2.5设计潜望镜（教学设计）-2026-2027学年六年级上册科学教科版

该小学科学教学设计聚焦光的反射原理及潜望镜设计，通过潜望镜观察小动物的生活情景导入，结合视频资料介绍其在科研和国防中的用途，前承光的反射知识，后为制作潜望镜铺垫，以观察拆卸、仿做“之”形通道等为支架引导学生理解原理。 该资料以探究实践和科学思维为特色，通过拆卸潜望镜、仿做“之”形通道等活动让学生自主发现平面镜平行且45度摆放规律，结合使用场景选材并绘制标注材料尺寸的设计图，体现工程设计流程，培养学生探究能力和创新思维，为教师提供清晰教学步骤与评价工具。

《设计潜望镜》教学设计 【教材简析】 本课是本单元的第 5 课，对应科学课程标准 5～6 年级学习内容“3.3 声音与光的传播特点 ”中的第六点“知道光遇到物体会发生反射现象，光的传播方向会发生改变 ”和“ 12.2 技术、工程与社会 ”中的第三点“知道技术对提高生产效率或工作效率的影响，举例说明应用适当技术可以提高生产效率或工作效率，应用所学科学原理设计并制作出可以提高效率的作品 ”。本课是在学生学习了光的反射内容的基础上，运用所学知识，设计一个光学仪器，并为下一课的制作做好准备。设计与物化是工程活动的重要环节，引导学生利用科学知识去设计制作潜望镜，能帮助学生更深入地理解光的反射原理，体会科学、技术、工程之间的相互促进关系。 本课安排了明确任务和设计方案两部分的内容。在明确任务环节，在学生了解潜望镜用途的基础上提出本课任务：设想一个潜望镜的使用场景，设计并制作一个潜望镜。在设计方案环节，教科书分四步引导学生设计潜望镜，分别是观察与仿做、画原理图、选材、画设计图。通过观察与仿做，学生初步了解潜望镜的基本结构和原理；画原理图则是为了进一步明确潜望镜的工作原理；然后，根据自制潜望镜的使用场景选择材料；最后，引导学生画出潜望镜的设计图，并要求学生在设计图上标出选材和材质，为下一课制作潜望镜做好充分的准备。 【学生分析】 大部分六年级学生在生活中就听说过潜望镜这个工具，少部分学生使用过，但他们对潜望镜的认识大多停留在表层，如隐约知道潜望镜里有平面镜，对潜望镜的具体原理则认识不清。本课需要教师给学生充分的时间去观察潜望镜，自主发现潜望镜的工作原理，尝试仿照做一个“之 ”形通道，在此基础上，再引导学生根据潜望镜的使用场景去选材、画设计图。 【教学目标】 科学观念目标 通过观察潜望镜内部结构，知道潜望镜利用了光的反射原理。 科学思维目标 1 学科网（北京）股份有限公司 1.会分析光在潜望镜中的行进路径。 2.能利用光的反射原理，运用发散思维，设计一个潜望镜。 3.能进行初步的创意设计，并利用多种方法表达自己的创意。 探究实践目标 1.在设计潜望镜时，能制订计划、安排制作进程。 2.具有初步的构思、设计、实施、验证与改进的能力。 态度责任目标 在探究过程中，能乐于与他人进行沟通交流。 【教学重难点】 重点：能设想一个潜望镜的使用场景，并利用光的反射知识设计一个潜望镜。难点：在认识潜望镜原理的基础上，独立画出比较完善的潜望镜设计图。 【教学准备】 学生：潜望镜（可拆卸）、长方体纸盒、剪刀、平面镜、手电筒、直尺、铅笔、“潜望镜设计 ”记录单等。 教师：介绍潜望镜用途的相关资料。 【教学过程】 一、情境 1.教师组织：展示使用潜望镜在水中观察小动物的情景。 2.教师提问：观察小动物的工具是什么，你对这个工具有了解吗？ 3.学生回答：学生根据生活经验进行回答。 预设：学生可能会说出这个工具是潜望镜，有部分学生会提到潜望镜里面有平面镜，还有部分学生可能有过使用潜望镜的经历。 4.呈现资料：教师播放潜望镜的相关视频资料，带着学生一起了解潜望镜在科学研究和国防建设上的用途。 5. 引入课题：潜望镜在生活中也有着非常重要的作用，这节课我们就来设计一个潜望镜。 设计意图：通过一个生活中使用潜望镜的情景，建立学习与生活之间的联系，同时也让学生对潜望镜有初步的了解。再结合潜望镜在科学研究和国防建设方面的应用，让学生知道设计制作潜望镜是一次非常有意义的探究学习，以激发学习 2 学科网（北京）股份有限公司 动机。 二、任务 1.教师提问：生活中，哪些场景可能会用到潜望镜呢？ 2.学生活动：阅读教科书中列举的四种潜望镜的使用场景，同时分享在生活中可能会用到潜望镜的情况。 3.教师引导：教师结合教科书上“资料 ”的内容，使学生了解我国古代就有利用两面平面镜观察四周情况的历史，这就是潜望镜的雏形。 4.提出任务：请你设想一个潜望镜的使用场景，利用光的知识设计并制作一个潜望镜。 5. 明确要求：教师通过课件呈现具体的要求，如“要用常见的材料和工具 ” “要能观察清楚 ”等。 设计意图：在设计潜望镜时，确定使用场景是至关重要的一步，它直接影响潜望镜的选材。所以在确认任务环节，要让学生先确定自己设计的潜望镜的使用场景，再开始设计，这也是跨学科概念“结构与功能 ”的体现。 三、设计方案 活动一：探索平面镜摆放的方法 1.教师组织：给每个小组一个方便拆卸的潜望镜，再给每个小组提供两个纸盒以及剪刀、平面镜等物品。请学生边观察，边仿照做一个“之 ”形通道，要求从通道的一端能看到另一端的物体。 2.学生活动：学生尝试拆卸潜望镜，发现潜望镜内有两块平面镜。然后仿照做“之 ”形通道，放入两块平面镜，测试能否实现“潜望 ”的功能。 此时教师需到小组内巡视，适当引导学生从光的反射角度去思考潜望镜的工作原理，让学生在小组讨论中发现两块平面镜是让光拐弯的。 3.教师组织：邀请学生展示自己的“之 ”形通道，说说如何实现其功能。 4.学生分享：学生发现要从“之 ”形通道的一端看到另一端的物体，两块平面镜的摆放是有要求的，即两块平面镜要对向且平行，倾斜角度是 45 度。 设计意图：这一步是引导学生探究潜望镜的基本原理，这是设计潜望镜前非常关键的一步。仿照做一个“之 ”形通道，既有利于学生发现潜望镜是利用光的反射原理，也为接下来画潜望镜原理图奠定基础。 3 学科网（北京）股份有限公司 活动二：画原理图 1.教师组织：请学生在“平面镜的摆放 ”记录单上标注平面镜的摆放情况，说一说这样摆放的理由，并用直线和箭头标出光的行进路线。 2.学生活动：在记录单上标出两块平面镜的摆放位置和角度，阐述理由，并画出光的行进路线。 设计意图：让学生动手标注平面镜的摆放和光的行进路线，使学生更加明确潜望镜的工作原理。 活动三：选材 1.教师组织：请学生思考潜望镜的选材。特别提醒学生，使用场景不同，潜望镜的选材也有所不同。 2.学生活动：小组内先说一说自己要制作的潜望镜的使用场景，再分享自己打算选择什么材料进行制作。 设计意图：让学生在讨论潜望镜选材的过程中明确选材会影响潜望镜的功能。 活动四：画设计图 1.教师组织：请学生画出潜望镜的设计图，引导学生标明潜望镜的使用场景（即用途）、制作材料和制作工具，强调这是画设计图的前提。 2.学生活动：学生画设计图，标出零部件的名称和它们的大小与材质，然后在小组内相互讨论，相互完善。 3.教师组织：请学生根据自己的设计图，在课后寻找相应的材料，下一课的时候带过来，一起制作潜望镜。 设计意图：为了制作潜望镜，学生要先画出潜望镜的设计图，同时标出零部件的名称、大小和材质，这样在制作潜望镜时才更有方向。同时，有了设计图才方便学生在课后寻找合适的材料，为下一课制作潜望镜做好充分的准备。 【相关练习】 一、判断题 1.潜望镜利用了光的反射原理。 ( ) 答案： √ 2.设计潜望镜时，不需要明确潜望镜的使用场景。 ( ) 答案： × 4 学科网（北京）股份有限公司 解析：设计潜望镜时，明确使用场景非常关键，关系到潜望镜的选材，是必不可少的一步。 3.潜望镜中有两块平面镜，两块平面镜相互平行，且倾斜角度是 45 度。( )答案： √ 二、设计 下图是一位同学的潜望镜设计图，请你说一说这个设计图还存在什么问题，然后补充。 答案：（答案不唯一，合理即可）没有标出制作潜望镜的材料，没有标明潜望镜的尺寸…… 【板书设计】 设计潜望镜 光在潜望镜中经过两次反射，然后进入我们的眼睛。 【相关表单】 “平面镜的摆放 ”记录单 5 学科网（北京）股份有限公司 课堂学习评价单 评价维度 评价内容 能做到的打“ √ ” 科学观念 我通过观察潜望镜内部结构，知道潜望镜利用 了光的反射原理 科学思维 我能利用光的反射原理设计潜望镜并画出设 计图 探究实践 我能根据自己的设计图，准备好相应的材料和 工具 态度责任 我在小组合作中，主动帮助他人并乐于分享自 己的观点，起到积极作用 6 学科网（北京）股份有限公司 $