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苏科版科学五年级上册（2026新版）第一单元《光与色彩》
第3课《潜望镜与万花筒》教案
一、教学核心素养目标
1.科学观念目标：知道潜望镜利用光的多次反射工作；了解两面平面镜夹角变化，成像数量会改变；万花筒依靠三面平面镜多次反射，形成不断重复、变化的美丽图案。
2.科学思维目标：能画出光路示意图，对潜望镜成像原理做出假设；能根据平面镜夹角推理成像数量的变化；运用光的反射原理，解释潜望镜、万花筒的成像现象。
3.探究实践目标：利用硬纸盒、平面镜制作简易潜望镜；开展平面镜夹角成像探究，观察影像数量；设计、组装万花筒，观察筒内图案变化，完成实验记录。
4.态度责任目标：体会光学原理在工程产品中的巧妙应用；在动手制作中耐心调试、不断改进；感受光学带来的奇妙视觉效果，激发工程设计兴趣。
二、教学重难点
1.教学重点：理解潜望镜利用光的两次反射；探究两面镜子夹角和成像数量的关系；知道万花筒依靠三面镜子多次反射成像。
2.教学难点：绘制潜望镜光路图；理解两面镜子夹角越小，成像数量越多；用多次反射原理解释万花筒千变万化的图案成因。
三、教学准备
1.教师准备：潜望镜光路示意图；简易潜望镜成品；平面镜若干；硬纸盒、剪刀；万花筒成品；彩色纸屑、透明塑料片；记录板。
2.学生准备：硬纸盒、小平面镜、剪刀、胶带；彩色纸屑、透明小圆片；活动手册、铅笔。
安全提示：小心剪刀划伤，不要把镜子碎片对着眼睛，禁止强光反射直射眼睛。
四、教学过程
（一）问题与猜想（8分钟）
教师导入：潜艇潜伏水下，观察员依靠潜望镜观察水面船只。出示潜艇潜望镜图片，抛出探究问题：为什么在水下，借助潜望镜就能看见水面上的小船？
组织学生小组讨论，画出光路示意图，写下假设。学生假设：潜望镜内部装有两面镜子，光会在两面镜子上发生两次反射；水面物体的光先射到上方镜子，再反射到下方镜子，最后反射到人眼中。
教师引导思考：两面镜子摆放角度不同，成像会发生什么变化？万花筒里不断变化的美丽图案，和镜子成像有关系吗？板书学生猜想，准备动手实验验证。
（二）探究与结论（18分钟）
活动1：探究潜望镜原理与制作。学生按照设计开展验证实验。在硬纸盒两侧剪出平行斜口，将两面镜子镜面相对，倾斜45°固定在斜口位置。从下方观察窗口看向盒内。
实验现象：水面物体的光线，先入射到上方平面镜，发生第一次反射，光线竖直向下；光线到达下方平面镜，发生第二次反射，水平进入观察者眼睛。
实验结论：潜望镜利用光的两次反射改变光路，让水下的人看见水面物体。学生动手完成简易潜望镜制作，调试镜子角度。拓展思考：还可以设计弯曲潜望镜、多段式潜望镜，可用于管道检查、坑道观察。
活动2：两面平面镜夹角成像探究。竖立两面平面镜，改变两面镜子夹角，观察影像数量。
现象：夹角180°，1个像；120°，2个像；90°，3个像；60°，5个像；30°，成像数量更多。规律：两面平面镜夹角越小，镜子中形成的影像数量越多。两面镜子平行放置时，可以看到无限长廊的效果，产生无数重复影像。
活动3：万花筒探究。把三面平面镜围成三角形，放入彩色纸屑。从筒口向内观察。现象：彩屑在三面镜子之间不断发生多次反射，形成一圈一圈重复、对称的图案；轻轻转动万花筒，彩屑位置改变，图案随之改变。
解释万花筒图案变化：三面镜子之间发生连续多次光的反射，彩屑每一次反射都会形成新影像；转动万花筒，彩屑位置改变，反射形成的组合图案就不断变化，所以图案千变万化。学生选取彩屑、玻璃珠、积木等材料，组装自制万花筒。
（三）反思与评价（6分钟）
小组交流反思。提问：制作潜望镜不成功是什么原因？学生交流：镜子没有固定在45°、镜面放反、窗口位置不对，光路不通，就看不到像。
讨论镜子成像实验：两面镜子夹角越小，成像越多，能不能无限数下去？教师点拨，镜子本身会遮挡一部分光线，实际观察到的像数量有限，理论平行时可以出现无限长廊。
教师点评：潜望镜、万花筒，都是把光的反射原理进行工程应用，合理摆放平面镜，就能改变光路、制造奇妙成像效果。
（四）应用与迁移（5分钟）
拓展生活实例：万花筒、潜望镜都是平面镜多次反射的应用。拓展思考：医院口腔内窥镜也是利用小镜子反射，方便医生观察牙齿背面。
布置任务：课后继续优化潜望镜或者万花筒，改进材料；记录两面镜子在不同角度下成像个数，填写活动手册。
（五）阅读与新知（3分钟）
带领学生梳理本课主线：潜望镜依靠两面45°平面镜，利用光两次反射，改变光路；两面平面镜夹角越小，成像数量越多；万花筒依靠三面平面镜多次反射，彩屑转动，图案不断变化。教师小结：巧妙利用光的反射，设计镜子摆放方式，就能做出有趣的光学小发明。布置课后任务，完善光路示意图，完成自制作品。
五、板书设计
3.潜望镜与万花筒
核心原理：光的多次反射
潜望镜
结构：硬纸盒+两块平面镜（45°，镜面相对）
原理：物体光线→上镜反射→下镜反射→进入人眼
用途：水下观察、管道探查
两面平面镜成像
夹角越小，成像数量越多；平行放置，出现无限长廊
万花筒
结构：三面平面镜围成三角形，内置彩色碎屑
原理：三面镜子连续多次反射
现象：转动筒身，彩屑位置改变，反射图案不断变化，千变万化
21世纪教育网www.21cnjy.com精品试卷·第2页（共2页）
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