2.5 设计潜望镜 教学设计-2026-2027学年科学六年级上册教科版

该小学科学教学设计聚焦潜望镜的“之”形通道结构、两块平面镜平行45°摆放及光的两次反射原理，结合我国古代光反射应用知识。通过潜艇观测等情景图片导入，提问潜望镜作用与原理，引导学生联系光的反射知识，明确设计任务，搭建生活应用到科学原理的学习支架。 该资料以“原理探究→工程设计”为主线，特色在于让学生用简易纸盒模拟“之”形通道，实验调整平面镜角度自主发现45°平行摆放规律，培养科学思维与探究实践能力。融入《淮南万毕术》史料渗透文化自信，规范设计图标注培养工程素养。助力学生提升科学探究与实践能力，为教师提供可操作方案，提升教学效率。

2.5 设计潜望镜 【教学目标】 科学观念 1. 了解潜望镜的结构是“之”形通道、两块平面镜平行 45°摆放，利用光的两次反射原理工作； 2. 知道我国古代很早就掌握并利用光的反射原理。 科学思维 1. 能推理平面镜摆放角度与光的传播路线关系； 2. 能根据使用场景合理选择材料、优化设计方案，能看懂、绘制潜望镜结构设计图。 探究实践 1. 能小组合作确定设计方案，规范画出带尺寸、材质、部件名称的潜望镜设计图； 2. 能按教材要求探索平面镜摆放方法与角度，利用常见材料规划制作简易潜望镜。 态度责任 1. 感受潜望镜在国防、生活中的应用价值。 2. 养成严谨设计、合作探究、规范绘图的工程技术素养。 【教学重难点】 重点：探究潜望镜内部平面镜的摆放位置和角度；完成潜望镜方案设计与绘图。 难点：理解两块平面镜 45°平行摆放能让光两次反射、实现拐弯观察；规范绘制标注完整的设计图纸。 【教学准备】 PPT 课件、成品潜望镜、“ 之”形通道模型、小平面镜、长方体纸盒、剪刀、胶带、直尺、潜望镜设计记录单、《淮南万毕术》史料图片。 【教学过程】 教学环节 教学活动 聚焦：情景导入，明确问题 （5 分钟） 1. 出示潜艇、地下室观测、躲藏游戏观察等潜望镜应用图片，提问：你在哪里 见过潜望镜？它有什么作用？ 2. 追问：潜望镜最大的特点是不露头、不直接面对物体就能观察外界，它靠什么科学原理实现的？ 3. 出示本课学习任务：设想一个使用场景，利用光的反射知识设计一个简易潜望镜。明确制作要求：使用生活常见材料和工具、能清晰观察外界。 4. 揭示课题：《设计潜望镜》。 探索：实验模拟，建构概念 （15 分钟） 探索 1：探索潜望镜的摆放方法 1. 读资料，看图示，提问：古人是如何利用光的反射看见物体的？ 2. 出示潜望镜外形结构图，提问：潜望镜内部通道是什么形状？为什么要设计 成“之”字形？追问：光沿直线传播不能拐弯，“之”字形通道靠什么帮助光拐弯？ 探索：实验模拟，建构概念 （15 分钟） 3. 引导小组交流思考明白需要借助平面镜反射，让光两次拐弯。 4. 提出探究问题：在之字形通道两个转角处，怎样摆放平面镜才能看清物体？ 5. 指导学生用简易纸盒搭建模拟“ 之”形通道，为安放平面镜做准备，出示摆放提示：① 从通道一端能看到另一端物体；② 手电筒光能从一端射入，另一端顺 利射出。 6. 组织学生分组实验，尝试摆放平面镜，调整角度，直到能顺利观察。 探索 2：梳理记录，发现规律 1. 提问：两块镜子应该平放、竖放，还是倾斜摆放？两块镜子角度要一样吗？ 2. 追问：你发现平面镜要倾斜多少度摆放？两块镜子是什么位置关系？ 3. 指导学生在图纸上标出镜面位置、角度，用带箭头直线画出光的行进路线。 4. 小组交流探究得出：两块平面镜呈 45°角、互相平行摆放。 5. 指导学生在记录单标注镜面位置、角度，规范绘制两次反射的光路图。 探索 3：依据使用场景选择材料和工具 1. 出示不同使用场景：潜艇观察、游戏躲藏、观察小鱼、管道检修，提问：不同用途的潜望镜，选材需要考虑什么？ 2. 追问：制作外壳选什么材料？反光部件用什么材料？需要用到哪些工具？ 3. 引导学生结合生活实际，列举纸盒、平面镜、塑料筒、剪刀等材料工具。 探索 4：小组确定方案绘制设计图 1. 布置任务：小组讨论确定潜望镜使用场景、整体结构，画出完整设计图。 2. 提问：设计图上需要标注哪些内容？（用途、部件名称、尺寸、制作材质） 3. 巡视指导学生填写潜望镜设计记录单，规范绘图、完整标注，理清制作思路。 （欢迎加入·Q·Q·群：748285584交流科学、教学问题。） 研讨：交流方案，梳理原理 （10 分钟） 1. 组织全班交流：邀请小组展示设计图，提问：你们设计的潜望镜用途是什么？平面镜怎样摆放？为什么这样摆？ 2. 汇总核心原理。 3. 追问：如果两块镜子角度不相等、不平行，会出现什么问题？ 4. 回顾教材史料：介绍《淮南万毕术》“ 高悬大镜、置盆见四邻”，提问：古人这 种做法和潜望镜有什么相同道理？ 板书设计 习题设计 【教学反思】 本课遵循“原理探究→工程设计”的科学技术课流程。通过自主调试平面镜角度，学生直观悟出 45°平行摆放的要求，突破教学难点；设计图标注要求明确，培养学生规范的工程绘图能力。 融入古代光学史料，渗透传统文化与科技自信，落实态度责任目标。 少数学生设计图标注不完整、尺寸缺失，后续可提供标准设计图范例，强化绘图规范。 学科网（北京）股份有限公司 $