师:同学们,今天我们学习五年级上册教科版科学第三单元第三课《我们的水钟》。学习前,要准备好五年级上册科学课本、科学活动手册、铅笔、橡皮擦、透明塑料瓶、剪刀、美工刀、工字钉、记号笔和计时器。本节课的学习目标有:知道水通过一定装置能在一定时间内以稳定速度下流,可用于计时;能用画图和文字描述的方法设计水钟方案;能利用剪刀、塑料瓶等简易工具和材料制作简易水钟;能通过控制水流速度使水钟计时更准确。通过上节课学习,我们知道水钟可以计时,那水钟是根据什么原理来计时的呢?
生:初始水位高度和孔径不变,流出相同水量所需时间一致,保持水位高度不变,水流速度不变。
师:回答得非常好,那水钟有哪两种类型呢?图片上各是什么类型的水钟?
生:水钟有泄水型和受水型两种类型。左边是泄水型,右边是受水型。
师:这节课我们来设计和制作一个计时10分钟的水钟,制作前要设计好方案,需要考虑哪些因素呢?
生:先要确定准备做一个什么类型的水钟,泄水型还是受水型?制作水钟需要哪些材料?怎样控制漏水的速度?如何标出刻度?怎样划分10分钟的时间刻度?
师:是的,首先要确定做泄水型还是受水型水钟,不同类型的水钟标记刻度不一样,泄水型水钟的刻度是从上往下标记,受水型水钟的刻度是从下往上标记。同学们思考好上面的问题,把设计方案通过画图和文字的方式记录在活动手册上。请同学们暂停视频,开始设计自己的水钟吧。同学们,设计方案做好了吗?我们来看看这两个设计图,都用图文并茂的方式展示了设计想法、样式、操作步骤,同时也能看出设计不同,所用材料也有所区别。接下来就要根据设计方案开始制作水钟,每个同学的设计方案可能不一样,但大概制作流程差不多。1. 裁剪塑料瓶,特别提醒,使用刀具时要注意安全。2. 用工字钉给瓶盖打孔。3. 组装并计时画刻度,也就是每过一分钟用黑色记号笔在塑料瓶上画一个刻度来标记水位,那画刻度时有什么需要注意的?
生:眼睛要与水位线在同一水平面上,还要注意水钟的类型,不同类型刻度线的画法不一样。
师:这位同学回答得很好,我们来看看受水型和泄水型水钟刻度线的画法。受水型水钟的刻度是从下往上标记的,泄水型水钟的刻度是从上往下标记的。有的同学为了节省时间,测量出一分钟滴漏的水的体积在瓶上的高度后,就把这个高度作为标准来分出2 - 10之间的刻度,这样做科学吗?为什么?
生:这样不科学,因为水位改变了,水流速度会随之改变,因此水钟的刻度是不均匀的。
师:回答得非常好,由于水位改变会造成水流速度改变,在制作过程中还有其他需要注意的吗?
生:我想打孔不能过大,也不能过小,孔过大会使水流速度过快,不到10分钟水就流完了。孔过小会导致水流速度变慢,水位上升过慢,刻度线会过密。
师:也就是孔的大小要适中。同学们都想得非常周到。这些都是我们在制作过程中需要注意的。下面我们一起来观看一段制作受水型水钟的视频。我们来制作一个受水型水钟,先将三个塑料瓶分别割开,用工字钉分别在两个瓶盖上扎一个孔,在其中一个瓶盖上堵上橡皮泥,然后往有橡皮泥的塑料瓶里倒水。把另一个有孔的塑料瓶套在它上面并倒水,然后将这个组合放置在敞口瓶子的上面,这样就组装好了。揭开橡皮泥的同时开始计时,每到1分钟,我们就在最下方的瓶子水位处做一次标记,以此类推,直到10分钟全部标记完成。水钟就这样制作好了,泄水型水钟又该怎样制作呢?我们一起来看看。我们来制作一个泄水型水钟,先将两个塑料瓶分别割开。然后用工字钉在其中一个瓶盖上扎一个孔,并堵上橡皮泥,倒置在敞口瓶子的上面,作为漏水装置。组装好后我们就可以往里面倒水了。倒好水,我们在初始位置标出第一个刻度,0分钟。揭开橡皮泥的同时开始计时,每到1分钟我们就在上方的瓶子的水位处做一次标记,以此类推,直到10分钟全部标记完成。水钟就这样制作好了,同学们看完了两种水钟制作的视频,你们有启发吗?接下来请同学们暂停视频,然后根据自己的设计方案开始制作吧。再次提醒,使用刀具时一定要注意安全。同学们,你们的水钟做好了吗?那该如何评价水钟做得好不好呢?有哪些评价标准?
