都可以提高水钟的计时精度.
过程与方法:经历多次发现和明确问题,分析和解决问题,不断改进优化的水钟的制作和改进的过程,学会用几种方法去解决计时中出现的问题,提高水钟的计时精度.
情感,态度,价值观:小组能分工合作完成水钟的改进;相信只要想出更多的办法,水钟的计时精度会得到更大的提高.
【教学重难点】
发现自制水钟计时过程中的问题和提出改进设计的方法
【教学准备】
学生分组实验准备:
一个滴漏,输液器装置(滴壶及部分输液馆),大小不同的杯子,盛有水的水槽,尺子,笔,医用胶布,剪刀,红墨水
2,教师实验准备:一个改进型水钟,课件
【教学过程】
(注:带"★"号的部分为弹性教学环节,根据学生发展情况逐步实施.)
一,制作一个水钟
1,呈现滴漏装置,杯子,笔,提出任务:
在每隔10秒钟的水位处画一条线,表示已经过了10秒钟,一共画一分钟的刻度.
2,课件呈现操作要求:
(1)在受水壶外壁贴上胶布;
倒干净杯中的水;
堵住滴漏的出水口,再往滴漏中加满水.
(2)开始后,水要连续流下去,每过10秒钟,画刻度的同学抓紧画上记号.
(3)滴漏中的水流完后,不能加水,标刻度停止.(不满10秒的不用画线)
(4)注意分工,一人端着滴漏,另一人观察水位画刻度,其他同学监督.
3,学生分组活动.
二,发现与明确问题
1,课件呈现测试水钟的要求:先把杯子里的水倒干净,滴漏中装上水,用手堵住出水管.老师说开始,就放开堵住水管的手,让水流入杯中.老师说停的时候,用手堵住管口,移开滴漏,读出时间.
2,各组测试水钟并汇报根据小组的水钟测得的时间,教师公布实际时间.
3,师生共同分析产生时间差距的原因,讨论解决问题的建议,方法,教师板书记录.
分析与解决问题,不断改进优化
(根据学生的实际情况灵活组合)
探索改进因水位变化导致流速不均匀产生的计时不精确问题
1,联系实际,出示医院里的输液装置.简单分析利用这个装置为什么能保持水位不变.
学生尝试在自制水钟上加上这个装置,并再贴胶布,画刻度.
再次分小组检测水钟的计时精度.
学生汇报时间,教师记录.和第一次进行比较,分析优点.
水位保持不变,刻度均匀了,但对于不是整十秒的时间,还是须采用估算方法,所测时间与实际时间还存在着误差.本环节即为经历不断优化设计,解决此问题的过程.
5,发现新问题:刻度均匀了,估算很方便.但由于是估算,还是带来了误差.能不能不用估算
探索改进因刻度线少而使计时不精确的问题
1,课件呈现操作提示:长的刻度线表示10秒,短的刻度表示5秒,再短一些的刻度表示1秒.
2,学生改进设计:用尺子和笔在胶布上画出更密的刻度线,刻度间隔为1秒钟.
3,检测水钟的计时精度,并交流,分析.
(检测方法同二1,教学环节同前面的4)
4,发现新问题.
★弹性教学环节:
1,引导发现问题:刻度线太密,没有办法看清楚,有没有办法让1秒的刻度线之间的间隔更大一些
2,尝试解决问题:用50毫升的量筒换掉大杯子再画刻度,5秒钟画一次,然后用尺子把1秒钟的刻度线画出来.
再次检测精度,发现可以获得更高的精度.
4,发现新问题:测量时间太短,量筒很快就满了,需要倒掉再继续测量.
小组分工合作完成时间测量.
四,激发更深层次的探索欲望
1,教师展示一个改进型的水钟,学生可以围成一圈观看,自由讨论,水钟好在哪里.
2,总结下课:老师的水钟也还有很多需要改进的地方,打算回去后再改进,让它精度更高,记录时间更长,自动化程度更高.