7 制作一个潜望镜 教学设计-2023-2024学年科学五年级上册教科版

7制作一个潜望镜教学设计-2023-2024学年科学五年级上册教科版学校授课教师课时授课班级授课地点教具课程基本信息1.课程名称：制作一个潜望镜

2.教学年级和班级：五年级

3.授课时间：2023-2024学年

4.教学时数：1课时核心素养目标1.科学探究：通过动手制作潜望镜，培养学生观察、实验、分析问题的能力，提高科学探究的兴趣。

2.技术应用：引导学生运用所学知识，设计并制作潜望镜，培养动手操作和解决问题的能力。

3.科学态度与责任：让学生在制作过程中，培养严谨的科学态度和勇于探索的精神，增强对科学技术的认识。重点难点及解决办法重点：

1.潜望镜结构设计：重点在于理解潜望镜的光学原理，设计出能够有效反射光线的镜面结构。

2.制作过程：重点在于学生能够正确使用工具，将理论知识应用于实践操作中。

难点：

1.光线反射原理：难点在于学生理解光线在不同介质中传播的规律，以及如何利用这些规律设计潜望镜。

2.制作精度：难点在于学生在制作过程中保持镜面平整和角度准确，以保证潜望镜的成像效果。

解决办法：

1.通过实验演示和讲解，帮助学生理解光线反射原理，并结合模型进行实践操作。

2.提供详细的制作步骤和注意事项，指导学生进行精确的测量和裁剪，确保制作过程中的精度。同时，分组合作，互相监督，共同解决问题。教学资源1.软硬件资源：潜望镜制作材料（镜子、塑料管、胶带等），尺子、铅笔、剪刀等工具。

2.课程平台：教科书《科学五年级上册》教科版。

3.信息化资源：教学课件（包含潜望镜原理图解、制作步骤说明等）。

4.教学手段：实验演示、小组合作、讨论交流。教学过程1.导入（约5分钟）

-激发兴趣：教师展示一张潜望镜的图片，提问学生：“你们知道这是什么吗？它是怎么工作的？”

-回顾旧知：引导学生回顾平面镜和凸透镜的基本原理，为制作潜望镜做准备。

2.新课呈现（约20分钟）

-讲解新知：教师详细讲解潜望镜的光学原理，包括光线反射、折射等概念。

-举例说明：通过实际潜望镜的图片和视频，展示潜望镜的结构和成像原理。

-互动探究：分组讨论，让学生思考潜望镜在生活中的应用，以及如何设计一个简单的潜望镜。

3.制作潜望镜（约30分钟）

-学生活动：学生根据教师提供的材料和步骤，动手制作潜望镜。

-教师指导：教师巡回指导，解答学生在制作过程中遇到的问题，确保制作过程顺利进行。

4.测试潜望镜（约10分钟）

-学生活动：学生使用制作好的潜望镜观察周围环境，验证其成像效果。

-教师指导：教师观察学生的操作，指导学生如何调整潜望镜以获得清晰的图像。

5.小组展示（约15分钟）

-学生活动：各小组展示自己的潜望镜，分享制作心得和遇到的问题。

-教师指导：教师引导学生总结制作过程中的经验教训，强调团队合作的重要性。

6.总结与反思（约5分钟）

-教师总结：回顾本节课的主要内容，强调潜望镜的光学原理和制作过程。

-学生反思：学生思考潜望镜在生活中的应用，以及如何将所学知识应用于其他领域。

7.课后作业（约5分钟）

-教师布置：让学生课后思考如何改进潜望镜的设计，并尝试制作一个更高级的潜望镜。

教学过程中，教师应注重以下几点：

-鼓励学生积极参与，培养学生的动手能力和团队合作精神。

-通过实验和演示，让学生直观地理解潜望镜的原理。

-在制作过程中，关注学生的安全问题，确保学生正确使用工具。

-通过课后作业，巩固学生对本节课知识的掌握，激发学生的学习兴趣。拓展与延伸1.提供与本节课内容相关的拓展阅读材料：

-《光的传播与反射》科普书籍，介绍光的传播规律和反射现象。

-《潜望镜的历史与发展》科普文章，介绍潜望镜的发明背景、历史演变和应用领域。

-《光学实验与制作》教材，提供更多光学实验和制作潜望镜的详细步骤。

2.鼓励学生进行课后自主学习和探究：

-学生可以进一步研究潜望镜在不同环境下的成像效果，如水下、夜间等。

-探究潜望镜在不同尺寸和形状下的成像质量，分析其影响因素。

-设计并制作不同类型的潜望镜，如单目潜望镜、双目潜望镜等，比较它们的优缺点。

-研究潜望镜在军事、航海、潜水等领域的应用，了解其在实际生活中的重要性。

-通过网络资源或图书馆，查找更多关于光学原理和潜望镜制作的相关资料，丰富自己的知识储备。

-组织学生进行小组讨论，分享各自的研究成果和心得体会，提高团队合作能力。

3.实践活动建议：

-学生可以尝试利用家庭中的材料制作潜望镜，如使用透明塑料瓶、镜子等。

-组织学生参观科技馆或博物馆，了解潜望镜的历史和发展。

-邀请相关领域的专家或技术人员来校进行讲座，让学生更深入地了解潜望镜的应用和原理。

-学生可以参与科技竞赛，如光学实验竞赛、创新设计竞赛等，展示自己的潜望镜制作成果。课后作业1.实验分析题：

制作潜望镜实验中，你遇到了哪些问题？你是如何解决的？请详细描述你的实验过程和遇到的挑战。

答案：在制作潜望镜的过程中，可能会遇到镜面倾斜导致成像模糊的问题。为了解决这个问题，我采取了以下步骤：首先，确保潜望镜的镜面与管壁平行，使用水平仪进行校准；其次，通过调整镜面的角度和位置，寻找最佳的成像效果。

2.应用题：

如果潜望镜的镜头是凸透镜，它会对光线产生怎样的作用？请结合潜望镜的成像原理进行分析。

答案：凸透镜具有会聚光线的作用。在潜望镜中，凸透镜可以会聚进入镜片的光线，从而提高成像的清晰度和亮度。不过，过度的会聚可能导致成像放大，因此在设计潜望镜时，需要平衡会聚效果和成像质量。

3.创新设计题：

你认为潜望镜还可以有哪些改进的设计？请至少列出两种改进方案并说明理由。

答案：

改进方案一：采用全息成像技术，使潜望镜能够实时捕捉和显示物体的全息图像，提供更为逼真的视觉效果。

改进方案二：设计可调节的视角潜望镜，使使用者可以根据观察需求调整视野角度，增加使用的灵活性和实用性。

4.分析比较题：

比较潜望镜与望远镜的异同点。从结构和原理两方面进行说明。

答案：

相同点：

-两者都是利用镜面反射或折射原理来观察远处物体的装置。

-都可以用于观察目标物，提供近距离视角。

不同点：

-潜望镜主要用于观察水平面上的物体，而望远镜主要用于观察天空中的天体。

-潜望镜的结构通常较为简单，而望远镜通常具有更复杂的结构和更高的放大倍数。

5.研究报告题：

研究潜望镜在不同环境下的成像效果，如水下、夜间等，并撰写一份研究报告。

答案：

报告内容应包括以下部分：

-研究目的：了解潜望镜在不同环境下的成像效果。

-研究方法：在水下、夜间等不同环境中进行实验，观察和记录成像情况。

-研究结果：分析不同环境下成像的清晰度、亮度、视角等指标。

-结论：总结潜望镜在不同环境下的优缺点，为实际应用提供参考。教学评价与反馈1.课堂表现：

-参与度：观察学生在课堂上的参与程度，包括提问、回答问题、小组讨论等。评价学生的积极性，如大部分学生能够积极参与讨论，提出有价值的问题。

-专注力：评估学生在课堂上的专注情况，如是否有学生分心或打瞌睡。大多数学生能够保持专注，跟随教学进度。

2.小组讨论成果展示：

-创意性：评价学生在小组讨论中提出的创意和设计方案的创新程度。学生们提出的设计富有创意，能够结合实际制作潜望镜。

-合作效果：观察小组内的分工与合作情况，评估团队协作能力。学生们在小组内分工明确，相互支持，合作效果良好。

3.随堂测试：

-知识掌握：通过随堂测试，检验学生对潜望镜原理的理解程度。测试结果显示，大部分学生能够正确回答关于潜望镜光学原理的问题。

-应用能力：测试学生在实际操作中应用知识的能力，如正确使用工具和材料。学生们在制作潜望镜时表现出较高的应用能力。

4.课后作品评价：

-制作质量：评估学生制作的潜望镜的外观、结构和功能。大部分学生的潜望镜制作质量较高，结构稳定，功能正常。

-创新点：观察学生在制作过程中的创新之处，如设计独特的镜面反射系统或增加额外功能。部分学生提出了独特的设计，如添加防水装置。

5.教师评价与反馈：

-针对学生表现：对学生的积极参与和合作精神给予肯定，指出在制作过程中需要注意的问题，如安全操作和材料使用。

-针对教学效果：反思教学过程中的优点和不足，如是否充分激发了学生的学习兴趣，是否提供了足够的实验材料等。提出改进措施，以提升未来教学效果。

-针对教材内容：评估教材内容与实际操作的关联性，如是否需要补充新的实验材料或调整实验步骤。提出教材改进建议，以提高教材的实用性。

总体评价：

本节课的教学效果良好，学生积极参与，学习兴趣浓厚。通过小组合作和动手制作潜望镜，学生们不仅掌握了相关的科学知识，还提升了团队合作能力和解决问题的能力。教师将继续关注学生的学习反馈，不断优化教学方法和内容，以提高教学质量。板书设计①光的反射原理

-反射定律：入射角等于反射角

-反射面：镜面或光滑表面

-反射光线：入射光线反射后的路径

②潜望镜结构

-反射镜：用于反射光线

-观察窗口：观察者的视线所在

-镜筒：连接反射镜和观察窗口

③潜望镜制作步骤

-准备材料：反射镜、镜筒、观察窗口等

-组装结构：按照设计图组装反射镜和镜筒

-校准角度：确保反射镜与镜筒的平行度

-调整观察角度：调整观察窗口，寻找最佳观察角度

④实验注意事项

-安全操作：使用工具时要小心，避免受伤

-材料选择：选择适合的反射材料和镜筒材料

-实验记录：记录实验步骤和观察结果

⑤潜望镜应用

-军事观察：潜艇、坦克等军事装备的潜望观察

-水下作业：潜水员在水下观察水面情况

-航海导航：船舶在夜间或雾天进行导航观察反思改进措施反思改进措施（一）教学特色创新

1.实践导向：通过动手制作潜望镜，让学生在实践中学习光学原理，增强学习兴趣和动手能力。

2.跨学科融合：将科学、技术、工程和数学（STEM）教育理念融入教学，培养学生的综合素养。

反思改进措施（二）存在主要问题

1.教学深度不足：在讲解光学原理时，可能未能深入浅出，导致部分学生理解困难。

2.学生参与度不均：在小组讨论和实验操作中，部分学生可能因为害羞或缺乏自信而参与度不高。

3.教学评价单一：主要依赖随堂测试和作品展示，缺乏对学生学习过程和个性化学习的评价。

反思改进措施（三）

1.深化教学内容：在讲解光学原理时，可以结合更多实际案例和生活实例，帮助学生更好地理解抽象概念。

2.提升学生参与度：通过设计更具吸引力的讨论话题和实验活动，鼓励所有学生积极