第四单元《精确时间的步伐》单元整体设计 大象版科学四年级下册

单元主题：精确时间的步伐

单元设计意图：本单元旨在通过探究时间的精确测量及其发展历程，引导学生理解时间与人类生产生活的紧密联系，培养科学实证意识与探究能力。通过观察实验（如单摆等时性）、制作简易计时装置等活动，帮助学生建构“精确时间源于规律性自然现象”的科学认知。

1. 学习内容：
12.1 技术与工程创造了人造物，技术的核心是发明，工程的核心是建造。
举例说出工具在生产和生活中的应用，知道使用工具可以更加便利、快捷和精确；学会使用常见的工具制作简单作品；拆装简单产品，了解产品的构造和特点。
12.2 技术与工程改变了人们的生产和生活。
尝试设计和制作某种产品的简化实物模型，并反映其中的部分科学原理。
12.3 科学、技术、工程相互影响与促进。
初步说明一些技术产品涉及的科学概念或原理，尝试应用科学原理设计并制作简易装置（如传声器、听诊器等）。

2. 学业要求：
能归纳总结常见产品或工程的主要外在特征，能拆开简单产品并复原，能举例说出一些技术产品所涉及的科学概念或原理。能在教师引导下，利用常用工具制作某种产品的简化实物模型，并能反映其中的部分科学原理。

3. 单元学习目标：
科学观念：理解时间测量的本质是对自然规律（如日影变化、单摆等时性、原子振动）的观察与应用，形成“周期性现象是计时基础”的认知；认识计时工具从日暑、水钟到原子钟的迭代过程，理解科技进步与精度提升的关联。

科学思维：通过分析不同时代计时工具的工作原理，建立“工具设计依托科学原理”的逻辑推理能力；运用对比归纳方法，总结古代与现代计时技术的差异，揭示“需求驱动创新”的技术发展规律。

探究实践：通过制作简易日暑、改进小水钟等实验活动，掌握利用自然现象设计计时工具的操作技能；在单摆摆动次数统计、钟摆调节等探究中，培养数据记录、变量控制等实证研究能力。

态度责任：感悟人类追求时间精度的探索精神，形成尊重科学规律、严谨求实的科学态度。

4. 学习活动/任务设计：
任务1：收集资料，了解几种历史上典型的计时工具，着重在变革和计时原理方面。
任务2：通过多种方式收集计时工具资料，如探访计时工具店、上网或到图书馆查阅资料等方法获取资料。
任务3：调动学生已有的知识和经验，引导学生了解人类历史上出现过哪些计时工具，最早的计时工具是什么。

本单元包含5课时，涵盖《原子钟寻亲记》《目雾》《水钟》《改进小水钟》《摆钟的秘密》等内容，学生通过这些活动了解技术发展、工具演变及其科学原理。

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