【青岛版六三制】五上科学 9 制作潜望镜（课件+教学设计表格式+视频素材）

青岛版（六三）小学科学五年级上册第二单元 走进光的世界情境.问题探究.实践反思.评价拓展.迁移回顾.练习0102030405目录科学观念：1.知道潜望镜利用光的两次反射进行工作。2.认识潜望镜内部结构：两块相互平行、呈45°放置的平面镜。3.了解潜望镜在生活、军事中的应用，知晓古代潜望雏形记载。科学思维：1.根据观察现象，推理光在潜望镜内部的传播路线。2.能根据需求设计潜望镜图纸，分析结构对错，思考改进方案。3.能够分析镜片角度对观察效果带来的影响。探究实践：1.通过小组讨论，自主设计潜望镜制作方案，绘制设计简图。2.依据方案，合作完成潜望镜的制作，规范操作工具，注意安全。3.测试自制潜望镜，发现问题，尝试调整、改进作品。态度责任：1.在小组合作中主动交流想法，乐于动手完成制作任务。2.形成规范操作工具、重视实验安全的意识。3.感受光学技术从古至今的发展，体会科学技术给人类带来便利。核心素养聚焦“取大镜高悬，置水盆于其下，则见四邻矣。”—— 出自西汉《淮南万毕术》古代的智慧 这是世界上关于潜望镜原理的最早记载之一。古人巧妙利用了光的反射原理，通过高悬的镜与地面的水盆形成两次镜面反射，让视线绕过障碍物，实现了隐蔽观察的效果。聚焦 早在两千年前，古人就已将光学现象应用于生活，体现了中国古代科技的萌芽。利用平面镜改变光的传播方向，通过两次反射延长光路，是现代潜望镜的原始模型。聚焦深海之眼：潜艇的“千里眼” 在水下航行的潜艇无法直接观察海面，潜望镜便是它的核心视觉延伸。它让船员在隐蔽的深海环境中，安全地获取海面的船只动态、气象信息及敌情，是潜艇执行任务的“眼睛”。聚焦 潜望镜是怎样看到物体的？我们一起制作潜望镜吧。任务卡：1.研究潜望镜的功能与结构。2.选用合适的材料制作潜望镜。 任务一：研究潜望镜的结构。制定方案任务一：研究潜望镜的结构。制定方案请各小组结合桌面上的潜望镜样品，通过观察、触摸和初步调试，围绕以下核心问题展开5分钟的小组讨论：结构拆解：潜望镜主要由哪几个部分组成？外壳、镜片和支架分别起到什么作用？角度奥秘：镜筒内部的平面镜是如何摆放的？它与水平面或垂直面呈多少度角？假设验证：如果改变镜片的角度，还能清晰地看到物体吗？这说明了什么？任务一：研究潜望镜的结构。制定方案潜望镜的结构镜筒：稳定的主体骨架作为潜望镜的物理支撑，由坚固的材料制成，用于固定和保护内部的光学元件，同时保证光路的密闭性，减少外界光线干扰。平面镜：核心光学部件这是潜望镜成像的关键，通常两块镜片以45°角平行放置。光线经过两次镜面反射，将低处或被遮挡的物体影像传递到观察者眼中。任务一：研究潜望镜的结构。制定方案潜望镜的结构观察口：视觉交互窗口分为“物镜口”和“目镜口”。物镜口负责接收外部光线，目镜口则是观察者的视窗，设计上确保了视野的清晰度与广度。任务一：研究潜望镜的结构。制定方案潜望镜中光传播的路线镜片需相互平行 两块平面镜的镜面必须保持完全平行的状态，这能确保光线在两次反射过程中路径稳定，避免成像发生偏移或变形，是潜望镜成像清晰、稳定的前提。任务一：研究潜望镜的结构。制定方案潜望镜中光传播的路线与镜筒呈45°夹角 每块镜子需与镜筒的内壁形成45°的固定夹角。这一角度设计能让入射光线经过两次反射后，传播方向恰好改变90°，从而实现视线从低处到高处的垂直转移，达成潜望的效果。任务一：研究潜望镜的结构。制定方案光传播路线图第一次反射：改变方向向下 来自高处物体的光线首先照射到上方的平面镜，发生第一次反射，光线方向由水平转为竖直向下传播。第二次反射：水平进入人眼 向下传播的光线到达下方的平面镜，发生第二次反射，光线再次改变方向，水平射入观察者的眼睛，从而看到物体。任务二： 设计方案制定方案制定方案任务二：设计方案问题导引：1.潜望镜的镜筒可以设计成什么形状？2.选用什么材料制作？3.怎样确定镜片的角度？如何安装镜片？制定方案任务二：设计方案镜筒主体 推荐使用长纸盒或硬卡纸卷制。要求内壁平整、不透光，能为光路提供稳定的通道。制定方案任务二：设计方案镜片 准备两块尺寸相同的小平面镜，镜面要干净、无划痕。它们是潜望镜实现光的反射和成像的核心。制定方案任务二：设计方案课堂小贴士 制作镜筒时，建议选择内壁较暗的材料，或者用黑纸糊住内壁，这样能有效减少杂光干扰，让看到的图像更清晰哦！制定方案任务二：设计方案展示设计图 任务一： 制作潜望镜实施方案任务一：制作潜望镜实施方案 第1步：准备一个长纸盒 首先准备一个硬质长纸盒，纸盒要挺直、不容易弯折，作为潜望镜的镜筒外壳，用来挡住外界多余光线，保证我们观察清晰。任务一：制作潜望镜实施方案 第2步：在纸盒两端各画一条与底部呈45°夹角的线，两线应平行 拿起直尺和铅笔，在纸盒其中一个侧面的上端、下端位置画线。这条斜线和纸盒底边夹角必须是45°。同时，纸盒两头的斜线方向、倾斜角度完全一致，保证两条线互相平行。任务一：制作潜望镜实施方案 第3步：在相对面上同样画两条平行线，与底端呈45°夹角 纸盒有正反两个相对的侧面，刚刚我们只画了一面，现在翻转纸盒，在它背面相对的位置，画出和正面一模一样、相互平行的45°斜线。 正面、背面两组斜线一一对应，后续才能平稳插入两面镜子。任务一：制作潜望镜实施方案 第4步：在四条线上，按照镜子的宽度做标记 拿出准备好的小平面镜，把镜子紧贴画好的斜线摆放，沿着镜子左右两边做好记号。标记的宽度和镜子宽度保持一致，防止缝隙开太大，镜子松动、歪斜。任务一：制作潜望镜实施方案 第5步：按标记划开纸盒，共划四条缝隙 安全提醒：小刀非常锋利，这一步不能独自操作！可以请老师协助切割，手指远离刀刃。 沿着我们做好的标记轻轻切开纸盒，得到4条缝隙，缝隙大小刚好能卡入镜片。缝隙不能过宽，不然镜子容易晃动倾斜。任务一：制作潜望镜实施方案 第6步：把两面镜子的镜面相对，分别插入开口 重点！分清镜面和镜子背面。反光的镜面朝向纸盒内部，两面镜子镜面相互对着。把镜子顺着缝隙平稳推进，卡进45°的斜槽中。 小组同学互相检查：两面镜子是不是保持平行、角度有没有歪掉？镜子倾斜角度出错，最后就看不到图像。任务一：制作潜望镜实施方案 第7步：在镜面前各开一个观察口 在上方镜子前方纸盒外壁开一个窗口，作为进光口，外面景物的光线可以照进盒子； 在下方镜子前方纸盒外壁开窗口，作为观察口，我们眼睛贴着这里观察。 注意窗口不要遮挡到镜面，开孔完成，潜望镜就制作完成啦！任务二： 检测改进潜望镜。实施方案任务二： 检测改进潜望镜。实施方案怎样改进，能看到不同高度物体？怎样看到更多方向物体？任务二： 检测改进潜望镜。实施方案怎样改进，能看到不同高度物体？可以加长镜筒，调整镜片位置观察高低不同物体。任务二： 检测改进潜望镜。实施方案怎样看到更多方向物体？可以把镜筒做成可旋转结构，观察不同方向。反思作品展示反思回顾反思评价评价表一、选择题。练习1. 潜望镜能够实现隐蔽观察的核心科学原理是（ ）A. 光沿直线传播 B. 光的反射 C. 光的折射 D. 光的色散B一、选择题。练习2. 标准简易潜望镜内部需要的平面镜数量是（ ）A. 1块 B. 2块 C. 3块 D. 4块B一、选择题。练习3. 制作潜望镜时，平面镜与镜筒最合适的夹角是（ ）A. 30° B. 45° C. 60° D. 90°B二、判断题。练习1. 潜望镜是利用光的两次反射改变光路来观察物体。（ ）2.制作潜望镜时，两块平面镜可以摆放成不同角度。（ ）3.两块平面镜不平行，会导致潜望镜无法正常成像观察。（ ）4.我国古代“高悬大镜、置水观邻”是潜望镜的最早雏形。（ ）5.光在潜望镜内部只发生一次反射就能进入人眼。（ ）√×√√×三、综合题。练习1.如果制作潜望镜时，两块平面镜没有保持相互平行、角度不是45°，会出现什么现象？请说明理由。现象：视野模糊、景物变形，甚至完全看不见物体。理由：潜望镜需要依靠两块平行、45°摆放的镜片精准反射光线，角度错乱、不平行会导致光路偏移，光线无法顺利反射进入人眼，成像失败。总结制作潜望镜1. 原理：光的两次反射2. 结构：镜筒 + 两块平面镜两块镜子相互平行，与镜筒呈 45°3. 流程：设计图纸→制作加工→测试→改进4. 应用：潜艇观测、古代简易观测装置科学态度合作学习评价