4.改进小水钟 【教学分析】 本课属于技术与工程领域，主要活动包括：基于上节课对自制小水钟的使用经历，提出保持漏壶中水位不变的新的改进目标。在此目标驱动下，收集关于三级漏刻的相关信息，建立模型认知，最终在此基础上，自行设计与制作简单的三级漏刻模型。对于学生来讲，本课有两个难点，一是找到保持水位不变的更方便的办法，二是解决漏壶出水孔大小的比例协调难题。 【教学目标】 （1）知道随着漏壶内水位的降低，漏壶滴水会越来越慢，这是造成小水钟变慢的主要原因。古人为解决这一困难发明了三级漏刻。用多级分水的方法可以改进自制的小水钟。 （2）能依据对三级漏刻资料的阅读理解，改进自制小水钟，发展实践能力和解决实际困难的能力，在对改进后的小水钟的测试评价中，继续培养反思评价能力。 （3）体会动手做的乐趣，感受经过努力解决困难的喜悦，继续引发对中国古人智慧的钦佩之情。 （4）体会需求对技术发展的促进作用。 【教学准备】 材料准备： 教学课件：三级漏刻的资料和图片、视频或模型。 学生制作材料：塑料瓶（形状规则的圆筒形最好）、直尺、锥子、美工刀、记号笔等。 活动场地：教室或实验室。 【教学过程】 1.导入活动，发现问题 师：上节课，我们成功地自制了一个小水钟，但在测试时有一个发现，是什么？ 生：水流越来越慢。 师：为什么会出现这种情况？是什么原因造成的呢？我们再来看看滴漏的过程，请同学们仔细观察水流和水位的变化，你有什么发现？ 生：瓶子里的水越少，水流得越慢。 师：是这样，我们可以看到随着水的不断漏出，瓶中水位发生变化。开始水位高时，水流速度快，同样多的水用时短；慢慢水位降低，水流速度变慢，同样多的水用时就越来越长，甚至渐渐的就从水流变成水滴了。明白了吗？ 生：原来原因是水位的变化。 师：其实古人在很早的时候，就发现了这个现象。 （师出示满城漏壶图片） 师：同学们现在看到的是满城漏壶，一种泄水型水钟。西汉时，这种水钟就已经很常见了，但就像我们所发现的那样，因为水位的变化，使得水流速度不稳定，导致浮箭下降速度不均匀，可以计时却精确度不高。 2.设计制作———初步改进小水钟 师：如果想要更准确地测量时间，最需要解决的问题是什么？ 生：应该是水位的问题。 师：是的，水位变化导致水流速度发生变化，所以无法精确计时。我们需要控制泄水壶里的水位不变，保持水流速度稳定。那么可以怎样做呢？ 生：可以边滴水，边往瓶子里添水，保持瓶子里的水位不往下降。 生：也不能往上升。 师：这种方法可以吗？ 生：可以。 师：那我们就试一试。想一想，具体怎样操作呢？ （生小组讨论） 师：想好怎么做了吗？ 生：先在上面的瓶子里画一条线，记下水位，然后一个人往上边的瓶子里添水，保证水位一直在画线的地方，一个人用表计时间，一个人在下面的瓶子上画线，每10秒画一次。 师：你们怎么知道水流速度稳定了呢？ 生：看看下面瓶子上画的线之间的间隔是不是一样的。 师：还有别的改进方案吗？ 生：我们是先往下面瓶子里加水，每加50毫升水在瓶子上画上线，总共加6次、画6条线。然后把全部300毫升水倒进上面的瓶子里，然后再一人负责随时往上面瓶子里加水来保持水位不变，一个人负责计时。下面瓶子里的水每增加50毫升时记录一次时间，看看这样每流出50毫升水时间是不是一样的。 师：这种方法可以吗？ 生：也可以。 师：我观察到，大家改进的都是受水型的水钟，能不能改进泄水型水钟？ 生：老师，泄水型水钟是靠着水位下降来计时的，没法保证水位不变呀？ 师：对，泄水型的水钟我们不容易改进它。那么你们就试一试改进受水型水钟，做好记录，小组要合作好。 （小组分工合作，初步改进受水型水钟） 3.设计制作———进一步改进小水钟 师：怎么 ... ...
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