《3.潜望镜与万花筒》教学设计-2026-2027学年科学五年级上册苏教版

3.《潜望镜与万花筒》教学设计 核心概念：3.物质的运动与相互作用 跨学科概念：物质与能量、结构与功能 系统与模型、稳定与变化 内容要求: 3.3 ④知道来自光源的光或来自物体的反射光进入眼睛，能使人们看到光源或该物体。 3.3 ⑤知道光在空气中沿直线传播。 3.3 ⑥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。 教材分析： 本课是“光与色彩”单元的第3课，是光的反射原理的应用与拓展课。教材分为两部分：潜望镜和万花筒，都是利用光的反射原理制成的光学装置。潜望镜部分按照“问题引入→假设画图→实验验证→动手制作”的工程探究逻辑编排，从潜艇水下观察的真实情境引入，引导学生画出潜望镜工作原理示意图，设计实验验证，然后制作简易潜望镜。万花筒部分按照“观察现象→探究规律→动手制作”的逻辑编排，先观察两面镜子夹角变化时影像数量的变化规律，再探究三面镜子围成的万花筒原理，最后指导学生制作万花筒。本课将科学原理与工程制作相结合，既巩固了光的反射知识，又培养了学生的工程实践能力和创新意识。 学情分析： 五年级学生已经掌握了光的反射知识，知道光遇到镜子会改变传播方向，对潜望镜和万花筒有一定的好奇心，但对其内部结构和工作原理了解不多。学生具备一定的动手制作能力，但在精确调整镜子角度、理解多次反射的光路等方面存在困难。学生喜欢动手制作活动，但容易只关注制作过程，缺少对原理的深入思考。教学中应采用"观察—探究—制作"的流程，让学生在动手实践中理解科学原理，同时培养工程思维和创新能力。 学习目标： 1.科学观念：知道潜望镜和万花筒是利用光的反射原理制成的，了解光的反射在其中的具体应用；认识潜望镜、万花筒的基本结构，知道结构与功能的关系；了解光的反射在生活中的更多应用，感受科学技术与生活的联系。 2.科学思维：能通过观察潜望镜、万花筒的结构，推理其工作原理，培养逻辑推理能力；能分析潜望镜、万花筒结构差异与功能不同的关联，建立"结构决定功能"的认知。 3.探究实践：能动手制作简易潜望镜和万花筒，规范操作并观察其工作效果；能通过调试制作的装置，发现问题并尝试改进，提升动手探究能力。 4.态度责任：保持对潜望镜、万花筒的探究兴趣，乐于参与动手制作和合作交流；体会科学原理的应用价值，激发创新意识，愿意尝试用所学知识制作简单科技作品。 重点与难点： 重点：认识潜望镜、万花筒的结构，理解其利用光的反射原理工作的过程。 难点：制作简易潜望镜时，调整两面镜子的角度，使其能正常观察；理解万花筒中图案变化的原因。 教法与学法 教法：情境导入法、探究法、演示法、小组合作法 学法：自主探究、动手制作、合作学习 教学准备： 教师准备：教学课件、成品潜望镜、成品万花筒、潜望镜结构示意图、万花筒结构示意图、手电筒、小镜子、硬纸板、剪刀、胶带、彩纸、透明塑料膜、彩色碎玻璃/彩珠。 学生准备：硬纸盒、小镜子、剪刀、胶带、三面小镜子、彩色纸屑、透明塑料膜、硬纸板、制作材料包、实验记录单。 教学过程： 教学环节 教学活动 设计意图 创设情境 发现思维 1.播放视频：潜艇在水下航行，观察员通过潜望镜观察水面情况。 2.提问：潜艇在水下航行，为什么观察员能通过潜望镜看到水面上的情况？潜望镜里面有什么秘密？ 3.学生猜测交流。 4.出示成品万花筒，让学生转动观察：万花筒里的图案为什么千变万化？ 5.揭示课题：《潜望镜与万花筒》 从真实的军事应用情境引入，激发学生的好奇心和探究欲。 提出问题，引导学生思考潜望镜的工作原理。 万花筒的美丽图案吸引学生兴趣，引发探究欲望。 探究活动 发展思维 活动一：探究潜望镜的秘密 1.提出问题：为什么可以通过潜望镜看到水面上的情况？ 2.画出假设：请你在记录单上画出示意图，表达你对潜望镜工作原理的假设。 3.设计实验：利用镜子、小船模型等材料，设计实验验证你的假设。 4.学生分组实验验证，教师巡视指导。 5.汇报交流：实验结果是什么？你得出了什么结论？ 6.教师总结：潜望镜里有两面平行放置的镜子，光线经过两次反射后进入人的眼睛，所以能看到水面上的情况。 活动二：制作简易潜望镜 1.教师演示制作步骤： （1）在长方体盒子的底面和上侧面各剪掉一个正方形。 （2）在硬纸盒两端剪两个平行的斜口； （3）将两面镜子分别插入斜口中，镜面相对； （4）用胶带固定镜子，调整角度。 2.学生分组制作，教师巡视指导，提醒注意安全使用剪刀。 3.测试调整：用制作好的潜望镜观察物体，调整镜子角度直到能清晰看到。 4.展示交流：各小组展示制作的潜望镜，分享制作中的发现和问题。 活动三：探究万花筒的秘密 1.观察万花筒：学生观察成品万花筒，看看里面有什么图案。 2.探究两面镜子的影像数量： （1）竖立两面镜子，改变它们的夹角，观察并记录镜子里物体影像的数量。 （2）学生实验，记录不同角度（180°、150°、120°、90°、60°、30°）时的影像数量。 （3）汇报发现：镜子夹角越小，影像数量越多。 3.探究三面镜子的效果： （1）用三面镜子将彩色纸屑围起来，从上面观察彩屑在镜子里的影像。 （2）提问：你看到了什么？为什么万花筒里的图案千变万化？ （3）总结：万花筒里有三面镜子围成三角形，光线在镜子之间多次反射，形成了千变万化的图案。 先提出问题，再让学生画图假设，培养科学猜想和建模能力。 设计实验验证假设，体现探究式学习。 汇报交流，培养表达能力和思维能力。 教师示范制作步骤，降低制作难度。 学生动手制作，培养工程实践能力和动手能力。 调试改进，培养问题解决能力。 展示交流，分享成果，增强成就感。 探究两面镜子夹角与影像数量的关系，培养定量观察和数据记录能力。 探究三面镜子效果，理解万花筒多次反射的原理。 动手制作，巩固知识，培养实践能力。 欣赏美丽图案，感受光学与美学的结合。 应用新知提升思维 活动五：拓展思考 1.说一说：生活中还有哪些地方利用了光的反射？（汽车反光镜、医生额镜、光纤通信、太阳能热水器等） 2.想一想：潜望镜除了用在潜艇上，还能用在哪里？（拐弯处的反光镜、医生用的额镜、地下车库的转角镜等） 3.拓展思考：如果潜望镜的一面镜子脏了，还能看清吗？为什么？ 4.创新设计：你能设计一个利用光的反射的小发明吗？画出你的设计图。 5.全课总结，学生畅谈收获。 联系生活实际，拓展学生视野，感受科学技术的广泛应用。 举一反三，培养知识迁移能力。 拓展思考，深化对反射原理的理解。 创新设计，培养创新意识和工程思维。 课堂练习 1.潜望镜是利用________原理制成的，里面至少需要________面镜子。 2.万花筒里千变万化的图案是因为光的________次反射形成的。 3.两面镜子的夹角越小，看到的影像数量越________（多/少）。 4.潜望镜利用了光的（ ） A. 一次反射 B. 两次反射 C. 多次反射 D. 色散 5. 下列物品中，利用光的反射原理工作的是（ ） A. 放大镜 B. 近视眼镜 C. 汽车反光镜 D. 三棱镜 板书设计 第3课 潜望镜与万花筒 核心原理：光的反射 潜望镜：两面45°镜子→光两次反射→改变传播方向 万花筒：三面镜子→光多次反射→对称图案（可变化） 制作关键：镜子角度合适、固定牢固 教学反思 学科网（北京）股份有限公司 $