3.1时间在流逝 教学设计课题 时间在流逝单元计量时间学科科学年级五上学习目标科学概念目标1.古人利用天体的运动规律计时。2.在一定的条件下，燃香变短的速度基本是均匀的，可以用来计时。科学探究目标1.能搜集古人计时方法的资料并进行交流。目标解读：搜集、阅读资料，交流古人利用太阳计时的方法和事例。作为比较重要、影响比较大的计时方法，主要包括：古人日出而作，日落而息而形成的早期计时单位天；古人利用阳光下物体影子方位变化的规律发明的日晷；利用日影长度变化发明的天文仪器圭表。2.能观测记录燃香时间的相关数据。目标解读：探究燃香的长度变化是否匀速。通过对燃香的长度变化进行多次测量研究之后，发现在一定的条件下（燃香粗细很均匀，没有风等外在条件干扰），燃香的长度变化基本是匀速的，从而可以用于粗略的计时。3.能就“蜡烛可以计时吗”这一问题结合实验进行讨论，表达自己的观点。科学态度目标有关注计时方法的意识和兴趣。科学、技术、社会与环境目标了解不同的时代有不同的计时工具。重点1.古人利用天体的运动规律计时。2.在一定的条件下，燃香变短的速度基本是均匀的，可以用来计时。难点能观测记录燃香时间的相关数据。教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图导入新课播放视频时间都去哪儿了。几点了？看一下钟表不就知道了！可要是不有钟表呢？ 想象一下，如果有一天全世界的钟表一下子都坏了，世界会变成什么样？ 从前，人类确实经历了一段没有钟表的时期。 他们怎样来安排工作和生活呢？他们怎样知道时间？后来又怎样发明了计时的名表呢？出示课题温故知新 激趣导入讲授新课聚焦： 在钟表发明之前，人们是怎样安排生活和劳作的呢？ 当我们吃饭、睡觉、学习、做游戏的时候，时间在一分一秒地流逝。如今，我们只需看一眼钟表就知道现在几点了，可过去的人们并没有我们今天使用的钟表。在时钟发明之前，人们是怎样安排生活和劳作的呢？ 古人通常利用太阳安排生活和劳作，比如“日出而作，日落而息”；也利用公鸡的叫声来计时，比如“闻鸡起舞”；还有焚香计时，比如我们熟知的“一炷香的时间”。 最初人们根据日影的规律，发明了日晷，其原理就是利用太阳的投影方向来测定并划分时刻。后来，古人发明了水钟、刻漏等计时工具，而且还有专门计时的更夫，比如电视剧里经常听到这样一句“三更半夜，小心火烛”。来源:ZXXK探索一：说说在没有任何计时工具的情况下，我们能根据哪些自然现象去判断时间。1.用太阳来计时。如图这四幅从日出到日落的图片记录了一天的时间。在远古时代，人类用天上的太阳来计时。日出而作，日落而息，昼夜交替自然而然成了人类最早使用的时间单位天。一天中太阳东长西落，如太阳刚出现是早上六点左右，太阳在头顶正上方是中午十二点左右，太阳落下时是下午六点左右。当然，这只是一种估算，不同季节、不同纬度时间会有差别。2.利用月亮来计时。月亮一般用来计量一个月的时刻，如初七八之前是月牙儿，初七八到十一二由半月到凸月，十五六一般是满月，然后周而复始，循环不休，看月亮的位置大概可以知道一个月的什么时刻（以阴历计时）。来源:3.天色计时法。通俗地讲，天色计时法就是与时辰对应的天色描述，是古人的计时方法。十二天色分别是夜半、鸡鸣、平旦、日出、食时、隅中、日中、日昳、晡时、日入、黄昏、人定。4.利用星座来计时。通过对星座位置的辨认可以知道一年处在什么时刻，春夏秋冬星座的位置是不同的，细心观察就可以发现。5.利用大自然的植物来计时，适用一四季变化明显的地带，春日杨柳发芽，夏日郁郁葱葱，秋日风吹叶落，冬日干干净净。6.利用大自然各种动物的活动来计时，适用于四季分明的地带，如冬日狗熊和青蛙是一定会冬眠的，夏日早晨和傍晚鸟儿叫得最欢，只要细心观察一定会有所发现。探索二：搜集、阅读资料、交流古人利用太阳进行计时的方法和事例。1.利用光影来计时。 古人利用太阳光的影子来计时。在太阳下，将一根细木棒竖直地插在地上，地面上就会有一个木棒的影子。随着时间的变化，影子的方向、长短会慢慢地发生变化，于是他们就能根据影子的长短大致知道当时的时刻。阳光下物体影子的方向随着太阳方向的改变而改变，影子总是和太阳的方向相反；阳光下物体影子的长短随着太阳在天空中位置的变化而变化，早晨的影子最长，随着时间的推移，影子逐渐变短，正午时影子最短，一过正午影子又重新变长。2.利用太阳钟来计时。（1）日晷。制作原理：利用太阳光影子的位置变化来计时。计时方法：太阳由东向西移动时，投向晷面的晷针影子慢慢地由西向东移动，因此可以根据影子指示晷面的刻度来计时。常见的日晷：日晷依晷面所放位置的不同，可分为赤道式日晷和水平式日晷。赤道式日晷的晷针平行地球自转轴，而晷面呈北低南高状摆放，晷面和晷针垂直。水平式日晷的晷面水平放置，而晷针指向北极，晷面和晷针之间的夹角就是当地的地理纬度。（2）圭表。制作原理：利用太阳光影子的长短变化来计时。计时方法：圭表由圭和表两部分组成，圭是正南北方向水平放置的尺；表是直立的标杆，置于圭的南端且与圭垂直。当正竿太阳光直射表的时候，圭上出现表的影子，古代人测定正午的表影长度以确定一天的时间、节令，比如一天当中，正午的表影最短；一年当中，夏至的表影最短，冬至的表影最长。连续两次测得表影的最长值，这两次最长值相隔的天数，就是一年的时间。3.古观象台。 北京古观象台位于北京市建国门立交桥西南角，始建于明朝正统年间，是世界上古老的天文台之一。它以建筑完整、仪器精美、历史悠久 在东西方文化交流中的独特地位而闻名于世。观象台在明朝时被称为“观星台”，台上陈设有简仪、浑仪和浑象等大型天文仪器，台下陈设有圭表和漏壶等计时仪器。清代时观星台改称“观象台”，辛亥革命后改为中央观星台。清代康熙和乾隆年间，天文台上先后增设了八件铜制的大型天文仪器，均采用欧洲天文学度量制和仪器结构。它们不仅是实用的天文观测工具，还是举世无双的历史文物珍品。 古人根据太阳的升落，有了一天的概念；又根据一天中太阳在空中位置的不同，形成了早晨、中午和傍晚的时间观念；之后根据阳光下物体影子的变化，发明了日晷、圭表等计时仪器。可以说，从计时角度，古人已经把太阳利用到了极致。英国科学家李约瑟特别强调：“赤道式日晷是所有日晷中最准确的一种”。我们可以自制一个赤道式日晷，去阳光下观察影子的变化。探索三：观察研究“一炷香”的时间实验目的：通过观察和测量一支香燃烧尽的时间，认识到借助有规律燃烧的香也可以估计时间。实验材料：粗强和长短合适的香、秒表、火柴、活动手册等。实验步骤：（1）了一支香，分别在四分之一、二分之一、四分之三处做标记。（2）燃香并记录香燃烧到每个标记的时间。（3）完成活动手册。实验现象：在实验环境条件不变的情况下，不管是什么类型的香，燃烧的速度基本一致，每段香燃烧的用时也基本一致。实验分析：将香平均分成四段，每段燃烧的时间在12分20秒左右。香的粗细比较均匀，说明单位时间内燃烧的长度比较一致，可以用来计时。因为空气的流动、材质等问题，所以不同的香燃烧速度可能有所差异。实验结论：匀速燃烧的香可以计量时间，但并不精确。对教师所提问题展开回答。分组实验并记录温故知新勤思考，聚集焦点解新疑。来源:学科网ZXXK科学探索求真知，名师点拨解疑难。研讨探究研讨一：古人曾用过哪些方法计时？这些方法为什么能帮助人们计时？小结：1.古人用的计时方法。利用太是计时：日晷、圭表等。其他计时：焚香、蜡烛钟、油灯等。2.阳光下影子运动是有规律的，古人正是利用这一规律，设计了日晷、圭表等计时工具，精确了对时间的计量，为生产和生活提供了帮助。后来，人们又设计出更为精确的刻漏（水钟）、沙漏等仪器，以弥补阴天、夜晚没有阳光而无法计时的不足。研讨二：蜡烛可以用来计时吗？我们可以制作一个蜡烛钟来验证。制作材料：蜡烛一根、打火机、笔、直尺、记录单、计时器等。制作步骤：（1）先将蜡烛点燃，让尖端部分燃烧平整后熄灭（也可以把尖端部分切除，但要保留烛芯）。（2）用直尺量出蜡烛的长度，精确到毫米，然后摆正蜡烛，重新点燃计时，点燃5分钟，熄灭蜡烛。（3）再次用直尺量出蜡烛的长度，与最初记录的长度比较，计算出蜡烛5分钟燃烧的长度，比如蜡烛5分钟燃烧的长度是12毫米。（4）用笔在蜡烛的每隔12毫米处画一条刻度线，将蜡烛平均分成若干段，这样每一段的燃烧时间大约为5分钟。制作步骤：（5）画好刻度线后，再次点燃蜡烛，一个蜡烛钟就制作完成了。制作完成后可以用计时器计时，判断蜡烛钟是否准确。制作须知：蜡烛燃烧速度取决于它的大小、材质、是否有风、烛芯的长度等。一般来说，超市买来的普通白色蜡烛，从点燃到它自动燃烧完，大约需要80分钟。结论：因为蜡烛的材质、大小比较均匀，与燃香计时相似，且每根蜡烛的燃烧时间大体相似，所以可以将蜡烛划分出不同的刻度，并点燃蜡烛用来计时。讨论交流相互交流共分享，集体讨论达共识。课堂练习幻灯呈现课堂小结通过本课的学习你有哪些收获？来源:Zxxk.Com板书