小學五年級下冊科學《水鐘》課例

1、挖掘科學素養(yǎng)，運用自我構建，探究科學規(guī)律教科版小學五年級下冊第三單元時間的測量第3-4節(jié)課水鐘是依據(jù)教學單元中用水測量時間、做一只水鐘兩個教學內容進行整合加工，組合設計的一個更符合我班學生實際接受能力的相對獨立教學活動。 教學設計利用“流水”這一常見的自然現(xiàn)象，引導學生在“做”中“學”會制作并使用水鐘計時，無疑這對發(fā)展學生的探究能力是大有幫助的。同時，該教學設計從教學環(huán)節(jié)設置的邏輯性上看，儼然一幅十分縝密的態(tài)勢，尤其在其“滴漏”實驗環(huán)節(jié)中，從預測100毫升水流完所需時間到估計容器內積聚10毫升水所需時間，從測試容器內積聚50毫升水花費的時間到改變容器出水孔的大小分析花費時間的變化，從分析控制水

2、滴流出速度的方法到設計一個每分鐘滴60滴的滴漏等一組活動，足以看出射幾次教學活動的良苦用心。然而，正是過于追求認識路徑邏輯的嚴密性，導致忽略了兩點：其一，忽略了學生相應認識的超前性，畢竟對于該活動的對象五年級的學生來說，他們的生活經(jīng)驗和知識積累已遠遠超出了活動設計者所預想的情況；其二，忽略了該活動內容在整個單元教學中的地位。只要簡單地以本活動為中心環(huán)顧前后幾個教學活動內容，不難發(fā)現(xiàn)，在水鐘活動前后分別有蠟燭鐘和擺鐘兩個活動，從活動的性質看，它們都屬于利用自然事物制作計時儀器的活動，從活動設置的作用上看就應各有不同了：簡單地說，“水鐘”活動在單元教學中應發(fā)揮其“承上啟下”的作用。所謂“承上”是指

3、借用蠟燭鐘制作中發(fā)現(xiàn)的制作便捷技巧找規(guī)律，更快更好地完成水鐘制作；所謂“啟下”是指借用改變水鐘滴孔的大小控制流量多少的“變化”思想，引導學生有意無意地改變擺線的長短、擺錘的輕重去調整擺的擺動速度。 因此，我根據(jù)水鐘活動在單元教學中的地位和學生實際接受能力的特點，在結合本班學生實際情況下重新安排了教學活動。如果用幾個字來描述新的教學活動設計的脈絡，那就用我們倡導的對待科學的態(tài)度“愛科學學科學用科學”給予概括。所謂“愛”是指通過一定手段激發(fā)學生的探究興趣；所謂“學”是指教師引導學生掌握相應的方法；所謂“用”則是指學生獨立運用相應方法開展實踐活動。以下就從這三個方面對本課的實際教學活動給予介紹：一、

4、引導學生意識到流水也可能制成計時儀器，同時激發(fā)學生探究欲望，揭開活動序幕。師：在上一次制作蠟燭鐘的活動里，我們同學把一個原本普通的照明工具在想了一些辦法之后變成了一個可以計時的工具。今天老師想再提出幾種自然事物，看看它們和燃燒的蠟燭有什么聯(lián)系，行嗎？生（齊聲）：行！師：流動的沙、流動的水、燃燒的蚊香這三種事物和我們上次制作蠟燭鐘的蠟燭有相同點嗎？生：這些事物與蠟燭有相似點，它們都是根據(jù)時間規(guī)律變化的，比如燃燒的蚊香燃燒一厘米需要的時間是有規(guī)律的，不可能這一厘米燃燒需要三分鐘，下一厘米燃燒需要五分鐘。生：流到水池里的水會漸漸變多。師：這些自然事物都是有共同點的，隨著時間的流逝它們都會發(fā)生由多變少

5、或由少變多的變化。燃燒的蠟燭隨著時間的推移會發(fā)生變化，我們可以把蠟燭與時間聯(lián)系起來，找出它與時間聯(lián)系的規(guī)律，制成一個計時儀器，其他的自然事物，比如流動的水，是否也能制成計時儀器呢？如果利用流動的水作成計時儀器，你有什么想法呢？把你的想法和大家說一說。在這一部分的教學活動中教師主要做好三件事：第一件事，引導學生回顧前一次制作蠟燭鐘活動成功的秘訣找規(guī)律，為后面水鐘制作活動順利開展埋下“伏筆”。第二件事，引導學生分析熟悉的“沙漏”，它為什么可以計時，它怎樣計時，使學生進一步意識到自然變化的事物在找出其變化規(guī)律與時間的聯(lián)系后都可以做成計時儀器。第三件事，引導學生列舉類似于燃燒的蠟燭、流動的沙這樣會變化

6、的自然事物，同時分析利用流水制作計時儀器的可能性，并提出本課的主要活動內容制作水鐘。二、引導學生了解水鐘，分析制作材料的特點，初步確定制作方案。生：比如說一個像沙漏的水漏，它里面的水從一個地方流下去流完需要一個小時話，再倒過來等它流完就又是一個小時。生：把一個很大的空石頭扎一個洞，然后灌上水，看它流完要多少時間，比如它流完需要五分鐘，下一次灌上水等它流完就又是一個五分鐘。生：我準備好兩個喝完可樂的瓶子，先清洗一下兩個瓶子，把其中一個瓶子的瓶蓋用比較尖的物體開個洞，再把另一個瓶子也開個同樣大的小洞，接著把兩個瓶子瓶蓋對瓶蓋用透明膠連接起來，這就做好了一個計時工具。使用的時候，把瓶蓋打開灌上水，然

7、后固定好，先記下上面瓶子的水它一共的高度，然后再把它第一分鐘的高度記一下，再把它們兩個一減，就知道了一分鐘的高度是多少，按照這個高度做記號依次類推就可以用流水計時了。師：剛才三位同學在談到利用流水做計時儀器的時候，都有一個共同點，那就是把水放到一定的容器里，使它泄漏出來，泄漏到一定程度就知道過去了多少時間。現(xiàn)在我想和大家一起通過看資料的方式了解一下我們的老祖宗他們是怎樣利用流動的水制作計時儀器的。（學生分小組閱讀有關水鐘的圖文資料，教師進行簡要板書說明水鐘類型。）師：都了解了一下老祖宗做的水鐘，有什么發(fā)現(xiàn)向大家說一說。生：這幾個老祖宗做的水鐘都是從一個容器里滴水然后來計時。生：第一個水鐘是靠慢

8、慢的接水來推動齒輪和指針，然后就可以計時間了。師：其實資料中向大家介紹的三個老祖宗做的水鐘就是兩種類型：一種是受水型水鐘，就是水往容器里灌，通過水面的上升判斷時間過去了多少；另一種是瀉水型水鐘，它與受水型水鐘恰恰相反，水從容器里向外泄漏，通過水面的下降判斷時間過去了多少。今天我給同學也準備了一個小儀器，就是我們平常見過的飲料瓶，只不過我給這些飲料關瓶做了一些小“手腳”，把瓶子分割成了上下兩個部分，并且把瓶蓋開了一個小洞?，F(xiàn)在我把這些材料發(fā)給大家，請大家琢磨一下發(fā)給你們組的材料特點，它更適合做一種什么類型的水鐘呢？（學生自由選擇材料，通過外型觀察、向內灌水等途徑發(fā)現(xiàn)材料在外型規(guī)則程度、瓶口出水量

9、等方面的特點。）師：剛才大家都采用各種辦法琢磨了一下發(fā)給各自小組材料的特點，現(xiàn)在我想請一些同學到臺上來向大家介紹一下你們小組材料的特點，根據(jù)材料的特點它更適合于做什么類型的水鐘，該怎樣做呢？生：我們組的這個瓶子下面凹凸不平，我們先把水灌到一樣平的地方才開始計時，過一分鐘我們做一個記號，剩下的就可以依次類推。（學生描述同時教師采用簡單圖示在黑板上給予表示。）師：剛才這位同學介紹了他們組將怎樣做水鐘，關于他們的設計同學們有什么問題向她提出來嗎？生：我想知道你們組瓶子里的水是一滴一滴的流，還是一直流的。生：是一直流的。生：我想給他們組的設計提個建議，他們的水流得太快了，我想他們的瓶子一下子就會變滿的

10、。生：我們組的水原先流的是相當慢的，大概三、四秒鐘才滴一滴，后來我們把洞口鉆大了點，大概一分鐘水面只上升一厘米。師：在其他同學提出問題之前，我和大家都想明確一點，你們小組設計的這個水鐘究竟屬于哪種類型的水鐘？生：受水型的水鐘。師：那我這還有一個事很納悶，為什么你們組不利用這個瓶子設計一個瀉水型的水鐘呢？生：我們組的這個瓶子的上半部分好像是個倒過來的漏斗，它上面大下面小沒有什么規(guī)律，這樣制作瀉水型的水鐘不太方便。而下半部分除了底下凹凸不平外很大一部分有相同的地方，這樣的話制作受水型的水鐘很方便。師：關于這個水鐘的設計同學們還有什么要說的？如果沒有就請其他愿意介紹自己水鐘設計的同學上臺來介紹。生：

11、我們這個組的瓶子的外形和剛才那個組的差不多，不過我們組瓶蓋的洞眼很小，水流得很慢，五秒鐘才滴一滴，我們就可以用五秒鐘來算，12滴就是一分鐘，這就是我們數(shù)水滴的水鐘。（學生描述同時教師采用簡單文字在黑板上給予表示。）師：這個組的同學既不是受水型的水鐘也不是瀉水型的水鐘，而是根據(jù)自己材料的特點準備做一個數(shù)水滴的水鐘。關于這組的設計有什么問題要問他們的嗎？生：我覺得他們這樣的辦法太麻煩了，必須要一直守在旁邊數(shù)數(shù)才知道時間過去了多少，我建議他們先數(shù)一數(shù)一厘米高的水要滴多少滴水，然后算出時間來，以后的時間就可以依次類推了。生：看水面上升的高度可以用記號標出來，這樣便于更快的做出一個水鐘來。我建議他們把瓶

12、口改大一些，做一個受水型的水鐘。師：同學們剛才從實際運用是否方便對數(shù)水滴的水鐘提出了自己的建議和改進意見，還有哪些組的材料有不同特點，進行了水鐘制作設計的？生：我們組的材料和別的組都不一樣，它是由兩個瓶子組成的，上半部分和下半部分都很高，上半部分裝的水比別的組都要多，計量的時間也可以很長。師：根據(jù)你們組材料的特點，你認為做什么類型的水鐘更合適？生：我認為做一個受水型的水鐘比較好。師：向大家說一說你們的理由。生：我們下半部分的瓶子底部也是不規(guī)則的，我們也可以先把水灌到有規(guī)則的地方，然后開始計量時間。師：你們的設計應該說和第一個組設計是完全一樣的，讓我們一起來聽聽同學們的建議好嗎？生：我覺得他們做

13、一個瀉水型的水鐘要好一點，因為他們組的上半部分不像第一個組那樣那么小，它不僅可以裝很多的水，而且還很規(guī)則，便于計量時間。生：可以找一個木片子放在上半部分的瓶子里，灌上水后觀察一分鐘后它下降多少，就可以利用它來計時。（學生描述同時教師采用簡單圖畫在黑板上給予表示。）師：剛才幾位提建議的同學他們認為，可以把水灌到一定程度并做上記號，過一分鐘觀察，看它下降到哪，就在那再做一個記號，剩下的就可以依次類推畫刻度計時了。你們接受同學們的建議嗎？生：可以接受。 在這一部分的教學活動中應該指出的是，學生闡述了他們頭腦中利用流水制作計時儀器的想法后，教師指導學生認識古代利用流水制成的兩種類型的水鐘，引發(fā)學生對瀉

14、水型和受水型水鐘計時方式方法的理性思考。隨后借用古代水鐘設計思想的啟發(fā)，分發(fā)為學生事先準備好的容器，引導學生發(fā)現(xiàn)自己拿到材料的特點，思考如何根據(jù)材料特點既快又準地制作一個水鐘，并形成初步的制作方案。在這一部分的活動中，學生一開始就已經(jīng)接觸到了實驗材料進行實踐活動，教師這樣的處理有兩個好處：一是避免由于枯燥地進行活動設計引發(fā)學生的反感情緒，二是引導學生在實踐過程中通過不斷的“試誤”，去發(fā)現(xiàn)、去總結形成初步方案。三、引導學生間的相互探討，修正完善并實施方案。師：請同學們利用接下來的時間，根據(jù)自己材料的特點制作出符合自己材料特點的水鐘，我們可以比一比誰做得又快又精確。在制作成功后，請寫一份水鐘的使用

15、說明書，連同水鐘一起交到前臺上來。（學生利用尺、記號筆等工具制作水鐘，并撰寫使用說明書。）教師評選出三名制作優(yōu)勝者，并宣讀他們的制作說明（略）。師：誰來簡單評說一下自己或者是別人的制作水鐘情況？生：我們這個組和第二名的制作差不多，只是我們在使用說明上少了關于水面上升的規(guī)律說明，這也是我們應該注意到的地方。生：盡管我們在瓶子上畫了記號，但是我們沒有在使用說明上講清計時應該從哪里開始。師：同學們在今天制作水鐘的過程中不僅能借用上次制作蠟燭鐘發(fā)現(xiàn)的“找規(guī)律”的方法又快又準地制作水鐘，而且還能根據(jù)各自材料的特點制作出不同類型的水鐘，有些同學還能在制作中改變材料的特點，制作出滿足自己需要的水鐘。希望同學

16、們能把自己的成功經(jīng)驗帶到下一次的“擺鐘”活動中去。在學生作用于材料形成初步方案后，教師為學生營造一個民主氛圍濃厚的交流、評議、質疑的環(huán)境，邀請部分水鐘制作方案設計者在班級范圍內介紹他們的設計，并接受回答班級內同學提出的質疑，其目的只有一個，那就是形成大家認可的實施方案，同時借用可行的方案或方案中的思想，調整材料給予實施方案。此外，在這一部分的教學活動中，教師還可以安排給自制水鐘寫說明書，評議自己或他人的水鐘制作情況，開展水鐘計時精確程度比賽，做到“水鐘”活動善始善終。如何科學地籌劃科學課探究性學習活動？審視水鐘課堂教學及其活動設計，有四點值得反思：1從單元教學高度、科學素養(yǎng)訓練的角度組織教學，

17、實現(xiàn)科學教育的大手筆。本課教學如果就事論事地“教教材”，教師很可能制定這樣的目標：讓學生理解流水與時間的關系，并制作一只水鐘。如果教師站在單元教學的高度，恐怕不難發(fā)現(xiàn)，蠟燭鐘、水鐘、擺鐘是本單元的三個核心課程，它們所呈現(xiàn)的共同特征從活動設計任務上看應該是學會利用自然事物計量時間的方法和技巧，而這里的“方法”具體應該是指“找出自然變化事物與時間關系的規(guī)律”，這里所謂的“技巧”應該是指“尋找事物變化與時間關系規(guī)律的技巧”。如果教師在處理教材時能站在更高的角度，譬如科學世界觀、自然辯證法的高度去審視教材，可能又會產(chǎn)生通過實踐活動使學生意識到自然事物變化是有規(guī)律的，事物變化的規(guī)律是可以為人們所認識的想

18、法，也許還會產(chǎn)生通過活動培養(yǎng)學生克服困難找尋事物變化規(guī)律的想法?？傊?，教師在處理教材時只有站得高，才有可能看得遠，才有可能真正地全方位地培養(yǎng)學生?？茖W課程標準明確指出：“小學科學課程是以培養(yǎng)科學素養(yǎng)為宗旨的科學啟蒙課程”。何為“科學素養(yǎng)”？我想可以把它理解為對科學探究、科學態(tài)度、科學知識三者的整體認知，它既是科學與人文的結合，也是知識教育與能力培養(yǎng)的結合，它既是科學內容與科學過程的結合，也是現(xiàn)代科技與日常生活的結合?？梢哉f，如果片面地把握科學教學的目標，是不能全面體現(xiàn)該學科的學科性質的。教師也只有站在宏觀的角度“用教材教”，才可能實現(xiàn)科學教育的大手筆培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)。教師這樣的教學行為，可以用中國小學自然教學改革的鼻祖劉默耕老先生所說的一句話來概括：“出雖淺而寓意深，行雖微而旨趣遠”。2基于學生自我建構實施教學活動。本課教學，教師注重學生在自我原有知識經(jīng)驗基礎上建構新知識、新經(jīng)驗，從而發(fā)展自我：從利用蠟燭、流沙與時間的聯(lián)系到建立流水也能作為計時儀器的認識，從分析制作材料的特點，初步確定制作方案到修正完善并實施方案，每一環(huán)節(jié)都層層遞進，每一環(huán)節(jié)認識的產(chǎn)生都依賴于前一環(huán)節(jié)認識的結果。這樣處理一方面學生自我建構起來的認識牢固，另一方面學生一旦掌握了自我建構的方法，便于他進行自學，對于他今后開展更廣泛的學習提供更有力的基石。3突顯科學教育學科特點，區(qū)分于勞技課教學。在本課教