大象版四年级下册《精确时间的步伐》单元1.原子钟寻亲记教学设计
单元
《精确时间的步伐》
课题
1.原子钟寻亲记
课时
1
核心概念
12.技术、工程与社会
学习内容及要求
12.1技术与工程创造了人造物，技术的核心是发明，工程的核心是建造
3～4年级②举例说明工具在生产和生活中的应用，知道使用工具可以更加便利、快捷和精确；学会使用常见的工具制作简单作品；拆装简单产品，了解产品的构造和特点。
12.2技术和工程改变了人们的生产和生活
3～4年级③举例说出一些典型的技术（如交通技术、电力技术等）和工程（如高速铁路、发电站等）对人们生活的影响；尝试设计和制作某种产品的简化模型，并反映其中的部分科学原理。
教学目标
科学观念（对客观事物的总体认识） 科学思维（对客观事物的认识方式）
探究实践（科学探究能力技术与工程实践能力自主学习能力）态度责任（科学态度社会责任）
科学观念：
1.了解人类计时工具的发明和发展历史。
2.认识一些重要计时工具的原理及优缺点。
科学思维：
能举例说出一些计时工具所涉及的科学概念或原理。
探究实践：
能收集计时工具的信息，并对这些信息进行比较与分类。
在教师引导下，能反映一些计时工具的部分科学原理。
态度责任：
1.了解并意识到人类对产品不断改进以适应自己不断发展的需求，知道人类的需求是促进科学技术发展的关键因素。
2.激发研究计时工具的兴趣，表现出对计时工具发展历史中重要事件的发生原因、过程与结果的探究兴趣。
教学重点
本课必须掌握的东西，如：科学原理需要掌握的，动手操作中需要掌握的等等。
1.了解人类计时工具的发明和发展历史。
2.认识一些重要计时工具的原理及优缺点。
教学难点
学生难以掌握的东西，如：难理解什么？难操作什么？
能收集计时工具的信息，并对这些信息进行比较与分类。
教学准备
教师：收集计时工具的相关资料
学生：课前收集计时工具的相关资料
教学过程
教学环节
教学活动
设计思路
教学备注
一、导入新课（预设5分钟）
任务一：提出问题、导入新课
1.提出问题：出示图片，你知道这是什么吗？
2.播放视频《原子钟》，初步认识原子钟。
3.导入新课：原子钟虽然看起来没有钟的样子，却是现在最为精确的计时工具。它很想了解一下自己的“家史”。这节课，我们跟随精确时间的步伐，一起开始原子钟的“探亲之旅”。
以陌生的图片导入，激发学生兴趣。
二、搜集证据（预设12分钟）
任务二：认识计时工具家族
1.提出问题：从古至今，人类发明了很多测定时间的工具。什么是最早的计时工具？它们又是怎样测量时间的呢？
2.播放视频《计时工具家族》，初步了解多种计时工具。
3..认识计时工具家族
（1）原始人凭天空颜色的变化，以及太阳的光度来判断时间。
（2）日晷：人们发现了影子长度及方向会随着时间的变化而变化，于是发明了日晷来计时。
日晷，本义是指太阳的影子。现代的“日晷”指的是古代利用太阳的投影方向来测量时刻的一种\t///item/%E6%97%A5%E6%99%B7/_blank计时仪器，又称“日规”。其原理就是利用太阳的投影方向来测定并划分时刻，通常由\t///item/%E6%97%A5%E6%99%B7/_blank晷针（表针）和晷面（带刻度的表座）组成。
（3）水钟：水钟在中国又叫做“刻漏”、“漏壶”。根据\t///item/%E6%B0%B4%E9%92%9F/_blank等时性原理滴水记时有两种方法，一种是利用特殊容器记录把\t///item/%E6%B0%B4%E9%92%9F/_blank水漏完的时间（泄水型），另一种是底部不开口的容器，记录它用多少时间把水装满（受水型）。中国的水钟，最先是泄水型，后来泄水型与受水型同时并用或两者合一。
（4）蜡烛钟：蜡烛是我们日程生活熟悉的物品。蜡烛不仅仅可以用来照明，在古代，人们也把它当作时间测量工具，因为蜡烛在单位时间内燃烧的长度大致相同，所以古代的人们可以通过蜡烛燃烧的长度来计时。（香篆钟与此类似）
（5）沙漏：沙漏的制造原理与水钟大体相同，它是根据流沙从一个容器漏到另一个容器的时间来计量时间。
（6）水运仪象台：水运仪象台是中国古代汉族天文学家发明的一种大型天文仪器，由北宋天文学家苏颂等人创建。它是集观测天象的浑仪、演示天象的浑象、计量时间的漏刻和报告时刻的机械装置于一体的综合性观测仪器。
播放视频《水运仪象台》，了解水运仪象台。
（7）摆钟：摆钟利用了单摆的等时性原理。摆钟运动靠的是重力和绳子的拉力，而摆动的周期仅仅取决于绳子的摆长和重力加速度。由于地球重力加速度固定，所以控制摆长可以调整摆动周期来计时。
（9）现代的计时工具：石英表、电子表、电话手表
石英表的工作原理是压电效