教科版小学科学五年级下册时间单元教材分析

-1-教科版小学《科学》五年级下册《时间》单元教材分析瑞安市安阳实验小学彭青青一、单元概述（一）单元教学意义“时间”听起来很熟悉，可又看不见、摸不着，非常抽象，但时间是不停地在流逝的。“时间”单元的研究就是从感觉时间流逝开始。学生在听到“时间”一词的时候，很自然地就会向导手表与时钟，因为手表和时钟可以告诉我们过去了多少时间和现在是几点钟。可是如果反过来思考：手表和时钟是人们为了计时而发明的，在手表和时钟发明之前人们是怎样来知道时间的呢？这样就引出了“在时钟发明之前”“夜间的计时器”“用水测量时间”“做一个水钟”等课题的研究。本单元就是这样要让学生在“创造”（制作）计时工具的实践过程中，了解人类计时仪器的发展史，感受人类对“时间”的认识发展过程，从而加深对科学的理解，加深对科学与技术关系的理解，认识到时间是不以人的意志为转移、以不变的速度缓缓流逝的。同时，在整个单元的学习过程中，还将不断地引导学生去感知、体验一定时间间隔的长短，以帮助他们逐步建立时、分、秒等时间单位概念。（二）单元组成１．时间在流逝２．在时钟发明之前３．夜间的计时器４．用水测量时间５．做一只水钟６．用摆计时的钟７．测量摆的快慢８．调整钟摆９．保持时间统一１０．寻找时间的痕迹（三）单元概念关系-2-(四)单元目标科学概念：时间可以通过对太阳运动周期的观察和投射形成的影子来测量，一些有规律运动的装置也曾被用来计量时间。计时工具准确性的提高要靠设计、材料等的改进。过程与方法：经历“太阳钟”、“蜡烛钟”、“水钟”、“摆钟”等计时器原理的探究和制作过程，经历感受时间从模糊到精确的活动过程。加深对控制变量的对比实验在科学探究中作用的理解。情感态度价值观：能意识到时间不以人的意志而改变并以其固定的速度缓缓流逝；在对科学发展史的了解中，促进学生对科学本质的理解；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。二.各课活动编排及建议１.时间在流逝编者意图:时间是一个很难加以描述的词汇,要让学生感受到时间的存在,并且进行研时间太阳有规律运动的装置蜡烛钟水钟沙漏钟摆机械钟日晷石英钟原子钟脉冲星…星…-3-究必须借助客观的物体.本课是“时间”单元的起始课，主要引导学生用自己的方法估计时间，感受时间。教学目标：科学概念:“时间”有时使指某一时刻，有时则表示一个时间间隔（即时长）；钟表是现代人们用于计量时间的常用工具；在不同的情况下，我们对相同时间的主观感受会不一样，但时间是以不变的速度在流逝的。借助自然界有规律运动的事物或现象，我们可以估测时间。过程与方法：经历运用各种方法感受1分钟长短的活动过程，从而能合理地估计10分钟、1小时我们能做哪些事情。情感态度价值观：意识到时间的长短不以人的意志而改变，时间以不变的速度在流逝，我们要珍惜时间。活动编排及实施建议：活动一:现在几点了“现在几点了”是让学生不看手表估计现在是几点钟。这个活动不是简单地让学生猜现在几点了，而是要促进学生思考我们可以根据什么来估计现在的时间，教学中教师要尽量调动学生原有经验烁烁自己或别人是根据什么来估计时间的。再看看手表，我们根据自己的方法估计得是否正确。因为这是一节单元引入课，如果这个活动开展得充分，就为学生以后的学习打下了基础，并且与以后的几课产生结构。活动二:一分钟有多长“1分钟有多长”这个活动，意在让学生通过具体的事物来描述时间的长短。1分钟，在我们的心目中是一个很短的时间段，但是1分钟到底有多长？学生可能没有真正地去注意过。我们可以用哪些方法去感受？就是要引导学生用更多的方法充分地感受1分钟的时间间隔。教材中有两个学生在对话：每分钟心跳是80次，以及阅读书籍和用手打节拍的插图。提示学生1分钟可以这样来感受它的长度。在这个过程中教师要让学生这样描述时间：1分钟大约是我心跳80次吧……”在对分钟有了直观的认识后，再让学生对“10分钟又有多长”“1小时有多进行描述。有了1分钟的感受，相信学生会运用更多的方法对“1个小时”进行描述。-4-活动三:过去多长时间了课上到这里，那么“这节课过去多长时间了呢？”教师在学生研究投入的情况下提出这样的问题，学生往往对过去的时间要么估计过短要么过长。原因就是课堂上过于投入或者没有兴趣，影响了他们的估计。针对学生出现的问题教师可以问学生：“什么时候感觉时间过得特别快？”“什么时候感觉时间过得特别慢？”，这是对刚才的估计寻找归因。那这节课真的比原来长了（或者比原来短了）很多吗？于是引出了“时间有快慢吗”的讨论话题。这个问题就让学生自己去辩论，使学生知道时间是不会以人的意志而改变的，它总是以不变的速度缓缓流逝。活动实施建议：1、要遵循学生的年龄特点，开展学生感兴趣的活动。2、注重学生的亲身体验和感受，让学生真正成为科学学习的主体。过度语：现在几点钟了？我们可以看自己的手表。可是古代人没有手表怎么知道时间的？因为在第一课的学习中，他们知道了借助身边很多能够感受时间。也为下一课的学习奠定了基础。２.在时钟发明之前编者意图:引导学生对人类最早的计时方法“日”进行了解，了解“天”的具体计时方法——时辰。讨论“太阳钟”的计时原理和阴天、夜间不能计时的，为下一节课“夜间计时器”作铺垫。教学目标：科学概念:古时候的人们根据生活的需要，把昼夜交替的一个周期算作一天，并把一天划分为十二个时辰；随着时间的变化，阳光下物体的影子的方向、长短也会慢慢地发生变化，根据太阳和影子的关系，-5-古人制成了“日晷”用于计量时间。过程与方法：制作一个“太阳钟”，思考和理解太阳钟计时的原理,并发现太阳钟的弊端。情感态度价值观：感受人类对时间的认识和探索过程.活动编排及实施建议：活动一:用太阳来计时现在几点钟了？我们可以看自己的手表。可是古代人没有手表怎么办？在第一课的学习中，他们知道了借助身边很多能够感受时间。学生根据自己的原有认知会很快地做出回答：古人利用太阳的东升西落来判断时间。学生们还会想到古人还用“流水”“香炷”等计时。对于古人来说，他们最早的时间单位可能是“日”了——日出而作，日落而息。有了最初的计时单位后，慢慢地需要对一天的时间进行划分。那古人又是怎么划分一天的呢？在这里可以让学生说说自己知道的关于古人的计时方法：古代所说的子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥分别代表几点；古代的一个时辰是现在我们规定的的几个小时。中国古代的“十二时辰”计时，对于现代学生来说是比较难以理解的。建议教师在上课前应该让学生收集有关古人的“十二时辰”计时资料，为本课的学习奠定基础，同时也为他们理解古代和一些近代的文学作品打好基础（许多文学做中有用十二时辰表示时间的）。活动尽可能充分，这样才能更深入地研究教材安排的第二个活动。活动二:用光阴来计时在了解了古人一天的时间划分后，发展比较快的学生就会产生这样的问题：古人是怎么知道现在是“午”时还是“申”时等时辰的呢？他们也像现代人一样有像手表或者时钟那样的计量时间的仪器吗？这就引出“用光阴计时”这个活动的研究。如何利用光阴进行计时呢？教师可放手让学生自行设计，但教师心中应该明白，让学生设计太阳钟本身并不是苛求孩子能制造准确的计时工具，而是希望学生能在设计的过程中更好地了解日晷的构造和原理。当然如果有科学工具箱的教师，这个活动要充分地展开，课堂上教师还要留有时间让学生用日晷去计时。活动三:讨论与思考-6-在计时的过程中学生会发现日晷显示的时间与手表的时间有一定的误差，这就引出了太阳计时的缺陷性。组织学生对太阳钟进行分析，它在实际使用中会有哪些问题。也为第三课的学习埋下伏笔，使学生在学完这课后能进一步思考。如，古人阴天怎么办，到了晚上怎么办等问题。活动实施建议：1、这节课的三个活动是相互联系的一个整体，每个活动都有自身的价值，同时也对下个活动产生一定的影响，所以教师在处理教材时不要将其孤立地分开。2、对“时辰”的概念的教学目标定位要准确，只要学生理解，出示时间，能算出时辰，出示时辰能说出时间，不需要很熟练，只要会算就行。对各时辰相对应的时间，教师可采用一些游戏或竞赛的形式，让学生在不知不觉中记住。3、工具箱里的日晷是塑料的，其对折的角度要根据你所在地的纬度进行调整的，学生通过对太阳钟的操作，理解利用太阳计时的原理。（当然也可以利用一张薄纸板、木板、半圆规、磁性罗盘、透明胶条等材料自己制造日晷。）附相关资料：怎样做一个日晷仪材料：一张薄纸板木板或纸板基座（30厘米×15厘米）半圆规、磁性罗盘透明胶条制作方法：用一张薄纸板可以剪成一个直角的三角形，这就是一个指示针。但首先你要知道，你所在地的纬度，这是一条想像的、环绕地球的圆线，纬度线与赤道平行。从赤道到地球的极分成若干个度数，赤道的度数是零度，北极是北纬90度，南极是南纬90度，你可以在地球上找出你所在的纬度。美国约是在北纬30～50度；中国约是在北纬5～55度。假设你所在的纬度是40度，这就是你所做的三角形最长边（斜边）的角度。在直板上画一个15厘米长的基线（如图1），再画一个90度的角，沿这个角边-7-线向上约长13厘米，从底线量出40度的角，并沿这个角画直线，完成了这个三角形。这条斜线长约20厘米，剪下这个三角形。画一个30厘米×15厘米的方块，再把这个方块的中间对折，使之成为两个边长15厘米的正方形。在这个长方形内画一个半径为15厘米的半圆。这样，就做成了一个底座。用胶条把前面的三角形贴在这个底座上，三角形的底边就放在使长方形分成两个正方形的折线上，三角形40度角的斜边端点放在半圆的中心（如图2）。用一个罗盘针使太阳表成南北走向（如图2），使日光表站立的直角边向北，圆心向南，也可以使直角边向正北方向而不是磁极的北极。一般街道都是正南正北的，你也可以在晚上借助北极星来确定正北。日晷仪安置完毕后，在底盘上记下每小时的太阳阴影的位置。你可以得到日晷仪开始的时间在半圆的开始处是6点，在三角形的直角边处是12点，在半圆的另一端是下午6点。每一个小时间距是一样的。这样，在晴朗的天气，你就可以用日晷仪来测时间。日晷日晷又称“日规”，是我国古代利用日影测量时刻的一种计时仪器。通常由铜制的指针（晷针）和石制的圆盘（晷面）组成，在晷面的正反两面刻画出12个大格，每个大格代表两个小时。当太阳光照在日晷上时，晷针的影子就会投向晷面。太阳由东向西移动时，投向晷面的晷针影子也会慢慢地由西向东移动。移动着的晷针影子就好像是现代钟表的指针，晷面也就好比是钟表的表面，以此来显示时刻。日晷依晷面所放位置的不同，可分成地平日晷(晷面水平放置而晷针指向北极，其晷面和晷针夹角就是当地的地理纬度)、赤道日晷(晷针平行地球自转轴而晷面呈北低南高状摆放，其晷面和晷针垂直)等。过渡语：在没有太阳的夜间，古人是怎样计时的？-8-3、夜间计时器教学目标：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。过程与方法：经历制作蜡烛钟的活动过程；经历改进自己制作的蜡烛钟活动过程；经历设计和制作一个蜡烛报时器的活动过程。情感态度价值观：意识到科学成果的制作需要不断的改进。活动编排及实施建议：活动一:做个蜡烛钟在没有太阳的夜间，古人是怎样计时的？课前可让学生围绕这个问题，利用课前已收集的信息或者自己的推测、想象，充分地讨论交流关于古人夜间有哪些计时的方法。在讨论的基础时间行，引导学生思考，古人在夜间常用的照明工具主要是蜡烛，可否利用燃烧的蜡烛作为计时的工具？那么“蜡烛为什么可以作为计时的工具呢？”这个问题与上节课的“太阳为什么能作为计时工具”有着同样的含义。因为太阳的东升西落和蜡烛的燃烧都是一种空间的变化，时间和空间有密切的关系，时间的测量是通过空间位移转换而来的。教材安排了“让我们用蜡烛做一个可以计时10分钟的蜡烛钟！”这个活动的重点是希望学生在制作过程中，思考怎样来确定时间刻度（想比做更重要）。当然还要提醒学生注意在制作过程中的安全问题。标号了时间刻度，就来尝试用自制的蜡烛钟进行计时。“用我们自己的蜡烛钟来计时，准确吗？”学生根据于手表的对照肯定会发现蜡烛钟的误差。这时就可引导学生思考，“影响计时准确的因素有哪