第一单元第3课时《潜望镜的秘密》（教学设计）-2023-2024学年四年级科学下册青岛版五四制

第一单元第3课时《潜望镜的秘密》（教学设计）-2023-2024学年四年级科学下册青岛版五四制学校授课教师课时授课班级授课地点教具教学内容分析1.本节课的主要教学内容：本节课主要讲解潜望镜的原理及其在生活中的应用，引导学生通过实验探究潜望镜的工作原理，培养学生观察、分析、解决问题的能力。

2.教学内容与学生已有知识的联系：本节课内容与四年级科学下册青岛版五四制教材中《光的折射》章节相关。学生已掌握光的直线传播和光的折射基础知识，本节课将在已有知识的基础上，引导学生进一步探究光在不同介质中的传播规律，为后续学习光学知识奠定基础。核心素养目标分析本节课旨在培养学生的科学探究精神、实践操作能力和创新思维。通过潜望镜的原理探究，学生能够学习到科学探究的基本方法，提高观察、分析问题的能力。同时，通过实验操作，学生能够锻炼动手能力，培养对科学技术的兴趣。此外，课程设计鼓励学生思考潜望镜在生活中的应用，激发学生的创新意识，提升学生的科技素养。学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识：

四年级学生已具备基本的物理现象认知，如光的直线传播和光的折射等。在《光的折射》一课中，学生对光在不同介质中的传播规律有了初步了解。此外，学生在日常生活中可能已经接触到潜望镜，对它的基本功能有所感知。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：

四年级学生对新鲜事物充满好奇心，对科学实验尤其感兴趣。他们的动手操作能力逐渐增强，能够参与简单的物理实验。学习风格上，部分学生可能更倾向于直观操作和观察，而另一部分学生可能更善于抽象思维和理论分析。

3.学生可能遇到的困难和挑战：

在探究潜望镜原理时，学生可能会遇到理解光的折射现象的困难，尤其是如何将抽象的光线传播路径与实际潜望镜结构相结合。此外，实验操作中可能存在误差，需要学生具备一定的耐心和细致观察的能力。对于理解复杂的光学原理，部分学生可能感到抽象难以把握。因此，教师需通过多种教学手段帮助学生克服这些困难。教学方法与手段教学方法：

1.讲授法：结合实物模型，讲解潜望镜的工作原理，帮助学生建立初步概念。

2.实验法：组织学生进行潜望镜制作和观察实验，让学生亲身体验科学探究过程。

3.讨论法：引导学生讨论潜望镜在生活中的应用，激发学生的创新思维。

教学手段：

1.多媒体展示：利用PPT展示潜望镜的历史、原理和结构，直观教学。

2.视频教学：播放潜望镜应用的视频，增强学生的感性认识。

3.实物操作：提供潜望镜模型和材料，让学生动手制作，加深理解。教学过程一、导入新课

1.教师提问：同学们，你们知道潜望镜是什么吗？它在我们的生活中有什么作用？

2.学生回答，教师总结：潜望镜是一种利用光的折射原理，使水下潜艇能够观察到水面以上情况的装置。

3.教师引入课题：今天，我们就来一起探究潜望镜的秘密。

二、新课讲授

1.讲解潜望镜的原理

a.教师讲解潜望镜的基本结构，包括物镜、分划板和目镜。

b.教师解释光的折射原理，并说明潜望镜是如何利用这一原理工作的。

c.学生跟随教师讲解，了解潜望镜的原理。

2.分析潜望镜在生活中的应用

a.教师展示潜望镜在军事、潜水、考古等领域的应用实例。

b.学生观察图片，了解潜望镜在不同领域的应用。

c.教师引导学生思考：潜望镜为什么能在这些建立在水中或隐蔽的环境中发挥作用？

3.实验探究潜望镜的工作原理

a.教师分发潜望镜模型和实验材料，讲解实验步骤。

b.学生分组进行实验，观察并记录实验现象。

c.教师巡视指导，解答学生在实验过程中遇到的问题。

三、课堂互动

1.教师提问：同学们，通过实验，你们发现了什么？

2.学生回答，教师总结：我们通过实验发现，潜望镜确实能够利用光的折射原理，使观察者能够看到水面以上的景象。

3.教师引导学生思考：潜望镜在生活中的应用，有哪些优点和局限性？

四、拓展延伸

1.教师提问：除了潜望镜，还有哪些设备是利用光的折射原理工作的？

2.学生回答，教师总结：除了潜望镜，还有放大镜、望远镜等设备都是利用光的折射原理工作的。

3.教师讲解放大镜、望远镜等设备的原理，并举例说明它们在生活中的应用。

五、课堂小结

1.教师回顾本节课所学内容：潜望镜的原理、应用、实验探究等。

2.教师总结：通过本节课的学习，我们了解到潜望镜是一种利用光的折射原理，使水下潜艇能够观察到水面以上情况的装置。在今后的学习中，我们要继续探索科学原理，关注科学技术在生活中的应用。

3.学生总结：本节课我学到了潜望镜的原理，了解了它在生活中的应用，还进行了有趣的实验探究。

六、作业布置

1.教师布置作业：请同学们回家后，查找资料，了解潜望镜在军事、潜水、考古等领域的具体应用。

2.学生回家后，查找资料，完成作业。教学资源拓展1.拓展资源：

a.光的折射现象：介绍光的折射原理，包括斯涅尔定律，以及光在不同介质中传播速度的变化。

b.潜望镜的历史：简要介绍潜望镜的发展历程，从早期的简单设计到现代的复杂系统。

c.潜望镜在军事中的应用：探讨潜望镜在潜艇、军舰等军事装备中的作用和重要性。

d.潜望镜在其他领域的应用：介绍潜望镜在考古、海洋研究、水下作业等领域的应用案例。

2.拓展建议：

a.光的折射实验：建议学生进行光的折射实验，通过使用不同厚度的透明材料，观察光线的折射现象，加深对折射原理的理解。

b.潜望镜模型制作：鼓励学生尝试制作简单的潜望镜模型，通过实际操作来理解潜望镜的工作原理。

c.研究潜望镜的历史：学生可以通过图书馆或互联网资源，研究潜望镜的历史发展，了解不同时期潜望镜的设计和功能。

d.观看相关视频：推荐学生观看关于潜望镜工作原理和应用的科普视频，以视觉方式加深对知识的理解。

e.参观科技馆或博物馆：如果条件允许，可以组织学生参观科技馆或博物馆中的潜望镜展览，实地观察潜望镜的构造和功能。

f.小组讨论与报告：学生可以分组讨论潜望镜在不同领域的应用，并准备一份报告，分享他们的发现和见解。

g.家庭作业延伸：布置与潜望镜相关的家庭作业，如设计一个潜望镜改进方案，或者思考潜望镜在未来可能的发展方向。

h.科学阅读：推荐学生阅读关于光学和潜望镜的科普书籍，以拓宽知识面和提高科学素养。课堂小结，当堂检测课堂小结：

1.回顾本节课的主要学习内容，包括潜望镜的原理、结构、在生活中的应用以及实验探究过程。

2.强调光的折射原理在潜望镜中的作用，以及潜望镜如何利用这一原理实现观察功能。

3.总结学生在实验探究中观察到的现象，并讨论这些现象如何支持潜望镜原理的解释。

4.提醒学生潜望镜在不同领域的应用案例，以及这些应用对相关行业的重要性。

当堂检测：

1.单选题：

a.潜望镜是利用什么原理来实现观察的？

1.光的直线传播

2.光的折射

3.光的反射

4.光的散射

b.潜望镜的主要部件有哪些？

1.物镜、目镜、分划板

2.发电机、电池、显示屏

3.螺旋桨、推进器、舵

4.传感器、控制系统、数据处理器

2.判断题：

a.潜望镜只能用于水下潜艇的观察。（）

b.光在从空气进入水中时，会向法线方向折射。（）

c.潜望镜的发明者是古希腊的阿基米德。（）

3.简答题：

a.简述潜望镜的工作原理。

b.请举例说明潜望镜在军事和考古领域的应用。

4.实践题：

a.根据实验结果，简要描述光的折射现象。

b.设计一个潜望镜改进方案，并说明改进的理由。课后拓展1.拓展内容：

a.《光的折射现象》科普文章：推荐学生阅读关于光折射现象的科普文章，深入理解光的折射原理。

b.《潜望镜的历史与发展》专题报告：寻找关于潜望镜历史发展的专题报告，了解潜望镜从古至今的技术演进。

c.《潜望镜在军事中的应用》案例研究：收集关于潜望镜在军事领域应用的案例研究，探讨潜望镜在战争中的作用。

d.《潜望镜在其他领域的应用》视频资源：寻找介绍潜望镜在其他领域（如考古、海洋研究）应用的视频资源，拓宽学生的视野。

2.拓展要求：

a.阅读与思考：学生需要阅读推荐的科普文章和报告，并结合课堂所学知识，思考光的折射原理在潜望镜中的应用。

b.撰写报告：鼓励学生撰写关于潜望镜在特定领域应用的报告，要求学生结合实际案例进行分析。

c.制作模型：学生可以尝试制作潜望镜模型，通过实践操作来加深对潜望镜原理的理解。

d.小组讨论：组织学生进行小组讨论，分享他们对潜望镜在不同领域应用的理解和看法。

e.家长参与：邀请家长参与学生的课后拓展活动，共同探讨潜望镜的科学原理和应用。

f.问答环节：教师可以定期组织问答环节，解答学生在拓展学习过程中遇到的问题。

g.作品展示：鼓励学生将拓展学习成果以报告、模型、视频等形式展示，促进学生之间的交流和学习。

h.拓展延伸：学生可以根据自己的兴趣，进一步探索光学和潜望镜的相关知识，如探索其他光学仪器的工作原理，或者研究潜望镜的未来发展趋势。反思改进措施反思改进措施（一）教学特色创新

1.实验教学与理论教学相结合：在讲解潜望镜原理时，我采用了实验教学法，让学生通过实际操作来理解抽象的光学概念，这种结合理论与实践的教学方式能够有效提高学生的学习兴趣和动手能力。

2.多媒体辅助教学：利用多媒体设备展示潜望镜的历史和应用案例，使抽象的知识更加具体和生动，有助于学生更好地理解和记忆。

反思改进措施（二）存在主要问题

1.学生对光学原理的理解不够深入：在实验过程中，我发现部分学生对光的折射原理理解不够深入，导致在实验操作中遇到困难。

2.教学时间分配不够合理：由于课堂时间有限，部分教学内容未能充分展开，导致学生在理解某些知识点时感到吃力。

3.学生参与度有待提高：在讨论环节，部分学生参与度不高，可能是因为对潜望镜的应用不够了解，或者对讨论话题不感兴趣。

反思改进措施（三）

1.加强光学原理的讲解：针对学生对光学原理理解不够深入的问题，我计划在今后的教学中，增加对光学基础知识的讲解，通过更详细的解释和实例分析，帮助学生建立扎实的理论基础。

2.优化教学时间分配：为了更好地完成教学任务，我会重新规划教学时间，确保每个知识点都能得到充分讲解和练习，同时留出足够的时间让学生进