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文檔簡介
科學(xué)-五年級下冊-打印版PAGE教科版《科學(xué)》五年級下冊《時間的測量》單元教學(xué)設(shè)計單元教材分析《時間的測量》是教科版五年級下冊第三單元教學(xué)內(nèi)容。在這一單元中,學(xué)生制作計時工具并進行觀測和測量,了解人類計時儀器的發(fā)展史,及對“時間”的認識發(fā)展過程。認識計時工具的工作原理,感受計時工具的發(fā)展對人類生活和發(fā)展的影響,感受人類為了不斷改進工具所做的不懈努力。初步研讀教材有四大特點。其一,教材是依據(jù)人類計時儀器的發(fā)展史來編排的,其教學(xué)內(nèi)容有三大板塊:研究日晷光影計時、“水鐘”滴漏計時、“擺鐘”等時性計時。其中“擺”的研究是教材的重頭戲,安排了4課時。其二,單元教學(xué)內(nèi)容的科學(xué)人文素養(yǎng)磁場強大。無論從了解古人日晷計時、水鐘計時,還是伽利略擺等時性地發(fā)現(xiàn),惠更斯擺鐘的發(fā)明,無不浸染著對學(xué)生科學(xué)人文精神素養(yǎng)的熏陶。教學(xué)中要凸顯這樣單元的科學(xué)人文氣息。其三,學(xué)生動手實踐制作活動多。教材明確安排的制作就有日影觀測儀、水鐘、一分鐘計時器。如此密集的動手實踐制作活動在同一個教學(xué)單元出現(xiàn)是比較少見的。其四,教材編寫的內(nèi)在邏輯成梯度上升,活動探究成縱深發(fā)展。以擺的研究為例,先探究了解擺的快慢與擺幅大小無關(guān),與擺錘輕重?zé)o關(guān),與擺繩長短有關(guān)這三個概念,再研究擺長與擺的快慢有關(guān)的概念,最后提升到有機械擒縱器擺的研究,教學(xué)內(nèi)容前后相連、縱深發(fā)展。教材編排以主題單元的形式構(gòu)建,每個主題單元都有其單元概念,這些單元科學(xué)概念與課時概念組成了本單元科學(xué)概念知識體系。它們提綱挈領(lǐng),統(tǒng)領(lǐng)課時概念,超越課時概念。且跳出科學(xué)知識的概念的范疇,包容一種科學(xué)觀念、科學(xué)思維。幫助孩子建構(gòu)這些“科學(xué)概念”比讓他們掌握大量的事實性信息(知識概念)更為重要。本單元設(shè)計了許多探究活動,這對學(xué)生科學(xué)探究能力的培養(yǎng)是很有幫助的,發(fā)展學(xué)生識別和控制變量的能力。在前兩個單元探究活動的基礎(chǔ)上繼續(xù)學(xué)習(xí)運用對比實驗進行探索的技能,引導(dǎo)學(xué)生及時記錄實驗現(xiàn)象,培養(yǎng)學(xué)生分析整理的能力,用科學(xué)探究活動幫助學(xué)生逐步建構(gòu)科學(xué)概念。單元學(xué)情分析與學(xué)生而言,如今各種精確的計時工具比比皆是,學(xué)生見多了,也用多了。對太陽種、水鐘、擺鐘,漸以遠去的計時工具感興趣嗎?有研究的必要嗎?從學(xué)生的角度講,回答是肯定的。而且是單元教學(xué)的核心內(nèi)容、教學(xué)重點。因為一方面計時工具是先進了,但學(xué)生并不了解計時工具的發(fā)展史及其工作原理。另一方面在學(xué)生了解、探究、制作古人的計時方法之時,可以欣賞到前人在測量時間和解釋自然現(xiàn)象方面所作的貢獻,除了經(jīng)歷人文科學(xué)精神的洗禮,還能讓學(xué)生初步意識到可以捕捉生活中規(guī)律的事物來計時,體驗到科學(xué)、技術(shù)與人們生活的密切聯(lián)系。在這一系列的過程中學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)逐漸得到了提升。因此可以確定日晷、水鐘、擺鐘計時工具的研究是單元教學(xué)的核心內(nèi)容,教學(xué)中要凸顯。再反觀教材相關(guān)內(nèi)容的安排,我們發(fā)現(xiàn)第二課《太陽鐘》、第三課《用水測量時間》的教學(xué)內(nèi)容安排相對簡單。如何使簡單的內(nèi)容上深刻了是我們所要思考的。我認為其一可以站在學(xué)生已知的角度去體察日晷、水鐘、擺鐘的發(fā)明出現(xiàn),給人類的生產(chǎn)生活帶來的巨大變化,加深了解計時工具發(fā)明的一小步對人類進步一大步的意義。比如增加主題討論:倘若現(xiàn)在我們沒有計時工具?人類的生產(chǎn)、生活會怎樣。其二,站在學(xué)生未知想知的角度豐潤教學(xué)內(nèi)容,如根據(jù)學(xué)生對課外最前言的科學(xué)信息的興趣,引入課外資料《時間基準》、《不同的日晷》使學(xué)生對“時間”研究發(fā)展有縱深的理解。愛動手是每個孩子的天性,制作活動也是知識應(yīng)用的一種體現(xiàn)。在本單元中對日晷、水鐘、擺鐘的研究,少不了經(jīng)歷古人一樣的制作。如何上好制作課?讓學(xué)生了解工作原理不就行了嗎?其實沒有了制作的環(huán)節(jié),那是學(xué)生缺失了真正體驗的機會。我們常說:實踐出真知??茖W(xué)探究活動也是如此,光是討論說理,沒有實踐過程,很多問題就會被屏蔽了、隱藏了。而恰恰這些被屏蔽隱藏的問題對學(xué)生科學(xué)思維,解決問題能力有極大的提升,極有幫助。如讓學(xué)生做日晷。你會發(fā)現(xiàn)有不少價值問題。比如,日晷要考量放置的角度、方向,要考慮日晷面與晷針的角度,是做成平面日晷還是赤道日晷。這些問題的思考與解決就是對學(xué)生的一種科學(xué)思考的訓(xùn)練。因此制作的意義不在復(fù)制重復(fù),而在于經(jīng)歷古人的思考,提升解決問題的能力。本單元孩子的思維將由形象思維向抽象思維發(fā)展,五年級學(xué)生的抽象思維,仍然需要直觀形象的支撐,因此在思維發(fā)展過程中,我們要從現(xiàn)象和事實出發(fā),幫助學(xué)生進行概括總結(jié),得出結(jié)論,發(fā)展學(xué)生的科學(xué)探究能力。對情感、態(tài)度、價值觀的培養(yǎng),應(yīng)該基于對證據(jù)意識的培養(yǎng)上,使學(xué)生能夠不斷地尋找證據(jù)來支持自己的假設(shè),通過理性的思考和大膽的質(zhì)疑,來發(fā)展學(xué)生的情感態(tài)度價值觀。單元教學(xué)目標(biāo)情感態(tài)度價值觀目標(biāo)1.通過感受1分鐘、10分鐘來感知時間的長短,并且意識到我們的實際行為很容易使自己估計時間時發(fā)生偏差,因此需要準確地、客觀地計量時間,發(fā)展探究時間以及計時工具的興趣。2.通過擺的研究活動中,對實驗數(shù)據(jù)的整理,讓學(xué)生認識到重復(fù)實驗證實結(jié)果的重要性。3.通過在本單元中對日晷、水鐘、擺鐘的研究,經(jīng)歷古人一樣的制作,在欣賞前人在測量時間和解釋自然現(xiàn)象方面所做的貢獻的同時,初步體驗到科學(xué)、技術(shù)與人們生活的密切關(guān)系。4.通過對時間的測量工具的探索,初步意識到事物是運動變化的,事物的運動變化是有一定規(guī)律的。過程與方法目標(biāo)1.能夠觀察和記錄有關(guān)太陽運動變化周期的信息。通過觀察太陽鐘、水鐘、擺鐘的運動變化,自主發(fā)現(xiàn)事物運動的規(guī)律性。2.能夠?qū)W習(xí)辨別和控制實驗中的可變因素,預(yù)測和測試怎樣改變一個可變因素從而影響實驗結(jié)果,解釋結(jié)果及總結(jié)可變因素是如何改變、影響實驗結(jié)果的。3.學(xué)習(xí)用圖表、表格等來記錄、整理、交流信息。4.設(shè)計、制作和改進“太陽鐘”“水鐘”“擺鐘”等簡易計時器。5.閱讀和研究科學(xué)資料以獲取更多的信息。科學(xué)概念目標(biāo)1.“時間”有時是指某一時刻,有時則表示一個時間間隔(即時長)。在不同的情況下,我們對相同時間(時長)的主觀感受會不一樣,但是時間時以不變的速度在延伸的。2.時間可以通過對太陽運動周期的觀察和投射形成的影子來測量,一些有規(guī)律運動的裝置也曾被用來計量時間。3.長期以來,人們一直在尋求精確的計時方法,隨著科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展,人們制作的計時工具越來越精確。4.計時工具準確性的提高要靠設(shè)計、材料等的改進。重點和難點自古至今,關(guān)于時間的測量工具在不斷更新,也越來越精確,學(xué)生在經(jīng)歷從太陽鐘、水鐘到機械擒縱器的實踐過程中,讓學(xué)生認識到“時間的測量”過程也是對事物有規(guī)律運動的認識活動過程,這也是本單元的教學(xué)重點。能在探究過程中發(fā)現(xiàn)規(guī)律,并將自己的認識和想法應(yīng)用于設(shè)計計時工具中是本單元的教學(xué)難點。單元教學(xué)思路感知時間認識計時工具感知時間認識計時工具時間在流逝估測1分鐘、10分鐘擺的研究太陽鐘用水測量時間我的水鐘機械擺鐘認識到估測的不準確,追求精確計時。用光影來計時觀察太陽與影子的關(guān)系,制作可以計時的太陽鐘,可是晚上如何計時?滴漏實驗認識水鐘,初步了解滴漏計時原理。產(chǎn)生制作的欲望和基礎(chǔ)。設(shè)計并制作水鐘尋找影響水鐘計時準確的因素,尋找更加準確的計時工具。觀察我們的擺擺的研究做一個擺鐘制作一個一分鐘計時器認識擺的等時性,發(fā)現(xiàn)擺的快慢不同擺的快慢與擺繩、擺錘關(guān)系的研究運用對比實驗分別研究,同一個擺,擺的快慢與擺繩長度有關(guān),不同的擺呢?研究擺長怎樣影響擺動次數(shù)??偨Y(jié)與運用“時間”是一種看不見、摸不著的事物,時間運動的軌跡,是根據(jù)其他物體的有規(guī)律運動的軌跡來記錄的,所以在教學(xué)的過程中要關(guān)注到這點。本單元要讓學(xué)生使用一些測量時間的重要設(shè)備做實驗,從太陽鐘、水鐘到機械擒縱器……在制作的計時工具的實踐過程中,了解人類計時儀器的發(fā)展史,認識技術(shù)對人類社會發(fā)展的作用。分析教材,內(nèi)容大致分為三部分。第一部分為第1課,“時間在流逝”讓學(xué)生學(xué)會去估計時間,在不斷的調(diào)整的過程中已經(jīng)估計稍微準確了,然后再讓學(xué)生去估計一個電影片段,意識到時間沒有快慢,我們的實際行為很容易使自己估計時間時發(fā)生偏差,所以我們需要有規(guī)律的物體來估計時間,需要準確地、客觀地計量時間。第二部分是第2~5課,“太陽鐘”“用水測量時間”“我的水鐘”“機械擺鐘”分別引導(dǎo)學(xué)生討論和思考日晷、水鐘和擺鐘的構(gòu)造和原理。認識到計時工具的規(guī)律性。這部分中一個必不可少的環(huán)節(jié)就是資料的收集,課前的收集整理能夠幫助學(xué)生發(fā)揮課堂的主動性,這對學(xué)生理解計時單位的精確發(fā)展是很有好處的。另外在觀察不同的計時工具時,要以計時的準確程度出發(fā)強化觀察和思考。如在“滴漏實驗”中,學(xué)生會圍繞準確性提出許多有價值的問題,并且應(yīng)用于我的水鐘的制作過程中。在“觀察我們的擺”中,學(xué)生除了會發(fā)現(xiàn)擺的等時性之外,還會得出擺的快慢與擺的幅度無關(guān),而這一點恰恰是學(xué)生在后續(xù)學(xué)習(xí)中將要提出的問題之一。第三部分是第6~8課,“擺的研究”“做一個鐘擺”“制作一個一分鐘計時器”則指導(dǎo)學(xué)生對擺鐘的制造原理和設(shè)計進行了更為深入的研究和探索。本單元學(xué)習(xí)“時間的測量”的過程,從某種意義上說,也是對“事物有規(guī)律運動”的認識活動過程。整體看來,本單元的各個課時之間聯(lián)系緊密,前后呼,是根據(jù)學(xué)生思維發(fā)展進行編排的。緊扣時間的測量這一主題進行研究,核心概念在單元教學(xué)中統(tǒng)一構(gòu)建。單元教學(xué)準備第1課,教師準備:一面時鐘,以及一段1~5分鐘的學(xué)生非常喜歡的動畫片。學(xué)生準備:一個秒表,一份估計時間的記錄表。第2課,教師準備:關(guān)于圭表與日晷的介紹資料與圖片。學(xué)生準備:一根立竿、一把尺子、一個手表,制作日晷需要的晷針、晷面各一個第3課,教師準備:各種水鐘的資料與圖片。學(xué)生準備:每組一個能容納300毫升水的塑料瓶子,每組一個100毫升量筒,簽字筆一支,鐵釘一個,一個透明水杯。第4課,教師準備:一個醫(yī)院輸液用的管子。學(xué)生準備:每個小組準備一把美工刀、兩個塑料瓶、一個時鐘(或者手表)、一支記號筆和尺子。第5課,教師準備:大擺鐘。學(xué)生準備:每組秒表一只,擺錘一個、擺繩一根、支架一個、記錄表兩張。第6課,教師準備:上節(jié)課的實驗記錄單,擺繩長度相同,擺錘長度不同的兩個擺。學(xué)生準備:每組一根擺繩,三個大小相同輕重不同的擺錘,研究擺錘和擺繩與擺快慢關(guān)系的記錄單,鐵架一個,秒表一只。第7課,教師準備:長度分別為20cm,30cm,粗細相同的木條構(gòu)成的擺。學(xué)生準備:每組一根寬1厘米、長30厘米的木條,秒表,一個擺錘。第8課,學(xué)生準備:每組一個帶齒輪操縱器擺鐘,每組一張硬紙板,一根木條,一個擺錘,一個秒表,一把剪刀,一個鉤碼,一根棉線,一膠帶紙。分課教學(xué)過程設(shè)計第1課《時間在流逝》教學(xué)過程設(shè)計教學(xué)思路本課是單元的起始課,通過讓學(xué)生感受1分鐘、10分鐘來感知時間的長短,學(xué)會估測和推理的能力。在此基礎(chǔ)上進行的最后一個活動,在活動中引發(fā)對“時間有快慢嗎”的思考,同時讓學(xué)生明白估測容易出現(xiàn)偏差,引發(fā)學(xué)生思考準備計量時間的方法,順利引入后面的學(xué)習(xí)。流程框架圖估計時間估計時間上課后,不準看表,讓學(xué)生估計幾點了,調(diào)動學(xué)生的原有經(jīng)驗。體驗1分鐘有多長可以讓學(xué)生靜靜度過1分鐘估計1分鐘可以做的事情,體驗推測10分鐘有多長過去多長時間了(估測)分析估計錯誤的原因時間有快慢嗎尋找精確的計時方法教學(xué)方法本課主要采用體驗法讓學(xué)生學(xué)會估測與推測,讓學(xué)生在趣味活動中,掌握估測的方法。注意事項1.估計時間活動中不準看手表。2.“時間有快慢嗎”中要保證活動的趣味性。教學(xué)目標(biāo)情感、態(tài)度、價值觀目標(biāo):關(guān)注流逝的時間,培養(yǎng)學(xué)生珍惜時間的意識;意識到只憑主觀感受有時是不正確的。過程與方法目標(biāo):經(jīng)歷各種活動,感知、體驗1分鐘時間的長短,進而合理估計10分鐘、1小時持續(xù)的時間。科學(xué)概念目標(biāo):知道時間有時指某一時刻,有時指時間間隔;知道借助自然界有規(guī)律運動的事物和現(xiàn)象可以估計時間。教學(xué)重點:感受時間流逝;合理估計時間。教學(xué)難點:客觀合理的估計時間。教學(xué)準備:大時鐘一個,學(xué)生自帶鐘表(小組)。教學(xué)過程一、引入:1.帶領(lǐng)閱讀單元導(dǎo)語。2.揭題:時間在流逝。(板書課題)二、現(xiàn)在幾點了:1.如果不看鐘表,你能知道現(xiàn)在大約幾點鐘嗎?(學(xué)生自由發(fā)表自己的觀點。)2.可以根據(jù)日常生活中的哪些現(xiàn)象來估計現(xiàn)在幾點了?(分組討論估計的方法。)3.匯報、交流估計方法。4.要準確地知道現(xiàn)在的時間,該怎么辦?(看鐘表)5.請看看鐘表,現(xiàn)在幾點了?你們小組誰估計的最接近?三、1分鐘有多長?1.師出示大時鐘,結(jié)合敘述:教材P50黑底部分文字。2.體驗一分鐘有多長?A.集體閉上眼睛,體驗一分鐘,師看時間。B.你們還可以找哪些活動,來體驗一分鐘?小組里面先討論下,然后拿出時鐘或手表,開始體驗活動。3.匯報交流體驗方法和結(jié)果。4.我們體驗了1分鐘有多長,那如果讓我們估計10分鐘持續(xù)的時間,或者是1小時持續(xù)的時間,你打算用那些方法?四、過去多少時間了?1.從上課到現(xiàn)在已經(jīng)過去多長時間了?離這節(jié)課下課還有多長時間?2.在學(xué)生估計后,師出示正確時間進行對照,讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)有時自己的估計居然這么不準確。3.引導(dǎo)交流:在你的生活中,什么時候你感覺時間過得特別快?什么時候感覺時間過得特別慢?4.討論:時間是否真的如我們的感受一樣,有時候快有時候慢呢?5.小結(jié):時間是以不變的速度在流逝的,我們之所以會對時間有快慢的感覺,原因就是有些事情我們會很投入,而有些事情我們沒興趣。五、延伸:1.完全依靠自身的感覺來計量時間,準確嗎?怎樣能比較準確地計量時間呢?2.完成作業(yè)本作業(yè)。板書設(shè)計:時間在流逝……體驗:一分鐘有多長?時間有快慢嗎?第2課《太陽鐘》教學(xué)過程設(shè)計教學(xué)思路在本節(jié)課中讓學(xué)生經(jīng)歷一個觀察太陽影子變化的過程,通過觀察太陽光影的變化來討論古人是怎么利用太陽來計時的。認識“日”是怎么來的,一日的12小時是怎么產(chǎn)生的。其次,用光影來計時,利用太陽光影子的方向與長短來確定時間。最后討論與思考,包括太陽鐘計時的原理和實際使用中存在的問題。流程框架圖學(xué)生收集一些相關(guān)的計時單位的資料計時單位的發(fā)展學(xué)生收集一些相關(guān)的計時單位的資料計時單位的發(fā)展學(xué)生交流用光影計時觀察太陽下影子的變化制作一個圭表或者日晷討論與思考在實際使用中的問題,為下節(jié)課做好鋪墊。教學(xué)方法本課主要使用了信息搜集法,小組討論法,探究發(fā)現(xiàn)法、作品制作法等,讓學(xué)生既豐富了信息儲備,同時在探究過程中發(fā)現(xiàn)光影計時的奧秘,并在不斷的實踐中提出新的研究問題。注意事項1.教師收集關(guān)于圭表與日晷的介紹資料與圖片。2.在研究光影計時活動中要堅持觀察太陽光影的變化規(guī)律。教學(xué)目標(biāo)情感、態(tài)度、價值觀目標(biāo):感受古人探索時間的過程,感受古人的智慧和探究意識。過程與方法目標(biāo):觀察太陽光影在一定時間內(nèi)長短和方向的變化;討論太陽光影是怎么用來記錄一天的時間的;學(xué)習(xí)使用簡易日晷計時??茖W(xué)概念目標(biāo):知道在陽光下物體影子的方向和長度會慢慢的變化,日晷就是根據(jù)這個原理制成的計時器。教學(xué)重點:理解太陽鐘計時的原理。教學(xué)難點:制作使用太陽鐘計時。教學(xué)準備:關(guān)于日晷計時的資料、立竿、制作太陽鐘的套材(小組)。教學(xué)過程一、引入:1.如今,我們只需要看一看鐘表就能知道現(xiàn)在幾點了??蛇^去的人們并沒有我們今天使用的鐘表,在時鐘發(fā)明之前,古人是用什么來計量時間的呢?(學(xué)生充分交流)2.揭題:太陽鐘。(板書課題)二、用太陽來計時:關(guān)于古人利用太陽計時的資料交流。如:一天是怎么確定的?(古人用太陽來計時,日出而作,日落而息,晝夜交替就成了人類最早使用的時間單位——天。)如:古時候一天分為幾小時?是怎樣劃分的?閱讀課本P52資料等等。三、用光影來計時:1.師:古代的人還常常用光影來計時。他們是怎樣做的呢?2.引導(dǎo)思考:在太陽下,將一根木棒豎直地插在地上,地面上會有一個木棒的影子。隨著時間的變化,影子的方向、長短會花生變化嗎?3.組織觀察活動。(課前老師畫一次影子,課中和學(xué)生再去畫一次,使用太陽鐘時還可以畫一次。)4.如有錄象片段,可適當(dāng)代替上面的觀察光影的活動。5.討論:古人是怎么利用太陽的光影來計時的?6.出示日晷及日晷面圖,解釋怎樣計時。7.師結(jié)合日晷面介紹“時辰”資料。8.師提供太陽鐘套材,小組合作組裝。9.師介紹使用方法,學(xué)生嘗試計時。四、延伸:1.為什么古人選用太陽來記錄一天時間的流逝呢?2.太陽鐘在實際使用中會有哪些弊端?板書設(shè)計太陽鐘資料:日晷“天”“時辰”第3課《用水測量時間》教學(xué)過程設(shè)計教學(xué)思路本節(jié)課首先讓學(xué)生認識古代的水鐘分為“受水型”水鐘和“泄水型”水鐘,理解流水能作為計時工具的原理。在此基礎(chǔ)上進行滴漏實驗,推測并測量在瓶子中積聚10毫升和50毫升水分別需要的時間。通過學(xué)習(xí)使學(xué)生初步了解和認識利用滴漏計時的原理。流程框架圖“受水型“受水型”水鐘認識古代水鐘““泄水型”水鐘滴漏100毫升水所多久滴漏100毫升水所多久滴漏實驗滴漏實驗滴入量筒50毫升水需多久滴入量筒50毫升水需多久預(yù)測并思考預(yù)測并思考教學(xué)方法信息搜集法,小組討論法讓學(xué)生了解古代水鐘的工作原理。猜測,觀察實驗法讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)更多的問題,了解滴漏實驗的原理。注意事項1.塑料瓶蓋上扎一個小洞,使水緩緩流出。2.盡量選擇細長的圓筒形瓶子。教學(xué)目標(biāo)情感、態(tài)度、價值觀目標(biāo):認識到實驗觀察的重要性;激發(fā)研究用水計時的探究興趣。過程與方法目標(biāo):記錄100毫升水緩慢流完需要多少時間;根據(jù)記錄推測流10毫升、50毫升、300毫升分別需要多少時間??茖W(xué)概念目標(biāo):在一定的裝置里,水能保持以穩(wěn)定的速度往下流,人類根據(jù)這一特點制作水鐘用來計時。教學(xué)重點:滴漏實驗教學(xué)難點:滴漏實驗教學(xué)準備:有關(guān)水鐘的資料、每個小組一個鐵架臺、一個漏杯、一個量筒、裝300毫升水的燒杯、電子表,實驗記錄單,毛巾一塊。教學(xué)過程一、引入:1.在古代,人們還曾經(jīng)利用流水來計時,他們是怎樣設(shè)計這種計時工具的呢?2.揭題:用水測量時間。(板書課題)二、古代的水鐘:1.播放用水計時的錄象資料。2.學(xué)生獨立閱讀課本P54有關(guān)古代水鐘的內(nèi)容。3.嘗試解釋這些水鐘是怎樣計時的?4.討論:古人是怎樣想到用流水來制作計時工具的?水鐘的字捉必須解決什么問題?三、滴漏實驗:1.師出示滴漏實驗裝置,介紹課本P55上的滴漏實驗。2.實驗一:記錄100毫升水緩慢流完需要多少時間。3.匯報交流實驗結(jié)果。討論:結(jié)果為什么會存在差異。4.根據(jù)自己小組的記錄結(jié)果,推測流10毫升、50毫升、300毫升分別需要多少時間?5.實驗二:測量記錄流10毫升、50毫升、300毫升分別需要多少時間?6.反饋:我們的推測與實驗結(jié)果接近嗎?想一想:為什么?7.引導(dǎo)思考:水是以固定的速度往下流的嗎?能讓水以固定的速度往下流嗎?古人是怎樣保持水鐘里的水以固定的速度往下流的?四、延伸:在同樣的瓶子里裝水,如果水是一滴一滴地往下漏,漏完100毫升水,所需要的時間將怎樣變化?板書設(shè)計用水測量時間古代的水鐘:受水型、泄水型滴漏實驗:流100毫升水需要(),推測:流10毫升水需要()流50毫升水需要()流300毫升水需要()。第4課《我的水鐘》教學(xué)過程設(shè)計教學(xué)思路讓學(xué)生經(jīng)歷思考方案—-制定計劃實施方案檢驗成果尋找原因改進實驗的探究過程。用所學(xué)知識設(shè)計一個水鐘,親自制作一個水鐘,并用圖畫的形式對自己設(shè)計的水鐘進行描述。還要在實驗中檢驗自己的水鐘是否計時準確,以及對水鐘的設(shè)計進行改進。流程框架圖討論水鐘類型、控制水流速度、刻度三方面內(nèi)容,構(gòu)建模型。設(shè)計“討論水鐘類型、控制水流速度、刻度三方面內(nèi)容,構(gòu)建模型。設(shè)計“水鐘”引導(dǎo)學(xué)生思維全面、細致的分析問題,認真制作制作水鐘引導(dǎo)學(xué)生思維全面、細致的分析問題,認真制作制作水鐘充分研討,提出改進意見,小組間評價,思考產(chǎn)生誤差的原因,改進裝置。用水鐘來計時充分研討,提出改進意見,小組間評價,思考產(chǎn)生誤差的原因,改進裝置。用水鐘來計時教學(xué)方法在這節(jié)課中學(xué)生設(shè)計制作了水鐘的方案,并用材料進行制作活動。在小組交流活動中發(fā)現(xiàn)問題,能夠自我完善、修正,完成改進。注意事項1.設(shè)計水鐘要調(diào)動學(xué)生充足的原有認知。2.在教學(xué)準備時,每種用具教師都要具體操作。3.不能用水彩筆或者水筆代替簽字筆。教學(xué)目標(biāo)情感、態(tài)度、價值觀目標(biāo):感受科學(xué)制作帶來的樂趣;意識到分工合作的重要性;體會到科學(xué)制作是一個不斷改進完善的過程。過程與方法目標(biāo):設(shè)計制作一個自己的水鐘;并用自己制作的水鐘嘗試計時??茖W(xué)概念目標(biāo):通過一定的裝置里,流水能夠用來計時;通過控制滴漏的速度可以使水鐘更加準確的計時。教學(xué)重點:設(shè)計制作水鐘教學(xué)難點:控制漏水速度教學(xué)準備:一些以前學(xué)生制作的水鐘實物、學(xué)生自帶制作水鐘工具材料、鐘表等。教學(xué)過程一、引入:1.回憶上節(jié)課學(xué)習(xí)的內(nèi)容。古代水鐘和滴漏實驗。2.師介紹以前學(xué)生制作的水鐘。3.揭題:我的水鐘。(板書課題)我們能用兩個塑料瓶制成一個能夠計時10分鐘的水鐘嗎?二、設(shè)計“水鐘”:1.我準備做一個什么類型的水鐘?2.怎樣控制漏水的速度?3.如何來劃分10分鐘的時間刻度呢?4.用畫圖的方法把我們的設(shè)計方案表示出來。三、做一個“水鐘”:1.制作一個滴漏。思考:怎樣制作一個能以固定的速度滴水的滴漏?2.標(biāo)出時間刻度。確定合適的滴水速度,用手表計時,在容器壁上標(biāo)出水流出或接水1分鐘和5分鐘時的水位刻度。然后,依水位老推算時間,分別標(biāo)出1分鐘~10分鐘的時間刻度。3.小組討論后,進行制作。四、用水鐘計時:1.用做好的水鐘與鐘表對照,我們的水鐘計時準確嗎?2.討論:影響水鐘計時準確的因素有哪些?如:盛水容器的形狀、滴漏速度的控制、刻度劃分的準確度等。3.思考:怎樣改進我們的水鐘?4.實踐嘗試、改進。板書設(shè)計:我的水鐘設(shè)計水鐘:受水型?泄水型?制作水鐘:滴漏?刻度?使用水鐘:準確嗎?改進水鐘:哪些因素?第5課《機械擺鐘》教學(xué)過程設(shè)計教學(xué)思路通過觀察機械擺鐘認識其結(jié)構(gòu),然后讓全班同學(xué)讓全班同學(xué)對機械擺鐘的擺動速度進行測試:測量一分鐘機械擺鐘的擺動次數(shù)。通過學(xué)生的親自測量,認識機械擺鐘每分鐘都是擺動60次。接下來讓學(xué)生自己動手制作一個擺,并測量擺動的快慢。通過測量,學(xué)生會發(fā)現(xiàn)不同同學(xué)制作的擺,其擺動速度不同,這是為什么呢?從而自然引出下節(jié)課的探究。流程框架圖尋找更加精確的計時復(fù)習(xí)回顧觀察擺鐘觀察擺鐘,尋找更加精確的計時復(fù)習(xí)回顧觀察擺鐘觀察擺鐘,明白擺是由兩部分組成的。擺繩和擺錘。觀察我們的擺實驗研究擺的等時性。實驗探究每隔十秒擺的擺動次數(shù)。分析數(shù)據(jù),提出問題,結(jié)課。通過重復(fù)觀察和測量的方法準確分析擺鐘每分鐘的擺動次數(shù)。能夠動手操作制作一個擺。注意事項1.擺來回擺動算作一次。2.起擺時,手要拉直擺繩,正對擺,不能給擺一個外力。教學(xué)目標(biāo)情感、態(tài)度、價值觀:進一步理解重復(fù)進行實驗的價值;感受探究計時工具的快樂??茖W(xué)概念:同一個單擺每擺動一次所需的時間是相同的;根據(jù)單擺的等時性,人么制成了擺鐘,使時間的計量誤差更小。過程與方法:重復(fù)觀察和測量擺鐘每分鐘的擺動次數(shù);動手制作一個單擺并觀察和測量單擺在相同時間內(nèi)擺動的次數(shù)。教學(xué)重點:動手制作一個單擺并觀察和測量單擺在相同時間內(nèi)擺動的次數(shù)。教學(xué)難點:通過觀測理解擺的等時性。教學(xué)準備:擺鐘一個或擺鐘的錄象、學(xué)生自帶計時表(小組)、鐵架臺、棉線、鏍帽等。教學(xué)過程一、引入:1.復(fù)習(xí)前幾節(jié)課學(xué)習(xí)的幾種古老的計時方法,如:太陽鐘、水鐘等。同時指出還有很多類似的計時方法,如:一柱香、一個沙漏等等。2.師:雖然計時方法很多,但人們總希望有更精確的時鐘,擺鐘的出現(xiàn)大大提高了時鐘的精確度。揭題:機械擺鐘。(板書課題)二、觀察鐘擺:1.師出示擺鐘,設(shè)疑:擺鐘計時為什么可以這么精確呢?2.觀察討論:擺鐘是怎樣來計量時間的?3.測量:用秒表測一測:擺鐘的擺每分鐘擺動幾次?4.集體測量一次后反饋,問:鐘擺每分鐘擺動的次數(shù)相同嗎?5.討論:課本中的記錄表為什么要讓我們測三次或更多次呢?三、觀察我們的鐘擺:1.師:我也做了一個單擺(出示單擺),它每分鐘擺動的次數(shù)是不是也是一樣的呢?2.學(xué)生猜測后,師帶領(lǐng)學(xué)生集體測量三次。3.設(shè)疑:是不是所有的單擺每分鐘擺動的次數(shù)都是一樣的呢?4.老師給你提供鐵架臺、棉線、鏍帽,你能做一個擺嗎?5.小組合作制作一個單擺,并開始測量固定時間內(nèi),單擺擺動的次數(shù)。(課本記錄表上的時間間隔可以讓各小組決定,只要相同間隔就可以了)6.反饋交流結(jié)果。7.討論:你有什么發(fā)現(xiàn)?8.結(jié)合學(xué)生發(fā)現(xiàn)的(相同間隔時間段里,單擺擺動的次數(shù)是固定的),指出:單擺的這個特性就是等時性。利用這個特性,人類發(fā)明了擺鐘,大大提高了計時的精確度。四、延伸思考:師可結(jié)合學(xué)生匯報:雖然每個小組的單擺都具有等時性,但不同的單擺之間,擺動的速度確是不一樣的。這又是怎么回事呢?下節(jié)課我們繼續(xù)研究。板書設(shè)計:機械擺鐘單擺:等時性第6課《擺的研究》教學(xué)過程設(shè)計教科版《科學(xué)》五年級下冊第三單元第6課《擺的研究》教學(xué)設(shè)計教材分析《擺的研究》是教科版科學(xué)教材五年級下冊《時間的測量》單元的第六課。自人類具有“時間”這一概念以來,世世代代的人們就不斷地尋求著準確測量時間的方法。古人經(jīng)過長時間的觀測和經(jīng)驗積累,發(fā)現(xiàn)太陽在天空規(guī)則地改變著位置,月亮在天空的移動也有一定的周期。從此,古代人類就將天文現(xiàn)象與自己的生活進行了密切的聯(lián)系。根據(jù)天文現(xiàn)象固有的周期性,形成了歷法和時間的概念。圭表、沙漏、水時鐘等就是古人利用事物運動的規(guī)律性來判斷時間的。隨著社會的發(fā)展,人們感覺到精確計算時間是必要的。根據(jù)伽利略發(fā)現(xiàn)的單擺的等時性,惠更斯制造了第一個擺鐘,大大減少了時鐘的誤差。在尋求精確測量時間的道路上,人們一直在探索著?!稌r間的測量》單元通過讓學(xué)生使用一些測量時間的重要設(shè)備做實驗,從太陽鐘、水鐘到機械擒縱器……在“創(chuàng)造”制作計時工具的實踐過程中,了解人類計時儀器的發(fā)展史,認識技術(shù)對人類社會發(fā)展的作用。教學(xué)內(nèi)容大致分為三部分:第1課,“時間在流逝”主要讓學(xué)生對某一個時間段進行估計和感受。第2~5課,“太陽鐘”“用水測量時間”“我的水鐘”和“機械擺鐘”,分別引導(dǎo)學(xué)生討論和思考日晷、水鐘和擺鐘的構(gòu)造和原理。第6~8課,“擺的研究”“做一個鐘擺”“制作一個一分鐘計時器”指導(dǎo)學(xué)生對擺鐘的制造原理和設(shè)計進行了更為深入的研究和探索?!稊[的研究》一課是基于上節(jié)課《機械擺鐘》中“觀察我們的擺”這個探究活動。在學(xué)生對自制擺連續(xù)測量10秒內(nèi)擺動次數(shù)后,學(xué)生會有很多發(fā)現(xiàn),同時產(chǎn)生許多新的問題。比如擺動幅度越來越小,但是擺動次數(shù)卻沒有變化,說明擺的擺動快慢與擺動幅度無關(guān),這一點不但可以指導(dǎo)學(xué)生在本課問題情境中的有效猜測,還會規(guī)范學(xué)生的實驗操作。另外面對小組間數(shù)據(jù)的不同,學(xué)生會發(fā)現(xiàn)不同的擺擺動次數(shù)不一樣,那么擺的擺動快慢與什么因素有關(guān)系呢?這也是本課的研究重點。本課有兩大探究活動:1.用擺做實驗。面對上節(jié)課的實驗數(shù)據(jù),學(xué)生會很容易地提煉出研究問題。面對問題學(xué)生有很多種猜測。比如擺的擺動快慢可能與擺繩長度、擺錘重量、擺動幅度有關(guān)系。引導(dǎo)學(xué)生對于我們發(fā)現(xiàn)的問題,設(shè)計實驗方案、用對比實驗的方法加以驗證,并且通過分析數(shù)據(jù)得出對問題的推測。這種方法比較符合學(xué)生的認識水平和操作技能水平。2.擺的快慢與什么有關(guān)。通過活動,學(xué)生得出兩組數(shù)據(jù),從中我們可以分析出什么呢?什么樣的擺擺動的比較快?什么樣的擺擺動的比較慢,梳理影響擺的擺動快慢的因素。用兩個擺繩長度一樣,但擺錘重心相差很大的兩個擺比較快慢,測量結(jié)果與剛剛實驗的結(jié)果產(chǎn)生了矛盾沖突,為下節(jié)課提出研究問題。學(xué)情分析學(xué)生通過前五節(jié)課內(nèi)容的學(xué)習(xí)與探究,對“時間”概念有了初步的感知,對人類歷史上的計時工具:太陽鐘、水鐘等的演變和制造原理有了初淺的了解與認識。而從《機械擺鐘》一課開始,是對計時工具“擺鐘”的制造原理和設(shè)計進行更為深入的研究和探索。學(xué)生已經(jīng)掌握了自主合作探究的操作技能和對“機械擺鐘”的初步認識。尤其是在前一課的學(xué)習(xí)中,學(xué)生已經(jīng)認識了用擺計時的鐘。初步知道鐘擺計時的原理,能動手制作簡單的擺,排除了擺幅的大小影響擺擺動快慢的因素,為本節(jié)課的探究在思維和操作技能上進行了一定的鋪墊。另外學(xué)生在進入五年級的學(xué)習(xí)中,經(jīng)常要開展一些控制變量的科學(xué)探究活動。因此本課的研究方法對他們來說并不陌生。但是五年級的學(xué)生在實驗探究能力方面還不是很強。所以在本課的探究學(xué)習(xí)中,引導(dǎo)學(xué)生控制變量和分析誤差仍將是本課的難點。基于以上分析,本課的整體設(shè)計從三個層面展開探究學(xué)習(xí)。第一層面是要求學(xué)生對自己發(fā)現(xiàn)的問題進行預(yù)測并設(shè)計探究方案,第二層面是對自己的推測進行實驗驗證,并對探究所得到的數(shù)據(jù)進行分析處理,得出實驗結(jié)論。第三層面是利用所學(xué)的知識與技能解決相應(yīng)的生活問題,從而讓科學(xué)學(xué)習(xí)應(yīng)用于實際生活,并為下節(jié)課學(xué)習(xí)《做一個鐘擺》做好鋪墊。本節(jié)課的教學(xué)重點是:讓學(xué)生充分經(jīng)歷“問題發(fā)現(xiàn)——方案設(shè)計——實驗探究——數(shù)據(jù)分析——解決問題——新生問題——拓展研究”的完整的科學(xué)探究過程。教學(xué)目標(biāo)情感、態(tài)度、價值觀目標(biāo):1.通過實驗設(shè)計,讓學(xué)生明白收集數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)對于解決問題的重要性。初步意識到精確測量結(jié)果的得出是需要反復(fù)測量的。2.在學(xué)生設(shè)計實驗的過程中,培養(yǎng)學(xué)生嚴謹?shù)膽B(tài)度。在實驗過程中體會認真實驗、細致觀察發(fā)現(xiàn)新問題的重要性。3.培養(yǎng)對新問題有繼續(xù)探究的興趣。過程與方法目標(biāo):1.能夠聯(lián)系已有認識合理推測擺的擺動快慢與什么有關(guān)。2.能夠設(shè)計對比實驗,通過控制變量進行改變擺的擺錘、擺的擺長對擺的擺動次數(shù)是否產(chǎn)生影響的實驗研究。3.能夠通過對實驗結(jié)果進行分析,并且根據(jù)分析進行推測。科學(xué)概念目標(biāo):通過兩組對比實驗數(shù)據(jù)的分析得出:擺的擺動快慢與擺繩的長度有關(guān)。同一個擺,擺繩越長擺動越慢,擺繩越短擺動越快。教學(xué)重點經(jīng)歷改變擺的擺錘輕重與擺繩長短對一定時間內(nèi)擺的擺動次數(shù)是否產(chǎn)生影響的實驗探究側(cè)重于引導(dǎo)學(xué)生控制探究變量和分析實驗誤差。教學(xué)重點能夠通過合理控制變量得出正確的實驗結(jié)論并應(yīng)用于解決生活問題。出示上節(jié)課的實驗記錄單,學(xué)生分析,發(fā)現(xiàn)問題。教學(xué)思路出示上節(jié)課的實驗記錄單,學(xué)生分析,發(fā)現(xiàn)問題。承接舊知,延續(xù)探究提出問題大膽質(zhì)疑可能與擺繩長度有關(guān)。擺繩越長擺動越慢??赡芘c擺錘重量有關(guān)。擺錘越重擺動越慢等。承接舊知,延續(xù)探究提出問題大膽質(zhì)疑可能與擺繩長度有關(guān)。擺繩越長擺動越慢??赡芘c擺錘重量有關(guān)。擺錘越重擺動越慢等。在教師的帶領(lǐng)下分析實驗中的改變條件和不變條件。在教師的帶領(lǐng)下分析實驗中的改變條件和不變條件。小組內(nèi)討論實驗方法,分析注意事項,教師做補充。小組內(nèi)討論實驗方法,分析注意事項,教師做補充。教師出示兩個擺繩長度相同,但擺錘長度不同的擺,它們的快慢情況與本節(jié)課研究的結(jié)論相沖突,自然地把研究延伸到下一節(jié)課。擺的快慢與擺錘重量的關(guān)系。設(shè)計實驗自主探究教師出示兩個擺繩長度相同,但擺錘長度不同的擺,它們的快慢情況與本節(jié)課研究的結(jié)論相沖突,自然地把研究延伸到下一節(jié)課。擺的快慢與擺錘重量的關(guān)系。設(shè)計實驗自主探究擺的快慢與擺繩長度的關(guān)系小組實驗,記錄實驗數(shù)據(jù)。整理實驗數(shù)據(jù),分析得出擺的快慢與擺錘重量無關(guān)。小組成員合作完成實驗報告單。學(xué)生實驗,完成實驗記錄,并小組合作完成數(shù)據(jù)分析。在全班同學(xué)的關(guān)注下,展示部分小組的實驗報告單,共同分析,得出擺的快慢與擺繩長度的關(guān)系。發(fā)現(xiàn)新問題發(fā)現(xiàn)新問題單元接力教學(xué)準備1.材料準備學(xué)生材料:三個大小相同輕重不同的擺錘、一根長的擺繩、鐵架一個、秒表一只、實驗記錄單一份。教師材料:上節(jié)課中學(xué)生關(guān)于擺的擺動次數(shù)的實驗記錄表、擺繩長度一樣擺錘長度不一樣的擺。2.知識準備知道擺是由擺繩和擺錘組成,知道擺的擺動快慢與擺動幅度沒有關(guān)系,對比實驗的知識。課前活動:同學(xué)們,上課之前我們先來做一個小活動。用你的身體模仿一下擺的運動,比一比看誰模仿的像!預(yù)備,開始。你覺得擺是怎樣運動的?(你這樣模仿的原因是什么呢?)我發(fā)現(xiàn)同學(xué)們都非常的善于觀察,關(guān)注到了擺的特點。我想在這節(jié)課上你肯定會有更多的發(fā)現(xiàn)!上課。教學(xué)過程一、承接舊知,延續(xù)探究師:同學(xué)們,老師帶來了上節(jié)課大家實驗的記錄單,請同學(xué)們對比分析一下,你會有哪些發(fā)現(xiàn)或者問題?(不同小組的擺,擺動快慢不一樣;可能與什么因素有關(guān)系)對啊,擺的快慢與什么因素有關(guān)系呢?這節(jié)課我們就來研究這個問題。板書《擺的研究》猜測:你覺得擺的快慢與什么因素有關(guān)系?有怎樣的關(guān)系?大膽來猜一猜!二、設(shè)計方案,展開探究師:是不是跟我們想的那樣呢?怎樣去驗證我們的想法?扶的實驗:我們首先來看擺的快慢是否與擺錘重量有關(guān)系,這個實驗是我們以前講到的哪種實驗類型?師:在這個實驗中,改變的因素是什么?不變的因素是什么?師:怎樣去做這個實驗?小組內(nèi)低聲交流一下,開始吧!學(xué)生交流師:實驗過程中我們還應(yīng)該注意些什么呢?學(xué)生談?wù)劷處熝a充:除了同學(xué)們提到的這些,老師也為大家準備了一個溫馨提示:1.通過改變鉤碼的數(shù)量來改變擺錘的重量。每個重量的擺要測量三次數(shù)據(jù)。1.通過改變鉤碼的數(shù)量來改變擺錘的重量。每個重量的擺要測量三次數(shù)據(jù)。2.分工合作。(一人報時,一人拉擺,兩人計數(shù),一人記錄)報時人開始時要說“放”,時間到要說“?!?。3.操作員要正對著擺,擺線要拉直,擺角不要太大;聽到“放”時,手輕輕一松不要用力推。4.計數(shù)人要默數(shù),擺來回算一次。不要干擾其他組,數(shù)完向記錄員匯報。師:看清楚要求了嗎?開始實驗吧!實驗交流:哪個小組先來跟我們分享一下你們組的發(fā)現(xiàn)?數(shù)據(jù)分析:看到這組數(shù)據(jù),你發(fā)現(xiàn)了什么?(同一個組,改變擺錘重量,擺的擺動次數(shù)不變,擺的快慢與擺錘重量無關(guān);我們班小組間擺的擺動次數(shù)還是不同,可能與擺繩長度有關(guān)系。)放的實驗:通過剛才的實驗我們不難發(fā)現(xiàn)擺的快慢與擺錘重量無關(guān),剛才有同學(xué)還覺得與擺繩長度有關(guān)系,是不是這樣呢?請各小組內(nèi)首先合作完成實驗報告單(二)然后實驗,相信有了上個實驗的基礎(chǔ),這次研究肯定很順利!大家開始吧!學(xué)生實驗學(xué)生交流數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)分析:分析大家得到的數(shù)據(jù),我們發(fā)現(xiàn)了什么?板書:擺的擺動快慢與擺繩長度有關(guān),同一個擺,擺繩越長擺動越慢,擺繩越短擺動越快。三.課題延伸師:哦,通過我們的研究,我們知道了原來擺的快慢是與擺繩長度有關(guān)系的!你看,老師這里有倆個擺繩長度一樣的擺,判斷一下它們擺動的快慢會一樣嗎?學(xué)生猜測師:好,我們一起來見證一下(教師演示)咦?這是怎么回事呢?你想知道些什么呢?學(xué)生回答結(jié)課:究竟是怎么回事呢?請同學(xué)們課后繼續(xù)關(guān)注擺,我們下節(jié)課繼續(xù)研究!下課!板書設(shè)計:擺的研究擺錘重量無關(guān)擺的快慢與擺繩越短擺動越快擺繩長度同一個擺擺繩越長擺動越慢第7課《做一個鐘擺》教學(xué)過程設(shè)計教學(xué)思路在本課中,我們首先重溫上節(jié)課結(jié)課的實驗,讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)不同的擺,擺動快慢與擺繩長度無關(guān)。然后讓學(xué)生通過調(diào)節(jié)擺長來調(diào)節(jié)擺的快慢,通過記錄數(shù)據(jù),分析數(shù)據(jù)得出擺的快慢與擺長有關(guān)系。流程框架圖重溫實驗,發(fā)現(xiàn)問題尋找兩個擺繩長度相同,擺錘長度不同的木條實驗,與上節(jié)課認識發(fā)生沖突,提出問題擺長怎樣影響擺動次數(shù)重溫實驗,發(fā)現(xiàn)問題尋找兩個擺繩長度相同,擺錘長度不同的木條實驗,與上節(jié)課認識發(fā)生沖突,提出問題擺長怎樣影響擺動次數(shù)不斷改變易拉罐底在木條中的位置,已達到改變擺長的目的,學(xué)生實驗,發(fā)現(xiàn)擺動次數(shù)不同,尋找原因。通過調(diào)節(jié)易拉罐的位置來制作一個一分鐘計時器。做個“擺鐘”教學(xué)方法能用實驗探究的方法在真實的情景中研究擺長如何影響擺的快慢。能運用測量與比較的方法來研究鐘擺的擺動快慢。注意事項1.木條一定要直,粗細大小也要一樣。2.擺錘可以用鋼尺代替,金屬片可以用磁鐵來代替。3.要重
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