中學(xué)科學(xué)潛望鏡實驗教案設(shè)計一、教學(xué)目標(biāo)（一）知識與技能1.理解潛望鏡的工作原理，明確光的反射定律在裝置設(shè)計中的核心應(yīng)用。2.能獨立設(shè)計并制作簡易潛望鏡，規(guī)范繪制潛望鏡的光路圖。（二）過程與方法1.通過“猜想—設(shè)計—制作—驗證”的探究過程，提升觀察分析、動手操作與問題解決能力。2.經(jīng)歷小組合作，學(xué)會在實踐中優(yōu)化方案、交流反思。（三）情感態(tài)度與價值觀1.激發(fā)對光學(xué)現(xiàn)象的探究興趣，體會科學(xué)技術(shù)與生活的緊密聯(lián)系。2.培養(yǎng)嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度與創(chuàng)新思維，在實踐中獲得解決問題的成就感。二、學(xué)情分析中學(xué)階段學(xué)生已掌握光的直線傳播和光的反射定律（反射角等于入射角），具備初步動手能力，但對“如何利用反射定律解決實際問題”的應(yīng)用能力仍需引導(dǎo)。部分學(xué)生可能在鏡子角度校準、裝置穩(wěn)定性設(shè)計上遇到困難，需通過分步指導(dǎo)與小組合作突破難點。三、實驗準備（一）材料工具器材：兩個空牙膏盒（或硬紙盒）、兩面小平面鏡（邊長約5cm）、剪刀、膠水（或雙面膠）、直尺、三角板、彩筆。安全提示：使用剪刀時保持規(guī)范操作，避免劃傷；膠水粘貼后靜置干燥，防止裝置變形。四、教學(xué)過程（一）情境導(dǎo)入，激發(fā)興趣播放“潛艇水下觀察水面艦艇”的動畫片段，提問：“潛艇被水和船體遮擋，船員如何‘看到’水面景象？這種裝置利用了什么科學(xué)原理？”結(jié)合學(xué)生猜想，引出課題《潛望鏡的秘密》。（二）新課探究：揭秘潛望鏡的原理1.知識回顧：引導(dǎo)學(xué)生回憶光的反射定律（反射光線、入射光線與法線共面，反射角等于入射角），并在黑板繪制“單一平面鏡反射光線”的示意圖。2.問題驅(qū)動：“若光線需繞過障礙物（如潛艇船體），從水平方向射入后仍水平射出（但高度降低），需要幾次反射？鏡子該如何放置？”組織學(xué)生分組討論，在草稿紙繪制光路圖。教師巡視指導(dǎo)，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)：兩次反射可改變光線方向，且每面鏡子需與水平方向成45°角（入射角=反射角=45°，光線經(jīng)第一次反射后豎直向下，第二次反射后豎直向上，最終水平射出，總偏折角度為180°）。（三）實驗制作：搭建簡易潛望鏡1.結(jié)構(gòu)拆解：展示潛望鏡模型（或示意圖），分析核心結(jié)構(gòu)：兩個成45°角的平面鏡、光線通道（減少光線散射，保證傳播方向）。2.分步制作：步驟1：處理紙盒：將一個牙膏盒沿長邊剪開，分成兩個等長“長筒”（作為光線通道的兩段）；另一個牙膏盒剪去一側(cè)面，做成“U型支架”（連接兩段通道）。步驟2：固定鏡子：在每個長筒的一端，用膠水將小平面鏡固定，確保鏡子與筒底成45°角（可用三角板輔助校準角度）。步驟3：組裝調(diào)試：將兩個帶鏡的長筒插入U型支架的兩端，調(diào)整位置使兩面鏡子的反射面相對且平行。從一端觀察，嘗試調(diào)整角度，直到能清晰看到遠處物體。（四）成果展示與交流1.觀察驗證：學(xué)生用自制潛望鏡觀察教室內(nèi)外物體（如窗外的樹、講臺上的書本），描述“看到的像”與“直接觀察”的區(qū)別（如像的方向、大?。?，結(jié)合平面鏡成像特點（正立、等大、虛像）分析原因。2.優(yōu)化改進：分組討論“如何讓潛望鏡視野更清晰？”（如增加鏡子平整度、優(yōu)化紙盒遮光性、調(diào)整角度精度），并嘗試改進裝置。（五）總結(jié)提升1.師生共同梳理：潛望鏡的工作原理（兩次光的反射，利用45°角的平面鏡改變光線傳播方向）、制作關(guān)鍵（鏡子角度、通道密封性）。2.拓展思考：“生活中還有哪些裝置利用了光的反射？”（如汽車后視鏡、牙科檢查鏡、反光衣），鼓勵學(xué)生課后調(diào)研并記錄。五、教學(xué)評價（一）過程性評價觀察學(xué)生在小組合作中的參與度（是否主動思考、動手、交流）。記錄實驗操作的規(guī)范性（如剪刀使用、鏡子固定的方法）。（二）成果性評價裝置評價：潛望鏡的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性（是否易變形）、光路通暢性（能否清晰成像）、角度準確性（鏡子是否接近45°）。報告評價：學(xué)生的實驗反思（如“制作中遇到的最大困難是什么？如何解決的？”）、光路圖的規(guī)范性。六、拓展延伸1.生活應(yīng)用：查閱資料，了解潛望鏡在軍事（如坦克、潛艇）、生活（如管道檢測鏡）中的實際應(yīng)用，撰寫一篇簡短的科普短文。2.創(chuàng)新實踐：用硬紙板、小鏡片設(shè)計“多面鏡潛望鏡”（如三面鏡，改變光線傳播方向的次數(shù)），或制作“萬花筒”，探究光的多次反射現(xiàn)象。設(shè)計說明：本教案以“問題驅(qū)動—探究實踐—應(yīng)用拓展