4.1《原子鐘尋親記》大單元教學(xué)設(shè)計(jì) 大象版科學(xué)四年級下冊

第1課時教學(xué)設(shè)計(jì)原子鐘尋親記課型新授課?章/單元復(fù)習(xí)課口專題復(fù)習(xí)課口習(xí)題/試卷講評課口學(xué)科實(shí)踐活動課□其他口1.教學(xué)內(nèi)的精確測量原理及其現(xiàn)代應(yīng)用。教材以原子鐘的高精度特性為核心，串聯(lián)起鐘表發(fā)展史、識的理解難度，同時滲透科技發(fā)展對社會的影響。課程設(shè)計(jì)注重探究性與趣味性，通過問題鏈激發(fā)學(xué)生思考科學(xué)、技術(shù)與社會的關(guān)系，培2.學(xué)習(xí)者學(xué)生已具備基礎(chǔ)時間概念(時、分、秒)及簡單計(jì)時工具(日晷、機(jī)但對原子鐘等高精度計(jì)時原理缺乏了解，易將抽象概念(如原子振動)與生學(xué)生思維以具體形象為主，對擬人化敘事、實(shí)驗(yàn)操作和科技應(yīng)用場景(如導(dǎo)航、通信)興趣濃厚，但可能對“時間誤差”“頻率穩(wěn)定性”等專業(yè)術(shù)語理解困難。教學(xué)中需借助類比(如鐘擺擺動對比原子振動)、多媒體動態(tài)演示及生活案例(如GPS定位依賴精確時間),化解微觀科學(xué)與宏觀應(yīng)用的認(rèn)知壁壘，同時通過小組探究“計(jì)時工具3.學(xué)習(xí)目標(biāo)確定科學(xué)思維：在認(rèn)識某種計(jì)時工具的優(yōu)缺點(diǎn)過程中，培養(yǎng)反思的探究實(shí)踐：能收集計(jì)時工具的信息，并對這些信息進(jìn)行比較與分類；態(tài)度責(zé)任：了解并認(rèn)識到人類對產(chǎn)品不斷改進(jìn)以適應(yīng)不斷發(fā)展的需點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)：了解人類計(jì)時工具的發(fā)明和發(fā)展歷史，認(rèn)識有代表性的計(jì)難點(diǎn)：能收集計(jì)時工具的信息，并對這些信息進(jìn)行5.學(xué)習(xí)評自評互評師評☆知道常見的計(jì)時工具能不能集到的計(jì)時工具能夠把收集到的某一計(jì)時工具的資料展示給同能不能學(xué)習(xí)收獲教師活動學(xué)生活動教帥活動1一、出示謎語：小小駿馬不停蹄，日日夜夜不——打一物品出示謎底：鐘表二、我是一個原子鐘。雖然我們看起來沒有鐘的樣子，卻是現(xiàn)在最精確的計(jì)時工具。我很想了解自己的“家史”,我要穿越時空，去尋找我的祖先。銫原子鐘是一種精密的計(jì)時器具。日常生活中使用的時間精準(zhǔn)到1分鐘也就夠設(shè)等部門，對時間的要求就高得多。它們要求時間要準(zhǔn)到千分之一秒，甚至百萬分之一秒。為了適應(yīng)這些高精度的要求，人們制造出了一系列精密的計(jì)時器具，銫鐘就是其中的一種。銫鐘又叫“銫原子鐘”。由銫原子鐘來定義。學(xué)生活動1交流討論，分享生活中自己了解的計(jì)時教師活動2一、從古至今，人類發(fā)明了很多測定時間的工具。收集資料，了解下面的這些計(jì)時工具。(出示圖片)二、小貼士學(xué)生活動2學(xué)生根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)分享討論最早的計(jì)播放視頻《計(jì)時工具的進(jìn)化史》日晷→水鐘→蠟燭鐘→香篆鐘→沙漏→水運(yùn)四、計(jì)時工具是怎樣測量時間的呢?1、日晷日晷，本義是指太陽的影子。現(xiàn)代的日晷指的是人類古代利用日影測得時刻的一種計(jì)時儀器，又稱"日規(guī)"。其原理就是利用太陽的投影方向來測定并劃分時刻，通常由晷針(表)和晷面(帶刻度的表的重大發(fā)明，這項(xiàng)發(fā)明被人類沿用達(dá)幾千年之久。2、漏刻(水鐘)漏刻，也叫水鐘。漏刻主要有泄水型和受水型兩類。泄，使浮在漏壺上面的漏箭隨水面下降，由漏箭上的刻度指示時間。受水型，水從漏壺以恒定的流量注入受水壺，浮在受水壺上面的漏箭隨水面上升指示時間，提高了計(jì)時精度。此計(jì)時工具從春秋戰(zhàn)國時期一直沿用到宋朝。3、蠟燭鐘它當(dāng)作時間測量工具。因?yàn)橄灎T在單位時間內(nèi)燃燒的長度大致相同。計(jì)時。4、沙漏沙漏是根據(jù)從一個容器漏到另一個容器的沙量來計(jì)時。西方沙漏由兩個玻璃球和一個狹窄的連接管根據(jù)時間對計(jì)時工具進(jìn)行排序了解計(jì)時工具是怎樣測量時間的道組成的。通過充滿了沙子的玻璃球從上面穿過狹窄的管道流入底部玻璃球所需要的時間來對時間進(jìn)行測量。一旦所有的沙子都已流到的底部玻璃球，該沙個名義上的運(yùn)行時間1分鐘。5、機(jī)械擺鐘這個原理為基礎(chǔ)而發(fā)明的，運(yùn)用發(fā)條原理。直接，方便。側(cè)面的旋鈕方便對時，調(diào)時。整點(diǎn)鐘響報時，從聽覺方面增強(qiáng)了與人之間的互動。滴滴答答，光陰流逝，珍惜珍惜。6、石英表石英表，又叫作石英振動式電子表，是腕表種類之一，英文名是quartzwatch。將石英晶體運(yùn)用在鐘表上是一種現(xiàn)代的發(fā)明，世界上第一個石英表是在瑞士制成的。7、電子表電子表的工作原理是電學(xué)振蕩，使用液晶顯示屏顯示時間。8、原子鐘原子鐘是利用原子的一定共振頻率而制造的精確度非常高的計(jì)時儀器。第一個原子鐘于1949年發(fā)明，現(xiàn)陳列于史密森尼學(xué)會。300億分之一秒?；顒右鈭D說明：通過多種方式收集計(jì)時工具積累資料，如探訪計(jì)時工具店、上網(wǎng)或到圖書館查閱資料等方法獲取資料。在收集資料中調(diào)動學(xué)生腦海里已有的知識和經(jīng)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生了解人類歷史上都出現(xiàn)過哪些計(jì)時工具?它們出現(xiàn)的順序大致是怎樣的?最早的計(jì)教師活動3一、小組合作，把收集到的某一計(jì)時工具的資料展示給同學(xué)們。認(rèn)真聆聽同學(xué)們的介紹，可以提出自己的問題。名稱：沙漏(沙鐘)原理：根據(jù)一定數(shù)量的沙子從一個容器漏到另精確值：一般沙漏一次運(yùn)行時間是1分鐘。越不準(zhǔn)確。示例：名稱：日晷原理：利用太陽的投影方向來測定并劃分時刻。精確值：最小精確值十五分鐘優(yōu)缺點(diǎn)：不但能顯示一天之內(nèi)的時刻，還能顯示節(jié)氣和月份；缺點(diǎn)，是笨重，看不到陽光的陰雨天氣和夜晚不能使用，(二)名稱：機(jī)械擺鐘原理：擺鐘是利用擺錘的周期性振動(擺動)過程來計(jì)量時間。秒，最小精確值是秒。了與人的互動性。缺點(diǎn)是走時誤差較大，需要定期調(diào)試。(三)名稱：電子表原理：電學(xué)振蕩，使用液晶顯示來顯示時間.夜計(jì)時誤差在一秒以內(nèi)。優(yōu)缺點(diǎn)：當(dāng)溫度至0℃C以下或50℃C以上時，每晝夜會慢兩秒鐘。學(xué)生活動3學(xué)生討論交流，分享自己知道的計(jì)時工具(四)名稱：石英表原理：石英表是利用石英晶體有規(guī)律的振動來計(jì)時。精確值：最小精確值是1秒。優(yōu)缺點(diǎn)：計(jì)時準(zhǔn)確，體積小，外觀精美，但需活動意圖說明：通過各學(xué)習(xí)小組選一種計(jì)時工具進(jìn)行專項(xiàng)環(huán)節(jié)四：處理信息一、比一比各種計(jì)時工具的最小精確值和工工作特點(diǎn)沙漏1分鐘流沙計(jì)時0.01秒擺鐘1秒擺錘擺動計(jì)時日晷15分鐘投影計(jì)時二、小貼士最小精確值就是工具可以測量出來的最小日晷、漏刻、沙漏、水鐘、水運(yùn)儀四、如果還有其他問題，可以存入“問題銀行”問題銀行存折學(xué)生活動4學(xué)生討論并比較各種計(jì)時工具，行分類。序號時間時間1的沙漏可以成計(jì)時1小時嗎?2循環(huán)設(shè)備改成水鐘嗎?3新買的電子表慢了怎么調(diào)整呢?4自然界里還有哪些可以用做計(jì)時設(shè)備呢?5…活動意圖說明：通過用圖表整理計(jì)時工具的有關(guān)信息進(jìn)行最小精確值和工作特點(diǎn)方面的分項(xiàng)匯總整理。使學(xué)生對計(jì)時工具發(fā)展的規(guī)律有初步的認(rèn)知，初步知道使用工具可以更加精確、便利和快捷。7.板書設(shè)計(jì)原子鐘尋親記時間軸箭頭：日晷→機(jī)械鐘→石英鐘→原子鐘工具原理優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)日晷自然、簡單依賴天氣機(jī)械鐘齒輪傳動便攜誤差大石英鐘石英振動較精確溫度影響原子鐘原子振動技術(shù)復(fù)雜8.作業(yè)與拓展學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)2.沙漏(沙鐘)的原理是根據(jù)一定數(shù)量的沙子從一個容器漏到(二、判斷題1.沙漏短時計(jì)時較準(zhǔn)確，測量時間越長越不準(zhǔn)確。()3.最小精確值越大，精確度越高。()4.電子手表是現(xiàn)在最為準(zhǔn)確的計(jì)時工具。()5.人們最早使用的計(jì)時工具是日晷。()6.蠟燭鐘是通過蠟燭燃燒的長度來計(jì)量時間的。()1.按照計(jì)時精確度由高到低排序，下列選項(xiàng)正確的是(