7 制作一个潜望镜 教学设计-2024-2025学年科学五年级上册教科版

7制作一个潜望镜教学设计-2024-2025学年科学五年级上册教科版课题：科目：班级：课时：计划1课时教师：单位：一、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（1）班

3.授课时间：2024年10月15日星期二上午第二节课

4.教学时数：1课时

---

同学们，大家好！今天我们要来上一堂有趣的科学课——制作潜望镜。让我们一起走进神秘的海底世界，用简单的材料，开启探索的乐趣吧！🌊🔍二、核心素养目标1.培养学生的观察能力和实验操作技能，通过亲自动手制作潜望镜，提升他们对光学原理的感性认识。

2.增强学生的创新意识和实践能力，鼓励他们运用所学知识解决实际问题。

3.培养学生的团队合作精神，通过小组合作完成潜望镜的制作，学会与他人沟通协作。

4.激发学生对科学探究的兴趣，培养他们持续观察、思考和探索的科研态度。三、教学难点与重点1.教学重点，

①理解潜望镜的工作原理，包括光的折射和反射在潜望镜中的作用。

②学会使用简单工具和材料制作潜望镜，包括选择合适的透明材料、设计潜望镜的结构以及安装镜子等。

2.教学难点，

①掌握潜望镜中光的路径设计，确保光线能够正确地通过潜望镜，实现观察效果。

②在制作过程中解决实际问题，如调整镜子的角度和位置，以优化观察视野。

③理解并应用几何光学的基本原理，解释潜望镜的成像过程。

④学会评估和改进制作成果，通过实验和反思提升解决问题的能力。四、教学资源准备1.教材：确保每位学生都有《科学》五年级上册教科版教材，以便查阅相关理论知识。

2.辅助材料：准备潜望镜原理图、制作步骤图等图片，以及相关视频资料，帮助学生直观理解。

3.实验器材：准备透明塑料管、镜子、胶带、剪刀等制作潜望镜所需的材料，并确保其安全无破损。

4.教室布置：设置分组讨论区，每个小组配备实验操作台，方便学生分组合作完成潜望镜制作。五、教学流程1.导入新课

详细内容：同学们，你们有没有想过，在深海中，潜水员是如何看到水面的呢？今天，我们就来探索一下这个神奇的现象，并且亲手制作一个潜望镜。首先，请看这个视频，看看潜水员是如何使用潜望镜的。（播放潜水员使用潜望镜的视频，用时3分钟）

2.新课讲授

①讲解潜望镜的基本原理

详细内容：潜望镜是利用光的折射和反射原理制成的。当光线从空气进入水中，或者从水中进入空气时，会发生折射。潜望镜中的镜子正是利用了这个原理，将光线引导到观察者的眼睛里。（用时5分钟）

②潜望镜的制作步骤

详细内容：首先，我们需要准备一个透明的塑料管作为潜望镜的主体。然后，将两面镜子分别安装在塑料管的两侧，确保镜子的角度能够正确反射光线。最后，将塑料管的两端封闭，潜望镜就制作完成了。（用时5分钟）

③潜望镜的实际应用

详细内容：潜望镜不仅仅用于潜水，它还有许多其他的应用，比如在战争中侦察敌情，或者在天文学中观察星体。这些应用都离不开潜望镜的基本原理。（用时5分钟）

3.实践活动

①学生分组制作潜望镜

详细内容：现在，请同学们按照刚才讲解的步骤，分组制作潜望镜。在制作过程中，要注意镜子的角度和位置的调整，确保光线能够正确地反射。（用时10分钟）

②学生尝试使用潜望镜观察

详细内容：制作完成后，请同学们尝试使用潜望镜观察教室内的物体。通过调整潜望镜的角度，找到最佳的观察位置。（用时10分钟）

③学生分享制作心得

详细内容：请同学们分享在制作潜望镜过程中的心得体会，包括遇到的问题、解决方法以及改进建议。（用时5分钟）

4.学生小组讨论

①遇到的问题及解决方法

举例回答：问题1：在调整镜子角度时，光线总是反射不到位。回答：可以通过调整镜子的角度或者使用更精确的量角器来解决这个问题。

②制作过程中的创新点

举例回答：创新点1：在潜望镜的底部加入一个光源，使得观察更加清晰。创新点2：使用不同颜色的镜子，观察不同颜色的物体。

③对潜望镜原理的深入理解

举例回答：理解1：通过制作潜望镜，我明白了光的折射和反射在生活中的应用。理解2：潜望镜的制作让我对光学有了更深的认识。

5.总结回顾

详细内容：今天我们学习了潜望镜的制作，了解了光的折射和反射原理。在制作潜望镜的过程中，同学们遇到了各种问题，但也都通过自己的努力和团队合作解决了。通过这次活动，我们不仅提高了动手能力，还对光学有了更深的理解。希望大家在今后的学习中，能够继续保持好奇心和探索精神。（用时3分钟）六、学生学习效果1.**知识掌握程度提升**

-学生能够清晰地理解潜望镜的基本原理，包括光的折射和反射。

-学生掌握了潜望镜的制作步骤，了解了不同材料在制作过程中的作用。

-学生对光学基本概念有了更深入的理解，如光线的传播、折射定律等。

2.**实验操作技能增强**

-学生通过亲自动手制作潜望镜，提高了动手实践能力。

-学生学会了如何使用简单的工具和材料，培养了操作技能。

-学生在实验过程中学会了安全操作，增强了自我保护意识。

3.**创新能力培养**

-学生在制作潜望镜的过程中，发挥了创新思维，设计了不同的潜望镜结构。

-学生尝试使用不同的材料和方法，提高了解决问题的能力。

-学生通过分享自己的创新点，学会了如何表达和交流自己的想法。

4.**团队合作与沟通能力**

-学生在小组合作中，学会了与他人共同完成任务。

-学生通过讨论和分享，提高了沟通能力和团队协作能力。

-学生学会了倾听他人的意见，尊重团队的决定。

5.**科学探究精神培养**

-学生通过制作潜望镜的过程，体验了科学探究的乐趣。

-学生在面对问题和挑战时，培养了坚持不懈的精神。

-学生学会了如何观察、记录和解释实验结果。

6.**实际应用能力提升**

-学生认识到潜望镜在生活中的实际应用，如军事侦察、海洋探测等。

-学生能够将所学知识应用到实际情境中，提高了解决问题的能力。

-学生对科学技术的应用有了更深刻的认识，激发了学习兴趣。七、教学评价与反馈1.课堂表现：

-学生在课堂上的参与度较高，能够积极回答问题，表现出对潜望镜制作浓厚的兴趣。

-学生在实验操作时，遵守实验规则，安全意识较强，能够正确使用实验器材。

-学生在小组讨论中，能够主动发言，提出自己的观点，并尊重他人的意见。

2.小组讨论成果展示：

-学生在小组讨论中，能够结合所学知识，提出合理的制作方案。

-学生通过小组合作，完成了潜望镜的制作，并展示了作品。

-学生在展示过程中，能够清晰地介绍制作过程和原理，体现了良好的表达能力。

3.随堂测试：

-进行口头提问，检查学生对潜望镜原理的理解程度。

-设计简单的实验，让学生现场操作，检验动手能力。

-分发小测验卷，测试学生对相关知识的掌握情况。

4.学生自评与互评：

-学生在课后进行自评，反思自己在制作潜望镜过程中的优点和不足。

-学生之间进行互评，互相学习，共同进步。

5.教师评价与反馈：

-针对学生在课堂上的表现，给予积极的评价和鼓励。

-针对学生在制作潜望镜过程中的创新点和改进建议，给予肯定和指导。

-针对学生在实验操作中的安全问题，及时给予纠正和提醒。

-针对学生在随堂测试中的表现，分析原因，提出改进措施。

-针对学生在小组讨论和成果展示中的不足，给予针对性的指导，帮助他们提高。八、典型例题讲解1.例题：

潜望镜中的两个平面镜分别与水平面成45°角，一个平面镜放置在水面下深度为10cm处，另一个平面镜放置在水面以上。求观察者从水面以上看水下的物体时，物体与观察者眼睛之间的距离。

解答：

观察者从水面以上看水下的物体时，光线从物体反射到水面，再从水面反射到观察者的眼睛。由于两个平面镜与水平面成45°角，因此，光线在两个平面镜之间经过两次反射，路径形成等腰直角三角形。

根据几何关系，物体与水面之间的距离等于水面以上平面镜到观察者眼睛的距离。

因此，物体与观察者眼睛之间的距离=10cm（水面以下深度）+10cm（水面以上深度）=20cm。

2.例题：

在一个潜望镜中，两个平面镜与水平面成60°角，水面下有一个物体距离水面20cm。求观察者从水面以上看这个物体时，需要将潜望镜调整到多高的位置？

解答：

观察者从水面以上看物体时，光线从物体反射到水面，再从水面反射到观察者的眼睛。由于两个平面镜与水平面成60°角，光线在两个平面镜之间经过两次反射。

根据几何关系，物体与水面之间的距离等于水面以上平面镜到观察者眼睛的距离。

观察者需要调整潜望镜的高度，使得光线能够从物体反射到水面，再从水面反射到观察者的眼睛。

因此，观察者需要调整潜望镜的高度为20cm（物体距离水面）+20cm（水面以上深度）=40cm。

3.例题：

潜望镜中两个平面镜与水平面成30°角，水面下有一个物体距离水面15cm。求观察者从水面以上看这个物体时，物体与观察者眼睛之间的距离。

解答：

观察者从水面以上看物体时，光线从物体反射到水面，再从水面反射到观察者的眼睛。由于两个平面镜与水平面成30°角，光线在两个平面镜之间经过两次反射。

根据几何关系，物体与水面之间的距离等于水面以上平面镜到观察者眼睛的距离。

因此，物体与观察者眼睛之间的距离=15cm（物体距离水面）+15cm（水面以上深度）=30cm。

4.例题：

在一个潜望镜中，两个平面镜与水平面成45°角，水面下有一个物体距离水面25cm。求观察者从水面以上看这个物体时，需要将潜望镜调整到多高的位置？

解答：

观察者从水面以上看物体时，光线从物体反射到水面，再从水面反射到观察者的眼睛。由于两个平面镜与水平面成45°角，光线在两个平面镜之间经过两次反射。

根据几何关系，物体与水面之间的距离等于水面以上平面镜到观察者眼睛的距离。

观察者需要调整潜望镜的高度，使得光线能够从物体反射到水面，再从水面反射到观察者的眼睛。

因此，观察者需要调整潜望镜的高度为25cm（物体距离水面）+25cm（水面以上深度）=50cm。

5.例题：

潜望镜中两个平面镜与水平面成