《制作一个潜望镜》教学设计
【教材分析】
本课综合考察学生对光的理解程度,并与工程技术相结合。本课以军事上常用的潜望镜为研究对象,通过分析、制作、表达与交流使学生了解潜望镜内部构造及作用,进一步认识到平面镜在军事及生活中的应用,使学生意识到科学技术的重要性,激发学生学科学、用科学的热情。
首先,本课激发学生探索潜望镜工作原理的兴趣;接下来小组合作探索潜望镜内部结构。在熟知内部结构后,学生开始动手制造简易的潜望镜。最后,在学生掌握潜望镜原理的基础上,通过加装使得潜望镜可以看到四面八方,培养学生工程设计能力与动手能力。
【学情分析】
学生在上一课中已经知道光碰到镜面会发生反射。一些简单的例子会让学生明白光的反射在生活中的应用,但是他们对光的反射原理的工程应用知道较少。本课基于军事应用背景开展教学,学生本身对军事知之甚少,出于对未知的好奇,会有高涨的学习热情与探索欲望。
【教学目标】
科学概念目标
潜望镜利用了光的反射规律。
科学探究目标
1.通过对潜望镜内部结构的研究,探究潜望镜的原理。
2.通过亲自制作潜望镜,加深对光的反射原理的理解。
科学态度目标
通过制作潜望镜的活动,使学生学会欣赏、评价他人的作品,尊重他人劳动成果,愿意合作交流。
科学、技术、社会和环境目标
能根据潜望镜的工作原理,利用生活中的材料,模拟制作潜望镜。
【教学重难点】
教学重点:知道潜望镜的工作原理,光在潜望镜中的传播路线。
教学难点:制作简易潜望镜。
【材料准备】
制作好的简易潜望镜、空盒子、平面镜、剪刀、胶带、胶水、水彩笔等。
【教学流程图】
【教学过程】
1.聚焦
教师展示几张图片:平面镜观察自己、牙科医生用镜子观察牙齿等。
教师提问:你能用说出这些图片应用了什么知识?
学生回答:光、光的反射原理……
教师提问:你们还知道哪些事例应用了光的反射原理?
学生回答:摩托车、汽车的后视镜……
教师展示潜水艇用潜望镜观察海面的图片。
提问:潜水艇工作人员为什么能通过潜望镜观察外界情况?潜望镜有什么神奇的功能?它的内部结构又是怎样的呢?
设计意图:通过图片设疑进行复习导入,帮助巩固学生知识。但是学生对光的反射的应用知道较少,潜望镜的引入吸引学生的兴趣。从复习直接过渡到潜望镜,学生或许已经意识到潜望镜跟光的反射原理有关,但是具体有什么关系学生还不清楚。这时教师抛出三个问题就能激发学生进一步探索潜望镜结构的欲望。
2.探索
小组合作讨论潜望镜原理。
教师将事先准备好的简易潜望镜发放给学生。
学生通过潜望镜观察周围环境。
学生打开简易潜望镜,观察内部构造,完成观察记录单。
教师提示学生仔细观察两块镜片的摆放方式。
学生交流总结后得出:潜望镜有两片平面镜,与水平面成45°角。
教师总结:潜望镜上下各有一面倾斜45°角的平面镜。地上面的、远处的景物反射的光,照射到潜望镜上面这块平面镜上,再反射到下面这块平面镜上,最后反射到人的眼里,人就能从低处看见地上面的、远处的景物。
设计意图:学生通过亲自拆卸潜望镜,直观看到内部结构,可以加深学生对潜望镜结构的认识。通过教师的引导,学生发现潜望镜的核心部件以及摆放方式,了解潜望镜的工作原理。
3.制作
教师介绍制作步骤:
(1)在纸盒两个长边距边缘约1
厘米处各画一条直线。
(2)用直角三角板在纸盒两端距边缘约1
厘米处各画一条斜线。
(3)在纸盒的对应面上重复画上面的线。
(4)用剪刀将4
条斜线剪开。
(5)将两面镜子插入纸盒开口,并保持镜子的反射面是相对的。
(6)在镜子的反射面前各开一个窗口。
学生利用已有材料,根据要求制作一个潜望镜。
教师提问:你们能在潜望镜的窥探口观察到经过两次反射后的物体吗?如果不能,是什么原因呢?
设计意图:在上一个活动中,学生已经理论上知道潜望镜是根据光的反射原理制作的,实践动手制作可以帮助学生检验知识掌握程度,通过实际应用深化学生对光的反射原理的理解。这个过程培养了学生的工程设计和制作能力,让学生切实感受理论与应用之间的联系,激发学生学习兴趣。
4.拓展
教师提醒学生在课后继续完善潜望镜,并布置两个课后研究专题:
(1)利用网络查询更多潜望镜制作方法,了解更多光学知识。
(2)设计一个能够看到四面八方的潜望镜。
设计意图:通过本节课的学习,学生对光的反射现象的工程应用有了新的认识,通过课后自主学习可以巩固知识,提高学生的资料收集能力和工程设计能力。
【板书设计】
【实验记录单】
《制作一个潜望镜》观察记录单
观察潜望镜内部结构,完成一下观察任务:
1.标出潜望镜核心部件的名称
2.标出部件的摆放方式和角度
3.补充完整光路图
潜望镜的原理: