資源簡介

五年級上冊第三單元《計量時間》單元作業設計
基本 信息 學科 年級 學期 教材版本 單元名稱
科學 五年級 第一學期 教科版 計量時間
單 元 組織方式 自然單元 □重組單元
課時信息 序號 課時名稱 對應教材內容
1 第三單元第1課 時間在流逝
2 第三單元第2課 用水計量時間
3 第三單元第3課 我們的水鐘
4 第三單元第4課 機械擺鐘
5 第三單元第5課 擺的快慢
6 第三單元第6課 制作鐘擺
7 第三單元第7課 計量時間和我們的生活
二、單元分析
（一）課標要求
學習內容 5--6年級學習目標
計時工具的發展對人 類的影響。 知道重大的發明和技術會給人類社會發展帶來的深遠 影響和變化。
模擬設計和制作水鐘 擺鐘等計時工具。 、 將自己簡單的創意轉化為模型或實物。
制作、改進可以實際計 時的工具。 簡單評估完成一個產品或系統的可行性，預想使用效 果。
（二）教材分析
知識框架
計量時間
內在邏輯分析
時間在流逝用水計量時間我們的水鐘
機械擺鐘
擺的快慢制作鐘擺
計量時間和我們的生活
本單元學習計時工具的發展史是與整個人類文明發展史同步的。首先簡要了解一些古代計時方法，然后開展“一炷香”時間的研究。這項研究為后續整個單元的研究提供了基本的研究方法：觀測事物在一段時間內的運動變化所需的時間是否一致。學生在認識燃香鐘并了解燃香鐘受外界因素影響的局限性的基礎上，進而開始關注、研究水鐘。學生在對水流特點認識的基礎上，開始設計制作自己的水鐘。通過研究擺鐘，進一步提高計時的精確性。學生討論、預測并且實驗驗證哪些因素影響擺的擺動速度，學生將設計制作一個單擺。學生回顧本單元探究過的幾種計時工具，調查比較人類計時工具的演變，歸納并初步發現自然界一些周期性運動的事物可用于計時。引導學生關注計時和我們生活的關系，舉例說明精確計時對我們生活的重要性，以及計時不精確可能導致的嚴重后果。最后，期望學生將所學用于生活實踐，在實際生活中關注計時，珍惜時間，準確用時。
（三）學情分析
基礎知識：同學們在一、二年級的數學課上已經認識過鐘表，在三年級的道德與法治課也學習過《時間的奧秘》一課，對時間的認識已經積累了一定的經驗。
能力水平：伴隨著年齡的增加，五年級的學生對人類文明的發展史已經有了基本的了解，但對計時工具的發展了解還不全面。已經知道了工程和技術產品能夠改變生產和生活，體會到了使用工具的優越性，但設計和制作工具的能力還有待提高。
生活經驗：在平時的生活中也經常見到或者用到時間的計量工具，比如擺鐘、手機、電話手表、鬧鐘等。所以同學們對本單元已經有了良好的前概念。
三、單元學習目標
學生在本單元的學習中，要大致了解人類計時工具發展的幾個比較典型的階段： 燃香鐘→水鐘→擺鐘。學生要學會觀察、研究這些不同計時工具的差異性，以及保障計時準確的科學原理。當學生回顧整理整個單元的研究時，可以清晰地認識到：具有
一定周期性運動的事物可用于計時。
依據《課程標準的要求》，結合對學生教材分析的結果和重新整合教學內容，確定本單元以下學習目標。
科學概念目標
燃香、水流在一定情況下勻速變化，單擺具有等時性。這些具有周期性運動特點的事物可以用來計時。
計時工具準確性的提高主要依靠設計、材料等的改進。科學探究目標
能觀察和記錄燃香長度變化的信息。
能辨別和控制實驗中的可變因素。
能預測和測試怎樣改變一個可變因素從而影響實驗結果。
能解釋結果并能總結可變因素是如何改變、影響實驗結果的。會用圖表等記錄、整理、交流信息。
會設計、制作和改進“水鐘”“擺鐘”等簡易計時器。能通過閱讀和研究科學資料來獲取更多的信息。
科學態度目標
發展探究時間以及計時工具的興趣。意識到重復實驗證實結果的重要性。
欣賞前人在測量時間和解釋自然現象方面所做的貢獻。初步體驗到科學技術與人們生活的密切關系。
科學、技術、社會與環境目標
體會社會的需求是計時工具發展的動力。
體會計時技術的發展和應用影響著社會發展。
意識到人們一直在尋求精確的計時方法。隨著科學和技術的發展，人們制作的計時工具越來越精確。
單元詞匯
日晷：又稱“日規”，是中國古代利用日影變化測定時刻的天文儀器，通常由晷針和晷盤（帶刻度的表座）組成。利用日晷計時的方法是人類在計時領域的重大發明， 這項發明被人類沿用達幾千年之久。
水鐘：水鐘在中國又稱“刻漏”“漏壺”。根據等時性原理，滴水計時有兩種方法：一種是利用特殊容器記錄水漏完的時間（泄水型）；另一種是底部不開口的容器，記錄它用多少時間把水裝滿（受水型）。中國的水鐘，最早是泄水型，后來泄水型與受水型同時并用或兩者合一。自公元 85 年左右，浮子上裝有漏箭的受水型漏壺逐漸流行，并被廣泛使用。宋代蘇頌研制的水運儀象臺，是當時世界上最先進的計時儀器。
擺鐘：擺鐘是一種時鐘，發明于17世紀中葉，是根據單擺定律制造的。擺鐘用擺錘控制其他機件，使鐘走得快慢均勻，一般能報點，并由發條提供能量使其擺動。
鐘擺：時鐘機件的一部分，是根據單擺原理制成的，常用于調節時鐘或其他機械的運動件。
四、單元作業目標
本單元的主題是關于人類計時工具的發展，計時工具貼近學生的生活。因此本單元的作業目標緊緊圍繞著計時工具的發展史展開。設計如下：
基礎型目標：
能搜集古人計時方法的資料并進行交流。
能觀測并記錄燃香時間的相關數據。
能就“蠟燭可以計時嗎”這一問題結合實驗進行討論，表達自己的觀點。
了解不同的時代有不同的計時工具。
能通過實驗發現影響水流速度變化的主要因素。
能通過觀察古人利用流水計時的裝置，結合自己的實驗探究，理解這些裝置計時的方法。
了解社會的發展會帶動計時工具的進步。
能較準確地重復觀測鐘擺及自制擺每分鐘的擺動次數。
能根據鐘擺的特點動手制作一個單擺。
了解社會的需求是科學技術發展的動力。
能根據已有的實驗現象推測擺的擺動快慢與什么因素有關。
能有效開展改變擺錘質量、擺繩長度對擺的快慢是否產生影響的實驗研究。能對實驗的結果進行分析，并能根據分析進行預測。
初步意識到獲得精確的測量結果是需要反復測量的。
意識到在實驗中細心觀察并發現新的問題是很重要的。
了解人類的好奇心是科學技術發展的動力。
認識到人類設計不同的計時工具來滿足不同的用途和需求。
認識到科技的進步能更好地造福人類。
意識到科學技術的發展和應用影響著社會的發展。拓展型目標：
能運用畫圖和文字描述的方法設計制作水鐘的方案。
能利用剪刀、塑料瓶等簡單工具和材料制作一個簡易的水鐘。
能在實際運用過程中對自己的設計方案進行改進。
能根據鐘擺的特點動手制作一個單擺。
能在真實的情境中研究擺繩長度如何影響擺動快慢，不斷地調整擺繩長度，直至每分鐘正好擺動 60 次。
能運用測量與比較的方法來研究擺的擺動快慢。探究型目標：
會設計、制作和改進“水鐘”“擺鐘”等簡易計時器。能通過閱讀和研究科學資料來獲取更多的信息。
能通過表格的方式調查和比較人類計時工具的演變。
能調查因時間的不精準給人類生活造成麻煩的一些事件。
五、單元作業整體設計思路
依據我國教育部制定的《科學課程標準》中指出：“小學科學課程是以培養學生科學素養為宗旨的科學啟蒙課程。”為了達成培養、提高學生科學素養的宗旨。本單元作業整體設計思路從以下三個方面入手：
以時間為線索：課前作業、課內作業、課后作業；
以完成作業的手段為線索：查閱資料類、實驗操作類、分析整理類、設計制作類；
以進階程度分為：基礎型、拓展型、探究型。
課前作業：本著“省時、高效、減負”的原則，課前作業不但能激發他們的好奇心、求知欲，拓展他們的知識面，更能提高課堂教學效率。
課內作業：抓住學生急于求知的思維最佳時刻，進行指導。
課后作業：鞏固所學知識，是課堂教學的延續，作業有明確的要求和必要的指導。貫徹因材施教的原則，注意培養學生課后作業的良好習慣。并對學生課后作業及時檢查與評定，并且評定原則多樣性。
查閱資料類：培養學生收集資料、整理資料的能力。實驗操作類：培養良好的科學實驗習慣和態度。
分析整理類：提取更多有用的信息，發揮實驗資料的效能，得到比較準確的科學結論。
設計制作類：培養學生設計、制作和改進實驗方案的能力以及動手操作的能力。基礎型：注重培訓學生的基本能力，促進學生基本素質的發展。
拓展型：注重提升學生科學素養、培養學生知識與社會實踐相結合的能力。滿足學生向不同方向與不同層次發展的需要以及適應社會多樣化的需求。
探究型：培養學生的探究態度和能力，促進學生學會學習，激勵學生自主、合作、探究。
六、課時作業
課題：1 時間在流逝
作業內容 預計時間 評價設計 作業分析 設計意圖
課前 查閱資料：在鐘表發明之前，古人是怎樣安排生活和勞作的的呢？ 搜集古人計 時 方 法 的 資 料 。 5-10 分鐘 方式：互評、分析。 標準：采取語言鼓勵評價。 查閱資料類基礎型 了 解 古人的計時方法。引導學生迅速進入思考研究該問題的狀態。
課內 燃香計時，應將其放在 （填有風或無風）環境中。 “一炷香”的時間大約為 （ ）。 一個小時 一天 10分鐘 1-2 分 鐘 參考答案或提示： 無風 A 。 進一步鞏固實驗數據，讓模糊的概念凸顯出來，讓學生從“ 模糊” 到“ 清楚”。加強學生對知識的理解和應用能力。
課后 完成蠟燭燃燒時間記錄 表 20-25 分鐘 方式：自評、分析。 標準：采取語言鼓勵評價。 實驗操作類探究型 引 導 學生運用已經獲得的發現來分析蠟燭的變化，學過的知識和探究發現得來的認識，要運用于實際生活。
課題：2 用水計量時間
作業內容 預計 時間 評價設計 作業分析 設計意圖
課前 查閱古代水鐘相關資料。 3-5 分鐘 方式：互評。 標準：星級評價。 查閱資料類基礎型 培 養 學生收集資料、整理資料的能力。理解古人的聰明才智，對古人的智慧創作產生敬佩之情。
課內 [判斷]在200毫升水的滴漏實驗中，前50毫升水和最后50毫升水流出所需要的時間是一樣的。（ ） [選擇]滴漏的流水速度與（ ）無關。 漏水孔的大小 滴漏中的水位 容器中水的顏色 1-3 分鐘鐘 參考答案或提示： 1.× 2.C。 通 過 練習檢測學生對知識與技能的掌握情況。進一步加深用水計時的原理，完善對水流速度的認識，意識到流速均勻的物質可以用來計時
課后 制作簡易水鐘。 10-15 分鐘 方式：分析。 標準：采取語言鼓勵評價。 設計制作類探究型 培 養 學生設計、制作和改進實驗方案的能力以及動手操作的能力。
課題：3 我們的水鐘
作業內容 預計 時間 評價設計 作業分析 設計意圖
課前 學生先用畫圖和文字的形式描述設計制作一個計時10分鐘的水鐘方案。 10-15 分鐘 方式： 互評。 標準：星級評價。 設 計 制 作類 拓展型 培養學生設計實驗方 案 的 能力。
課內 [判斷]我們制作的水鐘能精確計量時間。（ ） [選擇]影響水鐘計時準確性的因素有很多，其中最關鍵的是（ ）。 容器越大越好保證水流速度均勻 滴水孔盡量小 2-3分 鐘 參考答案或提示： 1.× 2.B 。 檢測學生對知識與技能的掌握情況，有助于學生深刻理解水鐘的計時原理。
課后 制作一個沙漏 10-15 分鐘 方式： 自評、互評。 標準：語言鼓勵 設 計 制 作類 探究型 體驗完成一個科學制作需要不斷 重 復 實驗，在實驗中 逐 步 完善, 并為本單元研究其他的計時工具 埋 下 伏筆。
課題：4 機械擺鐘
作業內容 預計時間 評價設計 作業分析 設計意圖
課前 科學零距離：了解世界上第一個做出擺鐘的科學家克里斯.惠更斯 5—8 分鐘 方式：自評。 標準：星級評價。 查閱資料類基礎型 理 解 科學技術推動了社會的進步，方便了人們的生活。
課內 [填空]鐘擺一分鐘擺動 （ ）次。 [選擇]根據擺的（ ） 人們制成了擺鐘。 簡易性 準確性等時性 2—3 分鐘 參考答案或提示： 1.60 2.C 。 理 解 擺鐘的原理— — 單擺的等時，擺鐘使時間的計量誤差更小。
課后 體驗生活中的擺—— 蕩秋千 3-5 分鐘 方式：互評 標準：星級評價 查閱資料類拓展型 拓 展 課外知識，進一步加深對擺認識。
課題：5 擺的快慢
作業內容 預計時間 評價設計 作業分析 設計意圖
課前 思考擺由哪幾部分組成？ 3-5 分鐘 方式：互評。 標準：語言鼓勵 分析整理類基礎型 為 本 課的探究主題 — — 擺的快慢做準備。
課內 1.[判斷]鐘擺的快慢與擺錘質量無關，與擺繩長度有關。（ ） 2. [選擇]小芳想將一個一分鐘擺動55次的擺改成一個1分鐘擺動60次的擺，下面做法正確的是（ ）。 增加擺錘的質量 縮短擺繩的長度 增加擺繩的長度 2—3 分鐘 參考答案或提示： 1.√ 2.B 。 通 過 練習進一步鞏固改變擺錘質量不能改變擺的快慢， 擺長度影響擺的快慢：擺繩越短，擺動速度越快。
課后 課下親自體驗，以上兩個秋千選擇哪一個，蕩的更快？并根據課堂學習的擺的知識來解釋原因。 5-10 分鐘 方式：互評、分析 標準：星級評價、語言鼓勵 實驗操作類探究型 能 運 用科學知識解決生活中的問題。生活經驗又加深對知識的理解和認識。
課題：6 制作鐘擺
作業內容 預計時間 評價設計 作業分析 設計意圖
課前 科學零距離：了解擺鐘的原理 10-15 分鐘 方式：互評。 標準：星級評價。 設計制作類拓展型 對 新 問題的研究保持積極的探究欲望。
課內 1.[判斷]同一個擺，擺繩越長，擺動越快，擺繩越短， 擺動越慢。（ ） 2.[選擇]在“制作一個1分鐘擺動60 次的擺”的實驗中，下列做法可以節省時間的是（ ） A.在制作完擺后，測量出擺6秒的擺動次數是否為60次B.在制作完擺后，每擺動一次測量一次時間，看是否為1秒鐘擺1次 C.在制作完擺后，測量出擺15秒的擺動次數是否為15 次 2-3 分鐘 參考答案或提示： 1.× 2.C 。 通過練習進一步理解“制作一個1分鐘擺動 60 次的擺” 的實驗。
課后 拓展：怎樣使擺鐘更精確。 5-8 分鐘 方式：自評、 標準：星級評價 查閱資料類基礎型 拓 展 課外知識，進一步加深對擺的認知。
課題：7 計量時間和我們的生活
作業內容 預計 時間 評價設計 作業分析 設計意圖
課前 調查我校2021-2022 學年作息時間表，你有什么發現？ 5-8 分鐘 方式：自評、互評。 標準：星級評價。 查閱資料類基礎型 提 高 課堂效率。
課內 1.[判斷]現代社會，時間的誤差可能會帶來災難性的后果。（ ） 2.[ 選擇] 下列事例需要精確計時的是（ ） 航天器的發射 睡覺的時間 看電視的時間 2-3 分鐘 參考答案或提示： 1.√ 2.A 。 體 會 計時工具的精確度對人們的生活、出行等方面的影響，以及幫助人類更好地探索我們未知的領域。
課后 查閱資料：在沒有導航儀年代，航行在大海上的船員，是如何辨別自己所在的位置。 5-8 分鐘 方式：自評、分析 標準：星級評價、語言鼓勵 查閱資料拓展型 拓 寬 領域探新知，知識運用巧遷移。
七、單元質量檢測作業
（一）單元質量檢測作業內容
（1、2題為判斷題，3-6題為選擇題,7題為連線題） 1.時間的流逝是由慢到快的。( )
擺錘質量越大，擺每分鐘擺動的越快。( )
在下面的計時工具中，( )的計時精確度是最高的。
A.石英鐘表 B.鐘擺 C.水鐘4.古代水鐘，溢水口的作用是什么？( )
溢水口
A.避免浪費，節約用水 B.保持干凈整潔 C.保持出水口水流速度不變5.在1分鐘內擺動次數最多的是( )。
在制作鐘擺的實驗中，擺繩可以用( )來制作。
A.細彈簧 B.橡皮筋 C.細麻繩7.將下列計時工具與其原理連接起來。
日晷 水滴的流動規律
擺鐘 日影的運動規律
刻漏 擺的等時性(二)單元質量檢測作業屬性表
序號 類型 對應單元作業目標 對應學 難度 來源 完成時間
了解 理解 應用
1 判斷 基礎型 √ 容易 原創 20分鐘
2 判斷 基礎型 √ 容易 原創
3 選擇 基礎型 √ 容易 原創
4 選擇 拓展型 √ 容易 改編
5 選擇 拓展型 √ 容易 改編
6 選擇 探究型 √ 中等 改編
7 連線 基礎型 √ 中等 改編
（三）評價設計
參考答案或提示：（1）× （2）× （3）A （4）C （5）B （6）C
（7） 日晷 水滴的流動規律
擺鐘 日影的運動規律
刻漏 擺的等時性

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