ARTICLE · 1357189

小学科学六上教科版《制作潜望镜》AI赋能教学设计40分钟课时

发布时间：2026-11-15 01:11:53 最近访问：2026-11-15 01:11:54

本课是小学科学六上教科版《制作潜望镜》AI赋能教学设计40分钟课时，仅供参考！

项目	内容
课题	制作潜望镜
执教	／
教材	教科版小学科学六年级上册第二单元第 6 课（第 54—57 页）
课型	工程制作课
课时	1 课时（40 分钟）

一、教材分析

本课是光单元的第六课，紧接上一课的设计。上一课把角度算到四十五度、把图画完，这一课要把图变成东西。教材题图那句话说得实在：制作潜望镜是一项非常考验合作能力的工作。它没有把制作说成技术活，说成合作活，这个定位很重要。

第 54 页是实施方案的第一条。原文是根据方案分工、制作潜望镜，选择合适的材料和工具，加工、制作各种零部件，然后进行组装，并调试平面镜的位置。这句话里藏着四道工序：分工、加工零部件、组装、调试。旁边两个气泡问到根子上：可以分为哪几部分，各部分之间怎样连接。这两个问题就是本课的结构骨架，先答不上来，动剪刀就乱了。右侧那支蓝色潜望镜的示意图，把整支分成上段、中段、下段三段，一眼就能看出它是拼出来的。

第 55 页给了纸盒方案的具体做法。四步写得很清楚：选用两个纸盒及工具；把其中一个纸盒切成两截，另一个去掉两端的盒盖；在封口端分别裁剪出两个合适的插口，安装并调试镜子的摆放角度；根据设计图，用胶带把它们黏合起来。这四步为什么这样切，值得讲：切两截的那个盒子，两截分别做上段和下段，因为这两段各要装一片镜子；另一个去掉两端盒盖的盒子，做成中段，因为它只当连接管，两头敞开才能通光。气泡补一句，牙膏盒、水杯盒等都可以用来制作潜望镜。下半页还给了两个别的方案，一个是纸直筒上下各装一片平面镜，一个是塑料直管配塑料软管，用橡皮筋扎紧。旁边的气泡四问是本课的自我检查表：我的潜望镜可以用来做什么，选用了什么材料，制作的主要步骤是什么，镜子是怎样安装的。

第 56 页是实施方案的第二条和测试改进。第二条是展示与汇报，向全班展示设计图，汇报设计的思路和材料，然后展示作品并做讲解。下面三张作品照片说明做法可以很不一样。再往下是本课最要紧的一段：测试改进，测试潜望镜能否完成我们的任务，并根据发现的问题提出改进意见。六张测试照片给了六个真实场景，看柜顶、从柜子侧面看、对着鱼缸看鱼、弯腰看床底、隔窗远看、凑着柜缝看。这些场景不是摆拍，是提醒教师：测试要回到自己的任务上去测，不是举起来随便看一眼就算完。

第 57 页是记录单改进潜望镜，三栏：使用场景、使用中的问题、改进的方法。第一行已经把例子印好了，检查下水道中的故障，光线太暗看不到物体，在前端加装灯光。这三栏是一条完整的工程思维链，场景决定问题，问题决定改法。旁边的气泡又问了两句，如果需要在水中使用潜望镜镜身需要什么材料，如果需要观察较暗处的景物呢。这两问把改进的方向从镜子本身引到使用环境上。

同页底部是拓展，给出光学仪器的定义：利用光的各种特性制造的，用于观察、显示、测量等用途的仪器叫光学仪器。配了投影仪、光学显微镜、望远镜、照相机四张图，请学生查资料了解它们的使用方法，以及它们在生产生活、科学研究、国防建设方面发挥的作用。

二、学情分析

学生拿到材料就想动手，多数人跳过分工和分段直接剪，剪完才发现两截长短配不上，只好重来。

学生装镜片时最容易装反，把镜面朝着管子里面插进去，装好一照是黑的，自己也想不通，因为在他们看来镜子两面都是亮的。

学生调试这一步跳得最快，往往插上镜子举起来看一眼，说看不清就把东西放下了，不知道差的那几度得靠一遍遍转着试。

学生写改进办法容易写空，问题写看不清，改进写再做一个更好的，两栏对不上，因为没想过问题出在光路的哪一段。

三、教学目标

科学观念：知道潜望镜由上段、中段、下段三部分组成，上段是眼睛贴的观察口并装上镜片，下段是朝目标的进光口并装下镜片，中段决定长度；知道镜面必须朝光来的方向，两片镜片都要斜四十五度且互相平行。

科学思维：能把制作拆成加工零部件、组装、调试三道工序，并按顺序安排；能根据测试中出现的问题判断它出在哪一段的光路上，再给出对应的改法。

探究实践：能按设计图选用材料、加工零部件并组装成一支潜望镜；能完成镜片的插装与角度调试，并通过实际观察判断是否装对；能填写使用场景、问题、改进三栏记录单。

态度责任：愿意分工合作，知道一支潜望镜做成功靠的是几个人配合；能如实记录自己作品的问题，不隐瞒不夸大；对光学仪器在生活和国防中的用处产生兴趣。

四、教学重难点

教学重点：按分工加工零部件、组装成三段式潜望镜，并把两片镜片的角度调到位。

教学难点：说清镜片为什么必须镜面朝外、两片必须平行；并能从测试时的现象判断问题出在哪一段光路上。

五、教学准备

教师准备：成品潜望镜 1 支（可拆的为佳）、纸盒三段的半成品示范件 1 套（上段已开插口并装镜、中段通管、下段未装）、美工刀 1 把、演示用大鱼缸 1 只、演示用小台灯 1 只、各组的测试场景牌（柜顶、床底、窗缝、鱼缸、走廊尽头、讲台下方）。

小组材料：长方体纸盒 2 只（长约 20 厘米、截面约 6 厘米见方，用牙膏盒或水杯盒都行）、平面镜片 2 片（约 4 厘米×6 厘米，镜面纸贴在卡纸上裁成，或直接用小号平面镜）、双面胶 1 卷、透明胶带 1 卷、卡纸条 4 根（约 2 厘米宽，做加强条用）、直尺 1 把、量角器 1 把、铅笔 1 支、剪刀 1 把、美工刀 1 把（教师保管、逐组递送）、记录单 1 张、抹布 1 块。

安全与场地：美工刀由教师保管，逐组递、逐组收，只许在桌面上朝外划，不许举着走动。剪刀递人握刀刃递柄。镜子边缘锋利，拿边不拿面，破了用纸包好交给老师。桌面上先铺一张旧报纸，剪下的纸屑下课统一收。

六、教学方法

任务驱动法、分工合作法、动手制作法、测试改进法、展示评议法。

七、教学过程

▍ 一、聚焦（4 分钟）

教师活动

回顾上一课的成果，各组都有了一张设计图，图上写着用途、材料、尺寸和两片镜片的位置。2. 说一句清楚话，图纸是给别人照着做的，今天就要照着自己那张图把东西做出来。3. 播放 AI 制作的情境动画《图纸上好好的，做出来怎么就看不见了》。两组人照同一张图做，一组的潜望镜一举起来就看得清清楚楚，另一组举起来只有一片灰。三个人争起来，一个说纸盒剪歪了，一个说胶带把光糊住了，一个说买来的镜子不对。拆开看了一遍又一遍，谁也说不出毛病在哪。老师只说一句：图纸是死的，手是活的，一刀下去就差了几度，这个几度得靠调。4. 揭题，读教材第 54 页实施方案那一条，根据方案分工、制作潜望镜，先加工零部件，再组装，最后调试平面镜的位置。开启小组 AI 积分。

学生活动

上一课的图大多还在，不少人翻出来看。看情境动画都笑，说自己也干过这种事，明明照着做就是不成。听到差几度要靠调，有人说那不就是试呗。

技术支持

成品潜望镜和半成品示范件摆在讲台上，学生一眼能看见三段是怎么拼的。

▍ 二、制作（14 分钟）

教师活动

先答教材第 54 页那两个气泡，可以分为哪几部分，各部分之间怎样连接。收答案：上段是眼睛贴的那一头，装上镜片；下段是朝目标的那一头，装下镜片；中段是连接管，三段靠插口和胶带接起来。2. 讲清为什么这样切盒子。切两截的那个盒子，两截分别做上段和下段，因为这两段各要装一片镜子。另一个去掉两端盒盖的盒子做中段，它只当管子，两头敞开才通光。3. 讲清四道工序的顺序，先分好工，再加工零部件，再组装，最后调试。请各组按四人分工，一人划线裁纸，一人开插口装镜，一人负责胶带与加固，一人负责记录与测试。4. 讲清开插口这一刀。插口要按上一课定的四十五度斜着开，缝宽跟镜片厚度差不多，太松镜片会晃，太紧插不进去。5. 巡视，第 4 组把两截都剪短了，加起来不够设计图上的长度，让他们量着中段重新裁一遍。6. 讲清装镜片时最容易错的地方。镜面要朝光来的方向，也就是朝外，不能朝管子里面。用镜面纸做的镜片只有一面反光，装反了光落在纸背那一面，一照全黑。用小镜子的话两面都能反，但有一面更亮、没有重影，亮的那一面朝前。7. 预设：有学生把镜片装反了方向，举起来说全黑，还怪纸盒太厚。请他把镜片抽出来翻个面再插，同一支潜望镜立刻就亮了。8. 讲清两片镜片的关系。上下两片都斜四十五度，倾斜的方向要一致，两片平行。歪一片，光走到第二段就斜着撞上管壁了。9. 讲清最后一步不能省。图纸上的四十五度和手上剪出来的插口一定对不上，剪的时候总会偏几度，所以装完必须调。调的办法是举起来对着目标，一边看一边轻轻转镜片，转到最清楚就固定住。10. 预设：有学生插好就不肯动了，说看着差不多。请他把眼睛离开观察口再贴回去，问像的上下有没有偏、边缘有没有黑边，他一看就发现要调。11. 打开教师自制的"先拼后装"AI 虚拟拼装实验，学生在屏幕上把三段拖到一起，把两片镜片插进插口并转到四十五度，光路通了才动手真剪，省下不少纸盒。

学生活动

分工一开始有点乱，多数组是两个人抢着剪。开插口最费劲，第一刀常常开大了，镜片插进去晃，得用纸条垫。装反镜片的有四组，翻面重插以后都笑。调制时有人举了很久不肯放下。

技术支持

教师先用半成品示范件把三段拼一次，边拼边说接口在哪。虚拟拼装放在动剪刀之前，用来把分段和连接顺序先过一遍，材料省下来不少。

▍ 三、展示汇报（6 分钟）

教师活动

读教材第 56 页实施方案第二条，向全班展示设计图，汇报设计的思路和材料，然后展示作品并做讲解。2. 讲清汇报要说四句，对应教材第 55 页那个气泡四问：我的潜望镜用来做什么，用了什么材料，主要步骤是什么，镜子是怎么安装的。四句少一句都不算汇报完。3. 请三组上台，一组纸盒方案、一组纸筒方案、一组别的做法，每组讲完当场把潜望镜举起来，让全班从观察口里看一眼。4. 追问一句：你这支最得意的地方在哪，最不放心的地方在哪？两边都要说。5. 预设：有学生从头到尾只说好看、说做得很辛苦。请他把话头拉回来，问一句你这支潜望镜的口朝着哪儿、镜子插在第几段，答上来才算讲清。6. 收一句，作品好不好，不看花不花，看它能不能完成你图上写的那个任务。

学生活动

上台讲的三组，前两组讲了材料讲了过程，第三组一开口就说用了塑料瓶。被问最不放心的地方，有人老实说镜子插得有点松，一动就歪。全班轮流看观察口时最热闹。

技术支持

三组的设计图和作品并排放在展台上，讲的和做的放在一起看。

▍ 四、测试改进（7 分钟）

教师活动

读教材第 56 页测试改进那一段，测试潜望镜能否完成我们的任务，并根据发现的问题提出改进意见。2. 讲清测什么。测的不是举起来能不能看见亮，是能不能看见你图上写的那个场景里的目标。给鱼缸做的就去鱼缸上试，给床底做的就去床底下试。3. 发测试场景牌，各组按自己图上的用途领。要求记下三件事，看没看见、看清到什么程度、哪里不对劲。4. 各组测。教师提醒一句，测的时候把观察口贴严，漏光会让人看不清。5. 讲清怎么判断问题出在哪一段。只看到一片灰或者全黑，多半出在下面那段，镜片反了或者角度差太多。中间有一道黑边挡着，多半出在中段，胶带或插口伸进光路里了。看见东西但是斜的、有重影，多半出在上面那段，两片不平行，或者镜子用了暗的那一面。6. 巡视，第 2 组的观察口和眼睛之间漏光，怎么看都是灰的，让他们用手拢一圈再试，一下就清楚了。7. 预设：有学生一口咬定是纸盒不好，要换材料重做。请他把镜片抽出来看正面亮不亮，再插回去转着试，通常五分钟之内就能看见东西，跟纸盒没关系。8. 打开 AI 装配判读助手，各组把作品对着一张明信片拍一张照，助手标出光路从哪一段开始不对，只指出位置、不给改法。各组照着自己找原因。

学生活动

测试时最上心，拿着自己的作品到处找目标。看到东西的组叫得很响，什么也看不见的组有点着急，反复抽插镜片。被指出问题出在哪一段以后，多数组能自己想出怎么改。

技术支持

鱼缸、小台灯当测试对象，摆讲台上供各组轮流用。场景牌给每个组一个具体任务，避免举起来乱照。

▍ 五、改进设计（5 分钟）

教师活动

读教材第 57 页记录单，三栏，使用场景、使用中的问题、改进的方法，第一行教材已经印好，检查下水道中的故障，光线太暗看不到物体，在前端加装灯光。2. 讲清三栏是一条链。场景决定问题，问题决定改法，三栏必须对得上，不能问题写看不清、改法写再做一个更好的。3. 各组把自己刚才测到的问题写进第一栏和第二栏，写完先不下笔写改法，先想清楚问题出在哪一段。4. 讲清几种常见问题和对应改法。太暗，就在前端加一支小手电，或者把进光口开大一点。只看到一片灰，把镜片翻面，或者把角度转过来。像是歪的，把两片调成平行。有重影，改用亮的那一面朝前。管身一拿就软，加两根卡纸条当加强条。5. 读教材气泡那两问，如果要在水中使用，镜身需要什么材料？答要防水的，塑料瓶、塑料管都行，卡纸一沾水就软。如果观察较暗的景物呢？答要么加光，要么把口开大让更多光进来。6. 预设：有学生的改法写成再买一面更好的镜子。指出买更好的不等于改，改进要说清改哪里、怎么改，别人照着能动手。7. 请两组把自己的三栏念一遍，全班判断三栏对不对得上。

学生活动

写第一栏很快，写第二栏开始犯难，说不清问题是什么。看到教材印的那行示例，不少人才明白该怎么写。被要求先说清问题出在哪一段，有组当场回去又试了一次。

技术支持

记录单投影出来，三栏用三色笔分别写场景、问题、改法，一眼能看出对不对应。

▍ 六、拓展（2 分钟）

教师活动

读教材第 57 页拓展那段，利用光的各种特性制造的，用于观察、显示、测量等用途的仪器叫光学仪器。2. 讲清潜望镜也是一种光学仪器，它解决的是看不见的角度。四张图各解决一样看不见的东西。显微镜解决太小，望远镜解决太远，照相机解决留不住，投影仪解决不能人人同时看。3. 追问一句：还有哪些仪器也是靠光干活的？4. 预设：有学生把潜望镜说成能放大的仪器。指出它不放大也不拉近，只把光的方向改一改，所以看见的东西大小跟用眼睛看一样。5. 布置一句，投影仪、显微镜、望远镜、照相机任选一样，查清它靠的是光的哪一条特性。

学生活动

听四张图各解决一样看不见，有人点头说原来都是干这个的。被问到还有哪些，说了放大镜、猫眼、监控摄像头。

技术支持

四张图并排投出来，每张旁边写它解决的那个看不见。