3潜望镜与万花筒( 教学设计）-2026-2027学年苏教版五年级科学上册

该小学科学教学设计聚焦《光与色彩》单元中光的多次反射原理，通过潜水艇视频导入潜望镜，承接前两课光的直线传播和单次反射知识，借助画图建模、模拟实验等学习支架，引导学生理解潜望镜和万花筒的工作原理。 此资料以STEM理念构建“科学原理-技术实践”闭环，科学思维上通过画光路图、归纳镜子夹角与成像数量规律培养建模与推理能力，探究实践中让学生制作潜望镜调试45°镜面、用三面镜子围彩屑观察图案变化，既提升学生动手与严谨习惯，又为教师提供清晰实验流程和跨学科教学支持。

教学设计Ｉ五年级上册第一单元《光与色彩》 3. 潜望镜与万花筒 【教材分析】 《潜望镜与万花筒》是苏教版教材五年级上册《光与色彩》单元的第3课,属于光的反射原理的综合应用课。本课承接前两课 “光沿直线传播”“光的反射” 基础知识，把光的单次反射拓展到光的多次反射，实现从光学理论走向工程实践的过渡，是单元知识落地的关键课时。本课分为两个模块。模块一：潜望镜的原理与制作。引导学生对潜望镜看到水面的原理作出假设并进行实验验证；制作简易潜望镜，构想潜望镜的其他设计方案。模块二：万花筒中的多重反射。观察万花筒图案，改变两面镜子的夹角探究影像变化规律；用三面镜子围彩屑研究万花筒图案千变万化的原因；设计并制作万花筒。本课的实践探究，也为下一课七色光的学习做好思维铺垫，体现 “科学原理→技术产品” 的 STEM思想，落实新课标 “探究实践”“结构与功能” 跨学科概念. 【学情分析】 五年级学生见过万花筒，在影视中听说过潜望镜，对动手制作类活动兴趣浓厚；已经掌握光沿直线传播、光的单次反射，具备基础实验、手工操作能力。 但是学生对于连续多次反射的光路比较抽象，很难在头脑想象光线连续反射路径；动手制作中容易出现镜子角度偏移、固定不稳，导致装置无法正常观察；不容易自主发现 “镜面夹角大小和成像多少” 之间的关系，需要教材实验支架、教师直观演示来突破难点学科网。教材设计画图建模、模拟实验、动手调试等活动，正好匹配学生认知，降低抽象光路理解难度。 【教学目标】 科学观念：认识光在传播过程中遇到镜子会发生发射；理解潜望镜和万花筒都是利用光的多次反射工作的。 科学思维：能画出潜望镜光线路径示意图，对工作原理做出假设； 通过镜子夹角与成像数量的实验，归纳成像规律，推理万花筒成像原因，发展推理、建模能力。 　　探究实践：能利用材料完成潜望镜模拟实验，动手制作简易潜望镜，会调试镜面角度解决成像故障； 会开展镜子夹角成像对比观察，能尝试课后独立制作万花筒。 　　态度责任：感受光学知识在技术上的应用价值，乐于动手制作光学作品，体会科学带来的乐趣，培养细致严谨的制作习惯学科网。 【重点与难点】 重点：理解潜望镜、万花筒利用光的多次反射工作的原理；完成简易潜望镜制作。 难点：理解潜望镜完整光路；制作时准确调整两块平面镜 45° 平行摆放；理解万花筒中多面镜子反复反射形成多变图案的原因。 【教学准备】 教师材料：PPT 学生材料：若干大小适宜的平面镜、光屏、万花筒、手电筒、长方形硬纸盒（如牙膏盒）等。 【教学用时】1 课时。 【教学过程】 　　模块一：潜望镜的原理与制作 1．同学们，我国的军事实力现在实力已经非常厉害了，其中海军的装备中有一种能够潜入水底的武器特别厉害！你知道是什么吗？我们一起来见识一下秘密武器的威力吧！观看视频。 2.潜水艇啊，它要想保护自己，打击敌人，就得沉到水里面。但是呢，这样做看不到水面上的情况。要想看到水面上情况，就得浮到水面上。但是呢，又会被敌人发现，那怎么办呢？（潜望镜）那你见过潜望镜吗？你知道他的构造吗？我们的眼睛又不会拐弯，在水底怎么就能看到水面的情况呢？ 3.潜望镜为什么能够看到海面的情况呢？要画个设计图，我们看能不能实现这个效果?我们要想看到海面的情况，你觉得需要什么材料呢？（镜子） 学生设计光路图，潜望镜是如何看到水面上情况的？学生交流，讨论。 　　4.大家的想法真是不错！那我们就来试试吧！直接拿两面镜子测试，大家觉得是不是有问题呀？时间有限，老师给你们做了一个这样的支架，跟你们有什么不同啊？呃，没有什么不同，那基本上都是一样的。如果你把支架全拆掉，就是你们这个，你们这个过程。但如果你把它摆到架子里面去，它就能实现功能，这就是一个简易潜望镜。大家一起尝试一下吧！ 5.学生制作简易潜望镜，并测试。大家都看到光点了吗？非常棒！你们都已经成功了.那谁能来说说这个光在潜望镜中是如何行走的呢？（经过第一面镜子，反射到第二面镜子，最后到我们的眼睛里。）看图说行走路线图。你看到这个行走路线图了吗？想不想看一看，大家是否一目了然？教师台上演示，利用激光笔演示光的行进路线。 　　6.小结：其实，我们刚才在实现潜望这个功能。只是改变了光行走的路线，原来看不见，现在变成能看见。也就是说，我们可以让光行进的路线发生改变。那么能不能改变的更多呢？如果让光不止反射两次，而是在镜子之间不停的反射，会发生什么现象呢？我们前面不就是改变了两次吗？如果你让它在镜子之间不停的反射，会发生什么呢？ 模块二：探究万花筒的秘密 　　1.出示一面镜子，让学生研究，看看你有什么发现？（能成像，左右相反等等） 2.出示两面镜子，让学生研究，看看你又有什么发现？（成的像多了）学生如果将两面镜子直立在一起，引导学生找到规律。相机出示实验记录单。 镜子的夹角 180º 150º 120º 90º 60º 30º 影像数量 3.感兴趣的同学可以尝试用三面镜子来试试，能够成多少像呢？ 　　4.刚才同学们将三面镜子直立起来看到了好多的像，是不是像？（万花筒） 　　5.请大家仔细观察万花筒里的图案，你有什么发现？用三面镜子将彩色纸屑围起来，再观察。将彩色纸屑换成其他物品，你又有什么发现？ 6.观察了这么多，你能解释为什么万花筒里的图案千变万化？ 7.总结延伸拓展 如果你有这些材料，能否自己设计并制作一个万花筒？ 板书设计： 　　多次反射 　　 多个影像 　　 对称图案 丹阳市珥陵中心小学　蔡志龙 学科网（北京）股份有限公司 $