《3.潜望镜与万花筒》教学设计-2026-2027学年五年级科学上册苏教版

该小学科学教学设计聚焦光的反射原理，通过潜望镜（两次反射改变光路）和万花筒（镜子夹角影响影像数量）展开。以潜艇潜望镜情境导入，引导学生画光路图假设、实验验证、制作潜望镜，再探究万花筒，构建从原理到应用的学习支架。 此设计亮点在于情境真实激发兴趣，实验与制作结合。画光路图培养模型建构能力，制作潜望镜提升技术实践能力，探究镜子夹角与影像数量发展推理论证思维。既提升学生动手与归纳能力，又为教师提供清晰教学流程和多样化活动设计。

课 题 《潜望镜与万花筒》 （共 课时） 总第 课时 教学内容 潜望镜与万花筒 第___课时 教学目标 科学观念：知道潜望镜是利用光的反射原理制成的；知道两面镜子夹角越小，物体影像数量越多。 科学思维：能通过画光路图分析潜望镜的工作原理，能通过对比实验探究镜子夹角与影像数量的关系，发展基于实验数据的归纳推理能力。 探究实践：能制作简易潜望镜；能通过改变两面镜子的夹角，观察并记录影像数量的变化规律。 态度责任：保持对光反射现象的兴趣，了解潜望镜在军事、生活中的应用价值，感受科学原理在技术发明中的神奇魅力。 教学重点与难点 教学重点：通过画示意图和实验，理解潜望镜利用光的反射原理（两次反射）使光改变传播方向。 教学难点：掌握两面镜子夹角变化与影像数量的关系——夹角越小，影像越多。 教学方法 实验探究法、画图法、小组合作法、讨论法、演示法、制作法 教学准备 教师材料：课件（潜艇潜望镜图片、光路图）、潜望镜成品、万花筒实物 学生分组材料：两面小镜子、硬纸盒（或卡纸）、剪刀、胶带、小船模型、量角器、彩色纸屑、玻璃球、记录单 学生活动设计 观察潜艇潜望镜图片→画光路图表达假设→设计实验验证潜望镜原理→制作简易潜望镜→思考潜望镜的其他设计方案→观察万花筒图案→探究两面镜子夹角的影像数量→改变夹角记录数据→归纳夹角越小影像越多→用三面镜子围起观察彩屑影像→尝试不同物品观察效果。 教 学 过 程 设计意图 一、情境导入——潜艇的眼睛（约5分钟） 1.观察与提问 （1）课件出示潜艇在水下航行、观察员通过潜望镜观察的图片。 （2）教师提问：“潜艇在水下航行，观察员想看到水面的情况，可是头顶是厚厚的海水，怎么才能看到水面的情况呢？” （3）学生猜测：用潜望镜…… 2.认识潜望镜 （1）教师出示潜望镜实物（或图片）：“这就是潜望镜——潜艇的‘眼睛’。它能让水下的潜艇看到水面上的情况。” （2）教师：“潜望镜为什么能让光‘拐弯’？它里面有什么秘密？今天我们就来探究——潜望镜与万花筒。” （3）板书课题：第3课 潜望镜与万花筒。 二、探究潜望镜的原理（约12分钟） 1.画示意图表达假设 （1）教师：“先不打开潜望镜看内部，请你根据已学的知识猜一猜：为什么可以通过潜望镜看到水面的情况？” （2）学生画出示意图，表达自己的假设。 （3）教师展示学生代表作品，引导学生关注：光从水面物体发出，经过怎样的路径进入人眼？ 2.引导学生逐步画图 （1）教师引导：“要看到水面的小船，光从小船出发要经过几个环节？” 小船反射的光 → 进入潜望镜上端 → 传到潜望镜下端 → 进入眼睛 （2）关键问题：“怎么让光改变方向？用什么元件？” 学生猜测：用镜子（光的反射） （3）引导学生画出两面镜子的位置和光路： 光从上端小孔进入，照到第一面镜子 → 反射到下方 光到达下方第二面镜子 → 再次反射，水平进入眼睛 （4）教师板书光路示意图。 3.设计实验验证 （1）教师：“你的假设对不对？我们用下面的材料来验证。” （2）出示材料：两面小镜子、小船模型、纸盒（或卡纸）。 （3）小组讨论实验设计： 怎样用两面镜子模拟潜望镜？ 怎样判断是否能看到小船？ （4）分组实验操作，尝试用两面镜子看到桌面下方的小船模型。 （5）成功的小组分享经验。 4.得出实验结论 （1）学生完成记录： 5.教师总结 （1）潜望镜里有两面平行且成45°角的镜子，光经过两次反射，使水下的人看到水面上的物体。 （2）板书：潜望镜——两面镜子 + 两次反射 = 改变光路。 三、动手制作——简易潜望镜（约8分钟） 1.讲解制作方法 （1）教师出示材料：硬纸盒（或卡纸）、两面小镜子、剪刀、胶带。 （2）制作步骤： ① 在硬纸盒上剪出两个平行的45°斜口（上下各一个，方向相对）。 ② 将两面小镜子分别插入斜口，镜面相对，确保平行。 ③ 固定镜子，用胶带密封。 ④ 测试：从下端的观察孔看，能否看到上方的物体。 （3）教师示范关键操作。 2.分组制作 （1）学生分组制作简易潜望镜。 （2）教师巡视指导，提醒：镜面必须平行且成45°角。 （3）制作完成后测试效果。 3.展示与改进 （1）各小组展示自己的潜望镜作品。 （2）交流：哪些小组的作品效果好？成功的关键是什么？ （3）学生回答：镜面要平行、角度要准确、密封要严实。 4.拓展思考 （1）教师提问：“想一想，你还可以设计出什么样的潜望镜？它能用在哪里？” （2）学生畅想：可弯折的潜望镜、可伸缩的潜望镜、用三面镜子的潜望镜…… （3）应用场景：观察高处、观察墙角、军事侦察、科学探险…… 四、探究万花筒的秘密（约12分钟） 1.观察导入 （1）教师出示万花筒实物，让学生轮流观察里面的图案。 （2）教师提问：“万花筒里为什么会有这么美丽的图案？它是怎么工作的？” 2.探究两面镜子的夹角与影像数量 （1）教师引导：“先从一个简单的问题开始——一面镜子可以照出1个影像，两面镜子可以照出多少个影像？” （2）学生猜测，然后实验验证： ① 竖立两面镜子，在中间放一个小物体（如彩色小球）。 ② 观察镜子里有多少个物体的影像。 ③ 改变两面镜子的夹角（180°、150°、120°、90°、60°……），观察影像数量的变化。 （3）学生分组实验，填写记录单： 3.两面镜子夹角 观察到的小球影像数量 180° ______个 150° ______个 120° ______个 90° ______个 60° ______个 0° ______个 （4）发现规律：夹角越小，影像数量越多。 （5）教师补充：两面镜子夹角为0°时（完全平行），影像无数个。 4.探究三面镜子的效果 （1）教师引导：“两面镜子已经很神奇了，如果把三面镜子围起来呢？” （2）分组实验：将三面镜子围成三角形，底边放彩色纸屑。 （3）学生从上方观察，看到镜像组成的美妙图案。 （4）将纸屑换成玻璃球、积木等物品，观察不同的效果。 5.揭示万花筒原理 （1）教师讲解：万花筒利用光的多次反射，将彩色纸屑的影像不断反射、组合，形成了对称、重复、不断变化的美丽图案。 （2）镜子夹角越小，反射次数越多，图案越复杂。 五、课堂总结与作业布置（约3分钟） 师生共同总结 （1）潜望镜利用两面镜子对光进行两次反射，改变光的传播方向。 （2）万花筒利用光的多次反射，形成美丽的对称图案。 （3）两面镜子夹角越小，反射次数越多，影像数量越多。 从潜艇观察的真实情境引入，激发学生对潜望镜的好奇心，明确探究目标。 通过“画图假设—设计验证—实验证明”的完整探究过程，让学生深入理解潜望镜的工作原理，培养科学探究能力。 通过动手制作，将理论知识转化为实践作品，加深对潜望镜原理的理解；拓展设计思维，培养创新意识。 从“两面镜子”到“三面镜子”，从“计数影像”到“观察图案”，让学生层层深入探究镜面反射的奇妙效果，最终理解万花筒的工作原理。 梳理本课核心知识，形成清晰的概念体系，同时渗透环保意识。 作业设计： 1. 基础作业（必做） ：向家人介绍：潜望镜里装了什么？光是怎么“拐弯”的？ 拓展作业（选做其一） ： 1　 制作一个简易万花筒，带到班级展示（材料：三面长方形镜子、硬纸筒、彩色纸屑、透明胶片）。 2　 查阅资料：潜望镜在日常生活中有哪些应用？写一段介绍文字。 板书设计： 第3课　潜望镜与万花筒 一、潜望镜的原理 两面镜子 + 两次反射 = 改变光路 光路：水面物体 → 上方镜子 → 下方镜子 → 人眼 二、简易潜望镜制作 关键：镜面平行 + 45°角 三、万花筒的秘密 两面镜子夹角与影像数量： 夹角越小 → 影像数量越多 原理：多次反射 → 对称图案 学科网（北京）股份有限公司 $