《沙漏》教学片段与分析

郝洪梅

摘要2017年，我国将“技术与工程领域”纳入《义务教育小学科学课程标准》，成为小学科学教学的重要研究领域。《沙漏》一课教学时，创造性地使用教材，精心设计“创设情境，了解沙漏一动手动脑，制作沙漏一检测应用，完善沙漏一发散思维，创意设计”教学环节，引领学生有目的、有计划地真正参与并体验根据科学原理制作产品的过程，深刻体会“做”的成功和乐趣，从而激发学生学习科学的兴趣，让学习真正发生，有效提升学生的科学素养。

关键词技术与工程;沙漏;教学实录;分析

中图分类号：G424文献标识码：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《科学》三年级上册第七单元“仪器与制作”的第三课。笔者不拘泥于教材，在技术、材料、设计等方面进行了大胆的创新和改进，安排了了解沙漏、制作沙漏、完善沙漏、创意设计四个环节。

如何让学生成功地制作沙漏，重要的就是要找到合适的材料。笔者对材料进行大胆创新改进，换成漏斗、胶塞、胶管、黑胶膜等材料。这些材料易于操作、现象明显。教材让学生找出控制沙漏计时的关键点——孔和沙子的大小，但本课根据小学生的学习特点和认知水平，把秘密隐藏在了给学生准备的材料里面，让学生真正理解了制约沙漏快慢的因素，除孔的大小、沙的粗细外，还与沙的多少有关。

1创设情境，了解沙漏

师：让我们一起来欣赏一段动画片。（播放动画片）通过刚才的动画片，我们了解到计时工具的演变，人们首先利用太阳的影子发明了什么？

生：太阳钟，也叫日晷。

师：阴雨天、黑夜没有太阳的时候呢？

生：人们又发明了水钟。

师：对，有了水钟，为什么又发明了沙漏呢？

生：因为北方冬天天气太冷，水易结冰，结冰后水钟便失去了作用，因此古人将水钟里面的水换成了沙子，这就是沙漏。

师：是啊！因为沙漏里的沙子容易堵塞细孔，所以，计时更准确、携带更方便的钟表便渐渐取代了沙漏，今天我们就一起认识一下沙漏。仔细观察，沙漏由几部分组成？每部分各有什么特点？

生：有细沙，还有装沙子的两个透明玻璃瓶，玻璃瓶中间有小孔，很细，倒过来时能看到沙子从小孔中流下来。

师：观察得真仔细，正是因为玻璃瓶是透明的，才便于观察，这部分叫作流沙池，中间狭窄的部位有一个细孔，也正是由于这个细孔比较小，沙子才会缓缓地从流沙池里流下来。总结一下，沙漏主要是由哪几部分组成的呢？

生：由流沙池、细孔和沙子三部分组成。

师：大家再来想一想，沙漏是如何计时的呢？

生：所有的沙子要集中到一个流沙池里，然后倒过来，从开始流到全部流下来的时间就是沙漏的计时时间。

师：说得真好，上面流沙池里的沙子全部流到下方流沙池中，所需要的时间，也就是这个沙漏的“计时时间”，所以沙漏也叫沙钟。

设计意图：通过播放有趣的动画，让学生了解了计时工具的演变历史，迅速激发了学生探究、制作沙漏的兴趣，并且让他们意识到科学技术的进步会取代一些产品的功能。观察是有目的、有计划的知觉活动。学生通过观察了解沙漏的组成及其特点，在观察的基础上分析推测沙漏是如何计时的，训练了观察能力和推测能力，同时为制作沙漏奠定了基础。

2动手动脑，制作沙漏

师：大家想不想亲自动手制作一个沙漏？我们先来完成沙漏的设计方案。小组内讨论一下，你們想做个什么样的沙漏，把你们的想法填写到设计方案里。

生：我们想用两个同样的矿泉水瓶做沙漏的流沙池。

生：在其中一个瓶子里先装上沙子。

生：最好是透明的矿泉水瓶，这样就会清楚地看到里面沙的流动。

生：也可以用透明的玻璃瓶。

生：然后把两个瓶盖用胶水粘上，再用胶带缠住，这样固定会更加结实。

师：这个建议挺好，还有要补充的吗？

生：这时候在两个瓶盖的中间位置扎一个小孔，把两个瓶子拧到瓶盖上就可以了。

生：我们还可以进行装饰。

师：考虑得真周到！一起来看看老师给大家准备了哪些材料，它们各有什么特点。

生：有两个一样大小的漏斗，漏斗下面的两根管很短。应该是为了方便连接两个漏斗，所以把管子剪短了。

师：这位同学的想象力真丰富，大家再来仔细观察这个胶塞，它有一定的弹性，虽然中间的孔看起来略小于漏斗管，但正是因为这样，它才可以紧紧地卡住它。

生：还有粗沙、细沙、木棒和一小段胶管。

师：有谁知道胶管的作用是什么吗？

生：是放在漏斗管里面的小孔吗？

师：对呀！如果不容易放进去，我们就可以借助木棒把它推进去。另外，这两个是黑胶膜，它弹性非常好，可以紧紧地扣住漏斗口，既方便操作，沙子又不会轻易漏下来（如图1）。接下来请你们具体说一说制作的步骤吧！

（学生汇报时，教师引导，并在制作前给出注意事项。注意事项：在托盘上面进行制作，以免沙子弄到桌子上;一定要按步骤顺序完成;黑胶膜要稍微小一些，套的时候，一个同学拿着漏斗，另一个同学把黑胶膜撑开往上套;小组长安排好组员，分工合作，让小组内每个成员都能积极参与其中。）

设计意图：教材中提供的材料是果冻盒、锥子、胶水等，经过多次实验发现，果冻盒底部如果是平的，会存沙子，如果是尖的，难以用胶水粘住，而且比较尖的果冻盒中间都比较硬，三年级的学生难以用锥子穿透，同时果冻盒上下两个盖不好密封。因此，教师针对教材中材料的不足之处进行了一些大胆调整和改进，并且基于三年级学生的认知能力、动手能力等特点，提供了方便操作的工具和材料，给予学生一些必要的指导，让学生参与并体验制作产品的过程，真正体会到“做”的成功和乐趣。

3检测应用，完善沙漏

师：大家看，老师的这个沙漏能计时5分钟，你们制作的沙漏能计时多长时间呢？（演示，略）我为每一个小组提供一块秒表，你们测一测自己的沙漏能计时多长时间，大家一定要反复多测几次，才能使沙漏计时更准确，开始吧！

（学生使用秒表测量小组内沙漏计时并汇报。）

师：为什么大家做的沙漏计时的时间都不一样呢？沙漏计时时间和什么因素有关呢？谁来猜测一下？

生：与小孔的大小有关。我感觉孔大，沙流的速度肯定就会快，孔小，沙流的速度就会慢些。

生：与沙子的颗粒大小有关。颗粒大可能会流得快，颗粒小可能会流得慢。

生：与沙子的多少有关。沙子多时漏的时间长，沙子少时漏的时间短。

师：大家猜测沙漏计时的速度与这三个因素有关，猜测对不对呢？还是让我们通过事实来说话。下面一二、三四、五六小组分别合作，仔细观察你们两个组的沙漏，找一找有哪些相同点和不同点？计时的时间为什么不一样？说明了什么？

（学生观察，教师巡视。）

生：我们两个小组的沙漏，除了孔的大小不同，沙子的粗细和多少都相同，计时的时间不一样，说明了孔的大小影响计时的时间。

师：眼睛真亮！这是一组对比实验，通过对比我们发现了沙子的粗细和多少都相同，孔的大小影响计时的时间。大家注意这里沙子的多少是按体积来计算的，不是按数量。

生：我们两个小组的沙漏，除了沙子的粗细不同，孔的大小和沙子的多少一样，计时的时间不一样，说明沙子的粗细也影响计时的时间。

生：我们两个小组的沙漏，除了沙子的多少不同，

孔的大小和沙子的粗细相同，计时的时间也不一样，说明沙子的多少也影响计时的时间。

师：大家真了不起，通过观察和分析这三组对比实验，我们发现沙漏计时的时间与孔的大小、沙子的粗细和多少有关。

设计意图：着力培养学生的科学思维是科学课堂的重心。在探究沙漏计时快慢与什么因素有关的过程中，教师针对学生做出的多项假设，把秘密隐藏在了给学生准备的材料里面，通过每组不同的材料进行两两合作，让学生在对比观察中发现其中的秘密，同时也理解了计时长短与哪些因素有关，为课后制作一分钟沙漏奠定了坚实的基础。

4发散思维，创意设计

师：（播放视频）大家知道吗，生活中还有很多有趣有创意的沙漏，如等离子沙漏、反引力沙漏、磁铁粉沙漏……看到这些沙漏，大家有什么想法？

生：反引力时光沙漏太神奇了，水滴会往上去。

生：磁铁粉沙漏也特别有趣，磁铁粉流下时形状真好看。

师：这些沙漏都特别有创意，课下同学们可不可以也充分发挥自己的想象力，对沙漏进行创新，尝试制作不同种类的沙漏？

生：我想制作一个五颜六色的沙漏，把同一种沙换成五颜六色的。

生：我想制作一个台灯沙漏，每天晚上学习时，台灯沙漏就会提醒我要珍惜时间，好好学习。

设计意图：播放各种有创意的沙漏视频是为了拓展学生的认知视野，激活他们的创新思维，让他们体会科技产品给生活带来的方便，并且鼓励学生跳出原有的思维模式，进行丰富的想象和思考，完成创意沙漏，从而培养学生的想象力和动手能力。

参考文献

[1]中华人民共和国教育部.义务教育小学科学课程标准[M].北京：北京师范大学出版社，2017.