2025-2026学年制作一个潜望镜教学设计

2025-2026学年制作一个潜望镜教学设计课题课型修改日期教具课程基本信息课程名称：小学科学五年级上册《制作潜望镜》

教学年级和班级：五年级（1）班

授课时间：2025年9月15日上午8:30-9:15

教学时数：45分钟核心素养目标1.科学观念：认识光的反射原理及其在潜望镜中的应用。

2.科学思维：分析潜望镜结构，发展逻辑推理能力。

3.探究实践：动手制作潜望镜，提升实验操作技能。

4.态度责任：在合作中培养科学兴趣和责任感。学习者分析学生已经掌握了光的基本概念，如光的直线传播和简单反射现象，为理解潜望镜原理提供了基础。五年级学生对动手实验兴趣浓厚，具备基本的操作能力，学习风格偏向实践和合作探究。制作潜望镜时，学生可能在分析光的反射路径、精确调整镜面角度、组装部件结构方面遇到困难，同时在小组合作中可能出现沟通不畅或任务分配不均的挑战。教学资源1.软硬件资源：平面镜、纸盒、胶水、剪刀、尺子、铅笔、投影仪、电脑

2.课程平台：班级黑板、教学管理系统

3.信息化资源：潜望镜原理PPT课件、光的反射视频、在线实验模拟工具

4.教学手段：小组合作、教师演示、讨论教学过程：1.导入（约5分钟）

情境激趣：播放潜水艇在深海中利用潜望镜观察海面的视频片段，提问：“潜水艇在水下，为什么水兵能通过潜望镜看到海面的情况？”学生自由发言，教师引导聚焦“潜望镜的作用”。

回顾旧知：出示平面镜，提问：“平面镜能改变光的传播方向吗？这种现象叫什么？”学生回答“光的反射”，教师追问：“光的反射有什么规律？”学生回顾“入射角等于反射角，反射光线、入射光线和法线在同一平面内”。

2.新课呈现（约25分钟）

讲解新知：

（1）潜望镜的结构：展示潜望镜模型，介绍镜筒、两块平面镜、观察孔等部分，说明潜望镜是通过两次反射改变光路的光学仪器。

（2）工作原理：用激光笔和两块平面镜模拟光路，演示光从上方射入，经上镜反射到下镜，再反射到人眼的过程，强调“两次反射”和“镜面与镜筒成45度角”。

举例说明：

（1）展示潜望镜剖面图，标注入射光线、反射光线1、反射光线2，结合反射定律解释“为什么镜子要成45度角”。

（2）联系生活实例：坦克潜望镜、潜水艇潜望镜，说明潜望镜在军事、科研中的应用。

互动探究：

（1）小组讨论：“如果潜望镜中的镜子不是45度角，会发生什么？”学生用两面小镜子、手电筒分组实验，记录不同角度下的观察效果，汇报“镜子角度偏大或偏小时，看到的图像位置变化”。

（2）教师总结：“潜望镜的关键是两块平面镜与镜筒成45度角，这样才能保证光线经过两次反射后垂直射入人眼，看到正立的像。”

3.巩固练习（约15分钟）

学生活动：

（1）分组制作潜望镜：发放材料（硬纸板、平面镜、胶带、剪刀、三角板），学生按照以下步骤操作：

①用硬纸板制作长方形镜筒（长20cm、宽5cm）；

②在镜筒内壁上部和下部各开一个观察孔（直径1cm）；

③用胶带将两块平面镜分别固定在镜筒内壁的上部和下部，确保镜面与镜筒成45度角（用三角板测量）；

④组装镜筒，从一端观察孔向另一端观察孔看，是否能看到上方物体的像。

（2）展示与交流：每组展示制作的潜望镜，说明制作过程中的发现（如“镜子角度必须精确，否则看不到清晰的像”），并尝试用潜望镜观察教室上方的物体（如吊灯）。

教师指导：

（1）巡视各组制作情况，重点指导镜子角度的调整，提醒“胶带固定要牢固，避免镜子松动”；

（2）对制作困难的小组，示范“用铅笔在镜筒上画45度角标记，再粘贴镜子”；

（3）引导学生思考“如何改进潜望镜，使其观察范围更广？”（如增加镜筒长度、使用更大平面镜）。

课堂小结（约5分钟）：

提问：“通过本节课的学习，你了解了潜望镜的哪些知识？制作潜望镜的关键是什么？”学生总结，教师补充强调“光的反射原理的应用”和“动手实践中的细节把握”。知识点梳理：1.光的反射原理

-光在同种均匀介质中沿直线传播。

-光遇到物体表面时会发生反射现象，反射光线、入射光线和法线在同一平面内。

-反射角等于入射角。

2.潜望镜的工作原理

-潜望镜利用两次反射改变光路。

-光线从上方射入，经第一块平面镜反射至第二块平面镜，再反射至人眼。

-两块平面镜均与镜筒成45度角，确保光线垂直射出，观察到正立的像。

3.潜望镜的结构组成

-镜筒：支撑整体结构，提供光路通道。

-平面镜：两块，分别固定在镜筒内壁的上部和下部。

-观察孔：位于镜筒两端，供光线进出和观察。

4.制作潜望镜的关键步骤

-制作镜筒：用硬纸板裁剪长方形筒体（长20cm、宽5cm）。

-开观察孔：在镜筒两端中心位置开直径1cm的圆孔。

-固定镜面：将平面镜粘贴于镜筒内壁，确保镜面与筒壁成45度角（用三角板测量校准）。

-组装调试：检查镜面角度是否稳固，测试观察效果。

5.潜望镜的应用场景

-军事领域：潜水艇、坦克观察外部环境。

-生活实例：管道检修、高处观察等。

6.制作中的常见问题与解决

-镜面角度偏差：导致图像模糊或位置偏移，需重新校准45度角。

-镜面固定不牢：用胶带加固，避免震动导致位移。

-光路遮挡：确保镜筒内壁无杂物，保持光路畅通。

7.潜望镜的改进方向

-增加镜筒长度：提升观察高度。

-使用更大镜面：扩大视野范围。

-添加支架：增强稳定性。

8.科学探究方法

-控制变量法：通过改变镜面角度观察成像效果。

-实验记录：对比不同角度下图像清晰度与位置变化。

-数据分析：总结镜面角度与成像质量的规律。

9.安全注意事项

-使用剪刀时注意安全，避免划伤。

-镜面边缘光滑，轻拿轻放防止破碎。

-实验后及时清理工具和材料。

10.与生活现象的联系

-日常镜子成像：平面镜成等大、正立的虚像。

-汽车后视镜：利用光的反射扩大视野。

-万花筒：多次反射形成对称图案。作业布置与反馈：作业布置：

1.绘制潜望镜光路示意图，标注入射光线、反射光线及两块平面镜的位置。

2.利用家中材料（如纸盒、铝箔纸）制作简易潜望镜，记录制作步骤并测试观察效果。

3.思考如何改进潜望镜以扩大视野范围，写出具体改进方案（如增加镜面数量或调整角度）。

作业反馈：

1.批改时重点检查光路图的准确性及镜面角度标注是否正确，对错误处用红笔圈出并标注"请重画"。

2.对制作类作业，根据镜面固定牢固度、观察清晰度分三星评价，未达标学生需重新调整镜面角度。

3.改进方案需体现科学原理，对可行性不足的建议补充"可参考课本第X页光路图优化"。

4.次日课堂前5分钟反馈共性问题，如"多数同学未标注法线"，现场示范正确画法。反思改进措施：（一）教学特色创新

1.实践导向设计：将潜望镜制作与光的反射原理深度结合，通过"做中学"强化科学概念理解。

2.生活化情境导入：用潜水艇潜望镜视频创设问题情境，激发学生探究兴趣，体现科学源于生活。

3.控制变量实验：引导学生通过改变镜面角度观察成像效果，培养科学探究思维。

（二）存在主要问题

1.部分学生在镜面角度调整环节耗时较长，影响整体进度。

2.小组合作中存在个别成员参与度不足现象。

3.制作评价侧重结果，对操作规范性的过程性关注不够。

（三）改进措施

1.提供45度角辅助模板，降低镜面定位难度，可提前准备带刻度的镜片支架。

2.实施角色轮换制，明确分工记录员、操作员等岗位，确保全员参与。

3.增设"操作规范观察表"，重点记录镜面固定、光路调试等关键步骤，强化过程评价。典型例题讲解：1.绘制潜望镜光路示意图，标出入射光线、反射光线及两块平面镜的位置。

答案：光线从上方入射，经第一块平面镜反射至第二块平面镜，再反射至观察者眼睛。两镜均与镜筒成45度角，光路呈"Z"形。

2.若潜望镜中平面镜与镜筒夹角为50度，观察到的图像会有什么变化？

答案：图像会倾斜或模糊，因为偏离45度角会导致反射光路无法垂直射出，破坏成像清晰度。

3.制作潜望镜时，若镜面固定不牢导致角度偏移，应如何调整？

答案：松开胶带，用三角板重新校准镜面与镜筒的45度角，确保镜面垂直于镜筒对角线。

4.如何改进简易潜望镜以扩大视野范围？

答案：增加镜筒长度或使用更大尺寸的平面镜，