《沙漏》教學(xué)片段與分析

郝洪梅

摘要2017年，我國(guó)將“技術(shù)與工程領(lǐng)域”納入《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》，成為小學(xué)科學(xué)教學(xué)的重要研究領(lǐng)域。《沙漏》一課教學(xué)時(shí)，創(chuàng)造性地使用教材，精心設(shè)計(jì)“創(chuàng)設(shè)情境，了解沙漏一動(dòng)手動(dòng)腦，制作沙漏一檢測(cè)應(yīng)用，完善沙漏一發(fā)散思維，創(chuàng)意設(shè)計(jì)”教學(xué)環(huán)節(jié)，引領(lǐng)學(xué)生有目的、有計(jì)劃地真正參與并體驗(yàn)根據(jù)科學(xué)原理制作產(chǎn)品的過(guò)程，深刻體會(huì)“做”的成功和樂(lè)趣，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣，讓學(xué)習(xí)真正發(fā)生，有效提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞技術(shù)與工程;沙漏;教學(xué)實(shí)錄;分析

中圖分類(lèi)號(hào)：G424文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：ADOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2021.36.024

Teaching Fragments and Analysis of Hourglass

HAO Hongmei

（Shandong Jining Rencheng District Ershilipu Primary School，Jining，Shandong 272053）

Abstract：In 2017，China incorporated "Technology and Engineering" into the primary school science curriculum standard for compulsory education，becoming an important research field of primary school science teaching. During the teaching of hourglass，we creatively use the teaching materials，carefully design the teaching links of "creating situations，understanding hourglass - using hands and brains，making hourglass - Testing and application，perfecting hourglass - divergent thinking and creative design"，guide students to truly participate in and experience the process of making products according to scientific principles in a purposeful and planned way，and deeply experience the success and fun of "doing"，so as to stimulate students，interest in learning science，make learning really happen，and effectively improve students，scientific literacy.

Keywords：technology and engineering;hourglass;teaching records;analysis

《沙漏》是青島版《科學(xué)》三年級(jí)上冊(cè)第七單元“儀器與制作”的第三課。筆者不拘泥于教材，在技術(shù)、材料、設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行了大膽的創(chuàng)新和改進(jìn)，安排了了解沙漏、制作沙漏、完善沙漏、創(chuàng)意設(shè)計(jì)四個(gè)環(huán)節(jié)。

如何讓學(xué)生成功地制作沙漏，重要的就是要找到合適的材料。筆者對(duì)材料進(jìn)行大膽創(chuàng)新改進(jìn)，換成漏斗、膠塞、膠管、黑膠膜等材料。這些材料易于操作、現(xiàn)象明顯。教材讓學(xué)生找出控制沙漏計(jì)時(shí)的關(guān)鍵點(diǎn)——孔和沙子的大小，但本課根據(jù)小學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)和認(rèn)知水平，把秘密隱藏在了給學(xué)生準(zhǔn)備的材料里面，讓學(xué)生真正理解了制約沙漏快慢的因素，除孔的大小、沙的粗細(xì)外，還與沙的多少有關(guān)。

1創(chuàng)設(shè)情境，了解沙漏

師：讓我們一起來(lái)欣賞一段動(dòng)畫(huà)片。（播放動(dòng)畫(huà)片）通過(guò)剛才的動(dòng)畫(huà)片，我們了解到計(jì)時(shí)工具的演變，人們首先利用太陽(yáng)的影子發(fā)明了什么？

生：太陽(yáng)鐘，也叫日晷。

師：陰雨天、黑夜沒(méi)有太陽(yáng)的時(shí)候呢？

生：人們又發(fā)明了水鐘。

師：對(duì)，有了水鐘，為什么又發(fā)明了沙漏呢？

生：因?yàn)楸狈蕉焯鞖馓洌捉Y(jié)冰，結(jié)冰后水鐘便失去了作用，因此古人將水鐘里面的水換成了沙子，這就是沙漏。

師：是啊！因?yàn)樯陈├锏纳匙尤菀锥氯?xì)孔，所以，計(jì)時(shí)更準(zhǔn)確、攜帶更方便的鐘表便漸漸取代了沙漏，今天我們就一起認(rèn)識(shí)一下沙漏。仔細(xì)觀察，沙漏由幾部分組成？每部分各有什么特點(diǎn)？

生：有細(xì)沙，還有裝沙子的兩個(gè)透明玻璃瓶，玻璃瓶中間有小孔，很細(xì)，倒過(guò)來(lái)時(shí)能看到沙子從小孔中流下來(lái)。

師：觀察得真仔細(xì)，正是因?yàn)椴Ａ渴峭该鞯?，才便于觀察，這部分叫作流沙池，中間狹窄的部位有一個(gè)細(xì)孔，也正是由于這個(gè)細(xì)孔比較小，沙子才會(huì)緩緩地從流沙池里流下來(lái)?？偨Y(jié)一下，沙漏主要是由哪幾部分組成的呢？

生：由流沙池、細(xì)孔和沙子三部分組成。

師：大家再來(lái)想一想，沙漏是如何計(jì)時(shí)的呢？

生：所有的沙子要集中到一個(gè)流沙池里，然后倒過(guò)來(lái)，從開(kāi)始流到全部流下來(lái)的時(shí)間就是沙漏的計(jì)時(shí)時(shí)間。

師：說(shuō)得真好，上面流沙池里的沙子全部流到下方流沙池中，所需要的時(shí)間，也就是這個(gè)沙漏的“計(jì)時(shí)時(shí)間”，所以沙漏也叫沙鐘。

設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)播放有趣的動(dòng)畫(huà)，讓學(xué)生了解了計(jì)時(shí)工具的演變歷史，迅速激發(fā)了學(xué)生探究、制作沙漏的興趣，并且讓他們意識(shí)到科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步會(huì)取代一些產(chǎn)品的功能。觀察是有目的、有計(jì)劃的知覺(jué)活動(dòng)。學(xué)生通過(guò)觀察了解沙漏的組成及其特點(diǎn)，在觀察的基礎(chǔ)上分析推測(cè)沙漏是如何計(jì)時(shí)的，訓(xùn)練了觀察能力和推測(cè)能力，同時(shí)為制作沙漏奠定了基礎(chǔ)。

2動(dòng)手動(dòng)腦，制作沙漏

師：大家想不想親自動(dòng)手制作一個(gè)沙漏？我們先來(lái)完成沙漏的設(shè)計(jì)方案。小組內(nèi)討論一下，你們想做個(gè)什么樣的沙漏，把你們的想法填寫(xiě)到設(shè)計(jì)方案里。

生：我們想用兩個(gè)同樣的礦泉水瓶做沙漏的流沙池。

生：在其中一個(gè)瓶子里先裝上沙子。

生：最好是透明的礦泉水瓶，這樣就會(huì)清楚地看到里面沙的流動(dòng)。

生：也可以用透明的玻璃瓶。

生：然后把兩個(gè)瓶蓋用膠水粘上，再用膠帶纏住，這樣固定會(huì)更加結(jié)實(shí)。

師：這個(gè)建議挺好，還有要補(bǔ)充的嗎？

生：這時(shí)候在兩個(gè)瓶蓋的中間位置扎一個(gè)小孔，把兩個(gè)瓶子擰到瓶蓋上就可以了。

生：我們還可以進(jìn)行裝飾。

師：考慮得真周到！一起來(lái)看看老師給大家準(zhǔn)備了哪些材料，它們各有什么特點(diǎn)。

生：有兩個(gè)一樣大小的漏斗，漏斗下面的兩根管很短。應(yīng)該是為了方便連接兩個(gè)漏斗，所以把管子剪短了。

師：這位同學(xué)的想象力真豐富，大家再來(lái)仔細(xì)觀察這個(gè)膠塞，它有一定的彈性，雖然中間的孔看起來(lái)略小于漏斗管，但正是因?yàn)檫@樣，它才可以緊緊地卡住它。

生：還有粗沙、細(xì)沙、木棒和一小段膠管。

師：有誰(shuí)知道膠管的作用是什么嗎？

生：是放在漏斗管里面的小孔嗎？

師：對(duì)呀！如果不容易放進(jìn)去，我們就可以借助木棒把它推進(jìn)去。另外，這兩個(gè)是黑膠膜，它彈性非常好，可以緊緊地扣住漏斗口，既方便操作，沙子又不會(huì)輕易漏下來(lái)（如圖1）。接下來(lái)請(qǐng)你們具體說(shuō)一說(shuō)制作的步驟吧！

（學(xué)生匯報(bào)時(shí)，教師引導(dǎo)，并在制作前給出注意事項(xiàng)。注意事項(xiàng)：在托盤(pán)上面進(jìn)行制作，以免沙子弄到桌子上;一定要按步驟順序完成;黑膠膜要稍微小一些，套的時(shí)候，一個(gè)同學(xué)拿著漏斗，另一個(gè)同學(xué)把黑膠膜撐開(kāi)往上套;小組長(zhǎng)安排好組員，分工合作，讓小組內(nèi)每個(gè)成員都能積極參與其中。）

設(shè)計(jì)意圖：教材中提供的材料是果凍盒、錐子、膠水等，經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，果凍盒底部如果是平的，會(huì)存沙子，如果是尖的，難以用膠水粘住，而且比較尖的果凍盒中間都比較硬，三年級(jí)的學(xué)生難以用錐子穿透，同時(shí)果凍盒上下兩個(gè)蓋不好密封。因此，教師針對(duì)教材中材料的不足之處進(jìn)行了一些大膽調(diào)整和改進(jìn)，并且基于三年級(jí)學(xué)生的認(rèn)知能力、動(dòng)手能力等特點(diǎn)，提供了方便操作的工具和材料，給予學(xué)生一些必要的指導(dǎo)，讓學(xué)生參與并體驗(yàn)制作產(chǎn)品的過(guò)程，真正體會(huì)到“做”的成功和樂(lè)趣。

3檢測(cè)應(yīng)用，完善沙漏

師：大家看，老師的這個(gè)沙漏能計(jì)時(shí)5分鐘，你們制作的沙漏能計(jì)時(shí)多長(zhǎng)時(shí)間呢？（演示，略）我為每一個(gè)小組提供一塊秒表，你們測(cè)一測(cè)自己的沙漏能計(jì)時(shí)多長(zhǎng)時(shí)間，大家一定要反復(fù)多測(cè)幾次，才能使沙漏計(jì)時(shí)更準(zhǔn)確，開(kāi)始吧！

（學(xué)生使用秒表測(cè)量小組內(nèi)沙漏計(jì)時(shí)并匯報(bào)。）

師：為什么大家做的沙漏計(jì)時(shí)的時(shí)間都不一樣呢？沙漏計(jì)時(shí)時(shí)間和什么因素有關(guān)呢？誰(shuí)來(lái)猜測(cè)一下？

生：與小孔的大小有關(guān)。我感覺(jué)孔大，沙流的速度肯定就會(huì)快，孔小，沙流的速度就會(huì)慢些。

生：與沙子的顆粒大小有關(guān)。顆粒大可能會(huì)流得快，顆粒小可能會(huì)流得慢。

生：與沙子的多少有關(guān)。沙子多時(shí)漏的時(shí)間長(zhǎng)，沙子少時(shí)漏的時(shí)間短。

師：大家猜測(cè)沙漏計(jì)時(shí)的速度與這三個(gè)因素有關(guān)，猜測(cè)對(duì)不對(duì)呢？還是讓我們通過(guò)事實(shí)來(lái)說(shuō)話。下面一二、三四、五六小組分別合作，仔細(xì)觀察你們兩個(gè)組的沙漏，找一找有哪些相同點(diǎn)和不同點(diǎn)？計(jì)時(shí)的時(shí)間為什么不一樣？說(shuō)明了什么？

（學(xué)生觀察，教師巡視。）

生：我們兩個(gè)小組的沙漏，除了孔的大小不同，沙子的粗細(xì)和多少都相同，計(jì)時(shí)的時(shí)間不一樣，說(shuō)明了孔的大小影響計(jì)時(shí)的時(shí)間。

師：眼睛真亮！這是一組對(duì)比實(shí)驗(yàn)，通過(guò)對(duì)比我們發(fā)現(xiàn)了沙子的粗細(xì)和多少都相同，孔的大小影響計(jì)時(shí)的時(shí)間。大家注意這里沙子的多少是按體積來(lái)計(jì)算的，不是按數(shù)量。

生：我們兩個(gè)小組的沙漏，除了沙子的粗細(xì)不同，孔的大小和沙子的多少一樣，計(jì)時(shí)的時(shí)間不一樣，說(shuō)明沙子的粗細(xì)也影響計(jì)時(shí)的時(shí)間。

生：我們兩個(gè)小組的沙漏，除了沙子的多少不同，

孔的大小和沙子的粗細(xì)相同，計(jì)時(shí)的時(shí)間也不一樣，說(shuō)明沙子的多少也影響計(jì)時(shí)的時(shí)間。

師：大家真了不起，通過(guò)觀察和分析這三組對(duì)比實(shí)驗(yàn)，我們發(fā)現(xiàn)沙漏計(jì)時(shí)的時(shí)間與孔的大小、沙子的粗細(xì)和多少有關(guān)。

設(shè)計(jì)意圖：著力培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維是科學(xué)課堂的重心。在探究沙漏計(jì)時(shí)快慢與什么因素有關(guān)的過(guò)程中，教師針對(duì)學(xué)生做出的多項(xiàng)假設(shè)，把秘密隱藏在了給學(xué)生準(zhǔn)備的材料里面，通過(guò)每組不同的材料進(jìn)行兩兩合作，讓學(xué)生在對(duì)比觀察中發(fā)現(xiàn)其中的秘密，同時(shí)也理解了計(jì)時(shí)長(zhǎng)短與哪些因素有關(guān)，為課后制作一分鐘沙漏奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

4發(fā)散思維，創(chuàng)意設(shè)計(jì)

師：（播放視頻）大家知道嗎，生活中還有很多有趣有創(chuàng)意的沙漏，如等離子沙漏、反引力沙漏、磁鐵粉沙漏……看到這些沙漏，大家有什么想法？

生：反引力時(shí)光沙漏太神奇了，水滴會(huì)往上去。

生：磁鐵粉沙漏也特別有趣，磁鐵粉流下時(shí)形狀真好看。

師：這些沙漏都特別有創(chuàng)意，課下同學(xué)們可不可以也充分發(fā)揮自己的想象力，對(duì)沙漏進(jìn)行創(chuàng)新，嘗試制作不同種類(lèi)的沙漏？

生：我想制作一個(gè)五顏六色的沙漏，把同一種沙換成五顏六色的。

生：我想制作一個(gè)臺(tái)燈沙漏，每天晚上學(xué)習(xí)時(shí)，臺(tái)燈沙漏就會(huì)提醒我要珍惜時(shí)間，好好學(xué)習(xí)。

設(shè)計(jì)意圖：播放各種有創(chuàng)意的沙漏視頻是為了拓展學(xué)生的認(rèn)知視野，激活他們的創(chuàng)新思維，讓他們體會(huì)科技產(chǎn)品給生活帶來(lái)的方便，并且鼓勵(lì)學(xué)生跳出原有的思維模式，進(jìn)行豐富的想象和思考，完成創(chuàng)意沙漏，從而培養(yǎng)學(xué)生的想象力和動(dòng)手能力。

參考文獻(xiàn)

[1]中華人民共和國(guó)教育部.義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)[M].北京：北京師范大學(xué)出版社，2017.