《光阴的故事——制作简易计时器》——新乡市第十中学地理组科学教育优秀课例展评(三)
在现代社会,时间的计量和记录对于我们的日常生活和工作至关重要。我们依赖于精确的时钟和手表来安排我们的日程和活动。然而,这种对时间的精确把握并非自古以来就有。在古代,人们使用自然现象和简单的机械装置来计量时间,这些早期的计时器不仅体现了古人对时间的理解和尊重,也展现了他们的智慧和创造力。《光阴的故事》——探索古代计时器的历史与制作简易计时器这节课将带领学生穿越时空,探索古代计时器的历史,了解圭表、日晷和漏刻等古代计时器的工作原理,并通过动手制作简易计时器,体验古人如何利用自然规律和简单机械来计量时间。
01课程目标
1.了解中国古代及世界其他地区早期的计时方法。
2.学习圭表、日晷和漏刻的工作原理及其在历史上的应用。
3.动手制作简易的日晷或水钟,体验古人的智慧。
02课程内容
一、导入
通过提问的方式引导学生思考时间的重要性,例如:“如果没有钟表,我们怎么知道现在几点?”引入今天的主题——历史上人们是如何测量时间的。简要介绍计时器的发展历程,并指出我们将重点学习三种重要的古代计时工具:圭表、日晷和漏刻。
二、知识讲解
观看视频、图片,了解古代计时的方法。
1.圭表
简介:圭表是最早的天文仪器之一,用于确定冬至和夏至等重要节气日期。
工作原理:通过利用直立杆子投射于水平面上的影子长度变化,判断太阳的位置。
历史意义:在中国古代农业社会中起到关键作用,帮助农民依据季节变化安排农事活动。
2.日晷
简介:日晷是一种基于太阳阴影移动来显示时间的装置。
工作原理:日晷由一个倾斜放置的平面和垂直于晷面中心点的指针组成。随着太阳位置的变化,晷针会在晷面上产生不同的影子位置,从而指示时间。
历史意义:日晷广泛应用于世界各地,在没有现代钟表之前为人们提供了一种可靠的计时方式。
3.漏刻
简介:漏刻是中国古代的一种水钟,通过控制水流速度来测量时间。
工作原理:漏刻通常包括两个容器,上方的容器有小孔可以让水缓慢流入下方的容器。根据水量的变化可以标记出固定的时间间隔。
历史意义:漏刻不仅能够昼夜不停地工作,而且精度较高,适用于需要精确计时的各种场合,如天文观测、宗教仪式等。
三、实践操作
1.分组准备材料:将学生分成若干小组,每组选择一种简易计时器进行制作(日晷或水钟)。学生提前准备好所需的材料,如纸板、铅笔、尺子、剪刀、透明胶带、瓶子、水等。
2.指导制作过程:教师示范如何使用提供的材料制作选定的计时器,并详细说明每个步骤需要注意的地方。鼓励学生们发挥创意,设计自己的计时器样式。
3.测试与调整:完成制作后,各小组可以在户外阳光充足的地方测试自己制作的日晷,或者在学校实验室里用水钟实验。记录下实际时间和计时器显示的时间对比,讨论可能存在的误差并尝试改进设计。
四、总结分享
邀请每个小组展示他们的作品,并简述制作过程中遇到的问题以及解决方案。最后,老师总结本节课的内容,强调古人发明这些简单而有效的计时工具所体现出来的智慧,同时鼓励学生们继续探索科学和技术领域的新发现。
此课程旨在结合理论与实践,使学生们不仅学到关于古代计时的知识,还能通过亲手制作加深理解,培养动手能力和创新思维。通过学习古代计时器的历史,学生能够了解科学知识的发展脉络,认识到科学进步是一个逐步积累的过程。这有助于培养学生的历史意识和科学精神。本课程涉及历史、物理、工程等多个学科领域,通过跨学科的学习,学生能够更全面地理解科学知识,培养综合分析问题的能力。通过动手制作简易计时器,学生将理论知识应用于实践,提高动手能力和实验技能,同时也能够加深对科学原理的理解。了解古代计时器不仅是对传统文化的传承,也是对古代智慧的现代诠释。学生在学习和制作过程中,能够体会到传统文化与现代科技的结合,激发他们对传统文化的尊重和对科技创新的热情。通过这节课,学生不仅能够学习到古代计时器的知识,还能够在实践中体验科学的魅力,培养科学素养,为未来的学习和生活打下坚实的基础。
撰稿:宁昕、李新燕、吕仕伟
编辑:徐微
审核:魏艳红
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