雨量器的制作与使用原理探究.docx

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1、雨量器的制作与使用原理探究山东省淄博市临淄区稷下小学王海明一、使用教材青岛版小学科学教材三年级上册第五单元《天气与我们的生活》中的第三课《我的雨量器》二、实验器材自制教具：多功能模拟降雨器（包括循环继电器、电磁阀、流量调节阀、支架）烧杯、量筒、特制量水杯、电源、插座、供水环境）三、实验创新改进要点（一）实验器材的创新原有的实验使用浇花喷壶进行模拟降雨，手动操作极不稳定，毫无规律性可言。第一次改进：考虑到室内上课使用，需要多次模拟降雨的特点，利用北方常用的水暖器材改进制作了一个模拟降水装置，材料包括水

2、管、弯头、三通、阀门、水槽等，（图1）这些装置就地取材，几乎不需要任何改造和加工，造假低廉、结实耐用，能够反复使用，可以批量生产，供实验室配备（图2、3）图1器材配件图2组装过程图3第一次改进后模拟降雨器成品第二次改进：第一次改进后，虽然能够批量生产，满足一般的教学需要。但是在有水的实验室操作体现不出任何优越性，另外，实验过程用秒表计时不够精确，接水的容器使用烧杯，上下口的面积不一致，存在误差。因此，我对器材进行了第二次改进：增加了电磁阀，改用电磁开关控制出水（图4），增加了时间循环继电器（图5）可

3、以精确控制降雨时间。制作了透明的亚克力接水槽（图6），便于查看实验器材的更换步骤，制作了特制形状的亚克力容器，用于接纳降水后进行观察比较。制作了特制水杯（图7、图8），利于得出实验结论。图4电磁阀图5循环继电器图7特制圆筒形量杯图6特制透明水槽为方便无自来水环境使用，增设了外接水源（图9）及储水桶（图10）两种供水模式，即使在教室内没有水源的情况下实验照常进行。设备整体效果图（图11）图9外接水源图8特制圆筒形量杯图11装置总效果图图10储水桶（二）实验步骤创新传统的实验步骤包括：1、模拟降水，用喷

4、壶模拟降水过程；2、测量降水量，用雨量计测量；3、制作简易雨量计，参照教师和教科书提供的方法制作。传统的教学步骤无法有效训练学生的科学思维、无法体现科学探究的价值。我在教学环节设计上有所创新，设计了联系实际激发兴趣、模拟降雨产生冲突、分析归纳初步验证、分组实验得出结论、动手实践制作五个环节，让学生经历完整的探究过程，在亲身体验中活动获得正确的认知，明白雨量器的制作原理。五、实验教学目标基于教材与学情的分析以及2017年颁发《小学科学课程标准》，我制定了以下四维教学目标：（一）科学知识目标：1.认识雨

5、量器，知道雨量器的工作原理。2.知道降水量是一个可测量的量。（二）科学探究目标：1.通过实验设计与实施，培养学生的动手能力。2.培养学生的逻辑推理能力。（三）科学态度目标：1.培养学生合作互助的精神。2.培养学生实事求是、严谨的科学态度。（四）科学、技术社会与环境目标：1.会制作简易的雨量器。2.会进行模拟降雨操作。3.知道天气预报是个非常复杂的工程，天气可以作用于人们的生活。六、实验教学内容通过模拟降雨，使学生产生认冲突；反复观察降雨，比较接水杯水位变化，从而发现测量降水量用水位高低作为测量的依据

6、。七、实验教学过程（一）联系生活，导入新课师：“前几天，我们这地方刚刚经历过一场大的暴雨，据说这场暴雨是今年上半年最大一场降雨，你是怎么比较本次降雨和上次降雨的大小的？”学生回答，师生交流。通过交流，学生觉得应该把水倒到同样的容器里进行比较。模拟实验，把水倒进同样的容器里比较，发现不同的降雨用相同的容器非常容易比较。（二）模拟降雨，引发冲突1.师：刚才我们是两场雨用了相同的容器进行比较，很好比较，现在我们继续模拟两场降雨，用不同的容器比较一下，看看有什么发现。教师故意设置差别较大的降雨时间。观察发现

7、：按照不同的容器接纳的水量来表示降雨量的话，结果是非常不准确的。2.师：我们再来比较一下同一场降雨用不同形状的杯子接纳降水有什么情况发生？（教师模拟降水的过程，将四个不同形状的杯子放在模拟降雨器下面，接水后让学生观察接水容器里面水的情况。不同容器中的水直观地展示在学生面前，有的器材能直观地看出水量差别很大。）师：到底怎么测量本次降雨量的大小？（学生都认为应当要将水统一倒进相同的杯子中进行比较。经过师生讨论，用统一的量筒进行比较。使用量筒比较，学生的思维冲突更加明显。）师：同一场降雨，接到的“雨水”为

8、什么有多有少呢，原因是什么？请继续思考，我们能用接到的水量的多少作为测量降雨量的依据吗？（三）分析归纳，初步验证师：靠收集的雨水的水量多少不能测量雨量的大小。那么到底如何准确地测量雨量大小呢？请学生继续认真观察这四个不同的容器的盛水情况，里面水位的高度有什么特点？（学生会发现：形状规则、上下粗细相同的杯子接到的水位高低是基本相同的。学生通过反复实验，很容易观察到这个现象。为了进一步验证猜测，需要再次进行实验。）（四）实验验证，深入探究师：我们再换一组容器进行实验（先更