《制作潛望鏡》教學設計-2026-2027學年教科版六年級科學上冊

《制作潛望鏡》教學設計-2026-2027學年教科版（新教

材）小學科學六年級上冊

一、學情分析

本節課授課對象為六年級學生，學生在本單元前序課時已系統

學習光沿直線傳播、光的反射基礎規律，能夠說出光線遇到鏡面會

改變傳播方向，具備基礎光路認知模型搭建能力。六年級學生動手

操作能力、小組協作意識較強，對手工制蚱、光學儀器類實踐活動

具備濃厚探究興趣，但存在明顯認知短板：一是空間轉化能力不

足，難以將抽象光路圖與實物內部結構對應；二是工程實踐經驗匱

乏，無法精準把控平面鏡45°安裝角度，制作過程易出現成像模

糊、視野缺失等故障；三是知識遷移能力薄弱，只能記憶單一反射

現象，難以理解兩次連續反射協同改變光路的邏輯。

同時.，該年齡段學生已具備完整科學徐究思維，能夠完成“猜

想一操作一驗證一修正”探究流程，可開展師問生答、小組討論、

故障排查等課堂互動活動；部分學生能夠芻主利用生活廢舊材料開

展拓展創作，但操作時容易忽略工具使用安全，課堂中需同步滲透

規范操作、嚴謹求實的科學行為習慣，貼合2022版科學課程標準

5-6年級學段素養培養要求。

二、教材分析

《制作潛望鏡》是教科版2026秋季新教材六年級上冊第二單

元《光》的工程實踐應用課，本單元整體遵循“認識光的傳播一光

的反射規律一反射技術應用一光的色散”澧進邏輯，本課承接光的

反射核心理論，屬于單元知識落地的實踐載體，是連接光學理論與

生活工程技術的關鍵課時。

教材正文分為三大板塊：第一板塊為潛望鏡實物觀察與原理圖

解，配圖展示簡易潛望鏡剖面結構，標注兩塊平行平面鏡、45。傾

斜角度，配套光路箭頭示意圖，引導學生硫理光線兩次反射完整路

徑；第二板塊為標準化制作流程，完整呈現紙盒繪圖、剪縫隙、嵌

入鏡片、開設觀察窗口四步操作，明確三角板、平面鏡、長紙盒等

基礎材料；第三板塊為測試改進與拓展應用，設置調試觀察、故障

分析、生活應用三大探究任務，介紹潛艇觀測、管道檢修、安全實

驗觀測等真實使用場景。

教材編寫突出“理論建模+工程制作+技術應用”三位一體

設計思路，摒棄單純手工操作訓練，以制作活動倒逼學生深度理解

光的反射原理，同步滲透工程設計、測試優化的技術思維，為后續

《制造彩虹》光的色散探究搭建探究方法支架，完整落實物質科學

領域“光的傳播與反射”核心概念學習要求。

三、核心素養教學目標

(-)科學觀念

1.清晰說出潛望鏡工作依托光的兩次反射原理，能規范繪制光路

示意圖，準確標注光線入射、兩次反射、進入人眼完整傳播路

徑。

2.掌握潛望鏡核心結構特征：兩塊平面鏡平行放置，鏡面相對，

均與水平面呈45。夾角，理解角度偏差會直接影響成像效

果。

3.能結合實例說明光的反射原理在觀測儀器、生活設備中的廣泛

應用。

（二）科學思維

1.通過分析教材剖面結構圖，運用推理、建模思維建立抽象光路

與實物結構的對應關系，解釋“低史看見高處物體”的底層邏

輯。

2.在制作調試環節，針對成像模糊、看不到物體等故障開展對比

分析，自主推理故障成因，提出針對性修正方案，培養問題解

決邏輯。

3.能對比不同材質潛望鏡（紙盒、塑料管）的優缺點，辯證分析

材料、結構對光學儀器功能的影響。

（三）探究實踐

1.能依據教材標準步驟，小組協作完成簡易潛望鏡完整制作，規

范使用直尺、三角板、剪刀等工具，把控鏡片安裝角度。

2.獨立完成成品測試，記錄觀測現象，針對制作缺陷開展二次調

試優化，完整經歷工程產品“設計一制作一測試一改進”全過

程。

3.自主選用生活廢舊材料設計創新款潛望鏡，完成拓展實踐任

務。

（四）態度責任

1.小組合作中養成耐心細致、分工配合的探究習慣，遇到制作失

敗不急躁，主動反復調試，建立實事求是的科學探究態度。

2.通過了解潛望鏡在航海、科研領域的應用，感受光學科學技術

對社會發展的價值，樹立運用科學知識解決實際問題的意識。

3.規范使用剪刀等尖銳工具，樹立實驗操作安全意識，養成愛護

實驗材料、課后整理器材的良好習慣°

四、教學重難點

教學重點

1.理解潛望鏡兩次光反射的工作原理，能規范繪制、解讀教材光

路示意圖。

2.按照教材流程完成潛望鏡制作，精準把控平面鏡45。安裝角

度，制作出可正常觀測的成品。

教學難點

1.建立二維光路圖紙與三維紙盒實物的空間對應思維，自主分析

角度偏差造成觀測故障的內在原因。

2.結合光的反射知識，自主排查制作故障、優化潛望鏡結構，實

現理論知識向工程實踐的靈活遷移。

五、教學過程

（-）情境導入，激活舊知，引出課題

教師展示潛艇水下觀測海面實景圖片、管道檢修潛望鏡頭實物

圖，投影教材開篇潛望鏡實景配圖，開啟課堂互動問答。

師：同學們，觀察教材第一張圖片，水下潛艇想要觀察海面船

只，不能直接上浮，管道工人檢修地下管線也無法直接俯身觀察內

部，大家知道他們依靠什么工具完成觀測嗎？

生1：我在科普視頻里見過，用的是潛望鏡！

生2：這個工具可以繞過遮擋物看到另一邊的物體。

師：回答很準確，就是潛望鏡。那大家結合上節課學習的光的反射

知識猜想，潛望鏡能繞過障礙物觀測物體，依靠的是什么光學規

律？

生3：應該是光碰到鏡面會反射，改變光線前進方向。

師：大家能主動關聯舊知識，非常棒。今天我們就結合教材完整內

容，從原理拆解、動手制作、測試優化三個環節，親手制作一臺簡

易潛望鏡，完整搞懂它的光學秘密。板書課題《制作潛望鏡》。

設計意圖：依托教材實景圖片創設真實工程情境，以遞進式問

答喚醒學生光的反射舊知，搭建新舊知識矯梁，激發學生動手制

作、探究原理的學習欲望，自然切入本節課核心學習任務。

（-）研讀教材圖文，拆解潛望鏡工作原理

教師發放教材，指引學生聚焦教材第一板塊“潛望鏡內部構造

與光路圖”，投影放大教材剖面示意圖，分步講解教材圖文內容，

同步開展全班問答互動。

1.教材結構圖分步解讀

師：請大家仔細閱讀教材左側潛望鏡剖面結構圖，先觀察圖中

有哪些核心部件，同桌之間相互說一說。給大家一點觀察思考時

間。

學生同桌交流后集體發言。

生4：圖里有一個長筒形鏡身，上下各有一塊小鏡子，還有兩個窗

口，分別用來進光和觀察。

師：觀察十分細致。大家再看圖中標注的角度線，兩塊鏡子擺放有

什么統一角度？教材用三角標注清晰標出了數值，誰能找出來？

生5：鏡子和盒子底部形成45°角，兩塊鏡子角度一樣。

師：完全正確，教材明確標注平面鏡與水平面夾角固定為45。，同

時大家留意，兩塊鏡子的鏡面是面對面擺放，也就是平行相對，這

是潛望鏡能正常成像的核心結構要求口

教師板書核心結構要點：長鏡身、兩塊平行平面鏡、鏡面相對、45°

傾斜安裝。

2.教材光路示意醫細致講解（核心理論突破）

教師指引學生看向教材帶箭頭光路圖，逐段拆解光線傳播全過

程，搭配連續提問引導學生推理。

師：我們順著教材紅色箭頭梳理光線路徑，第一步，外界景物

的光從上方窗口射入，光線直射到第一塊平面鏡，此時光線會發生

什么變化？結合光的反射知識回答。

生6：光線碰到鏡面發生反射，傳播方向改變，向下垂直傳播。

師：非常準確，第一次反射讓水平光線轉為豎直向下。接著光線到

達下方第二塊平面鏡，再次發生反射，光線方向又會如何改變？

生7：再次反射后光線水平向前，從下方觀察窗口射入人的眼睛。

師：我們把完整路徑串聯起來：物體反射光一上窗口一第一塊鏡面

45°反射向下一第二塊鏡面45。反射向前一人眼。教材示意圖用三

段箭頭清晰呈現兩次反射，這就是潛望鏡的底層原理一一光的兩次

連續反射。現在請大家拿出草稿本，參照教材光路圖，獨立畫出完

整光路，標注光線名稱、鏡面角度。

學生獨立繪圖完成后，隨機抽取學生草稿投影，全班對照教材原圖

互評修正。

師追問：如果我們把其中一塊鏡子傾斜改成30°,小冉是45°,光

路會出現什么問題？結合圖中角度推理。

生8：光線反射后的方向會偏移，沒法精準射到第二塊鏡子，我們

從觀察窗口就看不到完整物體。

師：這個推理完全貼合教材原理，這也解釋了為什么教材制作步驟

反復強調必須用三角板精準畫出45°斜線，角度偏差是制作失敗最

主要原因。

設計意圖：以教材兩張核心示意圖為探究載體，通過分層觀

察、階梯式問答，引導學生自主提取結構、角度、光路關鍵信息，

將抽象反射原理轉化為可視化圖紙模型，突破本節課難點，同步訓

練學生讀圖建模的科學思維。

3.教材拓展閱讀：潛望鏡生活應用

教師指引學生閱讀教材右側小字拓展板塊，梳理潛望鏡實際使

用場景，組織小組搶答互動。

師：教材列舉了很多潛望鏡應用場景，各小組快速梳理，舉手

搶答，說一說你讀到了哪些使用場景。

小組依次作答：潛艇水下觀測、地下管道檢修、實驗室危險隔離觀

測、人群遠距離觀察。

師小結：小小的鏡面反射原理，經過結構設計就能制造出服務航

海、工程、科研的實用儀器，這就是科學卻識轉化為技術產品的完

整過程。

（三）研讀教材制作步驟，明確操作規范，準備實驗器材

教師投影教材第二板塊完整制作流程圖，分步驟逐句解讀教材

文字說明，同步展示全套制作材料：長紙盒、兩面小平面鏡、直角

三角板、鉛筆、剪刀、雙面膠。

師：教材把潛望鏡制作分為七個標準步驟，我們逐句拆解每一

步操作要求，大家同步在教材上標記關鍵操作要點。

1.教材步驟一：紙盒標記

教材原文：取長方體長紙盒，在紙盒兩個長邊距離邊緣1厘

米處畫水平直線，再用直角三角板，在紙盒兩端內側畫出與盒

底呈45。的平行斜線，對立重復繪制相同斜線。

師提問：為什么要距離邊緣1厘米畫線？直接貼邊緣會H現

什么問題？

生9：留出空間安裝鏡子，貼邊緣的話鏡子會擋住窗口。

師補充講解：教材標注1厘米預留空間，是為保障鏡面完整

嵌入，不會遮擋進光、觀測窗口，三角板必須保證斜線45。，

這一步決定后續成像成敗。

2.教材步驟二：剪縫隙

教材原文：沿繪制完成的四條斜線，按照鏡子寬度剪開四條狹

長縫隙，縫隙寬度與平面鏡厚度匹配。

師提醒安全要點：使用剪刀時刀口朝向桌面，禁止對著同

學，小組內由動手能力穩定的同學負責裁剪，其余成員輔助固

定紙盒。

3.教材步驟三：嵌入平面鏡

教材原文：將兩塊平面鏡分別插入上下縫隙，保證兩塊鏡子反

射面相互正對、完全平行，調整至45°標準角度。

師互動提問：如果鏡面背對背放置，我們還能看到物體嗎？

結合光路原理思考。

生10：不能，光線反射方向會朝外，無法傳遞到第二塊鏡

面，光路直接中斷。

4.教材步驟四：固定鏡片+開設窗口

教材原文：用雙面膠在紙盒外側固定鏡子，防止制作完成后鏡

片晃動；在兩塊鏡子正前方紙盒壁上剪出長方形窗口，上方為

進光窗口，下方為觀測窗口。

師：窗口不能過大，過大光線雜亂會造成畫面模糊，教材示

意圖里窗口為窄長方形，大家參照圖示尺寸裁剪。

教師完整解讀教材全部操作步驟后，組織4人異質分組，分配

分工：繪圖員、裁剪員、組裝調試員、記錄員，明確各組領取器

材，對照教材圖文同步開展制作。

設計意圖：逐字逐句拆解教材標準化制作流程，搭配針對性問

答厘清操作背后的光學原理，實現“知其然，更知其所以然”；同

步劃分小組分工，規范工具安全操作，為后續自主制作搭建清晰操

作支架，落實探究實踐素養目標。

（四）小組自主制作、現場調試故障，結合教材知識排查問題

各小組對照教材步驟開展潛望鏡組裝制作，教師巡回巡視指

導，針對高頻故障結合教材光路圖開展全班集中答疑互動。

1.制作實操過程師生互動

巡視中選取典型制作小組現場對話：

師（對組裝小組）：你們組的鏡子安裝角度看起來傾斜嚴重，對照

教材45°斜線檢查一下，現在出現了什么觀測問題？

小組代表：組裝好之后對著窗外看不到完整景物，只能看見一小塊

模糊光斑。

師：對照教材光路示意圖分析，光斑模糊的根本原因是什么？

小組代表：鏡子角度不對，光線沒法完整反射到第二塊鏡面，光路

偏移了。

師引導修正：取出鏡子，重新用三角板對齊紙盒內部450標記

線，再次嵌入固定，完成后再進行觀測測試。

2.集中梳理教材對應故障解決方案

教師暫停制作，投影教材光路圖，匯總課堂出現的三類典型故

障，開展集體問答分析：

師提問1：故障一，完全看不到任何物體，結合教材光路圖分析成

因？

生1：兩塊鏡子鏡面沒有相對，背對背放置，光線無法兩次反射。

師提問2：故障二，只能看見一半景物，畫面缺失，是什么操作失

誤？

生12：鏡子沒有完全插入縫隙，鏡片歪斜，窗口裁剪過大或位置

偏移。

師提問3：故障三，成像畫面晃動，不穩定，教材哪一步可以解決

這個問題？

生齊答：第四步用雙面膠固定鏡片，防止松動。

教師板書故障一原理一修正方案對照表，方便學生對照自查，各組

根據分析結論二次調試優化成品。

3.成品實地測試活動

各組完成調試后，前往教室窗邊、講臺遮擋物后方開展實地觀

測：利用自制潛望鏡越過講臺遮擋，看到講臺另一側物品；站立低

處觀測窗臺高處擺件，驗證潛望鏡“隔物觀測、低看高處”功能，

同步填寫教材配套觀測記錄欄，寫下觀測現象。

設計意圖：將教材理論、操作步驟與實操故障深度綁定，以現

場問答、集體故障分析推動學生主動運用光的反射知識解決工程制

作問題，強化理論實踐雙向融合，同步培養學生反思、修正的探究

實踐能力。

（五）成果展示交流，拓展創新設計

1.小組成果展示：每組推選代表手持自制潛望鏡，對照教材光路

圖講解自身作品的工作原理，分享制作中遇到的故障與解決辦

法，全班互評成品優劣，點評標準圍繞“角度是否標準、成像

是否清晰、結構是否貼合教材規范”。

2.拓展探究問答：

師：教材拓展板塊提到可用塑