《制作潜望镜》教学设计-2026-2027学年青岛版（新教材）小学科学五年级上册

《制作潜望镜》教学设计-2026-2027学年青岛版（新教材）小学科学五年级上册教学背景《制作潜望镜》是2026秋青岛版新教材五年级上册第二单元《走进光的世界》的实操应用课时，是对单元光的传播、光的反射知识点的综合运用与实践升华。五年级学生已经在前序课时掌握了“光沿直线传播”“光线遇到镜面会发生反射”的基础光学规律，具备简单的光学理论储备。从学情来看，五年级学生动手操作能力较强，喜欢手工制作、科学小发明类实践课堂，具备小组协作完成制作任务的能力。但学生仅掌握基础反射现象，不了解多次反射的光路规律，不清楚潜望镜的内部构造、工作原理，无法自主设计光路、调整镜片角度，在制作过程中容易出现镜片角度偏移、光路不通、成像模糊等问题。本课属于理论落地实践的核心课时，能够有效弥补学生理论与实践脱节的短板，培养学生学以致用的科学能力。教材分析本课是单元光学知识的实践应用收官课，新教材坚持“理论联系实践、探究服务应用”的编排理念，整体内容分为原理回顾、潜望镜结构认知、光路分析、动手制作、成品调试五大模块，结构清晰、实践性极强。教材首先回顾光的直线传播与光的反射核心规律，为制作提供理论支撑；随后展示潜望镜实物图与内部结构图，标注镜片位置与角度；配套标准光路示意图，直观呈现光线两次反射的传播路径；最后给出详细的制作步骤与调试方法。本课教材内容紧密承接单元前置光学理论知识，将抽象的光路规律转化为具象的手工制作，是小学阶段光学知识实践应用的重点内容。通过本课学习，学生能够真正理解多次反射的应用价值，掌握简易光学装置的制作方法，既巩固了单元核心理论，又提升了动手实践、创新调试的科学能力，是落实新课标“做中学、探中学”理念的典型课时。核心素养教学目标依据小学科学最新课程标准与新教材教学要求，结合五年级学生实操学情，制定四维核心素养教学目标：科学观念巩固光沿直线传播、光的反射的核心规律，知道潜望镜利用光的多次反射原理工作。掌握简易潜望镜的基本结构，明确两片平面镜平行、与镜筒呈45°夹角的核心结构特点。清晰掌握潜望镜光线传播路径，理解两次反射成像的完整原理。科学探究能够读懂教材结构图、光路图与制作步骤，规范使用制作材料，独立完成简易潜望镜的组装制作。能够自主排查制作中的常见问题，完成成品调试，提升动手实操、问题排查、优化改进的探究能力。学会利用光路图分析光学装置工作原理，掌握图文结合的科学探究方法。科学思维通过分析潜望镜光路图，培养具象化、模型化的科学思维，能够根据光路逻辑推理结构要求。在制作与调试过程中，通过现象反推问题原因，培养逻辑推理、纠错优化的思辨思维。态度责任养成耐心细致、规范操作、严谨求实的实操习惯，体会科学制作的严谨性。感受光学知识在生活、军事、探测领域的应用价值，体会科学服务生活、服务社会的意义，增强科学应用意识。教学重难点教学重点掌握潜望镜的工作原理，熟知光线两次反射的传播路径。严格按照教材步骤，规范完成简易潜望镜的制作与调试，保证成品正常成像。教学难点精准理解两片镜片平行、45°夹角的结构原理，明白角度偏差导致成像失败的原因。自主排查制作故障，根据成像效果调试镜片角度与位置，实现学以致用的实践目标。教学过程复习导入，衔接新知教师依托单元前置教材知识点，通过师生问答复习光的核心规律，结合生活应用场景引入新课，衔接新旧知识。师：同学们，前面我们学习了光的传播规律，谁能说一说光是怎样传播的？生：光在同种均匀介质中沿直线传播。师：如果光线照射到平面镜上，会发生什么现象？生：会发生光的反射，光线会改变传播方向。师：大家掌握得非常扎实！我们知道光的反射可以帮助我们看到镜子中的自己，其实光的多次反射还能制作出神奇的光学工具，它可以帮助我们在低处看到高处、在隐蔽处看到外面的景象，这个工具就是我们今天教材要学习制作的——潜望镜。教师展示教材中的潜望镜实物图与应用场景图，介绍潜望镜在潜艇、掩体观察中的应用，激发学生制作兴趣，明确本节课学习任务：读懂教材原理、完成潜望镜制作与调试。设计意图：通过问答复习旧知，夯实理论基础，结合教材应用场景导入新课，建立理论与实践的关联，让学生明确本节课的实践学习目标。教材原理精讲，解读结构与光路教师带领学生精读教材原理板块，结合教材光路示意图、结构示意图，逐点精讲教材核心知识点，通过问答互动突破原理难点。教材结构知识点精讲：教材明确简易潜望镜由镜筒、两片平面镜组成。教师对照结构图讲解：潜望镜内部有两片大小相同的平面镜，上下平行放置，每片镜片都与镜筒内壁呈45°夹角，这是潜望镜能够正常成像的核心结构要求。师：大家观察教材结构图，思考为什么两片镜片必须平行、必须是45°角？如果角度变成30°或者60°，还能成像吗？学生自主思考讨论后发言：角度不对，光线就不能顺利反射出来。教材光路原理精讲：教师结合教材标准光路图，逐段讲解光线传播路径。外部光线沿直线传播进入潜望镜上口，照射到上方的平面镜上，发生第一次反射，光线垂直向下传播；光线照射到下方的平面镜上，发生第二次反射，光线水平射出，进入人眼，人就能看到前方的景物。师：结合光路图，谁能说一说潜望镜的工作依靠什么光学原理？生：依靠光的两次反射原理工作。教师总结教材核心原理：潜望镜是利用光的多次反射、改变光路方向的原理制成的光学观察装置，45°平行镜片是保证光路通畅、成像清晰的关键。设计意图：紧扣教材图文素材，通过图文结合讲解、设问思辨，拆解抽象的光路原理与结构要求，让学生读懂教材理论，为后续精准制作奠定原理基础，突破教学难点。依托教材步骤，分步实操制作教师严格按照教材制作流程，精讲器材准备、分步制作步骤、操作规范，组织学生小组合作完成制作，全程结合教材要求指导学生实操，实时互动答疑。制作器材：硬质卡纸镜筒、两片小平面镜、双面胶、剪刀、直尺（全部为教材指定简易器材）教材分步制作精讲：制作镜筒。按照教材图纸尺寸，将硬质卡纸折叠粘贴成长方形空心镜筒，保证镜筒平整、无变形，教师巡视检查学生镜筒制作是否规范。确定镜片位置。对照教材刻度与角度标注，在镜筒上下对应位置标记镜片粘贴点，保证上下位置对称、角度统一。粘贴上方镜片。用双面胶固定平面镜，严格按照45°夹角粘贴，教师逐一指导，纠正角度偏移问题。粘贴下方镜片。保证下方镜片与上方镜片完全平行，角度同样为45°，这是教材制作的核心关键步骤。封闭镜筒，预留观察口，完成简易潜望镜组装。制作全程师生互动答疑：师：大家粘贴镜片时，最关键的是什么？生：角度要准、两片镜片要平行。师：如果镜片倾斜不平行，会出现什么问题？生：光线反射不出来，看不到景物。设计意图：完全依托教材标准化制作流程，分步精讲、逐项落实，通过实时师生互动纠错，规范学生实操动作，培养学生读懂教材、依规操作的实践能力，落实教学重点。成品调试与问题探究制作完成后，教师依据教材调试要求，指导学生自主开展成品调试，通过实操观察、问题分析、自主整改，提升学生探究优化能力。教师引导学生按照教材调试方法操作：手持潜望镜，从底部观察口观察前方高处景物，测试成像效果。同时设置探究问答：你的潜望镜能清晰成像吗？如果看不清、看不到景物，可能是什么原因？学生自主排查问题，汇报常见故障：镜片角度不对、镜片不平行、镜片粘贴歪斜、镜筒遮挡光路。教师结合教材原理，指导学生针对性整改调试，重新调整镜片角度与位置，直至成像清晰。同时引导学生总结：所有成像故障，本质都是破坏了教材要求的“平行45°镜片结构”，导致光路阻断、反射异常。设计意图：依托教材调试标准，让学生自主发现问题、分析问题、解决问题，将原理知识与实操调试结合，突破教学难点，培养学生纠错优化、学以致用的科学思维。课堂梳理，知识固化教师通过问答互动，梳理本课教材核心知识点与实操要点，巩固学习成果。师：潜望镜的工作原理是什么？核心结构要求是什么？生：利用光的两次反射原理工作，两片镜片平行、与镜筒呈45°角。师：生活中哪些地方用到了潜望镜的原理？生：潜艇观察、掩体观察、管道探测等。教师总结固化本课知识，串联单元光学知识点，形成完整知识体系。设计意图：通过复盘问答，整合原理知识与实操经验，帮助学生梳理本课重难点，强化知识记忆，提升归纳总结能力。课堂小结本节课依托青岛版新教材内容，完成了从光学原理复习、教材图文解读、结构光路分析到动手制作、成品调试的完整实践探究流程，圆满落实本课核心教学目标。在知识层面，学生有效巩固了光的直线传播、光的反射核心规律，精准掌握了潜望镜的工作原理、核心结构与光路传播路径，明确了镜片平行、45°夹角的关键结构要求。在实践层面，学生能够熟练读懂教材制作图纸与步骤，规范完成简易潜望镜