3、夜间的计时器

【教材理解】

“夜间的计时器”是第二单元“时间”的第三课时，本课教材安排了2个主要活动，5项具体活动内容。（见下表）

本课教学的目标：1、科学概念：古人还利用燃烧的蜡烛、流动的沙子、流动的水等制成计时的工具，因为它们的运动是有规律的。2、过程与方法：组织和指导学生在课堂教学过程中经历经历制作蜡烛钟并不断改进的过程；经历一个“制定方案——动手制作——不断改进”的活动过程。引导和推动学生开展对计时工具的探究实践活动，感受人类对时间的认识发展过程。3、情感态度与价值观：使学生意识到科学成果的产生是一个需要不断改进的过程。培养学生持之以恒、为获得一个精确实验结果不断进行研究的意志品质。

教材活动的结构：本节课是继上节课在发现太阳钟无法在夜间和阴天计时的情况下展开的，教材提示做个蜡烛钟。教材先直接提出问题“能不能用燃烧的蜡烛做成计时器”，然后引导学生讨论蜡烛钟的原理及制作方法，让学生经历一个“制定方案——动手制作——不断改进”的活动过程。

【课例】

●●教学设计

五年级下册2.3《夜间的计时器》

教学目标

1．组织和指导学生在有结构的活动中，获得关于蜡烛钟和时间有直接联系的丰富的直接认识。

2．组织和指导学生在课堂教学过程中经历经历制作蜡烛钟并不断改进的过程；经历一个“制定方案——动手制作——不断改进”的活动过程。

3．引导和推动学生开展对计时工具的探究实践活动，感受人类对时间的认识发展过程。

4、使学生意识到科学成果的产生是一个需要不断改进的过程。培养学生持之以恒、为获得一个精确实验结果不断进行研究的意志品质。

教学准备

分组：蜡烛、尺子、记号笔、一张记录纸、打火机、铁丝、棉线、螺帽、大头针等

演示：沙漏模型、水钟模型、蜡烛定时闹钟

教学时间：2课时

教学过程：

一、导入, 认识古代夜间的计时器

1、现在是几点钟？你们是怎样知道现在的时间的？

在钟表发明以前，古人是用什么方法来计时的？

2、古人晚上是用什么方法来计时的？（根据学生回答演示教具、ppt）

沙漏     ppt

老师做了一个,你们知道是用什么做的吗?

水钟    蜡烛钟     香钟

二、设计制作一个能计时5分钟的蜡烛钟（板书）

1、师介绍实验记录表

2、小组讨论设计方案，完成记录表，最快完成并且方案合理的先发材料。

3、交流设计方案

   测1次1分钟的长度就做出5分钟的蜡烛钟，科学吗？

   能肯定第2个一分钟烧到的蜡烛长度同前一分钟一样长吗？

   测5分钟的长度，就能肯定下一个5分钟也烧掉这么多吗？

   谁有好办法，怎样才能更准确？

   测2次比测一次准确，试验更多次数会更准确。但是上课时间有限，各组最多就试3次好吗？

4、各小组调整完善实验方案及实验注意事项，师分发实验材料。

5、制作蜡烛钟，表扬做的快且精美的组。

三、进一步改进蜡烛钟

1、  他们组的蜡烛钟做的又快又好，可是它们计时准确吗？

比一比那一组的蜡烛钟计时更准确。

各组同时点燃蜡烛，等蜡烛烧到2分钟刻度的位置，举手告诉老师并熄灭蜡烛。

给最准确的组奖励。

2、  小组竞赛，计时2分钟，看哪组的蜡烛钟计时最准确。

3、  怎样改进我们的蜡烛钟，使它计时更加准确？改进我们的蜡烛钟。

4、  小组竞赛，计时2分钟，看哪组的蜡烛钟计时最准确。

5、  改进我们的蜡烛钟。

6、  小组竞赛，计时2分钟，看哪组的蜡烛钟计时最准确。

要使我们的蜡烛钟更准确，还可以进一步的改进，有兴趣的小组回去后进一步研究。

7、  古人还在蜡烛钟的基础上，还设计了会报时的蜡烛钟

四、设计会报时的蜡烛计时闹钟

1、分组制作计时2分钟蜡烛计时闹钟

2、小组竞赛，计时2分钟，看哪组的蜡烛钟计时最准确。

3、改进我们的蜡烛计时闹钟

4、小组竞赛，计时2分钟，看哪组的蜡烛钟计时最准确。

五、小结

1、上了这节科学课，你有什么收获、有什么启示？

2、课后，你还想研究古代夜间的计时器吗？想做一个怎样的计时器？

●●教学实录：

内容：夜间的计时器

10：00师：现在几点？

师：你是怎么知道？

生：手表

生：电脑上

师：古时候，没有电脑、钟表，人们怎么计时？

生：应该月亮照在石板上，上面上一根木头，木头旁边有一些时间。

生：他们可能看太阳，升起来早晨，落下去，傍晚。

师：刚才那位同学说的那块石板是否这样？课件出示。

师：见过吗？

生：好像叫月盘。

师：利用太阳的影子来计时，名字叫日鬼（错别字）

师：到晚上，没有太阳，怎么计时呢？

课件：沙漏

生：沙漏

师：我带来了个沙漏，现做的，两个可乐瓶。计时两分种。

师：还认识其他的计时器。课件   名字叫水钟

师：老师也带来了一个，还需要什么？

生：水、尺

师：老师演示水钟，上升一格代表一分钟。

师：这儿还有一种，是什么。

生：蜡烛

师：这也是计时工具吗？用展台来看看这根蜡烛有什么不一样？

实物展示台，有刻度

师：你估计这是什么？

生：计时间

师：这根蜡烛能计时70分钟。

1008师：今天，我们也要来做一个夜间计时器。

生：蜡烛

师：蜡烛钟需要什么材料？

生：笔

师：可能需要很多的材料，做之前，需要什么材料，怎么做，需要注意些什么。讨论后再朗记录下来。哪一组先完成，老师就先发给材料。比一比，哪一组讨论得快，记录得快。

1000灯片：

任务：做一个计时5分钟的蜡烛钟

要求：刻度尽量准确  制作尽量美观

小组讨论记录。（11分）

1021师：有几组已经做完了，交流一下，并给他们一些建议。

交流记录内容

师：请学生上台并用投影仪。

生：任务一：做一个计时5分钟的蜡烛钟

l         我们的材料：记号笔、

l         我们的计划

1、  先烧一分钟看看要多少蜡烛

2、  然后再画出一根可以烧

师：你们先烧一分钟看看要多少，一分钟蜡烛烧多少，你们怎么知道？（重点提出这一难点问题，让学生在计划中写具体。）

1024师：各小组修整计划，再汇报。（1024——1026）

1026师：还有一件事，同学们说到要蜡烛，你们需要哪种蜡烛？（出示多种蜡烛）

如果选不好，最多可以拿两种，如果不合适，再还给老师。

师：计划调整好后，哪一组愿意再与大家交流。

生：汇报

计划：

先用手表来记一分钟蜡烛能烧多少时间

用心量同样的长度，并写上数字

再用塑料蜡烛固定

然后点燃蜡烛

师：对他们组的计划有什么意见？

生：他们小组与我们小组

师：我估计他们小组没有写，可能知道怎么做。比一比，哪一组的材料做得最准确。

有同学说要塑料，我没有准备，如果你铅笔盒里有，你可以用。我准备了这些材料，打火机、底座，玻璃的、橡皮泥。

1031请材料员来领取材料，（因为人数，老师让学生分批来领取材料）

师：拿到材料，就可以根据你的计划开始做了。如果计划中没有写出的，可以一边做一边修改计划。

学生活动，做一个蜡烛计时器。（1031—1046，共花时15分钟）

师：反馈哪一组做得最快，并出示小组制作的蜡烛。这个蜡烛钟做得是否准确呢？我也不知道。我们要比一比，烧2分钟，看哪一组做的钟最准确。再给大家3、4分钟。每组继续活动。（反馈其中做得比较快的一个小组，让其他小组抓紧时间，并告诉大家还要活动的时间，让学生心中有数，非常好！）

学生继续活动。

师：现在我用沙漏来计时，沙漏完了，我们活动就结束了。（用沙漏提醒学生还有2分钟的活动时间，很好。）

1046师：好了，沙漏告诉我们时间已经到了。

师：同时点燃蜡烛，计时2分钟，熄灭蜡烛。

师：2分钟计时，现在用蜡烛钟计时，如果你的蜡烛钟告诉你2分钟到了，便熄灭蜡烛，举手告诉老师。现在不看自己的手表，那就作弊。

生观察自己的蜡烛钟。

师拿钟表计时，并记录组号。

师：现在我来告诉大家你们组的成绩。并让记录员记录在记录单上。如：10组：2分12秒；5组：2分16秒

师：这是我们第一次比赛的成绩。你有什么想法？

生：我觉得我们可以标得更准。

师：怎样才能更准

生：标得再仔细些

生：标得太长了

师：还要比一次，有什么更好的办法？

生：标得再细一些

生：时间抓得不够准

师：眼睛看着刻度到了，没有及时告诉老师。

师：给大家3、4分钟，再比一次，看你们的钟能否更准一些。

学生修改自己小组的蜡烛钟。（1054--1058）

师：马上时间就要到了，你们组可以做好计时两分钟的准备了。

师：打火机准备5、4、3、2、1——点着

师：观察你们组的蜡烛钟，时间一到，立刻告诉我你们组的组号。记录小组组号。

师：没有参赛的蜡烛请熄灭。报小组时间。

师：谁来告诉我，这是怎么回事，有什么想法？

生：我们组比较准确

师：太快的小组有什么想法？

生：标得太淡了

生：吹得太急了

1104师：在古代时候，蜡烛钟有很多优点，除了照明、记时，还有一个功能，可以用来报时。2分钟到了，就会告诉大家。是否可以把桌上的蜡烛改成闹钟？

1105师：小组商量一下，并直接实验（1105—1120；花时15分钟）

学生讨论，并把讨论的闹钟画在记录表上。

1108师：老师这儿有棉线和铁丝。（为学生适时提供材料，帮助他们思考。）

1111师：我在第八组发现一个和书上不一样的设计，没有用到棉线，也没有用到铁丝。（一根大头针插入蜡烛中。）

师：我要表扬的，第八组有自己的想法。

学生继续活动

师：沙漏两分钟计时。最后还剩一分钟。

师：2分钟蜡烛闹钟比赛。

师：想一想，你们讲话，呼吸对蜡烛有没有影响？

师：时间一到，报时的方法还可改进：起立报出自己组号

1123师：有一组出现了两个，你们选择一个蜡烛闹钟。

生：第二个

师：报成绩。

师：什么原因？

生：刻度不标准

生：蜡烛有裂缝。

师：如果有时间，你是否还可以把蜡烛改进得更准确？

生：有！

师：如果你想再研究的话，课后研究。用最快的时间完成两道题。

1129师：写的东西，愿意和大家交流一下？

师：谁愿意，谁愿意？

生：上了今天的科学课，我们的启发，虽然我们失败了，但失败是成功之母，我们要做一个更精致的闹钟。

师：时间关系，我们不再交流。教材与记录表放在讲台上。

1130下课

【反思与建议】

由于太阳钟在阴雨天和夜晚不能测定时间，因而本课提出在夜间古代人们用哪些工具来计时？教材中提出了蜡烛钟、水钟、沙漏、滴漏等古代的计时工具，本课主要研究蜡烛钟的计时问题。

怎样利用蜡烛来计时呢，怎样来做一个蜡烛钟呢？这时首先要解决的问题。在教学中，我发现在这方面不存在困难，他们通过四人小组的合作能比较清晰地制定出做蜡烛钟的过程。首先是量出蜡烛的长度，接着测量出蜡烛一分钟燃烧的长度，最后以此为单位在蜡烛上标出刻度。虽然这样的过程很清晰，但缺少可操作性，因此在教学中必须把这些过程具体化可操作的要求。具体来讲主要包括以下几个方面：

蜡烛的长度怎么计算，怎样测量？蜡烛一分钟燃烧的长度该怎么测量？在实验时，四人小组该怎么分工才能比较精确的确定时间？燃烧的蜡烛该怎么拿？实验时还需要注意什么？

如果这些问题不解决，这些细节没有处理好，从结果上来说会影响实验的效果和正确性，降低实验的效率。从实验的过程来讲，学生真正设计实验的能力并没有得到培养，还是停留在粗浅的层面上。因此在教学中，当学生提出实验的方案以后，教师要进一步引导学生从以上几个方面提出问题并探讨解决的办法，这样的教学对于提高学生的实验能力相信是大有裨益的。从某种意义上来说，这从另一个侧面说明了细节决定成败，实验教学要关注细节。

另外，从教材的编排体系来看，学生先进行了10分钟的蜡烛钟实验研究，而后再反思自己实验中存在的问题，找出与钟表时间差异的原因。我认为教材这样编排具有一定的不足，因为造成10分钟蜡烛钟不准的主要原因是因为1分钟的预测不准，也就是单位量不准。在研究了10分钟的蜡烛钟之后再寻找不准的原因，有点得不偿失，学生也没有在制造蜡烛钟的过程中体验到成功带来的快乐。因此在教学中，我把教学的重点放在精确地测量出蜡烛1分钟燃烧的长度上，在讨论了上面列出的四个问题之后，学生开始实验研究，再交流各各组测得的长度，分析造成差异的原因，统一一分钟燃烧的长度，而后再制作蜡烛钟。这样的教学，使蜡烛钟的制作水到渠成，取得了良好的教学效果。

今天在505班教学1分钟蜡烛会燃烧多长时，我发现第八组把点燃的蜡烛横放着燃烧，蜡烛的火焰很大，燃烧的速度很快，很快把蜡烛烧完了。我当时想，这个组操作的方法不对。在交流1分钟蜡烛会燃烧多长时，这个组也跟其他组多个小组一样汇报蜡烛燃烧了3厘米。我一听，觉得这个数据有问题，这个组更改了实验的数据。于是，我问：“你们组蜡烛在1分钟里燃烧了3厘米？”四个学生都说是。嗨，还死不认账了。我继续问：“你们刚才实验时，蜡烛是不是横放着燃烧？”四人说是的。这时，有几个学生说了，“蜡烛横放着时，火焰会很大，蜡烛燃烧得很快，肯定不止3厘米的。”但是，这个组还是说是3厘米。我想这怎么办，还是以事实为依据，再来做一次实验。我问学生：“现在怎么办？”再拿一根蜡烛横着放燃烧一下。实验结果是4.8厘米。面对实验结果，这时一个组员说，他们只测了17秒时间。这时我就对学生说，“科学很重要的一条就是尊重事实，不更改实验的数据。”随后把这个组的数据从黑板上擦去。