4.1 原子鐘尋親記教學(xué)設(shè)計

1、第四單元精確時間的步伐.原子鐘尋親記【教學(xué)分析】本課教學(xué)內(nèi)容屬于技術(shù)與工程領(lǐng)域，學(xué)習(xí)目標(biāo)包括：主要概念17.技術(shù)的核心是創(chuàng)造，是人們對自然的利用與改造。7.1知道一些著名工程師、 創(chuàng)造家的研究事跡，了解他們的設(shè)計和創(chuàng)造過 程。. 3-2知道使用工具可以更加精確 便利和快捷。主要概念18.工程技術(shù)的關(guān)鍵是設(shè)計，工程是運用科學(xué)和技術(shù)進(jìn)行設(shè)計 解 決實際問題和制造產(chǎn)品的活動。舉例說出，一項工程運用到的科學(xué)技術(shù)和原理，如汽車剎車系統(tǒng)的設(shè) 計中運用到的科學(xué)與技術(shù)。學(xué)生在本課主要經(jīng)歷對計時工具的資料收集與整理任務(wù)。而學(xué)生收集資料的 具體結(jié)果對本課任務(wù)的有效完成有一定的影響，教師需要在了解學(xué)生收集信息能 力

2、水平的基礎(chǔ)上進(jìn)行適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)。學(xué)生最終通過對所收集信息的交流展示比擬 分類等思維加工完成對技術(shù)的特點與意義的初步認(rèn)識?！窘虒W(xué)目標(biāo)】(1) 了解人類計時工具的創(chuàng)造和開展歷史，認(rèn)識重要儀器的原理、結(jié)構(gòu)與 功能及優(yōu)缺點。(2)收集計時工具的信息并對這些信息進(jìn)行比擬與分類，培養(yǎng)收集信息與 處理信息的科學(xué)探究能力；在認(rèn)識某種計時工具使用局限性的過程中，培養(yǎng)反省 思維的意識與習(xí)慣，培養(yǎng)反思評價能力。(3)激發(fā)研究計時工具的興趣，表現(xiàn)出對計時工具開展歷史中重要事件的 發(fā)生原因、過程與結(jié)果的探究興趣。(4) 了解并意識到人類對產(chǎn)品不斷改進(jìn)以適應(yīng)自己不斷開展的需求，知道 人類的需求是促進(jìn)科學(xué)技術(shù)開展的關(guān)鍵因素。教

3、學(xué)重點：認(rèn)識重要儀器的原理、結(jié)構(gòu)與功能及優(yōu)缺點。教學(xué)難點：培養(yǎng)反省思維的意識與習(xí)慣，培養(yǎng)反思評價能力?！窘虒W(xué)準(zhǔn)備】材料準(zhǔn)備：教師準(zhǔn)備：計時工具開展史相關(guān)課件，計時工具處理信息記錄單。學(xué)生準(zhǔn)備：課前收集計時工具的相關(guān)資料，初步了解計時工具的開展歷 史?；顒訄龅兀航淌摇！窘虒W(xué)過程】本課按照信息類課程的科學(xué)過程進(jìn)行組織：提出問題收集信息展示 信息處理信息得出結(jié)論。.童話導(dǎo)入，提出問題，初步了解計時工具開展史師：如果現(xiàn)在有人問你：現(xiàn)在是什么時間？你怎么獲得時間的信息呢？生：我可以看電子表知道時間。師：對，電子表是一種計時工具。你們還知道哪些計時工具？是怎么了解到 的？生：我還知道有水鐘，我媽媽曾經(jīng)給我

4、介紹過。生：我知道有全自動手表，我爸爸戴的就是那種表。生：我媽媽戴的是石英表。生：還有懷表，我在電影和賣計時工具的地方都看到過。生：還有日辱，我到上海玩時看到過。生：體育課上，老師給我們跑步計時用的秒表。師：這么多計時工具呀！誰知道世界上現(xiàn)在最精確最先進(jìn)的計時工具是什么 嗎？它叫原子鐘，雖然它看上去不像計時工具，但是它卻是當(dāng)今世界上最精確的 計時工具。原子鐘有一個愿望，想了解它們計時工具家族的成員和歷史，讓我們 和原子鐘一起穿越時空，來了解一下計時工具的開展歷史吧。（課件展示：原子鐘尋親記）師：從這段動畫片中你收集到了計時工具的哪些信息？生：我知道了人類很早就創(chuàng)造了計時工具，它叫日暑。生：人類

5、創(chuàng)造了很多計時工具，我最想研究水鐘了。生：我知道人類用過燃香和點蠟燭來計時。生：生：計時工具越來越好用了。師：好用的意思是什么？生：就是越來越準(zhǔn)。生：而且用起來越來越方便。生：.小組合作，展示交流，進(jìn)一步了解計時工具的特點師：課前同學(xué)們都收集了一些關(guān)于計時工具的資料，各小組先在組內(nèi)將收集 的資料交流一下，然后可以自己確定資料展示的順序，也可以選擇一兩種計時工 具的資料在全班進(jìn)行展示交流。（學(xué)生分組整理，教師深入各組了解學(xué)生分類的標(biāo)準(zhǔn)，并給予適當(dāng)指導(dǎo)）師：哪個組先展示一下你們整理好的資料？好，你們組給大家介紹一下吧!生：我們組收集到很多計時工具的圖片，有日皆 有沙漏、有水鐘、有水運 儀象臺 有法

6、國生產(chǎn)的自鳴式機械鐘 有20世紀(jì)人們戴的懷表、 有機械擺鐘、 有第一塊石英手表，還有原子鐘。師：了不起，收集到的圖片真多！他們一共收集了多少種計時工具？還有補 充的嗎？生：我們找到的機械鐘還有日本 德國的。師：這兩個組收集到的都是什么資料？生：計時工具圖片。師：還有哪個組想來展示一下？生：我們了解到日辱是人類最古老的計時工具，漏壺是擺脫了天文現(xiàn)象的計 時儀器?！八\儀象臺”是中國宋朝的機械師蘇頌在公元1088年創(chuàng)造的。第一 塊懷表是1511年，荷蘭人彼得亨萊茵制成的，但它只有時針而沒有分針和秒 針。擺鐘1656年產(chǎn)生于荷蘭天文學(xué)家、數(shù)學(xué)家克里斯蒂安惠更斯的實驗室內(nèi)。 第一塊石英手表叫“Seik

7、o Astron，是1969年由瑞士人創(chuàng)意 日本精工企業(yè)制 作的，其價格在當(dāng)時相當(dāng)于一部汽車。美國國家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究所的鈍原子鐘是目 前世界上最精確的計時工具，在3億年的時間內(nèi)的誤差不會超過1秒鐘。師：他們是按什么來整理資料的?生：是按計時工具出現(xiàn)的時間順序。生：我們給他們補充幾點：機械鐘的出現(xiàn)大大提高了時鐘的精確度。1350 年，第一座機械鬧鐘出現(xiàn)于德國，到16世紀(jì)初，意大利教堂中就響起了機械鐘 聲。1583年，伽利略發(fā)現(xiàn)單擺的等時性，這是時鐘歷史上的一大進(jìn)步。在前人 的研究基礎(chǔ)上，1656年，荷蘭天文學(xué)家、數(shù)學(xué)家惠更斯提出了單擺原理并制作 了第一座自擺鐘，從此，時鐘在一天內(nèi)的誤差可以以秒來計

8、算。在1762年，最 好的機械表已經(jīng)能夠到達(dá)每3天才差1秒鐘的精確程度。這樣的時鐘，即使在如 今的日常生活中也足夠用了。但在天文、物理等科學(xué)領(lǐng)域中，人們對時間精確度 的要求，卻并不以此為止境。師：他們補充了什么鐘的資料？生：機械鐘。師：你們覺得這種交流有什么好處？生：別人找到的資料，你就不要浪費時間再去找了。.處理信息，比擬與分類計時工具，發(fā)現(xiàn)工具的開展特點師：你們真棒！現(xiàn)在通過資料，你們對計時工具有更深了解了嗎？ 生：有！師：那，我來考考你。你們一共收集了多少種計時工具的資料？能按一定的 標(biāo)準(zhǔn)給它們分類嗎？（小組討論，然后匯報交流）生：我們一共收集了9種計時工具的資料。按時間可以分成兩大類，

9、第一類 是古代鐘，有日辱、沙漏、水鐘和水運儀象臺。第二類是近現(xiàn)代鐘，有機械鐘、 懷表、機械擺鐘、石英手表、 原子鐘。生：我們有不同的分法。我們把日喜、沙漏水鐘水運儀象臺分為一類, 這些計時工具材料都是用石頭、鐵針、沙子、水；我們把機械鐘、懷表、機械擺 鐘分為第二類，它們是機械鐘；第三類是石英手表；第四類是原子鐘。生：我認(rèn)為應(yīng)該把日辱單獨分為一類，因為它計時還需要陽光照射它；而沙 漏、水鐘、水運儀象臺就不需要。后面我們和他們分的一樣。師：把日辱分出來，你們同意他們做的修改嗎?生：同意。師：這是按什么分的？生：它們的計時原理不一樣。師：它們都是怎樣計時的？能簡單說說你的理解嗎?生：日智是利用太陽照

10、射時唇針投下的影子計時的。生：擺鐘是利用擺有規(guī)律的擺動來計時的。生：石英表是利用石英晶體有規(guī)律的震動計時的。師：如果我們將這些計時工具的最小精確值比一比，我們會有什么發(fā)現(xiàn)呢？ 可以小組先研究一下。生：我們發(fā)現(xiàn)計時工具的最小精確值越來越小。師：能具體說一說嗎？生：例如日暑的最小精確值是一刻鐘，就是現(xiàn)在的十五分鐘，而到了擺鐘就 到了 1秒了，而到了秒表就更小了。師：最小精確值越來越小有什么好處嗎？生：測出的時間更準(zhǔn)了。師：為什么人類能創(chuàng)造越來越準(zhǔn)的計時工具呢？生：有很多的創(chuàng)造家和科學(xué)家的貢獻(xiàn)。生：人類會積極動腦，會思考。生：師：課后同學(xué)們?nèi)绻袡C會可以到有關(guān)的博物館、科技場館再了解一些計時 工具的開展歷史，如果有新的發(fā)現(xiàn)請告訴大家?！窘虒W(xué)反思】本課開始以童話故事激趣，引導(dǎo)學(xué)生展開研究，然后放手讓學(xué)生小組合作討 論，將零亂無序的問題加以整理，