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两次光反射原理，通过潜艇观察水面视频导入，连接学生已掌握的光的反射知识，搭建从科学原理到工程设计的学习支架。 特色在于融合《淮南万毕术》古代智慧增强文化自信，通过猜想验证确定镜片45°角培养科学思维，完整工程设计流程提升探究实践能力。学生小组设计方案并画图，教师提供模型与材料支持，助力原理转化实践，提升教学效率。

5 设计潜望镜 课型 技术与工程实践课 课时 1 学情分析 通过前面的学习，学生已掌握光的反射原理，知道平面镜可以反射光线，改变光的传播方向，生活中对潜望镜（潜艇、游戏场景）有感性认知，但对其结构、光路原理缺乏系统理解，也缺乏工程设计的实践经验。学生对动手设计兴趣浓厚，但在镜片角度确定、材料选择、光路验证方面需要教师引导，需通过情境任务驱动，帮助学生将科学原理转化为工程设计方案。 核心素养目标 科学观念 1. 知道潜望镜利用光的反射原理工作，了解其“两次反射”的光路特点。 2. 了解潜望镜的结构和用途，体会科学原理在技术中的应用。 科学思维 1. 通过分析潜望镜的光路，推理镜片的摆放角度，形成基于科学原理的设计思路。 2. 能根据使用场景，设计合理的潜望镜方案，培养工程设计思维。 探究实践 1. 能探索潜望镜镜片的摆放方法，画出光的反射路径示意图。 2. 能结合使用场景，选择合适材料，完成潜望镜的设计方案并填写记录单。 态度责任 1. 体会《淮南万毕术》中古代类似装置的智慧，增强文化自信。 2. 养成严谨的工程设计态度，体会科学技术与生活的紧密联系。 教学重难点 重点 理解潜望镜的工作原理，设计合理的潜望镜方案。 难点 确定镜片的摆放角度，确保两次反射的光路正确，画出清晰的光路图。 教学准备 教师准备 教学课件、潜望镜模型、PVC 管、卡纸、平面镜等。 学生准备 课前收集潜望镜的用途资料。 教学过程 师生活动指导 设计意图 一、聚焦 （3分钟） 1. 课件展示潜艇在水下观察水面的视频，提问：“潜艇里的士兵是怎样看到水面上的情况的？潜望镜是怎样工作的？” 2. 学生自由发言，教师引导：“潜望镜能让光‘拐两次弯’，这背后是光的反射原理，今天我们就一起来设计潜望镜。”（板书课题：设计潜 望镜） 用真实场景引发问题，激发学生对潜望镜原理和设计的探究兴趣，自然导入课题。 二、探索 （30分钟） 活动一：认识潜望镜的用途与原理 1. 课件展示潜望镜的用途：潜艇观察、科研观察、生活中的游戏、检查下水道等，提问：“这些场景中，潜望镜有什么共同特点？” 2. 明确制作潜望镜的任务和讲解相关要求。 3. 介绍我国古代关于“潜望镜”的运用。 4. 出示潜望镜模型，引导学生观察结构：“潜望镜有什么特点？光需要拐几次弯？” （预设：学生发现“之”形通道，需要两次反射。） 活动二：探索镜片的摆放方法 1. 教师引导：“光沿直线传播，要让它在‘之’形通道里拐两次弯，镜片该怎么放？” 2. 学生小组讨论，提出猜想，教师演示：在 “之” 形通道的两个转角处，平面镜与通道壁成 45°角摆放。 3. 学生分组验证：用手电筒照射通道一端，观察光是否能从另一端射出，画出光的反射路径示意图。 4. 教师总结：潜望镜利用两次反射，镜片与通道呈45°角，光的传播路径是“物体→第一次反射→第二次反射→眼睛”。 活动三：完成潜望镜设计方案 1. 教师出示设计要求：明确用途、选择材料、画出设计图、标注部件。 2. 学生结合使用场景（如观察水下、躲猫猫游戏），小组合作设计潜望镜，填写“潜望镜设计”记录单。 3. 教师巡视指导，帮助学生调整镜片角度和材料选择，确保光路合理。 通过用途和历史资料，让学生理解潜望镜的功能和原理背景，为后续设计作铺垫。 通过猜想、验证和画图，让学生掌握潜望镜镜片的摆放角度和光路原理，培养基于证据的设计思维。 通过完整的工程设计流程，让学生将科学原理转化为可操作的设计方案，培养工程实践能力。 三、研讨 （7分钟） 1. 你的潜望镜设计中，镜片是怎么摆放的？为什么要这样放？ （引导学生说出 45°角的作用，确保两次反射光路正确） 2. 你选择了哪些材料？这些材料有什么优点？ 板书设计 设计潜望镜 任务 设计方案 设计要点：明确用途→选材料→画设计图 原理：两次光的反射 【教学反思】 本课通过情境导入、原理探究、方案设计和研讨互评推进教学，学生能理解潜望镜的两次反射原理，多数小组能画出合理的光路图。部分学生对镜片45°角的理解不够深入，需通过实物模型进一步演示。整体达成教学目标，学生体会到了科学原理在工程设计中的应用，对后续制作环节表现出浓厚兴趣。 学科网（北京）股份有限公司 $