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1、设计一个计时器设计一个计时器指导教师：蔡莉芳（本案例获 2005 年佛山市初中综合实践案例评比三等奖）活动方案设计说明活动方案设计说明 早在三千年前的西周初期，中国人就发明了人类最原始的计时器。此后， 计时器经历了“日晷” 、“滴漏”、 “水力浑仪”、 “沙漏”等漫长的演变。要求学 生设计一个计时器的综合实践活动，旨在引导学生了解人类伟大的发明创造过 程，体验创新、尝试的乐趣，感受合作交流、动手制作的乐趣。 第一阶段是活动的导入阶段，先向让学生了解钟表的发明制作历史，然后 展示一些最近与计时相关的新闻，由此使学生对各种钟表的类型和制作原理有 一定的思考。经过小组讨论后，制定活动计划；第二阶段是
2、活动的展开阶段， 小组成员按计划进行分工，制作出计时器；第三阶段是活动的总结汇报阶段， 展示制作成果，交流心得和体会。 教学目标的设计教学目标的设计 一、学生学习目标一、学生学习目标 （一）知识目标： 1、了解计时器的发明和制作历史。2、了解常见计时器的工作原理。 （二）能力目标： 1、通过浏览网页，培养查询、筛选信息的能力，学会使用搜索引擎等查 询工具。 2、通过汇报交流，培养学生比较、分析、综合、概括和的能力和语言表 达能力。 3、通过小组内汇报评价培养学生自我反思、公平评价能力。 （三）情感目标： 1、通过上网浏览，激发学生对细菌产生浓厚的兴趣。 2、在学习过程中培养学生自主探究的精神。
3、 3、在小组协作学习的过程，培养学生团队协作的精神，初步养成自我反 思的习惯。二、教师教学目标二、教师教学目标（一）通过对学生感兴趣的学习课题设计，提高设计课题能力。 （二）通过网络资源和多媒体教学的运用，提高信息技术教学的技能。（三）通过评价活动的实施，不断改进和完善评价方式，重视对过程的评价， 提高教学效能。 教学策略教学策略 （1）实施以教会学生学会学习为中心的学习活动，构建以学生为中心，）实施以教会学生学会学习为中心的学习活动，构建以学生为中心， 以学生自主学习活动为基础的新型教学过程。以学生自主学习活动为基础的新型教学过程。本节课设计的任务是围绕着身 边的生活而展开的，让学生感觉到学
4、习的知识与生活息息相关，从而提高探 究学习的兴趣；本节课的教学评价重视学生的思考和制作过程，对能努力将 方案实现的同学进行表扬和对成品进行展览，使学生参与的积极性增强，使教学活动真正建立在学生自主活动和探索的基础上。 （2 2）学生个体在注重激烈的智力活动过程的同时，重视兴趣、情感、）学生个体在注重激烈的智力活动过程的同时，重视兴趣、情感、 意志等非智力因素的培养意志等非智力因素的培养。通过教师介绍激发学生的好奇心、冒险性，在积 极的活动参与中不断提出新问题，探索新思路、新方法，获取新知识、新技 能，解决学习、实践中的新问题，继而为终身学习打下扎实的基础。 （3 3）创设有利于学生主体精神、创
5、新能力健康发展的宽松和谐的自主创设有利于学生主体精神、创新能力健康发展的宽松和谐的自主 创新的课堂教学氛围。创新的课堂教学氛围。学生通过在小组、大组内互相沟通、互相碰撞，在感 受集体温暖的同时获取集体智慧中的营养，以丰富个体的思维领域。同时， 静态的集体心理气氛和动态的相互协作，更有利于发挥集体思维优势，共同 探索和攻克难点，从而形成更好的集体自主创新的智力背景和心理场。 教师准备教师准备 （1）收集关于各种计时器的制作和历史资料。 （2）尝试制作鸡蛋计时器和沙漏计时器。 （3）制作本课的多媒体课件。教学设计教学设计 本次综合实践活动共分三个阶段进行：第一阶段是活动导入阶段，学生了 解各种计时
6、器的原理并讨论实施方案；第二阶段是活动展开阶段，学生分小组 按所制定的计划制作计时器；第三阶段是活动的总结阶段，展出优秀作品和论 文并由制作者谈谈制作心得和感受。 一、活动导入阶段：了解各种计时器的计时原理一、活动导入阶段：了解各种计时器的计时原理（一）目的：（一）目的： 1、了解机械钟表、电子钟表和古代计时器的工作原理；2、理论联系实际，提高实践能力，提高分析、解决问题的能； 3、启发学生的创新意识； 4、学习画设计草图，完成活动计划。 （二）步骤：（二）步骤： 1、教师简单讲解机械钟表和电子钟表的计时原理；2、学生阅读两则新闻材料，以六人一小组，讨论古代计时器铜刻漏 和日晷的工作原理；3、
7、认识沙漏、香篆钟等计时器；4、介绍鸡蛋计时器、水瓶计时器等几个简易设计器的设计范例；5、分小组讨论，并完成实践计划和设计图。 （三）几种简易计时器的制作：（三）几种简易计时器的制作： 1、太阳钟花盆日晷：用一只花盘，在盆底的圆孔处插一根长棍。每过一个小 时，在盆沿的阴影处做一个标记。 贴窗日晷：拿一张明信片大小厚薄的硬纸片，在中间剪一个小开 口。把一只不透明的塑料杯从中间剪开，其中的一半准确地贴在纸 片开口处，杯的上面用一块半圆形硬纸板盖上，然后在杯的边缘贴 一张纸条。每个小时在那张纸条上做一个时间标记。2、水钟 鸡蛋水钟：将一个生鸡蛋的底端轻轻敲破，让卵白和卵黄全部流出来，在另一段用解剖针钻
8、一个小洞。在一个透明纸杯的底部剪下 一个圆形（小于鸡蛋直径） ，作为鸡蛋的底座。在鸡蛋中装满水，每 隔一个小时作在水杯外壁上作一个标记。铝罐水钟：（制作原理同上）3、沙漏利用两个饮料瓶的上部做成两个漏斗形状，瓶口相接，中间用胶 片连接并在胶片上留一小孔。先封住一边漏斗，装满沙。然后套装在 一个透明盒子中，尽量让沙在特定的时间里流完。这样就做出 1 分钟 沙漏、2 分钟沙漏或者 5 分钟沙漏等等。 4、香篆钟 找一支香，先用尺子量出它的长度。点燃五分钟以后，再量一 下它的长度；过五分钟以后，又量一次。根据实验所得到的燃烧速 度，比如，每五分钟燃烧掉 1 厘米，就可以在同样的香上每隔 1 厘 米刻
9、上一个刻度。只要看看香烧掉的长度，就可以知道已经过去了 多少时间。5、生物时钟（学生创意点子）利用生物表现出来的一些节律行为，如开花时间、动物鸣叫时间 等知道大概时间；通过人的脉搏频率、知了鸣叫频率，知道一分钟、 五分钟等。（四）分小组制定本次探究活动的计划（四）分小组制定本次探究活动的计划计划必须包含以下的要素：小组成员、制作材料、制作原理、制作步 骤、使用说明。 二、活动展开阶段：二、活动展开阶段：（一）目的：（一）目的： 1、理论联系实际，在实践中提高动手能力、判断能力和分析能力；2、加深了解简易计时器的工作原理；3、提高自主学习、合作交流的能力。（二）过程（二）过程教师学生活动内容1、
10、给学生的活动计划提供 建议； 2、帮助学生解决在制作过 程中遇到的困难； 3、与其他学科的老师沟通 协调，了解学生的实际安 排和一些想法。1、小组成员按计划做好分 工； 2、完成小组分配的任务； 3、讨论制成品，交流体会。1、查阅有关材料，制定 好计划； 2、根据可行性修改计划；3、收集材料和制作； 4、适当改进、修饰。三、活动总结阶段三、活动总结阶段（一）目的：（一）目的：1、培养学生实践能力；2、培养学生语言表达能力和交往能力；3、培养学生整理资料和撰写调查报告的能力；（二）步骤：（二）步骤：1、导入； 2、回顾综合实践活动过程； 3、汇报制作情况，展示作品； 4、教师对活动进行小结，点评
11、各小组作品和制作过程情况，将活动内容 升华； 5、学生交流体会和感受，进行自评和互评并投票选出优秀小组。 6、优秀作品和论文展览。教学实施过程教学实施过程 教师：请问大家，现在是几点？ 学生：下午 4 点。 教师：大家是如何知道现在的时间？ 有的学生回答是看手表，有的学生回答看挂钟。 教师：除了手表和挂钟，我们平时还会用到哪些计时工具？ 学生纷纷回答秒表、闹钟、电子表、电子钟 教师：非常好，但大家知道它们的计时原理吗？ 学生议论纷纷：通过秒针、分针、时针的旋转；通过电池提供能量。 教师：不错，能答到一些。其实，根据钟表可分为机械钟表和电子钟表两类。 （展示机械钟表图片）像这些生活中常用的各种台
12、钟、闹钟、挂钟、座 钟、落地钟等，就是机械钟表。它们是利用物体周期摆动的原理进行工 作的。另外一类常见的钟表是电子钟表。（展示电子钟表图片）数显钟、 电子表、石英表，都是我们常见的电子钟表。电子钟表的工作原理是根 据“电生磁、磁生电”的物理现象设计而成。即由电能转换为磁能，再 由磁能转换为机械能，带动时分针运转，达到计时目的。它们直接用发 光管或液晶显示时间，不用机械传动。具有时、分、秒、日历、周历、 月历等多种功能。 教师：计时器在我们生活中扮演着非常重要的角色，那同学们有没有想过，古 代的人是用什么方法计时的呢？ 学生纷纷回答：沙漏、日晷 教师：好，下面我们先来看两则与古代计时器有关的新闻
13、材料。（发放印发材 料，展示图片）大家思考一下，这两种古代计时器的计时原理分别是什 么？学生阅读新闻材料并思考。 新闻材料一：钟鼓楼重演“漏刻计时” 传递旧时北京时间图一位工作人员正在检查鼓楼上的铜刻漏，远处的铙神“负责”击铙报时。 昨天上午 10 时，钟鼓楼最新仿制的古代报时工具铜刻漏，准时击出八声铙响，随后，鼓楼上的二十五面更鼓，钟楼上的明代永乐年间大铜钟，一起敲响了 108 下钟鼓声。 这是自 1924 年钟鼓楼停止报时后，北京城第一次全面再现钟鼓楼漏刻计时、击鼓定更、撞钟报时的场景 昨天上午近 10 时，在鼓楼二层“北京鼓楼仿制铜刻漏”揭幕仪式上，所有人的目光都聚集到最新仿制成功的铜刻
14、漏上。铜刻漏里的细水柱均匀地流下，按照古刻制时间，距 10 时还有几十秒的时候，铜刻漏旁边的铙神准时张开双臂，敲响了第一下铙声，一下、二下、八下，随后，旁边的二十五面更鼓敲起了报时鼓，接着，北面不远处的钟楼上，制作于明代永乐年间的大铜钟响起浑厚的钟声。 “紧十八，慢十八，不紧不慢又十八” ，按着这个古代报时的节奏，钟鼓齐鸣 108 声，把这个富有旧京情趣的报时声传向四面八方。 历史上钟鼓楼司时是由一套系统的器具组成，其中鼓楼上设铜刻漏及 25面更鼓，钟楼悬挂报时铜钟，它们相互作用，缺一不可；作为元、明、清三代北京司时中心的钟鼓楼，漏刻计时、击鼓定更、撞钟报时的历史延续了六个多世纪，直到 192
15、4 年才中断。钟鼓楼上的漏刻、更鼓曾多年遗失，而随着此次铜刻漏的仿制成功，全部的旧北京报时场面终于可以完整恢复了。新闻材料二：北京挖出神秘石球 专家：可能是计时日晷“我们工地最近挖出来一个奇怪的大石球，上面刻的花纹极像一种天文图。我们一共挖出了两个这种石球，其中一个还有个基座。 ”读者徐先生在打给本报的热线电话里绘声绘色地描述起石球的样子。 徐先生告诉记者，他们工地在朝阳门附近，前几天工人在挖土方的时候突然从地下 7 米左右的地方挖出个大石球，球下还连着一个基座。随后我们又在不远处挖到了另一个一模一样的石球，但底下的基座却怎么也找不到了。工地的有关领导得知情况后非常重视，让工人们把这两个石球抬
16、到了安全的地方，还好好地用水给它们洗了个澡。 记者随后在工地内见到了这两个石球，其中一个直径大约有 30 多厘米，用一根金属棍和底下的基座相连。整个石球的表面被 24 条经线均分，在每条经线的中间都有大写的罗马数字和两个汉字。由于石球表面大部分已经被腐蚀，记者勉强可以看到“中初、未初、未正”等字。在现场的工人还告诉记者，刚出土时石球的顶部还有一根十多厘米长的金属杆，可是后来在挖掘的时候不小心碰掉了。 据有关文物专家称，这两个石球可能是中国古代的一种计时工具，可能和日晷的作用相近。但由于石球表面损坏严重，所以不能确切判断究竟是哪种日晷。而日晷又分很多种，我们最常见的是简平日晷，还有浑盖日晷、定南日晷等。同时在石球和基座上又没有任何文字表明其制造年份，所以不易确认石球的年龄。同时国家文物局的工作人员告诉记者，这两个石球应当算文物。而且根据国家有关法律规定，从地下挖掘出来的文物都应该归国家所有。学生阅读了之后进行小组讨论，气氛热烈。 教师：经过大家刚才热烈的讨论后，相信对这两种古代计时器的工作原理
