【备课设计】
教学重点—通过探究实验理解“其他条件一致时,水位越高,流速越快”
教学难点—理解水钟的设计依据并提出改进方案
教学流程—燃香计时的缺陷→古代水钟→猜测水钟的他条件一致情况下,水位越高,流速越快”→解释水钟计时原理→拓展流量调节器工作原理
作业设计—设计能精确计时2分钟的水钟并完成项目式记录手册对应章节
【教学反馈】
1本课研究水流速度是否均匀,实验前可联系上节课燃香分段的内容引导学生理解本次的实验方法,也就是将水量均分,通过比较每段水流的时间来判断流速是否均匀,在此过程中在黑板上画示意图会便于学生理解。
2教材中提供的扎孔塑料瓶、塑料烧杯、水可依次换成针筒注射器(无针)、塑料量筒、可食用色素溶液。注射器与量筒均带有刻度,色素兑水便于学生观察,更有甚者铁架台也可用中间挖孔的塑料瓶替代,便于学生来回搬运,只是在制作过程中要小心塑料切口割手。
3本次实验的重点在于读数和计时,可通过示意图帮助学生理解平视读数的重要性(仰视偏低,俯视偏高),至于计时方法学生在燃香实验中已然领域,无需过多提点。
4实验前,学生会认为流速的快慢是“水压/重力”的作用,这里则需要引导学生将“水压”概念转换成“水位”概念,转换思路如下:
“水的压力大小是由水的自身重量决定”→“水的重量由水的多少决定”→“水的多少可从刻度上的位置看出”→“水位”
5通过实验,学生发现从20毫升中流出5毫升、流出10毫升、流出15毫升,三者所需的时间是逐渐变长的,这意味着水的流速越来越慢了,这与学生“水越多流速越快”的认知产生了冲突,因此在分析时需要引导学生关注每次水流出来的初始水位。第一个5毫升,初始水位为15,;流出10毫升即第二个5毫升,初始水位为10;流出15毫升即第三个5毫升,初始水位为5毫升,可以看出初始水位变低了,水变少了,所以流速变慢了。
6学生得出初始水位与流速的关系后,还需引导学生关注孔径大小和流速的关系,明白该结论的适用条件,培养严谨的科学态度。
7打点滴用的流量调节器可用于帮助学生理解孔径大小对流速的影响,学生对此也有许多生活经验,可以很快理解并运用到现代水钟设计中去。
8本课的数据分析是重难点,需要结合图示来帮助学生理解水位与流速的关系,需要教师进行缜密的板书设计,建议采用表格,同时也要梳理水钟的原理、优缺点,为第三课制作水钟铺垫。