小学科学新教科版六年级上册全册教案(2026秋最新版)

教科版六年级科学上册

教

学

设

计

2026秋

第一单元健康生活

1.健康成长的信息

【教材简析】

《健康成长的信息》是单元的起始课，指向课标学习内容要求7.3.2：列举睡眠、饮食、运动等影响健康的因素，养成良好的生活习惯。本课从一年级时制作的身体的“时间胶囊”引入，用数据说明身体的变化，以《国家学生体质健康标准（2014年修订）》中六年级学生的相关数据为依托，引导学生关注并客观评估自己的体质健康状况，了解影响生长发育的因素，树立健康意识，养成良好的生活方式和习惯。

教材由四部分组成。第一部分聚焦板块，通过简单交流，指出青少年阶段是生长发育的关键阶段并引发对目前健康状况的思考。第二部分探索板块，学生打开“时间胶囊”，用数据说明五年来身体的变化并用更多方法表现自己的生长；对照六年级的学生体质健康标准，评价自己的体质健康状况；基于此思考影响生长发育的因素。第三部分研讨板块，引导学生交流健康成长的做法，促进学生加强健康意识。第四部分拓展板块，引导学生思考长高、增重的物质和能量来源，使学生意识到食物对生长发育的重要性。

【学情分析】

学生在一年级时制作过身体的“时间胶囊”，里面记录了当时的身体信息，还推测了六年级时的对应信息。另外，在二年级和四年级时分别学习了消化和呼吸对维护身体健康、维持生命活动的意义，这些知识储备为本课学习奠定了基础。本课中，教师将带领学生利用一年级时制作的身体的“时间胶囊”说明身体的变化，对照学生体质健康标准评价自己的体质健康状况，在对比、分析中，了解影响生长发育的因素，激发学生养成良好生活方式和习惯的意识。

【核心素养目标】

1.通过与“时间胶囊”中一年级时身体状况的对比，知道身体在变化、生长。

2.通过对照《国家学生体质健康标准（2014年修订）》，对自己的体质健康状况进行客观的评价。

3.通过对体质健康状况的分析和讨论，知道影响生长发育的因素有遗传、饮食习惯、运动、睡眠、压力等。

4.在分析、交流的活动中，乐于表达，善于倾听，树立健康生活的意识。

【教学重点】

通过对体质健康状况的分析和讨论，知道影响生长发育的因素有遗传、饮食习惯、运动、睡眠、压力等。

【教学难点】

在评价自己体质健康状况的活动中，做出客观地评价，并分析影响生长发育的因素。

【教学准备】

教师：教学课件。

学生：一年级时制作的身体的“时间胶囊”、学生体质健康测查数据、国家学生体质健康标准（六年级）。

【教学过程】

课前准备：每位学生根据体检数据，汇总好身高、体重、肺活量，以及提前测试记录50米跑、坐位体前屈、一分钟跳绳、一分钟仰卧起坐、50米×8往返跑等体质健康数据。

一、聚焦（预设5分钟）

材料准备：教学课件、一年级时制作的身体的“时间胶囊”

1.提问：同学们，还记得我们的一生会经历哪些阶段吗？其中，关键阶段是什么？

2.谈话：青少年阶段是我们生长发育的关键阶段。目前我们的健康状况是怎样的？今天这节课，我们就一起来收集健康成长的信息。（板书课题）

3.出示一年级时制作的身体的“时间胶囊”，谈话：一年级时制作的身体的“时间胶囊”里面，记录着我们对自己成长的期待。让我们打开看一看这些年我们的变化。

[设计意图]本环节先以“人的一生及关键阶段”的提问唤醒学生对“青少年成长关键期”的已有认知。随后，通过谈话抛出“当前健康状况如何”的核心问题，既明确了本节课的探究方向，又激发了学生对自身健康的关注与思考；最后，出示一年级制作的身体的“时间胶囊”这一具有情感温度的活动素材，为后续活动做好情感铺垫和素材准备。

二、探索（预设25分钟）

材料准备：教学课件、记录单、一年级时制作的身体的“时间胶囊”、学生体质健康测查数据、国家学生体质健康标准（六年级）

1.打开“时间胶囊”，将一年级和六年级的身体状况填入记录单。

2.课件出示记录单，比较现在和一年级时的身体状况，用数据说明身体的变化。

3.提问：除了数据以外，还有什么方法能表现我们的生长吗？

（1）用纸带长度表现“长高”：将六年级与一年级的身高相减，用直尺在纸带上测出对应长度后剪断。

（2）用物体重量表现“变重”：将六年级与一年级的体重相减，用常见物体的重量表现出变化的重量。

4.讨论：回顾一年级时自己对身体生长的期待，我们哪些做到了，哪些没有达成？

5.谈话：与一年级时的期待相比，有些同学达成了目标，我们的体质健康状况到底怎么样呢？接下来，我们要对照六年级的学生体质健康标准，记录自己的体质情况并评价自己的体质健康状况。

6.出示国家学生体质健康标准（六年级），思考：放大看，同一个项目，相同等级男生、女生的标准并不相同。体质健康标准中，为什么要区分男生和女生的数据？

7.出示范例学生的体质健康测查数据，举例分析各项目对应等级。

8.学生对照六年级的学生体质健康标准，评价自己的体质健康状况。思考：

（1）你有哪些项目等级比较高？可能与什么生活方式或习惯有关？

（2）哪些项目还需要继续提升？代表你身体哪些部位的功能要加强？

9.统计全班体质健康状况，思考：从全班汇总情况来看，哪些项目整体等级较高？哪些需要提升？可能是什么因素导致的？

10.谈话：通过汇总，我们发现每个人的体质健康状况都并不相同，想一想，影响生长发育的因素有哪些？

11.小结：从出生到死亡，人体都在不断地发生变化。青少年时期是生长发育非常旺盛的时期，对我们的一生有重要影响，因此，养成良好的生活方式和习惯非常重要。

[设计意图]探索部分从打开“时间胶囊”切入，引导学生自主提取一年级与六年级体质数据并完成初步整理。接着，通过其他表现生长的方法，将抽象数据转化为可触摸、可观察的实体，降低对比分析的难度，契合六年级学生“具象向抽象过渡”的认知特点。随后，对照六年级的学生体质健康标准，评价自己的体质健康状况，并学会从数据中找原因。最后上升到群体分析，构建“生活习惯——体质状况——生长发育”的逻辑关联，强化良好生活方式和习惯对健康重要性的认知。

三、研讨（预设7分钟）

1.组织小组交流或同桌交流，说一说：为了健康成长，我们可以怎样做得更好？

2.全班交流。

3.小结：养成良好的生活习惯、保持好的心态、保护周围环境都是健康成长所需的。

[设计意图]在小组或同桌交流后再开展全班的分享交流，可以帮助学生更加清楚地进行描述。学生在多样化表达、交流中建立全面的健康观。

四、拓展（预设3分钟）

材料准备：课件——视频或有代表性的食物图片。

谈话：无论是动物还是植物，它们的生长都离不开阳光、空气、水、食物等。

我们观察过植物在不同类型的土壤中的生长状况，也做过植物发芽与水分关系的实验，初步了解了人的呼吸与消化过程、植物的光合作用。现在从“时间胶囊”记录的信息里，我们已经知道自己五年来身体最显著的变化：长高了、增重了。根据已有知识，查阅更多资料，思考我们长高、增重的物质和能量来自哪里，它们的组成是什么。

课件出示食物图片，同学们还可以在课后通过书籍、视频进行了解。

[设计意图]通过回顾“植物土壤生长实验、发芽与水分关系实验、人的呼吸消化、植物光合作用”等已有知识，唤醒学生过往探究经验，帮助学生建立“生物生长都需物质和能量供给”的科学逻辑。激发学生继续了解生长发育的同时，为后续学习“食物中的营养”做好铺垫。

【板书设计】

【教学后记】

1.怎么获得学生一年级时制作过的身体的“时间胶囊”？

教师需要在课前了解好学生当时的“时间胶囊”由谁保管。如果留存在学校，需与该班一年级科学任课老师做好交接工作，在课前准备好；如果留存在学生家里，需提前布置，让学生带来学校。另外，如果遇到“时间胶囊”丢失，或学生中途转来等情况，要向家长说明情况，课前搜集好孩子一年级时的身高、体重、视力、肺活量等身体状况信息。

2.拓展部分的文字内容较多，课后可以提供哪些参考资料帮助学生理解？

学生难以将“动植物生长需要阳光、空气、水、食物”与“人的长高增重”关联起来，无法建立“生物生长都需要物质和能量供给”的共性逻辑；对“植物光合作用”与“人的能量来源”的关联理解模糊。因此，教师需对此内容多加引导，并在此基础上提供相关书籍或视频作为课后的拓展阅读资料，如《科学大爆炸》等，为后续学习打好基础。

篇幅有限，中间部分省略······

第四单元计量时间

1.时间在流逝

【教材简析】

《时间在流逝》是《计量时间》单元的起始课，是学生研究计量时间的开始，指向课标学习内容要求12.1①：知道技术包括方法、程序和产品等；知道发明的常用方法，举例说出一些典型的发明，知道发明会用到一定的科学原理，很多发明可以在自然界找到原型。本课以“在古代，人们并没有我们今天使用的钟表，他们是怎样安排生活和劳作的呢？”提出了研究主题，接着通过对自然现象、日晷、圭表等计时工具的介绍，引导学生了解一部分古代的计时方法。再重点研究燃香计时的规律，感受一分钟时间的流逝，为整个单元的后续研究提供了范例。

本课的重点是了解古人的计时方法、计时工具及其发展史。通过阅读资料、观察燃香实验，使学生了解古人利用有规律变化的天体运动和燃香来计时。在研究中，让学生对计时方法产生关心与兴趣，并对计时工具的迭代更替过程充满好奇。

【学情分析】

六年级学生对时间及计时工具有一定的认识，能简单介绍日晷与圭表的结构等，也会使用一些计时工具计量时间。但“人类是怎样逐步发展起各种计时方法和工具的？”“现代钟表发明之前，哪些自然现象可以帮助人们判断时间？”这些问题学生可能有所思考，却了解不够深入。本课通过对燃香钟这一工具的观察、探究、研讨，引导学生由浅入深，探索计时工具，激发研究兴趣，并初步获得研究的方法，为后面整个单元的学习做准备。

【核心素养目标】

1.通过阅读资料，知道古人利用天体的运动规律来计时。通过燃香实验，知道在一定条件下，燃香变短的速度基本是均匀的，初步认识到有规律变化的事物可以用来计时。

2.通过观察、整理、分析、比较数据等方法，知道时间流逝的特点，发现有规律变化的事物是计时的本质；并对“蜡烛可以计时吗”这一问题结合实验现象进行讨论，表达自己的观点。

3.在研究计时工具的发展过程中，产生关注计时方法的意识和兴趣，并对计时工具的迭代更替过程充满好奇。

【教学重点】

了解古代人们的计时方法、计时工具及其发展史。

【教学难点】

实验研究燃香计时的科学原理。

【教学准备】

教师：教学课件；有关古人用天体（如太阳、月亮）计时的图文或视频资料。

学生：每组提供阅读资料；秒表、香、火柴、记号笔；实验记录单。

【教学过程】

一、情境导入，揭示课题（预设3分钟）

材料准备：课件、时钟

1.提问：同学们，你们早上一般是几点起床的？（七点、七点半……）

2.提问：现在的准确时间是……？

3.过渡：在我们学习、运动的时候，时间就在一分一秒地流逝。今天这节课我们就一起来学习——时间在流逝。

揭示课题：时间在流逝（板书）

[设计意图]通过贴近生活的提问，建立科学概念与现实世界的联系，激发学生的初始兴趣。由“起床时间”到“现在时间”的连续提问，引导学生直观感受“时间流逝”这一概念，营造与课题相关的氛围。最终自然揭示课题，明确本节课的学习任务，为后续探究活动做好铺垫。

二、探索，测量时间（预设30分钟）

材料准备：计时器、香、火柴、记号笔、实验记录表、课件

（一）根据自然现象来计时

1.过渡：现在我们可以利用钟、表这样的工具来知道准确的时间，但是在古代，人们并没有这些计时工具，他们是怎样判断与把握时间，安排生活和劳作的呢？

2.先请学生交流自己知道的计时方法：日出而作，日落而息。人们根据天体有规律的变化来安排生产生活，自然而然地出现了时间单位——日。

3.追问：除了利用太阳计时，人们还会利用哪些自然现象来判断时间呢？

课件出示“古人计时方法”补充资料：大家仔细阅读2分钟，想一想，这些物体是怎么帮助古人计时的？

4.交流汇报，介绍这些计时方法。

（预设：利用月相的规律变化来判断时间，月相变化的周期大约是30天；每天听到公鸡的叫声就知道是早晨要到了……）

5.小结：在没有任何计时工具的情况下，人们利用自然现象的规律运动来判断时间。

[设计意图]通过“日出而作”等图片和“闻鸡起舞”等成语，将科学、历史与语文知识相融合，培养学生的跨学科思维。核心目的是让学生认识到，观察自然规律是人类创造和发明的源泉，同时体会到古人计时的粗略与不便，从而引发对更精确计时工具的好奇与思考。

（二）利用太阳来计时的方法

1.过渡：古代的人们找到了许多方法来计时，比如观察天体的变化、动物植物的活动。为了知道更精确的时间，人们又发明了一些利用太阳计时的工具，比如日晷和圭表。

2.观看视频，我们来重点了解日晷和圭表，他们的计时原理又是怎样的呢？（课件播放补充视频）

3.研讨，学生自主介绍日晷和圭表，教师引导完善。

提问：日晷和圭表的结构、计时原理是怎样的？

（日晷是利用一天中日影方向有规律的变化来划分并测定时刻的工具，根据两个时刻之间的间隔，可以计算出时长。

圭表是利用一年内正午时分日影长度有规律的变化来推定四季和二十四节气的工具。）

结合学生回答，介绍日晷晷面上的刻度和计时单位。

古代的一个时辰相当于今天的两个小时，子时：晚上11点到凌晨1点，午时：中午11点到下午1点。

追问，出示日晷的图片：图片上的日晷指示的时间是几点？

提问：人们在使用日晷和圭表来计时会遇到什么困难吗？

（预设：在阴天的时候无法使用；在夜晚无法使用……）

小结：为了解决这些问题，人们慢慢地改进计时工具，也出现了更多描述时间的词语，如“一炷香”的时间，“一盏茶”的时间等。

[设计意图]从“利用现象”向“发明工具”的认知层次深化。通过整理资料和研讨，让学生重点理解日晷和圭表这两种典型天文计时工具的结构与原理，感受古人的智慧。追问这些工具的“困难”，则是为了制造认知冲突，让学生理解技术是在不断解决实际问题中发展和完善的，为接下来介绍“燃香”等新方法做好逻辑铺垫。

（三）研究一炷香的时间

1.燃香是怎么来计时的呢？我们一起来模拟古人燃香计时。

2.提问：燃香计时速度是均匀的吗？需要什么材料？怎么研究？

3.小组讨论并提出实验设计要求：

（1）需要的材料：燃香、计时器、尺子、记号笔、插香底座等。

（2）讨论确定研究方法：给燃香等分十段，燃香并记录燃烧十分之一、十分之二、十分之三处的时间，并推测燃烧完一炷香所需的时间。

（3）出示记录单：把实验结果在记录单上记录下来（请同学说说怎么记录）。

“一炷香”的时间

日期：

3.学生分组实验。

实测、统计、分析燃香时间数据，并记录。

4.交流研讨：每一段燃香的时间一致吗？能用来计时吗？

（预设：在一定的条件下（燃香粗细均匀，没有风吹等外在干扰因素），燃烧相同长度所需要的时间是基本相同的。）

——小结：燃香可以用来计时，人们根据这一原理制造出了燃香钟这一计时工具。

5.出示几种不同形状的蜡烛，提问：蜡烛也能像燃香一样计时吗？

[设计意图]本节课的核心探究环节，通过模仿古人“燃香计时”，将科学史与科学探究实践有机结合。实验设计的核心是引导学生通过“等分标记-分段计时-数据分析”来验证“燃烧速度是否均匀”这一科学问题，这着重培养了他们的实证意识和数据分析能力。

三、研讨与小结（预设：7分钟）

1.这么多的物体都可以用来计时，说明时间流逝有什么特点？

（预设：时间流逝是公平的、均匀的、稳定的、有规律地变化的……）

2.感受一分钟：大家平时有没有感受过时间的流逝？一分钟的时间用来跳绳，你感觉怎么样？如果一分钟的时间来看电视，你又会有什么感觉？

——时间的流逝真的有快有慢吗？一分钟到底有多长呢？我们闭上眼，来细细感受。（教师计时一分钟）

你对一分钟的时间有什么感受？一分钟的时间我们能做什么？

3.总结：一分钟可以做很多事情，我们对时间的感受也各不相同，但时间的流逝是公平的。在过去的这么长时间里，人们对计时工具的研究也在不断更新，让我们在课后继续了解更多更新、更精确的计时工具吧。

[设计意图]将“感受一分钟”活动放到课堂最后，首尾呼应，回归到学生对时间的主观感受和现实意义。最后的课后探索任务鼓励学生自主学习，保持对科学探索的持久兴趣。

【板书设计】

【教学疑难问题解答】

1.“一炷香”的时间到底是多久？如何准备材料？

查阅资料，最普遍的说法倾向于“一炷香”的时间大约为30分钟，但“一炷香的时间”其实是一个模糊概念，不是一个精确的时间。“一炷香”的时间长度取决于这炷香的粗细、长度，但更重要的是，古人发现，在相同条件下，同一根香燃烧的速度是均匀的。所以他们通过制作标准长度的香，或者在香上标记刻度，就能把香变成一个可靠的计时工具。

教师在准备材料时，要根据不同规格的线香提前实验，把握课堂实验时间。实验数据参考：在下水实验时，直径2mm左右的线香，每燃烧1cm所需的时间约为2分半。

2.燃香实验中，与火柴或点火器火焰直接接触的一段线香燃烧较快，怎么处理数据？

为防止点燃时火焰直接燃烧部分对燃香计时实验的干扰，可以选择第一段燃香不计时，当红色的“小火点”燃烧到第二段时开始计时。

2.用水计量时间

【教材简析】

《用水计量时间》是本单元的第二课时，指向课标学习内容要求12.2：技术与工程改变了人们的生产和生活。本课在单元中起着承前启后的作用。学生在学习了用太阳和燃香钟计时受外界因素影响较大，进而提出用水计量时间的方法研究。学生通过对水流的观察，认识到流水可以用来计量时间，并理解水位高度会影响水流的速度，在此基础上观察古代水钟，了解古人如何做到保持水位高度相同从而控制水流速度不变，从而实现准确计时。这一部分也为第三课时《做个水钟》做好伏笔。

本课内容分为三部分，第一部分是学生通过初步观察瓶中流出的水流速度是否均匀，再进一步测量同一装置中200毫升水流出三次50毫升水，发现水位高低会影响水流速度变化。第二部分是引导学生思考让流水匀速流动的方法。第三部分是学生通过观察古代的水钟，结合自己的实验探究，理解古代水钟计时的原理。

【学情分析】

通过前一课的探究，学生已经了解到用自然事物能够用于计时，也意识到它们存在一定的缺陷，从而产生用水来计时的想法，探究欲望十分强烈。然而，在实际探究过程中，虽然学生知道可以通过水流来计时，但对于水钟计时可能出现的问题，以及水流是否受到其他因素的影响，他们的认知还比较模糊。这需要教师重点引导，让学生通过探索和观察测量，自主发现用水计时所要解决的主要问题。此外，测量水流速度的实验操作对小组合作能力要求较高，这对于六年级的学生来说具有一定的挑战。

【核心素养目标】

1.通过滴漏实验，知道水位高低会影响水流速度，认识到“同一装置中，控制水位不变，水流速度不变”这一特点可用于计时。

2.通过数据的整理和分析，能判断水流速度与水位高低的关系。

3.在实验过程中，能对收集的数据进行整理、分析，发现水流速度的主要影响因素并能对滴漏进行改进，使其水流速度均匀不变。

4.在观察古代水钟的过程中，能感受到古人的聪明才智，体会到社会的发展会带动计时工具的进步。

【教学重点】

通过滴漏实验发现影响水流速度变化的主要因素。

【教学难点】

对收集的数据进行整理、分析，思考并改进滴漏装置，并结合自己的实验探究，理解古代水钟计时的原因。

【教学准备】

教师：教学课件、滴漏装置、古代水钟模型

学生：每组提供直筒矿泉水瓶、200毫升量筒、量杯、铁架台、计时器、水量调节器、观察记录单。

【教学过程】

一、聚焦问题，激发兴趣（预设2分钟）

材料准备：教学课件

1.回顾：（出示日晷、圭表、燃香等古代计时工具）上节课我们认识古人曾用日晷、圭表、燃香等工具进行计时，但这些方法都有各自的缺陷。

2.揭示课题：为了克服太阳钟、燃香钟的不足，古人还发明了用水计时的方法。古人是怎样用水来计量时间的呢？这节课我们一起来探究其中的奥秘。（板书课题：用水计量时间）

[设计意图]简要回顾古人计时方法，快速聚焦到本课的核心问题——用水计时，引导学生自然进入了“水流速度”的探索活动。

探究水流速度的变化（预设33分钟）

材料准备：矿泉水瓶、200毫升量筒、量杯、铁架台、水量调节器、计时器

（一）观察水流的速度（预设3分钟）

1.用水计时的工具叫作水钟。古人是怎样用水来计时的呢？水又为什么能够用来计时呢？（预设学生回答：让水滴漏下来的方法来计时，用水计时是因为水流的速度是均速不变的。） 

2.出示滴漏实验装置

提问：水流下来的速度是否稳定不变呢？我们需要有实证，怎样用实验来证明？(预设方案：我们可以准备一个直筒透明塑料瓶，把它的底部去掉，在瓶盖上开一个小孔，倒过来盛水，然后水会从小孔中流下来。我们来仔细观察一下水流，水流的情况到底是怎么样的？）

3.教师和一位学生演示，其他学生观察水流速度是否稳定

4.全班交流研讨：你发现了什么？水流的速度是怎么样的？

小结：刚开始时，水流比较快。当瓶中水量减少后，水流越来越慢。

（二）探究200ml水中流出50ml、100ml、150ml需要的时间（预设15分钟）

1.科学结论是需要数据支撑的。到底水流速度会发生变化吗？我们还需要进一步观察测量，用数据来说话，用更多的证据来证明。

2.提问：怎样观察测量？明确任务：往瓶中倒入200ml水，测量从瓶中流出50ml、100ml、150ml水时需要多少时间。

全班共同讨论操作方法：

①用手堵住小孔，往瓶中倒入200ml水。

②水从小孔中流出时开始计时。

③用量杯接住流水，当量杯内的水积聚到50ml时，暂停计时并用手堵住小孔，记录时间。

④根据流出的50ml水量用时，推测出继续流出100ml、150ml的水分别需要多长时间。

⑤实际测量量杯中的水升到100ml时水流时间、升到150ml时水流时间，并记录。

3.共同讨论注意事项：在实验过程中，你还有什么要提醒大家的吗？

（出示记录单）边实验边做好记录，你会记录吗？

4.小组合作探究：学生以小组为单位实验，教师巡视指导

5.全班汇报交流，教师可引导提问：通过刚才的实验观察，大家有什么发现吗？（预设学生回答：水流的速度会越来越慢）

教师追问：是什么原因导致水流速度越来越慢呢？

小结：因瓶中水位高低不同。水位高时，水流较急；水位越低，水流越缓

（教学建议：此教学活动根据班级情况进行安排，可以用分段测量的方法：先测量第一个50ml用时，再重新计时测量第二个50ml，最后测量第三个50ml用时。如果学生实验能力强，也可以用以上连续测试、连续计时的方法。）

（三）探究让水流的速度保持均匀不变的方法（预设15分钟）

1.过渡：原来用这一个粗糙、原始瓶子做成的水钟还是不够格的，那要做成真正的水钟，我们需要解决什么问题呢？（预设学生回答：需要控制水位保持不变）

追问：那怎么来控制水位，使瓶中的水位不变，水流速度均匀呢？

2.学生自由表述，教师板书设计图

预测学生回答：①把流出的水倒回瓶中，使瓶中的水一直保持200ml不变 

②往瓶中不断加水，使瓶中的水一直保持200ml不变 

3.出示材料：这是水量调节器。

我们再来试试看，把流出的水再倒回塑料瓶，保持瓶中水位不变，继续测量量杯内的水积聚50ml需要的时间，重复3次实验，看看测量结果会不会相同？

（出示记录单）这是记录单，边实验边做好记录。

4.小组合作探究：学生以小组为单位实验，教师巡视指导

5.全班深化研讨：

汇总分析全班的数据，得出保持水位不变，水流速度基本不变。

（教学建议：教材原方案采用将流出的水倒回塑料瓶的方法，但这一操作可能导致学生对于水钟工作原理的理解不够真实、直观，理解上可能会出现一定的偏差。同时，重复倒水可能引起实际水位的变化，进而影响水流速度，干扰实验结果的准确性。因此，若学生发展比较好，建议教师尝试以下方法：可以一边往瓶中不断加水，使水位一直保持在200ml，分别测量连续流出三个50ml的用时，引导学生观察水流速度是否保持一样。在教学中这种方法有助于学生更顺畅地理解水位与流速的关系，也有利于下节课水钟制作的学习。）

[设计意图]围绕“水钟计时原理”，引导学生经历完整的科学探究过程。首先通过演示实验制造认知冲突，激发探究兴趣。进而引导学生进行定量测量，通过收集和分析“水流时间”的数据，培养其用证据支持观点的科学思维，并自主建构“水位高低影响流速”的核心概念。在此基础上，鼓励学生运用新知解决“如何保持流速均匀”的真实问题。通过尝试“保持水位不变”的实验改进，学生直观理解了水钟设计的核心关键，实现了从科学原理到技术应用的跨越，为后续制作活动奠定基础。

三、观察古代水钟（预设5分钟）

材料准备：水钟图片

1.谈话：在古代，水钟的计时是非常准确的。我们观察一下古代的水钟是怎样的？跟我们制作的又有什么不一样呢？

2.古人设计了四层铜壶滴漏来计时，我们也来模拟古代四层铜壶滴漏计时，看看它是如何准确计时的？（播放视频）

小结：水可用于计时，保持水位高度不变，水流的速度不变，流出相同水量所需的时间一致。

3.如果要完成设计制作合格的水钟，你打算怎么做？下节课我们将继续探究。

[设计意图]通过对比古今水钟，引导学生理解“保持水位不变以维持流速均匀”这一核心原理。播放模拟四层铜壶滴漏视频，展示古人如何通过多级结构精巧应用该原理，将科学知识转化为实用技术。最后以“如何设计合格水钟”的开放式问题收尾，促使学生运用所学知识进行规划，为下节课的制作活动提供明确的知识基础和探究导向，实现从原理理解到实践应用的衔接。

【板书设计】

【教学后记】

1.古代的计时仪器——刻漏是如何计时的？

刻漏是古代的一种计时工具。它由几个铜水壶组成。除了最低的那个，每个

壶的底部都有一个小孔。水从最高的壶里，经过下面的各个壶滴到最低的壶里，滴得又细又均匀。最低的壶里有一个铜人，手里捧着一支能够浮动的木箭，壶里的水多了，木箭就浮起来，根据它上面的刻度，就可以知道时间了。

3.做个水钟

【教材简析】

《做个水钟》是“计量时间”单元的第3课，指向课标学习内容要求13.2工程的关键是设计:利用示意图阐明自己的创意，初步认识设计方案中各影响因素间的关系；基于有说服力的论证，认同或质疑某些设计方案，并初步判断其可行性和合理性；13.3：利用工具制作简单的实物模型，根据实际反馈结果进行改进并展示。本课立足前一课对水流速度特点的探究，以制作水钟为核心任务，引导学生通过图文结合的方式设计方案，亲自动手完成水钟制作，并在实践中检验其计时准确性。这一过程能有效促进学生工程思维发展，同时鼓励学生在讨论与分享中表达想法、阐明创意，在工程实践中培养科学探究的兴趣，体会团队分工合作的重要性。

本课学生将要经历设计、制作、测试的工程实践活动。整个活动在制作水钟的任务情境中展开，重点培养学生的设计与制作能力，同时引导学生对自制水钟进行理论联系实际的系统分析，判断其可行性与科学性。

【学情分析】

通过前一课的教学，学生对水钟能作为计时工具的原理有了一定的了解，有了制作水钟的兴趣和理论基础。水钟的设计、制作、测试与分析过程，直接指向学生高阶思维的培养与发展。大部分学生难以清晰表达设计意图，需指导学生通过图文结合的方式阐明创意。在制作的过程中，小组成员会因参与积极性、性格差异等原因出现配合不默契的情况，教师需引导学生发挥各自优势，实现和谐分工与高效合作。此外，自制水钟的计时准确性一般不能一次就能达到预期效果，需根据实际情况进行原因分析，提出改进方法，多次迭代优化。

【核心素养目标】

1.通过水钟的计时原理，设计水钟方案；能通过图文结合的方式阐明创意；能对不同小组的设计方案展开有理有据的论证，主动表达认同或质疑的观点，初步判断方案的可行性与合理性。

2.根据小组设计方案，有计划地制作水钟，测试水钟的准确程度并展示。

3.在设计、制作水钟的过程中，感受到制作计时工具带来的乐趣，体会分工合作的重要性，培养严谨的科学精神。

【教学重点】

设计与制作水钟。

【教学难点】

通过图文结合的方式表达制作水钟的设计方案，并根据设计方案进行制作。

【教学准备】

教师：教学课件。

学生：1.铁架台、剪刀、美工刀、塑料瓶（带瓶盖）、工字钉、直尺、胶带、纸条、标记笔、秒表、热熔胶枪、胶棒、吸管2.设计方案的记录单。

【教学过程】

一、聚焦问题，激发兴趣（预设5分钟）

材料准备：教学课件

1.复习引入：上节课我们观察塑料瓶中水流出的速度有什么特点？

(预设：水流速度先快后慢，保持水位相同，水流速度就会一样。)

2出示汉代青铜漏壶、元代铜壶滴漏，提问：古代水钟是怎样来计时的？这两款水钟有什么区别？

讲述：像青铜漏壶这样，利用特殊容器记录把水漏完的时间叫做泄水型水钟；像铜壶滴漏这样，在接水容器上记录它用多少时间把水装满叫做受水型水钟。

3.今天我们先制作一个类似铜壶滴漏这样的受水型水钟。揭示课题：做个水钟（板书课题）。

[设计意图]通过回顾上节课塑料瓶中水流速度的特点，快速唤醒学生的认知，引导学生观察对比泄水型水钟和受水型水钟的计时原理，明确本节课的核心任务——制作一个受水型水钟，激发学生的探究兴趣。

二、制定方案（预设6分钟）

材料准备：教学课件、设计方案的记录单

1.明确任务：设计并制作一个用于5分钟计时的受水型水钟。这个水钟应该符合什么要求？

（预设：计时要准确；水钟上要有刻度；水钟要结实耐用）

补充：（1）计时误差不超过10秒（2）时间刻度要清晰均匀

2.怎样才能使水钟符合这两个要求呢？

（预设：水面高度保持不变；水流速度均匀）

追问：如何确保水的滴速均匀？

（预设：将多余的水排出去；持续加水；滴水的孔要钻得均匀；装水容器是直筒形的）

3.出示材料

如何用这些材料来制作水钟？工程师在制作前都要先完成设计，请你用图文结合的方式把水钟设计方案表示出来。

4.学生设计方案，教师给予适当鼓励和指导。

5.交流讨论水钟的设计方案，初步判断水钟制作的可行性和合理性。

（预设：①泄水瓶增加了泄水口，使水流速度均匀；②上方增加一个储水瓶，不断补水，保持泄水瓶中水位不变；③考虑5分钟的计时，受水瓶瓶身设计的较长，能够装更多水来计时。）

6.进一步讨论：根据设计图，操作步骤该怎么合理安排？

（预设：首先，剪开两个塑料瓶分别作为储水、泄水、接水和受水容器，接着用工字钉分别在两个瓶盖处打孔，再在其中一个塑料瓶的侧面用美工刀开孔并插入吸管作为泄水口，用热熔胶密封固定以防漏水，最后将各部件组合起来并进行测试。）

[设计意图]设计是工程的关键环节，让学生以图文结合的形式呈现设计思路，在交流讨论中逐步培养科学思维，不断完善设计方案，在这一过程中，教师需注重引导学生不断思考、不断优化设计。同时，结合课堂实际安排，将教材原要求的 10 分钟水钟调整为 5 分钟，避免后续三次测试难以在课内完成。

三、制作与测试（预设22分钟）

材料准备：铁架台、剪刀、美工刀、塑料瓶（带瓶盖）、工字钉、直尺、胶带、纸条、标记笔、秒表、热熔胶枪、胶棒、吸管

1.讲述：接下来，请各小组按照自己的设计方案明确制作流程，完成水钟的制作。制作完成后，我们需要测试它的计时准确性，该怎样测试？

（预设：先要对水钟的受水瓶标注刻度，受水瓶最底端为0刻度，从下往上依次标记，用秒表计时，每1分钟在受水瓶对应水位处做好标记，完成 1～5分钟的刻度标注后，用胶带贴好防水。有了刻度后，再用钟表对比，测试自制水钟是否准确。）

2.出示测试水钟活动记录表

在制作测试过程中，需要合理分工，注意安全，同时要做好记录。

3.学生制作与测试水钟

[设计意图]学生根据合理的设计方案，开展水钟制作与测试。需提前强调操作安全、明确分工、规范标注刻度，并填写记录表，完整记录测试时间、实际时间及误差。核心意图是让学生经历工程实践环节，渗透规范操作与重复实验的科学方法，培养分工协作与数据意识，通过多次测试发现误差问题，为后续优化设计提供依据，引导学生主动思考误差成因，深化工程思维。

四、交流研讨（预设5分钟）

1.讲述：各个小组的水钟均已完成制作与测试，现在我们进行展示交流。

（1）提问：大家制作的水钟是怎样的，请简单介绍。

（预设：水钟上方有一个储水瓶，能持续补水，让中间泄水瓶里的水位保持不变；泄水瓶上有一个泄水口，多余的水会流出，让水流速度均匀；最下面是受水瓶，上面标注了5分钟的时间刻度，另外储水瓶和泄水瓶的瓶盖滴水孔径大小都差不多，为了让计时更准。）

（2）展示小组测试水钟活动记录表。 

（3）研讨追问：请你对照水钟的三点要求，对你们小组的水钟进行评价打分，每项符合要求就得三个“☆”，你们小组的水钟能得几颗星！

2.请2-3组进行交流展示。引导学生思考：大家能从其他小组的方案中获得哪些启发？自己小组的水钟还需要做哪些改进？

[设计意图]学生在交流研讨中梳理自身设计的可行性与合理性，并对照评价要求对自己的水钟进行评价；同时鼓励学生学习其他小组的方案拓宽思路，反思自身设计与制作的不足之处，并为下节课的优化改进做铺垫。

五、拓展（预设2分钟）

在碗的底部打一个小孔，将其放入水中，也可以用来计时。观察小孔沉水碗的结构。思考它是如何设计的，以及这种设计应用了哪些科学知识。

[设计意图]学生掌握本节课的学习内容后，能迁移应用。

【板书设计】

【教学后记】

1.为什么将10分钟的计时水钟调整为5分钟的计时水钟？ 

原教材要求制作10 分钟计时水钟，需完成一次计时标注刻度、三次计时测试的任务。但课堂时间有限，四次计时流程难以在课内完整落地。调整为 5分钟后，更贴合课堂实操节奏，确保教学目标有效达成。具体计时时长也可根据实际教学安排灵活调整。

2.如何确保学生高效完成制作任务？

要让学生高效完成水钟制作，前期准备与课堂引导需双管齐下。教师需提前开展下水实验，明确关键细节，比如确定合适的漏水孔大小，避免因孔径不当导致水流过快或过慢，备好工字钉等适配的打孔材料，减少学生操作阻碍。课前集中讲解热熔胶枪等工具的使用注意事项，明确操作规范，避免因安全问题中断制作流程。课中强化小组分工合作，让学生明确计时、操作、标注等具体职责，避免分工模糊导致的低效协作。同时加强巡视指导，比如标注刻度时引导学生每满1 分钟堵住滴水孔再标记，有效避免水位持续变化影响标注效率与精准度。

4.改进水钟

【教材简析】

《改进水钟》是“计量时间”单元的第4课，指向课标学习内容要求13.3:利用工具制作简单的实物模型，根据实际反馈结果进行改进并展示。本课承接前一课的实践成果，以提升水钟计时准确度为核心任务，引导学生先评估自制水钟的不足，再通过分析汉代青铜漏壶等古代水钟的设计原理获取启发，最终制定并实施改进方案。本课既重视学生对匀速流动这一科学原理的理解，又强调设计、测试、改进的工程实践思维，是连接科学知识探究与技术应用落地的典型课例。

教材由评估与改进、交流与完善两大核心板块组成。第一板块评估与改进，先引导学生通过实际测试，梳理出自制水钟在流速均匀度、刻度清晰度、计时时长等方面的问题，再借助古代水钟图片，拆解多级泄水、溢水孔等关键设计，让学生明确稳定水位、优化结构的改进方向。第二板块交流与完善，聚焦实践操作，要求学生结合启发制定具体改进方案，通过调整容器结构、控制水流速度、优化时间刻度等方式完善水钟，并通过反复测试验证改进效果，形成完整的工程实践闭环。

【学情分析】

六年级学生已经具备初步的观察记录和小组合作能力，对改进发明充满兴趣，但是缺乏系统的问题分析和工程优化经验。在本课之前，学生已经完成了水钟的初步制作，熟悉水钟的基本结构和计时原理，同时在实践中已经发现水位变化会导致水钟出现流速不均匀、刻度不均匀、计时时长不足等问题，部分学生在设计改进方案时存在思路局限，需要教师通过古代水钟案例和同伴方案交流等形式提供支架。

【核心素养目标】

1.通过评估自制水钟的使用效果，明确其在流速均匀性、刻度清晰度、计时时长等方面的不足。

2.结合古代水钟原理，能制定具体可行的改进方案，尝试通过调整容器结构、控制水位等方式优化水钟。

3.经历评估、设计、改进、测试的完整过程，体会工程优化需要反复尝试，培养严谨的科学态度和合作能力。

【教学重点】

分析自制水钟的核心问题，制定针对性的改进方案并动手实施。

【教学难点】

理解保持水位稳定对匀速滴水的重要性，设计有效的水位控制装置。

【教学准备】

教师：教学课件、优秀改进方案案例、秒表。

学生：上节课自制的水钟、铁架台、塑料瓶、吸管、溢水管、透明胶带、记号笔、直尺、热熔胶枪及胶棒。

【教学过程】

一、评估旧作，聚焦问题（预设8分钟）

材料准备：学生自制水钟、测试记录单、教学课件

1.实物出示上节课学生的自制水钟及图片或视频形式的测试结果

回顾提问：上节课我们制作了水钟，用它测试了5分钟计时，各小组发现自制水钟还存在哪些问题？

预设：①将矿泉水瓶剪开使用后，泄水容器的容量不足，需要不断人为加水；②泄水口处的吸管固定不牢固，导致部分本该从泄水口排出的水沿着空隙流进受水容器，导致测试结果不准确；③一级、二级滴漏的流速快慢不同，导致水位依然存在下降或不断上升的情况，导致流速均匀；④刻度标注不准确或太密，读数有困难；⑤水钟摆放不稳定，易晃动……

2.梳理共性问题，教师板书关键问题

3.引出课题：出现了这么多问题影响水钟的计时准确度，要想让它变得更准确、更好用，就要进行改进，这节课我们就来改进水钟。（板书课题）

[设计意图]通过实物和测试结果，让学生在回顾中直观感知自制水钟存在的具体问题，避免凭空讨论。聚焦共性问题并板书，帮助学生明确改进方向，为后续设计方案奠定基础，同时通过发现问题、解决问题的导入方式，激发学生的探究兴趣。

二、借鉴启发，设计方案（预设15分钟）

材料准备：教学课件、改进方案记录单、古代水钟资料

1.学习古代智慧：在工程中，工程师常常会从一些优秀的产品中获取启发，我们也可以像工程师那样参考古代水钟（出示汉代青铜漏壶和其他古代水钟）

提问：古人是怎样解决水钟存在的问题的？

预设：①大容量储水，在主泄水壶旁增设储水壶，缓慢补充到主泄水壶中，始终保持主泄水壶的水位稳定且容量充足；

②汉代青铜漏壶的泄水口是一体铸造的铜质流管，与壶身无缝衔接，而且流管倾斜角度固定，保证水流方向稳定；

③古代的多级漏壶中，最下方的主泄水壶始终被上方储水壶补满，水位保持不变；

④汉代青铜漏壶内置刻有时间刻度的木尺或竹尺，其垂直漂浮在受水壶中，随水位上升同步上升，刻度按时辰划分，分度间距均匀且清晰，部分漏壶还将刻度刻在壶壁外侧，与水位线平行。

2.小组研讨：针对自制水钟出现的问题，结合古人的设计思路，讨论改进方法。

预设：①自制水钟可以用2-3个矿泉水瓶串联，最上方为储水瓶，通过细管缓慢向中间的泄水瓶补水，泄水瓶再向受水瓶滴水，避免频繁人工加水，模仿古代漏壶大容积储水和持续补给的思路；

②泄水口不用吸管直接插入，而是在矿泉水瓶侧壁用烧热的针钻小孔，将吸管插入后用热熔胶或防水胶带密封缝隙，模仿古代无缝衔接；

③调整一、二级滴漏的水位差，让储水瓶（一级滴漏）的补水速度略大于泄水瓶（二级滴漏）的滴水速度，泄水瓶顶部留小孔排气，多余的水从溢流孔排出，模仿古代恒定水位漏壶的设计，避免泄水瓶水位下降或上升导致流速变化；

④在受水瓶外侧贴纸条，提前用秒表校准，每1分钟标记一次水位线，刻度间距按实际水位上升速度调整，如过密可以选择细一些的受水瓶，也可以在受水瓶中放一根细吸管作为浮标，浮标上贴刻度条，读数时看浮标顶端对应的刻度。

3.方案设计：各小组填写改进方案记录表，明确改进目标、所需材料、具体步骤，并用图文结合的方式呈现设计草图。

4.方案交流：选取2-3组分享方案，其他小组补充建议，教师重点指导水位控制和刻度优化的合理性。

[设计意图]借助古代水钟的设计智慧为学生提供改进支架，降低方案设计的难度。通过研讨和交流，发挥合作学习的优势，完善改进思路，确保方案可行。

三、动手改进，测试优化（预设12分钟）

材料准备：改进所需工具和材料、秒表、测试记录单

1.明确要求：按照改进方案分工合作，安全使用美工刀、热熔胶枪等工具，重点关注漏水防护和结构稳定性。

2.分组改进：动手调整水钟结构，如增加溢水孔、更换细长形受水杯、重新标注刻度等。

3.测试验证：用秒表对改进后的水钟进行5分钟计时测试，记录误差，对比改进前后效果。

4.二次调整:若误差仍超出要求，小组快速分析原因，进行简单的二次优化。

[设计意图]明确分工和安全要求能提高实践效率，避免安全隐患。通过动手实践与反复测试，落实改进方案，体会工程优化的严谨性。

四、总结提升，拓展延伸（预设5分钟）

材料准备：课件、优秀水钟作品

1.成果展示：各小组展示改进后的水钟，分享最成功的改进点和仍存在的问题。

2.总结梳理：引导学生回顾发现问题、借鉴启发、设计改进、测试优化的过程，强调技术改进需要反复尝试。

3.拓展提问：（出示古代水钟结构示意图）除了调整结构，还能通过什么方法让水钟更精准？

预设：用浮标指示刻度

[设计意图]为学生提供表达和交流的平台，分享得失，同时总结梳理工程实践流程，拓宽学生探究视野。

【板书设计】

【教学后记】

1.学生改进方案缺乏可行性，怎么办？

教师可以提前准备3-4个典型改进案例，在小组研讨时作为参考支架。同时在方案交流环节，聚焦水位控制、刻度标注两个核心点进行针对性指导，帮助学生排除不切实际的设计，确保方案简单易操作。

2.改进过程中出现漏水、水流不稳定等突发问题，如何处理？

课前需要强调热熔胶密封、吸管接口固定等关键操作的规范。课堂上教师巡视时，重点关注容易漏水的部位，提供额外的胶带或密封胶辅助修复，若水流不稳定，引导学生检查出水孔大小是否均匀、水位是否保持一致，快速定位问题根源。

5.机械摆钟

【教材简析】

《机械摆钟》是《计量时间》单元的第五课，指向课标学习内容要求:3.3.1物质的运动和相互作用。本课围绕“机械摆钟的计时原理”展开，从观察到本质编排逻辑清晰，遵循“聚焦问题-探索实践-研讨发现”的科学实践路径。本课教学从计时工具的发展史切入，引导学生聚焦“摆钟为什么能更精确地计时”这一核心问题。探索部分安排了“观察和测量钟摆的摆动次数”和“测量单摆在单位时间内摆动次数”两个递进活动。引导学生搜集与分析数据、发现数据的规律，自主建构“摆的等时性”这一核心科学观念，激发学生探索摆的兴趣。

【学情分析】

六年级学生已对简易计时工具具备一定的认知，并在生活中见过摆钟，但对“摆钟是如何实现精确计时”的科学原理理解粗浅且存在模糊性，其观察多集中于物体表象。 基于此，本课的核心任务是引导学生实现认知经验的理解和深化。在教学过程中，将着重培养学生精确测量与计时的技能，强调操作的手脑一致性，并引导学生依据收集到的证据进行数据分析与现象对比，从而跨越直觉误区，科学地建构起“摆的等时性”概念。

【核心素养目标】

1.通过观察、比较钟摆和自制摆1分钟摆动的次数，发现摆具有等时性。

2.能自制一个摆，观察、发现摆运动的特点。

3.感受计时工具的发展与人类需求的关系，激发对计时器摆的研究兴趣。

【教学重点】

通过动手制作和反复测量，亲历探究过程，发现同一个摆在相同时间内摆动次数基本不变的规律（即摆的等时性）。

【教学难点】

准确测量和计数“一次完整的摆动”（即摆锤从同一侧释放并回到原点）；理解“摆的等时性”与“摆动幅度变小”现象之间的关系。

【教学准备】

教师：教学课件、机械摆钟一个、单摆一个。

学生：铁架台、棉线、小球（螺帽）、秒表、记录单。

【教学过程】

一、聚焦问题，激发兴趣（预设5分钟）

1.导入：（出示课件）我们已经学习了沙漏、日晷、水钟等这些简易计时工具，它们能用来计时。但随着社会的发展，人们对时间的精确性要求越来越高，又出现怎样的计时工具呢？（预设：钟表、计时器等）

（出示摆钟图片）摆钟—它是第一代精确计时工具。

2.揭示课题

提问：摆钟是如何做到精确计时的呢？这节课我们就来学习—— 机械摆钟。（板书课题：机械摆钟）

[设计意图]以人类科技史上面临的真实挑战——精确计时需求为情境，更具科学厚重感和真实感，能迅速激发学生的求知欲，将探究目标直指摆的运动规律。

二、探索钟摆的运动规律（预设20分钟）

材料准备：教学课件、铁架台、棉线、小球（螺帽）、秒表、记录单

（一）观察钟摆，初步感知钟摆计时特点

1.出示钟摆视频或实物，学生观察摆钟结构并提问： 钟摆的结构是怎样的？它用什么来计时？

（预设：结构有摆锤、摆绳。用摆来计时；上面有钟表等）

2.提问：大家都认为是用摆来计时的，观察摆一分钟摆动有多少次？

3.引导学生讨论：怎样准确测量摆在一分钟内摆动的次数。

（1）怎样算摆动一次？（摆从同一侧释放并回到原点记为一次）

（2）如何同步计时？（可利用口令：1、2、放，计时和计数的学生同时开始）

（3）为了保证测量的准确性，需要测量几次？（测量3次）

4.学生开展实验，完成记录单，教师巡视

5.实验交流汇报：钟摆一分钟摆动次数重复测量3次，分别是多少，有什么发现？

（预设：钟摆每分钟摆动的次数是相同的，都是60次。）

[设计意图]通过观测钟摆的摆动次数，让学生了解摆钟的计时准确性，掌握测量摆钟摆动次数正确操作方法，了解摆测量的精确性。培养学生的实验操作和数据分析能力。

（二）自制单摆，观察摆运动的特点

1.提问：现在我们自己制作一个单摆，观察它在一分钟内摆动次数是多少？是否和钟摆摆动次数相同呢？

学生预测。（预设：相同，也是60次；不同，可能会更少/多）

2.出示材料 铁架台、棉线、小球（螺帽）提问：利用这些材料怎样制作一个单摆？

请一名学生上台演示制作一个单摆，并让摆摆动起来。

师生小结单摆组装方法。

（1）组装铁架台（2）用细绳系好重物（3）调整高度（4）使摆自由摆动，测量并记录摆的摆动次数。

3.讨论：测量自制摆1分钟摆动次数，操作时需要注意什么？

注意事项：

（1）让摆自由摆动，不能用手推；

（2）计时、计数要同步进行；

（3）为了保证测量的准确性，需要3次。

4.出示记录单 学生开展实验并完成记录单，教师巡视。

5.实验交流汇报，提问：在实验过程中，你有什么发现？与摆钟有哪些相同和不同？

（相同：制作的同一个摆，1分钟摆动的次数都是相同；不同：摆动的次数不是60次，有的多有的少。另外还发现摆动的幅度会越来越小，摆动的方向会有点变化……）

（三）自制单摆每15秒摆动次数是否相同

1.追问：摆幅、摆的方向会发生变化，那摆在摆动过程中速度会发生变化吗？（学生推测）需要进一步测量研究。那我们怎么来研究呢？

学生讨论，得出方法：把一分钟分成几个时间间隔进行测量，可以测量每15秒钟的摆动次数。 

温馨提示：由于测量时间较短，所以需要注意力集中，小组同学相互配合。

2.出示记录单 学生开展实验并完成记录单，教师巡视。

3.实验交流汇报，提问：根据实验数据，说说你的发现？

（预设：同一个摆，在相同时间内，摆动次数相同；摆的摆动幅度不会影响摆的快慢）

4.小结：自制的摆与钟摆具有相同的规律，都是在相同时间内摆动的次数相同，这就是摆的等时性。

[设计意图]在测量钟摆及自制单摆一分钟摆动次数前，引导学生探讨计数方法，充分思考并解决操作中的一些问题、注意事项。分组实验时，教师随时给予学生指导，方便数据的准确获取及后续交流汇报，更有助于本课重难点的突破。通过分析组内数据，引导学生进一步明确摆的等时性原理。同时鼓励学生对小组间的数据进行分析比较，激发学生继续探究的兴趣。（备注：本实验在实际试教时，发现测量10秒钟，学生测量误差较大，难以得出结论，所以在实际教学中，可以选中更长时间，如15秒或者20秒；摆幅要适中，不能太小）

三、拓展

观察生活中的各种“摆”，它们摆动快慢相同吗？

出示节拍器和荡秋千图片或视频

【板书设计】

【教学后记】

1.日常教学中，机械摆钟实物不容易找到，怎么办？

机械摆钟的实物生活中不一定都有，网上买价格很贵。可以自己制作一个flash版本的机械摆钟，上课时可以用；或者在课件中，插入一个机械摆钟摆动的视频（时长3分钟多）；也可以购买一个简易版本的摆钟（主要包含钟摆这一结构），通过增加一根小铁丝可以调节摆在一分钟内摆动的次数，也能够达到教学效果。

2.学生在自制摆摆动次数测量时，计数不准确，怎么办？

在测量自制摆1分钟摆动次数时，由于时间比较长，学生在计数时，容易出现视觉疲劳导致计数错误，同时，由于摆的摆动角度逐渐变小，不方便计数且很容易出错，所以在课堂上可以缩短测量时间，将1分钟改为30秒，更有利于学生计数。

6.制作钟摆

【教材简析】

本课是教科版六年级上册《计量时间》单元的第6课，指向课标学习内容：12.2技术与工程改变了人们的生产与生活；13.3工程是设计方案物化的结果。本课以“制作一个每分钟摆动60次的摆”为核心任务展开，引导学生先探究摆的快慢与什么因素有关，再基于摆的快慢规律制作钟摆。

教材由四部分组成。第一部分聚焦板块，基于上节课“同一摆具有等时性，不同摆1分钟摆动次数不同”的前认知，提出核心任务：制作每分钟摆60次的摆，进而引出探究问题：摆的快慢与什么因素有关？第二部分探索板块，学生经历“讨论—猜想—验证”的过程，通过对比实验探究摆的快慢与摆绳长度、摆锤质量的关系，最终得出摆的快慢与摆绳长短有关，摆绳短则摆动快，摆绳长则摆动慢，与摆锤质量无关的结论，基于这一发现，引导学生调试制作钟摆。第三部分研讨板块，组织学生在实验基础上研讨摆的快慢影响因素及其与摆绳长度之间的关系；总结一分钟摆60次的摆，摆绳长度具有的特点。第四部分拓展板块，通过 “在木条摆上固定金属圆片，使其1分钟摆60次”的任务，让学生发现金属圆片到顶端的距离与摆动快慢的关系，隐含摆长概念。

【学情分析】

通过上一课的学习，学生已经认识摆的基本构造，掌握了测量摆动次数的方法，初步建立“摆的等时性”概念。作为六年级学生，他们具备一定的对比实验设计与操作能力，能够自主完成小组分工、变量控制、数据记录等核心任务；面对实验误差，能主动观察研讨，通过重复实验、优化操作细节等方式自我修正完善。此外，学生能围绕“摆的快慢与什么因素有关”展开针对性思考，在小组讨论与教师引导下，可建立摆绳长度与摆动快慢的关系，为钟摆制作积累了经验。然而，如何运用已有数据进行理性分析，高效制作出1分钟摆动60次的钟摆仍有难度，需要教师组织有效的讨论并加以引导，这也是本节课教学需要重点落实的难点环节。

【学习目标】

1.通过探究“摆的快慢与什么因素有关”的实验，得出摆的快慢与摆锤质量无关；与摆绳长短有关，摆绳越短，摆动越快，反之则越慢的结论。

2.能合理论证摆快慢与摆绳长度有关系，并能应用这个规律，调整摆绳长度，调试制作出1分钟摆动60次的钟摆。

3.在探究制作摆的过程中，养成细心观察、准确测量的习惯，能对新问题的研究保持积极的探究欲望。

【教学重点】

探究摆的快慢与什么因素有关，得出摆的快慢与摆绳长短有关，并能应用这个规律，制作1 分钟摆动 60 次的钟摆。

【教学难点】

根据摆的快慢与摆绳长短的关系推测每分钟摆60次的摆的摆绳长度范围，并用合适方法（折中法、递增法）高效调试，学会制作钟摆。

【教学准备】

教师：教学课件、钟摆

学生：铁架台、夹子、摆绳、摆锤（塑料球、金属球）、秒表、量角器、尺子、实验记录单

【教学过程】

一、链接旧知，聚焦任务（预设3分钟）

材料准备：课件、机械钟摆

1.出示“自制摆一分钟摆动次数的数据汇总表”，谈话：上节课同学们制作的摆一分钟摆动次数各不相同。生活中的机械钟摆（出示图片），1分钟恰好摆动60次，我们能不能把原来的摆进行改进，也制作一个1分钟摆60次的摆？

2.出示课题：今天我们就一起来制作钟摆。（板书课题）

[设计意图]立足大单元衔接，以学生上节课不同自制摆的次数差异为基础，引入 1 分钟摆动 60 次的真实钟摆形成对比。既串联单元知识，又直观聚焦核心任务，激发学生探究兴趣。

二、自主探究，发现摆的快慢与摆绳长短有关（15分钟）

材料准备：课件、摆绳、金属球、塑料球、铁架台、夹子、秒表、尺子、量角器

猜测因素，排除无关

（1）教师出示某一小组的自制摆，提问：这是一个小组在上节课做的摆，摆绳长35 厘米，1 分钟摆动 50 次。大家觉得可以怎么调整，才能让它每分钟摆动60次？摆的快慢与什么因素有关？

（预设：调整摆绳长度、换轻点的摆锤、调整摆动幅度）

（2）提问：根据上一节课的观测我们可以排除哪种猜测呢？

（3）学生回忆并回答，排除 “调整摆动幅度” 的想法。

（4）过渡：非常好！那“调整摆绳长度”“改变摆锤质量” 这两种方法是否能改变摆的快慢呢？我们可以怎么实验来进行验证？

2.自主设计试验方案

（1）教师出示材料和实验设计单，提示：两个实验都要遵循对比实验原则。每组可自主选择一个实验设计，结合准备的材料，思考：要改变什么、什么条件不变？需要测量和记录哪些数据？

（2）小组讨论交流设计实验方案

（3）小组汇报：①先邀请“摆绳长度实验”组汇报设计思路，其他组针对该实验补充改进意见；②再邀请选择“摆锤质量实验”组汇报，同样其他组针对该实验补充改进意见。

（4）教师小结并强调：两个实验的操作流程可连贯衔接，减少装置调整耗时，并出示整合记录单2。

3.学生实验，教师巡回指导（教师在巡回的时候请各小组将摆绳长度和对应的摆动次数输入到 PPT 的汇总表中，摆锤质量相关的数据先留在记录单上。）

4. 汇报分析，得出结论

（1）分析摆的快慢与摆绳长短之间的关系。

教师提问：结合PPT 上的汇总数据，大家能发现什么？

（预设：当摆绳长20cm时摆动次数最多，当摆绳长40cm时摆动次数最少。）

小结：同一个摆，摆绳越短，摆动越快；摆绳越长，摆动越慢。

（2）分析摆的快慢与摆锤质量之间的关系。

教师投屏展示各小组数据，提问：不同质量的摆锤对应的摆动次数有明显差异吗？说明了什么？

（预设：说明摆的快慢与摆锤质量无关。）

（3）教师总结：通过我们刚才的探究，我们知道了：摆的快慢与摆锤质量无关，与摆绳长短有关，摆绳越短，摆动越快，反之则越慢。

[设计意图]六年级学生已基本掌握对比实验方法，每组自主设计一个实验方案，历经完整对比实验设计。后续连贯完成两项实验，既节约操作时间，又实现高效探究。通过对实验数据的分析，引导学生自主建构摆的摆动快慢与摆绳长度、摆锤质量之间的科学关系。

三、基于数据，制作钟摆（预设18分钟）

材料准备：课件、铁架台、尺子、摆、秒表、夹子、记录单

1.过渡：刚才我们已经知道摆的快慢与摆绳长度有关，现在就可以利用实验数据（摆绳长度与摆动次数），来制作钟摆。大家观察PPT 上的汇总数据，你可以用哪组数据作为依据，你是怎么想的？

2.追问：初步确定摆绳的长度，你会调为多长？理由？

（预设1：我觉得 25 厘米合适！因为实验里20cm 的摆一分钟摆 64 次，30cm 的摆一分钟才摆 53 次，25 厘米正好在它们俩中间。）

（预设2：我选22厘米，因为摆绳20厘米的时候，一分钟摆了64次，比 60 次多。我打算一点点加，每次加 2 厘米，让摆绳变长，这样摆得就会慢一点，说不定刚好就够 60 次了。）

3.教师根据学生回答，归纳介绍折中法和递增、递减法。

4.谈话：为了更高效地调试，我们可以先把目标简化为 “15 秒摆动 15 次”（因为 15×4=60），只要达到这个小目标，就能满足 1 分钟摆 60 次的要求。

5.制作与测试

（1）教师提出实验要求：制作 15 秒摆动 15 次的摆；用合适的方法，用最少的次数调试成功；调试过程中，及时记录数据。

（2）学生进行制作与测试，测量过程中，教师引导学生结合测量结果预测调整方向，逐步接近 15 秒 15 次的目标。

（3）比一比：各小组上台展示作品，进行检验。

（4）分享交流：1 分钟摆动 60 次的摆，它的摆绳长短有什么特点？

[设计意图]本环节立基于前一环节的共享实验数据，聚焦“制作 1 分钟摆动 60 次的钟摆”这一实践任务。环节中通过“自主思考初始长度→学习折中法和递增递减法→动手调试→分享交流”的流程，培养学生基于数据、有序调试的工程思维与解决问题的能力。逐步实现 “从规律认知到实践应用” 的转化，提升学生的动手操作能力和问题解决能力。

四、应用迁移，拓展延伸（预设4分钟）

1.出示任务并提问：老师这里有一根 30 厘米的木条，把它竖直挂起来，它也能像摆一样摆动。现在要在木条上固定一块金属圆片，让它 1 分钟正好摆 60 次，圆片应该固定在什么位置？

（预设：往上移，摆长变短，摆动变快，和钟摆一样大约距离固定点25cm的位置。）

2.教师小结：是的，因为金属圆片到顶端固定点的距离相当于摆锤到绳子顶端的距离。往上提相当于缩短摆绳长度，摆动变快。不管是绳子摆还是木条摆，只要调到25厘米左右，就能1分钟摆60次。

[设计意图]将 “单一摆绳 + 摆锤” 的模型拓展为 “木条 + 金属圆片” 的复杂模型，引导学生发现 “圆片到顶端固定点的距离” 相当于 “摆绳长度”，隐含“摆长”概念。

【板书设计】

【教学后记】

针对本节课探究活动密集的情况，如何扎实落实好教学目标？

本节课包含两大核心探究活动：一是“研究摆的快慢与什么因素有关”，二是“制作 1 分钟摆动 60 次的钟摆”。其中制作环节核心在于基于实验数据进行推理、运用折中法或递增、递减法高效调试，对学生的逻辑思维、数据应用能力有一定考验。因此建议针对基础一般的学生分两课时完成：第一课时聚焦 “摆的快慢影响因素”的探究与结论得出，充分夯实规律认知；第二课时专门开展钟摆制作与调试，给予学生充足的思考、操作和修正时间，确保教学目标扎实落地。

2.摆绳长度和摆长有什么区别？

摆绳长度指的是摆绳部分的长短（即下图摆绳长度部分），而摆长是指摆锤重心到摆的固定点的距离（即下图摆长部分）。真正影响摆的快慢的因素是摆长，摆长长，摆动慢，摆长短，摆动快。

7.时间与变化

【教材简析】

《时间与变化》是“测量时间”单元的最后一课，是学生对时间认识从“精确测量”到“宏观推断”的升华。本课指向课标学习内容要求 13.2：知道化石是生物遗体、遗物或生活痕迹被埋藏在地下，经过漫长复杂的变化形成的，并能通过地层中的化石资料，了解地壳运动变化和生物进化的大致历程。教材引导学生认识树木年轮、贝壳生长纹等“生物时钟”，并重点学习如何利用地层和化石这部“万卷书”来推断遥远过去的时间与发生的变化，最终理解现代科技（如碳-14测定）在测年中的应用，感受科学与技术的进步。

【学情分析】

六年级学生已经具备了较强的逻辑推理能力和初步的抽象思维。他们对“时间”有了钟表刻度的概念，但对“如何知道恐龙生活的年代”这类宏观时间问题充满好奇。学生在前几课学习了现代计时工具，为本课学习“自然计时工具”奠定了基础。然而，对“地层序列”、“化石断代”等概念较为陌生，需要借助直观的模型和生动的案例来构建理解。。

【核心素养目标】

1.通过观察树木年轮、贝壳生长纹等实物或图片，知道通过观察生物体上遗留的痕迹可以测量时间，了解科学家通过地层和化石推断地质年代及环境变化的方法。

2.在“推理化石年代”的探究活动中，能运用观察、比较、推理等方法，基于证据对地层的形成顺序和化石的相对年代做出合理判断。

3.在探究活动中，乐于参与小组合作，尊重证据，能举例说明科学技术（如放射性测年法）在测量时间中发挥的重要性。

【教学重点】

认识到生物体上遗留的痕迹可以测量时间。

【教学难点】

能够基于“地层叠覆律”和“化石顺序律”对多地层中的化石进行相对年代的推理。

【教学准备】

教师：多媒体课件（包含各种“生物时钟”、地层化石图片、良渚碳化稻案例视频）、模拟地层教具（透明亚克力盒内装有颜色、质地不同的多层沙土，并嵌入代表不同化石的小模型或图片）。

学生：每组一份“地质侦探档案”（内含：模拟地层图卡片一套、学习单、放大镜）。

【教学过程】

一、聚焦问题，引发认知冲突（预设5分钟）

材料准备：教学课件

.1.提问：同学们，通过本单元的学习，我们已经了解很多的计时工具。但是亿万年前，人类还没有出现，更没有计时工具。但科学家能推测出2亿多年前出现过恐龙，400万年前出现了人类的祖先。科学家是根据什么推测出时间来的呢？

2.预设学生回答：看化石/用高科技仪器测量……

3.谈话：大家的想法都很有道理，都指向了“痕迹”。今天，我们就化身“地质侦探”，一起进入《时间与变化》的谜案现场，看看自然界留下了哪些时间密码。（板书课题：时间与变化）

[设计意图]通过富有挑战性的问题，激发学生探究远古时间的兴趣。创设“地质侦探”的情境，使本课的学习变成一场有趣的解谜游戏，符合六年级学生的心理特点。

二、探索：化身地质侦探，破译时间密码（预设20分钟）

材料准备：“地质侦探档案”（内含模拟地层图、学习单）、多媒体课件。

活动一：认识“生物时钟”

1.在我们的身边，就有一些天然的“计时器”。出示树木年轮、贝壳生长纹、龟甲环纹的图片，你有什么发现？它们有什么共同的特征？这些特征可能是如何形成的？

2.有条件的可以为每组提供树木年轮、贝壳生长纹、龟甲环纹的实物，学生先组内观察讨论，再全班分享。

3.全班分享的过程中追问：这些纹路是怎么形成的？它们能告诉我们什么信息？（引导学生说出“一年长一圈”，记录年龄。）

4.总结：像年轮、生长纹这样，生物在生长过程中留下的记录时间的痕迹，我们可以叫它“生物时钟”。

5.那古生物体上是否也存在这样类似的痕迹呢？出示古生物珊瑚化石图片。通过资料阅读了解珊瑚化石可以告诉哪些信息。

活动二：推理地层中的“时间胶囊”

1.地质学家从不同的地层中挖出很多古生物化石，从中我们可以获得时间的信息吗？

2.（出示模拟地层教具）这是一个简化后的地层模型，每一层沙土都代表在漫长历史中沉积形成的岩层，里面的“化石”就是我们的关键证据。

3.提出任务。观察并分析地质侦探档案中的地层图，判断图中A、B、C三种化石（例如：三叶虫、恐龙、古人类头骨）的埋藏顺序，谁最早？谁最晚？并说明理由。

4.小组合作探究：学生以小组为单位，讨论推理。

5.教师巡视指导，引导提问：

你们获取了哪些关于时间的秘密？

地层的分布有什么规律？（指向地层上下顺序）；

看看每种化石分别出现在哪一层？这说明了什么？（引导学生说出“下层地层形成时间更早）。

[设计意图]通过模拟地层图的动手、观察、推理活动，将抽象的“地层叠覆律”和“化石断代”原理转化为学生可操作的探究任务。教师的巡视指导和预设反馈能有效突破教学难点，培养学生的证据意识和逻辑推理能力。

三、研讨：整合证据链条，建构科学概念（预设12分钟）

1.各小组汇报与梳理。教师板画地层简图，并标注化石顺序。

2.深化研讨：

问题1：你们小组是根据什么关键证据来判断A化石最早的？

问题2：如果我们在一个现在某地层中发现了鱼类化石，该地区古生代时的环境可能是怎样的？

问题3：如果我们在中生代地层中发现一根硅化木，你们认为它大致是在什么时间被掩埋下去的？你是如何判断的？

问题4：我们根据化石和地层可以大致判断先后顺序，那具体的时间又是怎么测量出来的呢？

3.（播放视频）介绍放射性同位素方法。

4.教师总结：随着科技的发展，可以让我们较准确地测量出化石和文物的年龄。从观察生物时钟，到推理地层顺序，再到利用高科技，人类认识时间与变化的工具在不断进步。

[设计意图]通过递进的问题链，引导学生将探究所得应用于新情境（古环境推断），并了解现代测年技术，形成对“时间测量”从相对到绝对、从古法到科技的完整认知。

拓展与总结（预设4分钟）

1.出示杭州良渚遗址出土的碳化稻图片。考古学家测出这个碳化稻距今10000多年，这说明一万年前良渚人就已经会种植水稻了。那科学家们是如何测量出这些稻谷距今约10000年了呢？那你们推测一下，当时那里的生活环境应该是怎样的呢？

2.今天，我们每一位同学都出色地完成了地质侦探的任务，学会了如何像科学家一样，通过自然留下的痕迹破译时间的密码。我们发现，时间虽无声，但变化有痕。希望大家以后能永远带着这双“侦探”的眼睛，去发现我们身边更多精彩的“时间与变化”的故事。

推荐：观看纪录片《地球脉动》或阅读科普书籍《化石知道答案》。

[设计意图]通过呈现“良渚碳化稻”这一真实的考古案例，引导学生将本课习得的“依据痕迹推断时间与变化”的核心方法，从地球自然史迁移至人类文明史的研究中，实现知识的应用与思维的升华。最后的总结将科学理性与人文感悟相结合，旨在激发学生持续探究身边世界“时间与变化”的兴趣，并将课堂学习延伸至课外。

【板书设计】

【教学后记】

1.如何确保“推理化石年代”的探究活动高效、有序？

实验前的指导必须非常清晰。教师可通过提问方式，引导学生自己说出操作步骤：在拿到地层图后，第一步应该做什么？（观察整体结构）第二步呢？（找出所有化石的位置）第三步？（比较上下关系）。同时，明确小组分工，如设置记录员、汇报员等，避免无效争吵。教师巡视时，应优先关注沉默或发生分歧的小组，用问题引导他们回到证据本身。

2.教材中提到地层的绝对年代通常用“放射性同位素方法”测定，如何讲解才能既让学生理解原理又不超纲？

教师可以将放射性元素比喻为“自然界的沙漏”。讲解时强调：这个“沙漏”从岩石形成或生物死亡那一刻就开始计时，且其“漏沙”（衰变）速度极其稳定，几百万年不变。即科学家是利用自然界中变化速度恒定的物质来测量漫长时间的。

《计量时间》单元整理

【教材简析】

本单元通过认识燃香钟、水钟、摆钟这几个比较典型的计时工具的学习，发现周期性运动的事物可以用来计时，同时通过设计、制作、改进水钟，认识、制作摆钟等探索活动，发现改进工具提高计时精确性的必要性，感受计量时间的技术发展。在技术发展的过程中认识“生物时钟”及“化石钟”，感受生命的进化和地球的演化。

本课将以时间轴的形式来回顾计时工具的发展史，重点梳理不同时期的计时工具的原理，联结所学知识与现实生活的关系；同时，通过回顾“生物时钟”及“化石钟”，进一步感受生命的进化和地球的演化。

【学情分析】

六年级的学生在本单元中已经观察、研究和制作了简易计时器，也了解了计时工具准确性的提高主要依靠设计、材料与技术等的改进，同时，通过学习“生物时钟”和“化石钟”，体会到了生命的进化与地球的演化。本课将对这些内容进行梳理，引导学生从技术的发展与演化两个维度理解时间计量的科学内涵。通过交流制作计时器的过程，启发学生结合摆钟等精确计时工具的工作原理，分析周期性运动的稳定性对计时精度的影响。

【核心素养目标】

1.通过回顾梳理燃香钟、摆钟、水钟等计时原理，发现周期性运动的事物可以用来计时，掌握计时工具发展历史。通过回顾梳理“生物时钟”和“化石钟”，发现随着时间的变迁，生命体在不断进化，地球在不断演化。

2.通过综合比较、分析不同计时工具的原理，发现影响摆钟、水钟精确度的因素，找到改进的方法，提高问题解决能力。

3.能在教师的指导下提炼单元关键词，梳理单元核心内容，从而形成单元思维导图；能通过交流分享，分析提炼不同计时工具的工作原理与优缺点。

4.通过梳理单元内容，感知到人类对产品需要不断地改进以适应现实的需求；乐于尝试运用多种思路和方法完成计时器的改进，初步具有创新的意识。

【教学重点】

梳理不同时期计时工具的原理和优缺点，掌握计时工具发展历史。

【教学难点】

寻找合适的方法和材料，改进计时工具的精确度，提高问题解决能力。

【教学准备】

教师：1.教学课件；2.简易水钟；3.摆钟

学生：1.学习单

【教学过程】

一、单元结构框架提炼（预设3分钟）

材料准备：教学课件

1.提问：本单元我们经历了从古到今计量时间的旅程，你已经认识了哪些计时工具呢？（燃香钟、水钟、机械摆钟……）

2.讲述：计时工具不断地改进迭代，这是技术在发展。除了这些计时工具外，还有哪些自然时钟？（生物时钟、化石钟）

3.讲述：这些自然时钟就是生命进化、地球演化的证据。我们今天一起来梳理单元的主要内容。（揭示课题）

[设计意图]通过教师引导将本单元7课内容进行归类、提炼，帮助学生构建“技术”与“演化”双线并行的认知框架，理解时间计量不仅是工具的革新，更是人类对自然规律认知深化的体现，从而提出本节单元整理课的主要任务是梳理单元内容，完成思维导图。

二、自主梳理单元内容（15分钟）

材料准备：学习单

1.（出示思维导图学习单框架）讲述：请同学们回忆，本单元我们主要学习研究了这些计时工具的哪些方面呢？（原理、优缺点）

2.接下去，请同学们根据所学内容自行梳理本单元主要内容，以关键词形式完善学习单中的思维导图。我们还可以用图文结合的方式来补充实验过程。完成后，小组内交流补充。

3.学生活动（补充思维导图），教师巡视，适时引导学生从“技术的发展”和“演化的思想”两条线索进行归类，并鼓励学生用图文结合的方式对实验进行补充与反思。通过组内交流，互相质疑补充，统一意见。

[设计意图]通过思维导图的构建，学生将零散的知识点系统化，强化对“技术的发展”与“演化的思想”双主线的理解。本环节从扶到放，逐步培养学生自主建构知识体系的能力。等个人梳理结束后，组内进行合作统一意见，在交流中深化对计时工具改进本质的认识，进而提升批判性思维与协作能力。

三、交流研讨梳理成果（15分钟）

1.小组交流。请小组展示本组的思维导图，带着大家一起回顾单元内容。其他小组进行补充。

（1）计时工具在历史上经历了怎样的发展？

（2）每一种计时工具的原理和优缺点分别是什么？

（3）在计时工具的发展中，人们发现了很多自然时钟。你们找到了哪些“生物时钟”？

2.追问：

（1）在改进水钟的过程中，你们遇到了哪些困难？又是如何解决的？（引导学生聚焦材料选择、水流速度控制及刻度标注等关键问题，分享通过调节出水孔大小稳定流速等实践策略。）请学生结合小组成果进行演示。

（2）在制作钟摆的过程中，你们是怎么进行调试的？（引导学生聚焦摆的快慢与摆绳长短的关系，分享利用原理来解决问题的办法）请学生上台演示。

（3）我们归纳了很多“生物时钟”，这些生物时钟、化石钟对人类来说有什么意义与作用？（引导学生寻找生物体上时间留下的痕迹，认识到它们可以帮助我们回溯过去，了解生命的进化和地球的演化。）

[设计意图]通过展示与互评，学生在思维碰撞中深化对计时工具演变逻辑的理解，教师适时引导归纳：无论是古代的水钟还是现代的摆钟，其改进过程都体现了人类依据自然规律创新工具的能力。在反思实验误差的过程中，学生进一步认识到精确测量需要反复验证与细节优化，这不仅培养了科学态度，也强化了技术服务于生活的意识。同时引导学生思考地球的演化，感受生物时钟的脉动与时间尺度的宏大。从寒来暑往的节律到地质年代的更迭，时间不仅是工具丈量的对象，更是生命演进的见证。通过化石记录与地层变迁，我们窥见地球漫长历史中生命的兴衰更替，而人类对时间的计量，正是在这一背景下不断精进。

四、自主评价（预设7分钟）

1.讲述：经过单元的整理，大家对整个单元的脉络一定变得更清晰了。（出示评价单）请同学们在教材P127根据评价指标进行自主评价，可以和你的同伴说说今后自己如何改进。

2.巩固与应用

接下去我们就通过3道题来检验一下掌握情况吧！

（1）圭表是古代科学家发明的度量日影（ ）的一种天文仪器。

A.方向 B.长度 C.方向和长度 D.不能确定

解析：圭表通过测量正午时太阳投射在圭尺上的影子长度，来确定季节的变化，如夏至日影最短，冬至日影最长。通过对日影长度的长期观测与记录，古人得以制定历法、划分节气，指导农耕生产。

（2）小明要做一个1分钟摆动60次的摆钟，第一次实验，这个摆15秒摆动了8次，要想完成任务，小明应该（ ）。

A. 增加摆绳长度 B.减小摆锤的质量 C.调短摆绳长度  D.减小摆幅的大小

解析：根据摆的等时性原理，摆的摆动周期与摆绳长度有关，与摆锤质量无关。15秒摆动8次，则60秒仅摆动32次，频率过低，说明摆绳过长。为提高摆动频率至每分钟60次，应调短摆绳长度，使周期缩短。正确选项为C。

(3)

（1）如图1，通过研究我们发现：水位从0开始线下降到1厘米位置，比水位从1厘米位置下降到2厘米位置，所花的时间要______（选填“长”或“短”）一些。

（2）如果给这个水钟标上刻度，图2中 A、B两种刻度标注中正确的是______ （选填“A”或“B”），此水钟属于______型水钟。

（3）图3是我国古代的水钟，随着时间的流逝，浮标的位置会______（选填“升高”“下降”或“不变”）。漏斗边上的泄水孔的作用是______，让水以均匀的速度往下流。

解析：本题考察的是对水钟原理的应用。第一小题，水钟初始水位高，水流快，水位从0到1厘米时，水流速快，耗时短；从1到2厘米时，水位低、流速慢，耗时更长，所以答案是 “短”；第二小题，该水钟是 “泄水型”（水从容器流出），初始水流快，相同时间内水位下降更多，刻度应上疏下密，B 符合此特点，故填 “B”，类型是 “泄水”；第三小题，这是“受水型”水钟，水流入容器使水位上升，浮标随之上浮；泄水孔能保持漏斗内水位稳定，让水流匀速，所以浮标 “升高”，泄水孔作用是 “保持水位稳定”。

[设计意图]根据教材意图，完成本单元的自主评价，教师引导学生结合评价结果反思实践过程，培养学生发现问题解决问题的能力。通过几题典型例题，突破学生对于摆钟的调节、水钟流速控制与刻度均匀性理解上的难点，帮助学生深化对等时性原理的认识。

【板书设计】

【教学后记】

1.学生在使用思维导图时不会提炼关键词怎么办？

建议通过单元目录帮助学生梳理核心概念，提取关键知识点，如“水钟”“摆钟”“等时性”等，并结合实例引导学生将观察到的现象与核心概念建立联系，逐步学会从复杂信息中提炼关键词。通过小组讨论和教师示范，帮助学生掌握思维导图的构建逻辑，提升归纳能力。根据学生的不同水平，提供填空式、发散式的思维导图框架来降低难度，同时又体现了归纳知识的自主性。此外，鼓励小组合作，在交流中优化思维导图结构，提升信息整合与表达能力。教师适时提供范例引导，强化观察、分析与抽象思维的科学方法。

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