探究水位高低和孔径大小的实验,学生会发现水流速度越来越慢,开始想到的是水量会影响,再引导他们说出不同水量在瓶中影响的是水位的高低,然后再探究是不是水位高低影响。我找了两个孔径基本一致的塑料瓶,控制不同水位,观察水流速度。实验没有让他们计时比较,但是由于孔径一样又无法直观对比水流速度。因此我用的是流出相同水量,谁先达到,谁的速度快的方法。同时在水中滴入墨水,这样两个实验同时进行,学生能很直观的对比发现水位越高,流速越快。
然后拿出另外一个小孔径塑料瓶,先让学生对比孔径大小,然后预测谁的速度快,再标好水位线,放相同水位的水,观察孔径大小对水流速度的影响。由于我准备的瓶子孔径差别较明显,学生很容易发现孔径大的流速快。最后引出水钟的思考问题:如果要制作一个能准确计量时间的水钟,如何保证水的流速均匀?学生会想到控制水位高度和孔径大小。
第三课我让他们自己思考,如何利用上面的实验材料控制水位不变的水钟,然后理由是什么。由他们自己想出来我再开启设计水钟的讲解。每个班基本上都能有同学想到把两个瓶子叠放起来的方法,但是关于控制水位高度不变这一点有争议。在了解了古代水钟的结构图后,他们很容易想到在下面的瓶子水位线上打一个溢水口,控制水位不变,但是也存在问题,如果只是打孔,溢出的水会流进下方的杯中,影响结果。让他们继续思考。第二个问题是两个瓶子水流的速度是否有要求,一样还是有差别。他们讨论后,我再出示书上的两种方案,让他们选择制作。