【新教材】2026秋教科版六年级上册科学第二单元5. 设计潜望镜 教案

第第页【新教材】2026秋教科版六年级上册科学第二单元5.设计潜望镜教案课题2.5《设计潜望镜》总第课时教材分析本课是教科版六年级上册“光”单元的第5课（工程实践课）。在前四课学习光的直线传播、透光性、反射规律的基础上，本课引导学生综合运用光的反射知识，设计并制作潜望镜。教材编排探索平面镜摆放方法、画光路图、设计方案并制作三个环节，经历完整的工程设计流程，并渗透古代光学成就。学情分析学生已掌握光的反射规律，能用光路图表示，但缺乏将知识应用于工具设计的经验，对两面镜子的摆放角度（45°）需要自主探索。手工制作兴趣浓厚，但需引导“先设计再制作”。对“光路拐弯”的空间想象是难点。教学目标科学观念：理解潜望镜是利用光的反射（两面平行放置的平面镜）使光路改变方向，看到被遮挡物体的装置。科学思维：能运用模型建构的思维方法，通过探索镜子摆放角度并画出光路图，将实物操作转化为抽象模型，理解“镜子平行45°→两次反射→光路改变”的工程原理；能运用工程思维，经历“需求→设计→制作→测试→改进”的完整流程，理解迭代优化是工程设计的核心。探究实践：能探索平面镜的最佳摆放角度（45°），画出潜望镜光路图；能设计并制作简易潜望镜，完成测试与评价。态度责任：感悟《淮南万毕术》中的古代光学成就，增强文化自信；培养合作、创新、精益求精的工匠精神。教学重点与难点重点：设计潜望镜，确定两面平面镜的摆放位置和角度（平行且与管道成45°）。难点：正确画出光路图，理解两次反射后的最终方向。教学方法工程设计法、探究实验法、小组合作法、图示法教学准备教师：课件（潜望镜应用图片、古代“大镜高悬”示意图）；潜望镜成品演示；热熔胶枪、黑色卡纸内衬。分组材料：卡纸或纸盒、小平面镜、剪刀、胶带、量角器、黑色卡纸内衬、记录单。学生活动设计聚焦：潜艇潜望镜视频→问“水下怎样看到水面”→体验简易潜望镜→揭题。探索角度：L形通道模型→尝试摆放两面镜子→手电筒验证→发现45°最佳→记录结论。光路图：出示潜望镜剖面图→画光路（物体→上镜面→下镜面→眼睛）→标注反射点→展示修正。设计制作：选定用途→填设计单（用途/材料/设计图）→按图制作（镜面平行45°、内壁贴黑）→测试观察。展示评价：展示作品→现场测试→互评建议→研讨“长度增加角度变吗”→总结。作业：分层布置。教学过程设计意图一、聚焦导入——从实际应用切入（约3分钟）（一）激发工程兴趣教师播放潜艇、科研人员使用潜望镜的视频，提问：“潜水艇在水下，怎样看到水面上的情况？”学生猜测：用镜子反射。教师展示简易潜望镜，让学生透过它观察被遮挡物体。揭示课题：《设计潜望镜》。二、探究活动一：探索平面镜的摆放方法（约10分钟）（一）自主探索最佳角度教师出示“之”形通道模型（纸盒折成L形），提问：“怎样在转角处摆放平面镜，使光从一端射入、另一端射出？”小组操作：尝试摆放两面镜子，用手电筒验证光是否通过。调整与发现：直到光从一端射入、另一端射出——两面镜子平行，与通道壁成45°角。记录结论：最佳角度约45°，镜子平行。科学史渗透：介绍《淮南万毕术》“取大镜高悬，置水盆于下，则见四邻矣”——古代中国人已掌握镜面反射组合。三、探究活动二：画光路图——模型建构（约6分钟）（一）将实物操作转化为抽象模型教师出示潜望镜剖面图（倒置“之”字形，上下两个转角）。布置任务：“光线从上方物体进入，经过两次反射，怎样进入眼睛？用箭头画出光路。”学生独立画图，用直尺和箭头表示：物体→上镜面（反射）→下镜面（反射）→眼睛。展示正确光路图，学生对照修正。强调：每次反射遵循入射角≈反射角（镜面45°时，光垂直改变方向）。四、探究活动三：设计方案并制作——工程实践（约12分钟）（一）经历完整工程流程教师展示多种用途（观测小动物、检查下水道、躲藏游戏），小组选定一个场景。填写设计记录单：用途、材料、工具、设计图（标注镜子位置和角度）。按图制作：剪切纸盒成L形或Z形管道用热熔胶固定两面镜子（45°、平行）内壁贴黑卡纸减少杂光干扰测试：能否清晰看到目标物？若不清晰，调整镜面角度或加固。五、展示与研讨——评价迭代（约6分钟）（一）展示互评，深化理解小组展示作品：现场测试观察远处或遮挡物后物体，说明设计思路。互评：哪些成像清晰？哪些需改进？（镜子固定不牢、通道漏光、角度不准）研讨：“如果潜望镜长度增加（如两层楼高），镜子角度需要变化吗？”（不需要，仍保持平行45°）总结：潜望镜是利用两次光的反射改变光路的装置，设计关键是镜子平行45°。六、作业布置（约3分钟）分层布置作业（见作业设计）。从实际应用切入，激发工程兴趣。体现课标“从科技应用走向工程设计”。通过自主试错找到最佳角度，培养探究能力。科学史增强文化自信。体现课标“能通过实验探索确定工程参数”。将实物操作转化为抽象模型，巩固反射规律应用。体现课标“能用模型表达光路设计”。经历设计→制作→测试的工程流程，培养工程实践能力。贴黑内壁减少杂光保证成功率。体现课标“能按设计方案进行制作并测试”。通过展示互评培养批判性思维和迭代意识。体现课标“能根据测试结果进行评价和改进”。作业设计：基础作业：完善潜望镜，拍摄一张“透过潜望镜看到的画面”照片，写一句话说明光的反射次数。实践作业：制作一个可伸缩或可改变方向的潜望镜，测试效果并画出光路图。拓展作业（选做）：查阅现代潜望镜（潜艇/光纤）的发展，写150字介绍，与自制潜望镜比较优缺点。板书设计：2.5设计潜望镜原理两次光的反射→改变光路镜子摆放要求两面镜子平行与管道壁成45°角光路图物体→上镜面（反射）→下镜面（反射）→眼睛古代智慧《淮南万毕术》：“大镜高悬，置水盆下”工程流程需求→设计（画图/选材）→制作→测试→改进课后反思：优点：自