《沙漏》教學(xué)片段與分析

郝洪梅

摘要2017年，我國將“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，創(chuàng)造性地使用教材，精心設(shè)計“創(chuàng)設(shè)情境，了解沙漏一動手動腦，制作沙漏一檢測應(yīng)用，完善沙漏一發(fā)散思維，創(chuàng)意設(shè)計”教學(xué)環(huán)節(jié)，引領(lǐng)學(xué)生有目的、有計劃地真正參與并體驗根據(jù)科學(xué)原理制作產(chǎn)品的過程，深刻體會“做”的成功和樂趣，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)實錄;分析

中圖分類號：G424文獻標(biāo)識碼：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)》三年級上冊第七單元“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)計等方面進行了大膽的創(chuàng)新和改進，安排了了解沙漏、制作沙漏、完善沙漏、創(chuàng)意設(shè)計四個環(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。筆者對材料進行大膽創(chuàng)新改進，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)生找出控制沙漏計時的關(guān)鍵點——孔和沙子的大小，但本課根據(jù)小學(xué)生的學(xué)習(xí)特點和認(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：讓我們一起來欣賞一段動畫片。（播放動畫片）通過剛才的動畫片，我們了解到計時工具的演變，人們首先利用太陽的影子發(fā)明了什么？

生：太陽鐘，也叫日晷。

師：陰雨天、黑夜沒有太陽的時候呢？

生：人們又發(fā)明了水鐘。

師：對，有了水鐘，為什么又發(fā)明了沙漏呢？

生：因為北方冬天天氣太冷，水易結(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！因為沙漏里的沙子容易堵塞細(xì)孔，所以，計時更準(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？

生：有細(xì)沙，還有裝沙子的兩個透明玻璃瓶，玻璃瓶中間有小孔，很細(xì)，倒過來時能看到沙子從小孔中流下來。

師：觀察得真仔細(xì)，正是因為玻璃瓶是透明的，才便于觀察，這部分叫作流沙池，中間狹窄的部位有一個細(xì)孔，也正是由于這個細(xì)孔比較小，沙子才會緩緩地從流沙池里流下來。總結(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：大家再來想一想，沙漏是如何計時的呢？

生：所有的沙子要集中到一個流沙池里，然后倒過來，從開始流到全部流下來的時間就是沙漏的計時時間。

師：說得真好，上面流沙池里的沙子全部流到下方流沙池中，所需要的時間，也就是這個沙漏的“計時時間”，所以沙漏也叫沙鐘。

設(shè)計意圖：通過播放有趣的動畫，讓學(xué)生了解了計時工具的演變歷史，迅速激發(fā)了學(xué)生探究、制作沙漏的興趣，并且讓他們意識到科學(xué)技術(shù)的進步會取代一些產(chǎn)品的功能。觀察是有目的、有計劃的知覺活動。學(xué)生通過觀察了解沙漏的組成及其特點，在觀察的基礎(chǔ)上分析推測沙漏是如何計時的，訓(xùn)練了觀察能力和推測能力，同時為制作沙漏奠定了基礎(chǔ)。

2動手動腦，制作沙漏

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

生：我們想用兩個同樣的礦泉水瓶做沙漏的流沙池。

生：在其中一個瓶子里先裝上沙子。

生：最好是透明的礦泉水瓶，這樣就會清楚地看到里面沙的流動。

生：也可以用透明的玻璃瓶。

生：然后把兩個瓶蓋用膠水粘上，再用膠帶纏住，這樣固定會更加結(jié)實。

師：這個建議挺好，還有要補充的嗎？

生：這時候在兩個瓶蓋的中間位置扎一個小孔，把兩個瓶子擰到瓶蓋上就可以了。

生：我們還可以進行裝飾。

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

生：有兩個一樣大小的漏斗，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，大家再來仔細(xì)觀察這個膠塞，它有一定的彈性，雖然中間的孔看起來略小于漏斗管，但正是因為這樣，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：對呀！如果不容易放進去，我們就可以借助木棒把它推進去。另外，這兩個是黑膠膜，它彈性非常好，可以緊緊地扣住漏斗口，既方便操作，沙子又不會輕易漏下來（如圖1）。接下來請你們具體說一說制作的步驟吧！

（學(xué)生匯報時，教師引導(dǎo)，并在制作前給出注意事項。注意事項：在托盤上面進行制作，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，套的時候，一個同學(xué)拿著漏斗，另一個同學(xué)把黑膠膜撐開往上套;小組長安排好組員，分工合作，讓小組內(nèi)每個成員都能積極參與其中。）

設(shè)計意圖：教材中提供的材料是果凍盒、錐子、膠水等，經(jīng)過多次實驗發(fā)現(xiàn)，果凍盒底部如果是平的，會存沙子，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，三年級的學(xué)生難以用錐子穿透，同時果凍盒上下兩個蓋不好密封。因此，教師針對教材中材料的不足之處進行了一些大膽調(diào)整和改進，并且基于三年級學(xué)生的認(rèn)知能力、動手能力等特點，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)生參與并體驗制作產(chǎn)品的過程，真正體會到“做”的成功和樂趣。

3檢測應(yīng)用，完善沙漏

師：大家看，老師的這個沙漏能計時5分鐘，你們制作的沙漏能計時多長時間呢？（演示，略）我為每一個小組提供一塊秒表，你們測一測自己的沙漏能計時多長時間，大家一定要反復(fù)多測幾次，才能使沙漏計時更準(zhǔn)確，開始吧！

（學(xué)生使用秒表測量小組內(nèi)沙漏計時并匯報。）

師：為什么大家做的沙漏計時的時間都不一樣呢？沙漏計時時間和什么因素有關(guān)呢？誰來猜測一下？

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

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

生：與沙子的多少有關(guān)。沙子多時漏的時間長，沙子少時漏的時間短。

師：大家猜測沙漏計時的速度與這三個因素有關(guān)，猜測對不對呢？還是讓我們通過事實來說話。下面一二、三四、五六小組分別合作，仔細(xì)觀察你們兩個組的沙漏，找一找有哪些相同點和不同點？計時的時間為什么不一樣？說明了什么？

（學(xué)生觀察，教師巡視。）

生：我們兩個小組的沙漏，除了孔的大小不同，沙子的粗細(xì)和多少都相同，計時的時間不一樣，說明了孔的大小影響計時的時間。

師：眼睛真亮！這是一組對比實驗，通過對比我們發(fā)現(xiàn)了沙子的粗細(xì)和多少都相同，孔的大小影響計時的時間。大家注意這里沙子的多少是按體積來計算的，不是按數(shù)量。

生：我們兩個小組的沙漏，除了沙子的粗細(xì)不同，孔的大小和沙子的多少一樣，計時的時間不一樣，說明沙子的粗細(xì)也影響計時的時間。

生：我們兩個小組的沙漏，除了沙子的多少不同，

孔的大小和沙子的粗細(xì)相同，計時的時間也不一樣，說明沙子的多少也影響計時的時間。

師：大家真了不起，通過觀察和分析這三組對比實驗，我們發(fā)現(xiàn)沙漏計時的時間與孔的大小、沙子的粗細(xì)和多少有關(guān)。

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

4發(fā)散思維，創(chuàng)意設(shè)計

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：反引力時光沙漏太神奇了，水滴會往上去。

生：磁鐵粉沙漏也特別有趣，磁鐵粉流下時形狀真好看。

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，對沙漏進行創(chuàng)新，嘗試制作不同種類的沙漏？

生：我想制作一個五顏六色的沙漏，把同一種沙換成五顏六色的。

生：我想制作一個臺燈沙漏，每天晚上學(xué)習(xí)時，臺燈沙漏就會提醒我要珍惜時間，好好學(xué)習(xí)。

設(shè)計意圖：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，讓他們體會科技產(chǎn)品給生活帶來的方便，并且鼓勵學(xué)生跳出原有的思維模式，進行豐富的想象和思考，完成創(chuàng)意沙漏，從而培養(yǎng)學(xué)生的想象力和動手能力。

參考文獻

[1]中華人民共和國教育部.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.