资源简介

主题六 光现象及其应用
第三节 学生实验：设计制作简易潜望镜 教学设计案例
课程内容 第三节 学生实验：设计制作简易潜望镜
课程类型 实验课 课时 1 学时
教材内容分析 本节主要让学生练习利用两个全反射棱镜、硬纸板、小刀、热熔胶等材料，设计制作简易潜望镜，发展操作技能、工匠精神、技术运用等物理学科核心素养。
学情分析 学生在初中学过利用平面镜制作简易潜望镜的原理，在中职阶段又学习了利用全反射棱镜制作简易潜望镜的原理。本次实验就是让学生实际动手操作，将理论转化为实践，锻炼工程思维，发展多种物理学科核心素养。
教学目标 1．进一步理解光的反射、折射和全反射规律，了解全反射棱镜在简易潜望镜中的应用。
2．运用比较方法，体会两种潜望镜的观察效果，增加对光的全反射特点的感性认识。在设计、制作过程中，增强工程思维能力。
3．通过制作两种类型的潜望镜，提升操作技能，增强技术运用、探究设计等核心素养。
4．通过实践操作与改进，增强工匠精神。通过与同学的分工与协作，增强合作交流的核心素养。
教学重点 利用光的反射定律、折射定律和全反射规律，设计制作两种简易潜望镜。通过分工协作，实施实验方案，实现实验目标。
教学难点 利用全反射棱镜设计制作简易潜望镜，合理分工，协调合作，顺利实现实验目标。
教学策略 让学生通过合作交流、分工协作，巩固运动与相互作用观念，提高实践操作技能和实验观察能力，增强工匠精神。
主要教法 启发、指导、巡视、监督
主要学法 动手实验操作、小组合作探究
教学资源 多媒体课件展示系统一套，（2个全反射棱镜、2个平面镜、小刀、硬纸板（或薄木板等）、热熔胶枪和热熔胶等）6套。
课堂实施
教学 环节 教学内容 教师活动 学生活动 设计意图
课前 准备 1. 运用全反射棱镜和平面镜制作潜望镜的光路图分别是怎样的？ 2. 制作时，首先要制作哪一部分？ 3. 制作的具体步骤有哪些？ 4. 本学习小组内准备如何分工？ 5. 除了教材中给出的材料，你认为还需要什么材料？ 1. 安排学生进行预习（阅读教材、观看老师提供的微课视频）。 2. 就学生提出的问题进行有针对性地备课，准备在课堂上学生讨论时给予指导。 对教材和教学视频进行学习和思考，并与同学讨论其中发现的问题，将疑问反馈给老师。 让学生通过课前自主学习，发现自己不理解的问题，准备到课堂上与同学讨论，与老师交流，解决疑问。
课堂 实施 新课引入 实验原理与方法： 本实验运用全反射棱镜和平面镜对光的反射规律，分别设计用两个全反射棱镜和用两个平面镜制作的简易潜望镜。 展示图片、提问： 两种潜望镜的光路图有什么不同？ 观察、思考、回答： 两种潜望镜的光路图相同，只是两种反光元件不同。 了解实验基本原理。
新课教学 各学习小组在组长的带领下，先分别讨论各人的设计，达成一致的意见，形成一套共同的设计方案。 组织学生分组探究实验。 讨论、设计 让学生统一执行一套设计方案。
由组长进行分工：如负责画光路图的；负责裁剪硬纸板的；负责测量或安装元件的；负责使用热熔胶粘合的；负责固定的；等。 巡视、指导、答疑、监督。 分工、协作、观察、实验。 让学生分工协作。
实验操作参考步骤： 1. 先在硬纸板上画出光路图。 2. 再用小刀将硬纸板按光路图裁切出一个平面。 3. 在该平面上安放元件，并调试其角度，使光能顺利通过。 4. 将元件固定。 5. 裁切并安装其他各部分的硬纸板，形成一个潜望镜。 巡视、指导、答疑、监督。 分工、协作、观察、实验。 指导学生分工协作，完成安装。
通过潜望镜进行观察，检验产品效果，是否达到设计的目的和要求。 如果通过潜望镜不能观察到前方的景物，则分析问题产生原因，并重新制作。 巡视、指导、答疑、监督。 观察、讨论、调整。 指导学生完善产品。
本小组成员通过观察，讨论两种潜望镜的观察效果有何不同？分析产生此差异的原因是什么？ 巡视、指导、答疑、监督。 观察、讨论。 引导学生了解光的反射与全反射的不同。
各小组之间进行交流，观察其他各小组的产品效果。 比较哪一小组制作的潜望镜效果最好？ 组织各组之间进行交流学习。检查、指导。 观察、讨论、介绍经验，取长补短，共同进步。 让学生对实验结果展开讨论。
实验任务完成后，老师保存好所需资料。 让学生整理实验仪器，将其恢复初始位置，摆放整齐，整理卫生。 拍下各小组的产品照片进行保存。 组织学生整理仪器，打扫卫生。 整理仪器，打扫卫生。 对学生进行养成教育。
自由讨论 回顾本实验过程，总结自己在本实验中的体验和收获等。准备将这些内容写入实验报告中。 组织学生自由讨论、反思提升。 巡视、答疑。 反思、提升，撰写实验报告等。 让学生反思其他更好的设计、制作方法。
归纳总结 教师总结各小组实验的完成情况，进行综合评价，给各组打出集体分。包括产品是否都制作成功，分工协作情况是否理想，操作技能是否得到增强等。 归纳总结本节实验情况。 倾听、反思 帮助学生巩固、反思、提高。
课后 提升 书面作业 撰写完整的实验报告，独立完成。
板书 设计 略。
评价 反馈 将学生在实验过程中讨论、分工、操作、计算、交流、合作等方面的表现，以及对其撰写实验报告的批改评语等及时反馈给学生。
教学 反思 反思本节课是否让学生通过自主学习进行了预习？实验前是否对每位学生的预习效果进行了检查？每个学习小组的分工是否合理，做到了人人都有任务？实验过程中学生的操作是否精细，是否有损坏实验仪器的现象？实验过程中是否对学生给予了及时的、有针对性的指导？每个学习小组是否全部顺利地完成了测量任务？每个学习小组是否全部正确地处理了数据，得出了正确的实验结果？学生的实验观察能力、操作技能是否得到加强？学生的合作意识、工匠精神是否得到加强？学生是否提出了创新性的问题或体现了创新精神？学生实验完毕，是否整理了仪器，打扫了环境卫生？
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