小学科学实施教学案例

一、背景分析

（一）案例基本情况

“我们的水钟”为教科版科学五年级上册“计量时间”（第三单元）第3课。

（二）特色与创新点

在本案例中主要依托信息化平台——希沃白板展开教学，利用希沃白板“拍照上传”实现学生的记录表或作品达到实时展示作用等功能丰富教学实施方式是本案例的特色与创新点之一。此外，本案例在实施时巧妙设计采用交换组员参与测试评价过程，提高测评的可信度，培养学生尊重事实的责任态度，也是本案例的特色与创新点。

二、案例实施

（一）选取本案例的依据

为更好地落实立德树人的根本目标，聚焦基础教育高质量发展，系统推进落实《义务教育课程方案（2022年版）》和《义务教育科学课程标准（2022年版）》，进一步深化小学科学教育教学研究，切实提高教学质量和学生科学学业质量，继续践行“上品教化”的现代教育理念，落实学校的教研力度和实效，结合名师大讲堂、新课标新教材培训等研训活动，以“研学后教”3.0，即基于大数据的“融·乐”课堂教学范式，帮助教师把握新课标，提高教学水平，有效促进我校小学科学教师专业发展。具体做法：我校教导处通过每周一次集体备课，每月一次推门课，每学期一次校内教研课，促进我校科学教师践行新课标要求，探索践行基于大数据的“融·乐”课堂教学范式的能力。本案例为我校科学教师在本学期的成果汇报。

（二）实施过程中出现的问题与解决问题的措施

1. 教学目标

科学观念：通过一定的装置，能够保持水在一定的时间内以稳定的速度往下流，从而能用来计时，并且通过控制水流的速度，从而使水钟计时更加准确。

科学思维：运用画图和文字描述的方法设计制作水钟的方案，分析水钟计时可能不准确的原因，并提出改进方案。

探究实践：初步掌握工程设计实践的过程，具备初步使用工具、制作实物模型的能力。

态度责任：在制作水钟的过程中感受到科学制作带来的乐趣，体会到完成一项需要不断重复试验，并在实验中逐步改进的科学制作需要分工合作，和谐地进行探究的重要性。

2. 教学重难点

重点：设计并制作水钟。

难点：根据设计方案制作水钟，并根据测试结果改进水钟使其计时更准确。

3. 教学过程

（1）聚焦：明确任务（预设2分钟）

教师：同学们，通过上节课的学习，我们认识了水钟，水钟有哪两种类型，你能说一下吗？（出示两种类型的水钟图片）

教师：水钟是根据什么原理来计时的呢？结合上节课我们观察到的水流速度的特点来思考。

明确任务：这就是流水的等时性，古人就是利用流水的等时性制作了水钟这种计时工具，今天，我们也来设计并制作一个能够计时5分钟的水钟。

（2）设计方案（预设10分钟）

活动一：小组讨论

教师：制作水钟，我们需要考虑哪些问题呢？（小组讨论1分钟）

教师：制作水钟需要哪些材料？根据学生的回答进一步追问：打孔用什么好呢？切割用什么工具？怎样控制漏水的速度？如何来划分5分钟的时间刻度？

观看划分刻度的视频（无语音讲解），学生概括不同类型的水钟划刻度的方法。

教师：也就是“受水型”水钟从下往上划，每分钟划一次刻度。那“泄水型”水钟是如何划的呢？

活动二：图文结合，设计方案

学生用画图与文字结合的方式设计方案，教师观察并给予适当鼓励和指导。用希沃白板拍照上传展示同学们的草图，全班同学对方案中出现的问题进行交流和初步指出。

（3）制作（预设：9分钟）

活动三：学生制作水钟

观看制作水钟的视频，一边看一边思考：在制作水钟的过程中需要注意什么？

教师：接下来，请按照自己的设计加工并组装水钟。（提醒安全注意事项）

学生根据设计方案制作水钟。

（4）测试（预设：8分钟）

活动四：测试水钟

教师：水钟制作好了，该如何对水钟进行评价呢？

教师：水钟作为计时工具，能否准确计时应该是评价水钟最重要的标准，那么怎么测试自己制作的水钟计时准确呢？

播放视频，学生观看测试水钟时间的方法。

教师补充：考虑课堂时间关系，课堂上仅测试2分钟或3分钟内时间刻度是否准确。

小组成员分析测试结果，寻找计时不准确的原因以及解决方法。为了提高测试结果的可信度，小组间交换一个组员对测试过程进行监督，并且把测试结果公示到黑板上。

（5）评估与改进（预设：7分钟）

根据监督员在黑板上公布的测试结果，把计时误差大的小组的作品通过拍照传输到显示屏上，组员分享小组内找到的导致水钟计时误差大的原因以及改进方法。其他学生认真聆听，给予改进建议。

教师：在完成技术与工程领域的实践活动时，需要不断重复试验，在实验中逐步改进、完善。

（6）小结（预设：2分钟）

教师：通过本节课的学习，你有什么收获呢？

（7）拓展（预设：2分钟）

没有关紧的水龙头可以看成一个滴漏，如果每秒钟滴一滴水，每滴水体积为0.05毫升，一年从这个水龙头大约流失1576.8升的水，相当于83桶这种桶装水。让我们节约用水，关注点滴！

除了水，还可以用哪些能流动的物体来制作计时工具？

教师：通过本节课的学习，我们发现水钟依然存在较大的计时误差，但人们对计时的精确性越来越高，显然水钟无法满足人们的需求，后来人们又发明了什么计时更准确的工具呢？课后请同学们查阅资料，我们在下节课共同分享。

三、案例评价

课堂注重学生科学思维的培养和探究实践能力的提高，立足于学生科学核心素养的发展。

（一）教学清晰，促进学科素养达成

基于科学核心素养，在集体备课中，确定本课教学的目标和内容，力图做到教学目标清晰、教学过程清晰、教学知识逻辑清晰。以制作一个能计时5分钟的任务驱动，引导学生像工程师一样开始思考与任务相关的问题，图文并茂地完成设计方案，再将水钟的设计物化。学生经历了完整的工程实践过程即明确任务、设计方案、制作、测试、评估、改进，像工程师一样去探究、寻找规律和答案，在认真思考、积极沟通的过程中，在思维的碰撞与心灵的震撼中，通过首尾呼应将实践活动与现实情境联系，激发学生的创新思维，培养了学生良好的科学态度。

（二）融通技术，促进学生乐动乐思

现代教学倡导信息技术与学科教学的深度融合，鼓励教师利用信息技术为学生创造主动学习的情景，实现教学内容的呈现方式、学习方式、互动方式的转变，让学生学科学、爱科学、用科学，置身于有意义的生活情境之中。

在制作水钟的活动中，我们尝试让学生自己去思考设计制作一个能够计时的水钟应该考虑哪些因素，适时通过视频演示（无语言讲解），引导学生自主思考概括划分刻度的方法。利用希沃投屏功能，实时将学生的实验记录单同步到大屏幕上，利用批注模式，圈画水钟出现较大误差的原因，让学生在小组合作中积极探索科学的规律和方法，从而发展科学探究的实践能力，体会科学探究的乐趣，在质疑和分析中体验与科学工作者相似的工程实践过程。

（三）多维评价，促进教与学的改革

为了激发学生主动参与解决问题，成为学习的主体，应该实行多元操作性评价。在本课中，笔者重视“教—学—评”一体化，强化过程性评价，关注学生在实践过程中的真实表现和思维活动。通过课堂观察，表扬注意力专注的学生；通过提问，调动善于思考的学生；通过合作活动，激发善于动手的学生，通过交换组员监督小组测试的过程，激励善于表达的学生、善于发现的学生。实现评价主体的多元化，方法的多样性，充分发挥了师生等参与评价的激励作用和促进作用，深化教与学的改革。

（四）深挖教学资源蕴涵的育人价值

在拓展环节以“没有关紧的水龙头也是滴漏，积少成多浪费大量的水”的真实情景引导学生珍惜用水，关注点滴，培养学生节约资源的社会责任感，突出育人导向，落实立德树人根本任务。