PBL学习案例分享：自制水钟

一、项目简介

在五年级上册第三单元第三课《我们的水钟》教学中发现：课堂实践中，学生能粗略地制作水钟，但计时效果和计时精准情况不理想。因此本项目将目光重新聚焦到“水钟”，根据课堂实践中存在的问题，以学生制作的初代（不完善）水钟为基础，设计制作一款富有创意、计时精准的短时计时工具。项目设6课时，涉及科学、数学、美术等，涉及年级段为五年级。

二、驱动性问题

课堂上，设计的水钟计时不准确，同学们的水钟类型、结构均比较单一，如何设计并优化水钟呢？如何使水钟计时更精准、更有创意呢？

三、学习目标

概念目标

1. 水钟通过一定装置，能够保持水在一定时间内规律流动，从而能用来计时。
2. 用多种方式改进水钟，使水钟能计时精准。
3. 采用多种创意构思，设计富有特色的水钟。

探究目标

1. 运用画图、文字描述的方法设计制作水钟的方案。
2. 能在实际运用过程中对自己的方案进行改进。
3. 经历思考方案——制定计划——实施方案——检验成果——寻找原因——改进完善的探索过程。

态度目标

1. 在制作水钟的过程中感受到项目制作带来的乐趣。
2. 体会到在项目研究中分工合作与和谐开展探究都是很重要的。
3. 体验到完成一个项目制作需要不断重复实验、在实验中逐步完善。

科学、技术、社会与环境目标
经历一项工程的几个主要过程。

四、项目设计

五、项目实施

入项准备

任务一：收集资料，了解人类计时仪器的发展史

 

任务二：认识水钟

通过课堂学习，了解古代的水钟，认识水钟的类型。

通过研究用水计量时间的实验发现，初始水位高度和孔径不变，流出相同水量所需的时间一致，保持水位高度不变水流速度不变；水位降低，水流速度变慢。水流的这一特点可以用于计时。

 

 

提出问题

课堂上，设计的水钟计时不准确，同学们的水钟类型、结构均比较单一，如何设计计时精准、富有创意的水钟呢？

确定计时范围：通过交流讨论，不同小组确定了不同的计时范围，有3分钟、4分钟、5分钟等。

确定水钟类型：通过交流讨论，多数小组选择制作受水型水钟。

思考影响因素：通过学生交流讨论影响水钟计时精准性的因素有水流速度，刻度的紧密程度，容器的类型等。

思考创新点：外形创新、材料创新、结构创新等。

 

制作水钟

（1）绘制设计图

根据上节课讨论分析，明确计时范围、水钟类型、材料准备等后，小组合作绘制设计图纸。

图中展示部分设计稿：大尺寸水钟、创意型水钟、双层型水钟（流速均匀）。

（2）制作水钟

各组同学根据设计图纸，制作相应的水钟。

（3）测试水钟

 

（4） 分析存在的问题

、

（5） 根据问题修改设计

（6）改进水钟

根据多次修改后的方案，各组重新制作、修改水钟，并记录了测试结果。

 

 

六、项目成果

1.学生经历项目化学习过程，完成作品

2.学生展示自创作品并解说

在解说环节，学生呈现初代、二代作品，以对比的形式进行讲解。各小组分享初次设计时出现的问题以及解决问题时的收获和经验并展示新作品的优点。在讲解结束后，各组进行演示测验。全班观摩，对展示的作品提出疑问或建议。