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潜望镜与万花筒
课题 1.3潜望镜与万花筒 课型 新授课
教学目标 科学观念：潜望镜依靠两块互相平行、倾斜45°的平面镜，经过两次光的反射，让水下的人看见水面上方物体；两面镜子夹角越小，成的影像数量越多；万花筒依靠三面镜子多次反射，图案千变万化。 科学思维：根据光的反射知识对潜望镜原理做出合理假设；通过实验观察光路验证猜想；分析镜子夹角和成像数量的规律；解释万花筒成像的原理。 探究实践：利用手电筒、镜子完成光路实验；填写探究记录表；按照步骤亲手制作简易潜望镜；观察不同夹角镜子成像情况；课后动手制作万花筒。 态度责任：制作过程细心严谨；体会科学原理可以转化为实用工具；乐于动手制作，感受到光学带来的奇妙乐趣。
教学重难点 教学重点：知道潜望镜的工作原理，两块平面镜平行且呈45°放置；理解镜子夹角大小影响成像数量；明白万花筒的成像原理。 教学难点：理解两次反射改变光的传播路线；总结成像数量和镜面夹角之间的规律；合理摆放镜子做出合格的潜望镜。
教学环节 教学过程
课堂导入 一：情景激趣，提出探究问题 1.潜艇图片导入新课 教师语言：潜艇藏在深深的水下，观察员看不到水面，但是依靠潜望镜就能看清海面情况，大家想一想这是什么道理？ 学生活动：观察课本第 10 页潜艇和潜望镜的照片，大胆说出自己的猜测。 设计意图：结合军事实例激发好奇心，引出本节课课题《潜望镜与万花筒》。 2.明确探究问题，做出猜想（课本问题，附答案） 教师语言：课本核心问题：潜望镜是怎样看到水面上情况的？说一说你的假设。 答案：我的假设：潜望镜里面装有两面平面镜，光经过两次反射，改变传播方向，让我们看到上方物体。两块镜子互相平行，倾斜 45° 摆放。 学生活动：观察课本给出的实验器材：手电筒、两面镜子、光屏，小组交流猜想。 设计意图：引导学生用上一节课光的反射知识进行合理假设。 3.明白接下来的探究流程 教师语言：我们按照：提出问题 做出假设 设计实验 观察现象 得出结论的步骤开展学习。 学生活动：浏览课本第 11 页的空白表格，知道表格里每一栏填写什么内容。 设计意图：让学生熟悉科学探究完整流程。 画面设计：出示教材第 11 页问题 假设 实验 结论的空白表格。
课 程 学 习 二：开展模拟实验，验证潜望镜原理 1.学生设计实验方案 教师语言：大家思考：怎样摆放两面镜子，手电筒的光可以两次拐弯，最后投射到光屏上？ 学生活动：小组讨论，确定两面镜子平行、倾斜 45° 摆放。 设计意图：锻炼学生设计实验的能力。 2.分组开展光路模拟实验 教师语言：把两面镜子倾斜 45 度平行摆放，打开手电筒，观察光线两次反射之后落到光屏上。 学生活动：分组动手实验，认真观察光的传播路径。 设计意图：亲眼看见两次反射，验证自己的猜想。 3.填写表格得出实验结论 教师语言：做完实验，我们总结实验结论是什么？ 答案：实验结论：潜望镜内部有两块相互平行、与水平方向成 45° 角的平面镜；物体的光经过两次反射，改变传播方向，水下的人就能看见水面上方的物体。 学生活动：填写课本表格里的实验结果和结论。 设计意图：落实本课核心知识点，突破教学重点。 4.思考制作潜望镜的注意事项 教师语言：课本提问：想要成功做出潜望镜，有哪些地方需要注意？ 答案：①两个斜口必须平行；②镜子倾斜 45°；③镜面相互对着；纸盒裁剪整齐。 学生活动：观看课本制作步骤图片，梳理制作要点。 三：动手制作潜望镜，探究镜子夹角成像规律 1.分步制作简易潜望镜 教师语言：制作分四步：在硬纸盒剪出两个平行斜口；放入镜子；镜面相对；组装完成。 学生活动：拿出纸盒和小镜子，按照图片里的步骤制作潜望镜。 设计意图：把科学原理落实到手工作品当中。 2.使用自制潜望镜进行观察 教师语言：做好之后试一试，通过你的潜望镜看看高处的物体，检验作品是否成功。 学生活动：使用自己做好的潜望镜观察窗外物体。 设计意图：收获动手成功的喜悦，再次巩固反射原理。 3.开启第二个探究任务：镜子夹角和成像数量 教师语言：一面镜子成 1 个像，如果摆放两面镜子，改变镜子之间的夹角，成像数量会发生变化。 学生活动：观察课本第 12 页图片，猜测夹角变小，成像会变多。 设计意图：过渡到万花筒的前置探究内容。 4.分组实验完成表格数据 教师语言：依次把镜子调成 180°、150°、120°、90°、60°、30°，数清楚镜子里面物体的影像数量。 学生活动：小组动手实验，把成像个数填写进课本表格。 设计意图：通过亲手实验发现规律：镜子夹角越小，成像数量越多。 5.推导万花筒成像原理 教师语言：课本问题：万花筒里面的图案为什么千变万化？ 答案：万花筒里面放置三面镜子，镜子之间夹角很小，彩屑经过镜子多次反复反射，就会出现许许多多重复的图案；转动万花筒，彩屑位置改变，图案就不断变化。 学生活动：观察课本第 13 页三面镜子围成三角形的图片，理解万花筒原理。 设计意图：由两面镜子过渡到三面镜子，理解万花筒的工作原理。 四：巩固知识，布置课后任务，课堂总结 1.欣赏万花筒成品图片 教师语言：万花筒转动起来，里面绚丽的图案不断变化，这就是多次光的反射带来的奇妙效果。 学生活动：观察课本里小朋友观看万花筒和筒内花纹图片。 设计意图：感受光学的神奇，激发课后制作兴趣。 2.基础巩固提问 1 教师语言：基础提问：潜望镜里面的镜子怎样摆放？依靠什么原理工作？ 答案：两块平面镜互相平行，倾斜 45° 放置；利用光的两次反射改变光路。 学生活动：全班一起作答，巩固本节课基础知识。 设计意图：检查学生掌握核心知识点的情况。 3.综合巩固提问 2 教师语言：综合提问：镜子夹角 30° 比 90° 成像数量更多，这是什么原因？万花筒为什么要用三面镜子？ 答案：镜子夹角越小，光线反射次数越多，成像数量就越多；三面镜子不断反射彩屑的影像，形成大量图案。 学生活动：举手回答问题，说出自己的理解。 设计意图：检验学生灵活运用知识的能力。
课堂 小结与课后作业 1.布置课后作业，梳理本课内容 教师语言：今天我们利用光的反射弄懂了潜望镜的原理，亲手制作潜望镜；发现镜子夹角越小成像越多；明白了万花筒的秘密。课后利用圆筒、镜子、彩屑自己制作万花筒。 学生活动：记住课后制作任务，整理本节课学到的知识。 设计意图：将课堂探究延伸到课后，持续锻炼动手能力。 2.教师结语 这节课我们继续利用光的反射原理，解开了潜望镜和万花筒的秘密。简单的平面镜经过合理摆放，就能造出军事装备和有趣玩具，科学就在我们身边，希望同学们多动手、多观察，发现更多科学奥秘。
板书设计 潜望镜与万花筒 潜望镜 原理：两次光的反射 镜子摆放：两面平面镜互相平行，倾斜 45°。 光路：物体→上面镜子反射→下面镜子反射→眼睛。 制作要点：斜口平行，镜面相对。 两面镜子成像规律 镜子夹角越小，成像数量越多。 万花筒 三面镜子围成三角形； 彩屑经过多次反射，图案千变万化。

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