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2.5 设计潜望镜
课题 设计潜望镜 课型 新授课
课时 1 课时 年级 六年级
教材 教科版《科学》
六年级上册
第二单元光
第5课 学科 科学
使用说明 本导学案请在课前预习、课堂探究、课后反思时自主完成
一、学习目标
1. 我知道潜望镜是利用光的反射原理制成的，了解潜望镜在生活中的多种用途。
2. 我能根据潜望镜原理设计制作方案，画出设计图并标出平面镜位置和光的传播路线。
3. 我能关注我国古代对光反射原理的认识和应用，激发民族自豪感和探究兴趣。
二、学习重难点
【重点】通过探索平面镜摆放方法，理解潜望镜利用光的反射让光“拐弯”的原理。
【难点】能正确画出两块平面镜成45°角时光的反射路线，完成潜望镜设计图。
三、课前预习（我先行）
1. 请学生说说预习中了解到的潜望镜用途。
2. 想一想：本课研究什么问题？
我的记录：______________________________________________________
我的发现：__________________________________________________________
四、课堂探究
活动一　明确任务与要求
1.聚焦：潜望镜是一种可以让光拐弯的装置，可以让原本看不到的物体被看到。
2.任务：出示教材第57页内容，引导学生认识多种潜望镜使用场景，阅读资料。
组织学生说一说：潜望镜可以用在哪些地方？
【预设回答】玩躲藏游戏时可以用它观察小伙伴的情况；潜水员可以用它观察水面上的情况；可以用它细致地观察小金鱼进食；技术人员可以用它来检查下水道中的故障。
讲解课本第51页资料：汉代初年成书的《淮南万毕术》记载“取大镜高悬，置水盆于下，则见四邻矣”，说明我国人民至少在公元前2世纪已经掌握了镜面反射的原理并加以利用。
出示制作要求：利用生活中常见的材料；使用生活中常见的工具；能清楚地观察目标物品或现象。
【思考】“古代的水盆和大镜子，跟今天的潜望镜有什么相同的地方？”引导学生发现都是利用平面镜组合让光拐弯。
小结：潜望镜用途广泛，我国古代很早就懂得利用光的反射。
【预设回答】观察教材图片，认识多种潜望镜使用场景，阅读资料。；生1：玩躲藏游戏时可以用它观察小伙伴。生2：可以检查下水道中的故障。；阅读《淮南万毕术》资料，感受我国古代对光的反射的认识和应用。；生：古代的镜子和水盆也是利用平面镜让光拐弯，和潜望镜道理一样。；齐读制作要求，明确设计任务的标准。
【发现】潜望镜在科研、国防和生活中有很多用途；我国至少在公元前2世纪已掌握镜面反射原理并加以利用。
活动二　探索平面镜摆放的方法
1.任务：指导学生观察潜望镜的外形，仿照做一个“之”形通道。
出示“之”形通道模型，提问：怎样在两个转角处摆放平面镜？学生猜测。
学生分组活动，教师根据教材第58页的提示进行讲解。
讲解确定平面镜摆放位置和角度的方法：一是从通道一端能看到另一端的物体；二是手电筒的光能从通道一端射入后，从另一端顺利射出。
巡视指导，提示学生利用平面镜，光可以反射，就可以实现拐弯。
组织学生汇报并演示：怎样摆放平面镜最合适。
【预设回答】两个转角处各放一面平面镜，光拐两次弯就通过了通道。
【思考】“为什么放两面镜子就够了？一面行不行？”引导学生发现“之”形通道要拐两次弯。
【易错点】学生容易把平面镜摆成竖直或水平以外的角度，提示先让光沿通道直线走，在转角处调整镜面把光“接住”再反射出去。
小结：在两个转角处各摆放一面平面镜，光经过两次反射就能通过“之”形通道。
【预设回答】观察潜望镜外形，仿照制作“之”形通道。；猜测平面镜的摆放方法。；分组探索：在两个转角处摆放平面镜，用眼睛从一端观察，再用手电筒检验光能否从另一端射出。；生1：每个转角放一面镜子，光就拐两次弯。；生2：从通道一端能看到另一端的物体，光也能顺利射出，就说明摆对了。；汇报演示本组的摆放方法。
【发现】在“之”形通道两个转角处各摆放一面平面镜，光经过两次反射可以从通道一端到达另一端。
活动三　标出平面镜位置和光的路线
1.任务：教师要求学生在设计图中标出平面镜的摆放位置和角度（45°），说明摆放理由。
提问：平面镜摆放成什么角度？
【预设回答】平面镜要和水平方向成45°角。
学生独立尝试画图，用直线和箭头标出光的行进路线，教师巡视指导。
组织展示交流：投影学生画的光路图，组织评议。
【思考】“光从上面射到第一面镜子后往哪边走？射到第二面镜子后又往哪边走？”引导学生完整画出两段反射路线。
【易错点】学生画光路时容易漏画箭头或漏掉第二面镜子的反射，提醒每段光线都要画箭头，光要经过两次反射才到达眼睛。
小结：两块平面镜成45°角平行放置，光经过两次反射就从上面“拐”到下面，进入我们的眼睛。
【预设回答】在设计图中标出两块平面镜的位置和45°角，说明摆放理由。；生：两面镜子都和水平方向成45°角，平行放置。；独立用直线和箭头画出光的行进路线：上面→第一面镜→向下→第二面镜→眼睛。；展示交流，互相评议光路图是否正确、完整。
平面镜位置与角度 我的光路图
上面转角处：45°
下面转角处：45°
【发现】潜望镜两块平面镜成45°角平行放置；光经两次反射改变方向，行进路线可用带箭头的直线表示。
活动四　选择材料工具，绘制设计图
1.任务：教师引导学生根据潜望镜使用场景，合理选择材料和工具。
提问：不同用处的潜望镜要用不同的材料吗？
【预设回答】观察水下景物的可以用防水的材料；观察小金鱼进食的可以用透明材料。
教师分发材料清单，小组讨论确定潜望镜的用途、制作材料、制作工具，完成记录单。
组织学生画出潜望镜设计图，提醒标出零部件的名称和它们的大小与材质。
组织小组展示，全班评价：平面镜角度是否正确？材料是否合适？是否标明了名称、大小与材质？
【预设回答】我们设计的潜望镜用来观察走廊拐角，镜片成45°角，用纸盒和镜片做。
【思考】“平面镜装反了会怎样？”引导学生思考镜面朝向对光路的影响。
【易错点】学生设计图容易只画外盒不标内部镜子，提醒必须画出两面镜子的位置、角度和光的路线。
小结：设计方案要说明用途、材料、工具，还要画出内部结构和光路。
【预设回答】根据使用场景讨论并选择合适的材料和工具。；生：不同用处的潜望镜要用不同的材料。；小组讨论确定用途、材料、工具，完成潜望镜设计记录单。；画出潜望镜设计图，标出零部件名称、大小与材质，画出光路。；小组展示，参与全班评价。
潜望镜用途 设计图 制作材料 制作工具
【发现】设计潜望镜要明确用途，合理选择材料和工具；设计图应标出零部件名称、大小、材质和平面镜角度。
活动五　研讨交流
1.任务：组织研讨问题1：潜望镜为什么能让处在低处的人看到高处的物体？
【预设回答】因为潜望镜里有两块成45°角平行放置的平面镜，光经过两次反射，从上面进入镜筒，最后进入我们的眼睛。
组织研讨问题2：说说我国古代“取大镜高悬，置水盆于下”和我们今天设计的潜望镜有什么相似之处。
【预设回答】高处的镜子把景象反射到水盆里的水面，水面再反射到人眼里，也是利用平面镜让光拐弯，和潜望镜原理一样。
【思考】“如果把潜望镜的两面镜子都转成竖直方向，还能看到上面的物体吗？”引导学生用光路图推想验证。
【易错点】学生容易认为看到物体是“镜子看到的”，强调是物体反射的光经过镜子两次反射进入眼睛。
小结：潜望镜是利用光的反射原理让光拐弯的装置。
【预设回答】用光路图说明潜望镜让低处的人看到高处物体的原因。；生1：光经过两次反射拐弯进入眼睛。生2：镜子成45°角平行放置。；对比古代水盆镜子组合与潜望镜的相似之处。；生：都是利用平面镜让光拐弯。；推想镜子竖直放时的光路并交流。
【发现】潜望镜利用两块成45°角平行放置的平面镜使光两次反射而拐弯；我国古代的镜盆组合与潜望镜原理相同。
活动六　归纳总结
1.任务：结合板书带领学生梳理：设计潜望镜的原理是什么？关键结构是什么？
请学生看着板书回答，再指名2~3名学生在黑板上简图画出两面镜子的位置和光的路线。
布置任务：下节课按照设计方案制作潜望镜，请各组保管好设计图。
【预设回答】看着板书回答：潜望镜利用光的反射原理，关键是两块平面镜成45°角平行放置。；生：光拐两次弯，从上面进入镜筒到达眼睛。；在黑板上画简图并展示。；保管好设计图，准备下节课制作。
【发现】设计潜望镜：原理是光的反射（平面镜）；关键是两块平面镜成45°角平行放置。
五、当堂达标检测（我能行）
1. 选择：潜望镜的两片镜片是（　　）。
A. 凸透镜　　B. 平面镜　　C. 凹透镜
2. 选择：潜望镜里的两块镜片的摆放方式是（　　）的。
A. 平行　　B. 垂直　　C. 呈45度夹角
3. 选择：在战斗中，士兵躲在墙后，不伸出头部，用（　　）可以观察到墙外的情况。
A. 望远镜　　B. 潜望镜　　C. 显微镜
4. 选择：用潜望镜能从水下很方便地观察水面上的景物，这是由于（　　）。
A. 光通过平面镜反射到人的眼睛里　　B. 三棱镜能把水面上的光变成彩色光　　C. 潜望镜上安装有很多个摄像头
5. 连线：把下列名词与其相应的解释连起来。
反射　　　　光照在不透明物体上，在物体背后形成的阴暗区域
折射　　　　光照在物体的表面后会返回来
透射　　　　光在不同物质间传播时，会在交界面上发生弯折
影子　　　　光穿过透镜
六、拓展延伸（我能探）
【拓展·潜望镜的用途】潜望镜不仅安装在潜水艇上用于军事侦察，还有很多其他的用途。课后查找资料，了解潜望镜还可以应用在哪些场景。
七、学习反思与评价（我收获）
________、国防和生活中有很多用途；我国至少在公元前2世纪已掌握镜面反射原理并加以利用。
我的课堂自评：☆☆☆☆☆
参考答案（当堂达标检测·供自评）
1. B　　2. A　　3. B　　4. A
5. 反射——光照在物体的表面后会返回来；折射——光在不同物质间传播时，会在交界面上发生弯折；透射——光穿过透镜；影子——光照在不透明物体上，在物体背后形成的阴暗区域。
学习反思（填空参考）
潜望镜在科研

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