本课在本单元中起承上启下作用。本单元的主题是认识计时工具的发展。第一课的学习中,学生了解燃香钟受外界因素大,进而开始关注、研究水钟,但水钟的准确性和方便性有待提高,从而引导学生进阶到摆钟的研究,不断向前推进学生的认知思维。
本课内容分为两部分,第一部分是学生通过实验发现影响水流速度变化的主要因素。第二部分是学生通过观察古人利用流水计时的装置,结合自己的实验探究,理解这些装置计时的方法。观察水流速度的实验是本课最重要的探究活动。教科书要求学生在教师指导下,先初步观察瓶中流出的水流速度,再进一步观察测量同一装置中200毫升水流出50毫升水的用时,并且推测和实测流出第二个、第三个50毫升的用时。在学生通过实验对水流流动速度的认识进一步完善后,再结合教科书提供的古代“受水型”水钟的图片,研讨“古人如何保持水钟里的水以固定速度往下滴”。
本课首先回顾古代计时工具,出示教科书中的古代水钟图。提问:水真的可以用来计时吗?古人的水钟又是怎么来计时的呢?板书课题:用水计量时间。接着开始试验,观察水流的速度。教师首先演示,学生观察。紧接着学生实验,并交流研讨:水流是否以均匀的速度往下流?学生实验:测量并记录200毫升水中流出100毫升、150毫升需要的时间。汇总分析全班的数据,得出水流速度越来越慢。
在本节课中,实验部分非常重要,有一些实验细节值得注意,例如计时时间的开始,要让水中滴水时开始计时。水只能一次性加入,不能分多次加入,因此要掌握好接水的量与漏斗的大小,保证接水的量大于150毫升。
实验结束后,请同学分享自己的数据,思考为什么每个组的数据有差别?思考水流速度是否均匀?观察古代水钟的计时原理,思考怎样改进这个水钟?下一节课改进水钟。