潛望鏡

壹、活動目標  Goal 

一、觀察平面鏡反射的特性。

二、認識平面鏡反射的應用。

大概念 Big Idea 

核心問題(探究問題) Essential Question 

一、為甚麼光遇到鏡子後會轉彎？

二、為甚麼可以從潛望鏡的底部觀察到上面的物體？

教學對象

教學時間

作者(服務單位) 

蔡正立(蔡正立科學實驗室主持人)

吳怡穎(東華大學應用數學系大學生)

仿生與環境工作坊團隊(主持人：楊悠娟) 

通訊作者e-mail 

erntmap@gms.ndhu.edu.tw 

貳、課程綱要對照 Course Outline 

學習表現

tr-Ⅱ-1

能知道觀察、記錄所得自然現象的的結果是有其原因的，並依據習得的知識，說明自己的想法。

tc-Ⅱ-1

能簡單分辨或分類所觀察到的自然科學現象。

po-Ⅱ-1

能從日常經驗、學習活動、自然環境，進行觀察，進而能察覺問題。

pc-Ⅱ-1

能了解一個因素改變可能造成的影響，進而預測活動的大致結果。在教師或教科書的指導或說明下，能了解探究的計畫。

ai-Ⅱ-3

透過動手實作，享受以成品來表現自己構想的樂趣。

學習內容

INe-Ⅱ-6

光線以直線前進，反射時有一定的方向。

核心素養(領域綱要)

自-E-A2

能運用好奇心及想像能力，從觀察、閱讀、思考所得的資訊或數據中，提出適合科學探究的問題或解釋資料，並能依據已知的科學知識、科學概念及探索科學的方法去想像可能發生的事情，以及理解科學事實會有不同的論點、證據或解釋方式。

 

自-E-A3

具備透過實地操作探究活動探索科學問題的能力，並能初步根據問題特性、資源的有無等因素，規劃簡單步驟，操作適合學習階段的器材儀器、科技設備及資源，進行自然科學實驗。

參、活動原理 Theory 

1、因光的直線前進，所以在充滿煙的環境下，能看到光的路徑是直線的。

【圖一】

2、當光遇到平面鏡後便會產生反射。因此潛望鏡是讓光經過兩次反射後，使影像進入眼中。

【圖二】、【圖三】

【圖一】

【圖二】

【圖三】

肆、活動材料 Material 

1.  雷射筆*1

2.  鏡子*1

3.  28*32卡紙*1(照片中間，以下稱其為a紙卡)

4.  28*32.5卡紙*1(照片右邊，以下稱其為b紙卡)

5.  9*9鏡面紙*2

6.  9.5*23.5小紙卡*2

7.  雙面膠適量

8.  膠帶適量

【圖四】

【圖四】

伍、活動步驟 Step 

第一部分

1-1 【圖五】 將粉筆灰、痱子粉或線香燃燒的煙，散布在雷射光線行走的路徑上，讓學生看到雷射筆光線的行走方向。

1-2 【圖六】 將雷射光照射到鏡子上，並請學生揚起痱子粉或粉筆灰，觀察光線行進方向。

第二部分

2-1【圖七】將小紙卡依照折線折出痕跡，並在黏貼處黏上雙面膠。

   並將沒有鏡面保護貼的那面兩側貼上雙面膠。

2-2【圖八】將鏡面紙依照圖片所示貼在小紙卡上。

2-3【圖九】將2-2的半成品黏貼完成。(重複兩次)

2-4【圖十】將a紙卡依照折線折出痕跡，並在黏貼處黏上雙面膠。

2-5【圖十一】將2-4的紙卡a翻面，並將2-3的半成品如圖所示黏上。 

2-6【圖十二】將鏡面紙的保護膜撕掉。

2-7【圖十三】將鏡面紙兩側黏貼至a紙卡上。

2-8【圖十四】完成後如圖

2-9【圖十五】將剩餘的地方塞入裡面。

2-10【圖十六】利用膠帶將底部黏好。

2-11【圖十七】將紙卡b依照折線折出痕跡，並在黏貼處黏上雙面膠。

2-12【圖十八】將2-11的紙卡a翻面，並將2-3的半成品如圖所示黏上。

2-13【圖十九】將鏡面紙黏在b紙卡上，並將鏡面紙的保護膜撕掉。

2-14【圖二十】將b紙卡黏好。

2-15【圖二十一】利用膠帶將底部黏好。

2-16【圖二十二】、【圖二十三】將兩個完成的紙卡組裝起來。

2-17【圖二十四】完成品

第三部分

3-1觀察潛望鏡所成的像。

3-2伸縮潛望鏡，並再觀察像的不同。

【圖五】

【圖六】

【圖七】

【圖八】

【圖九】

【圖十】

【圖十一】

【圖十二】

【圖十三】

【圖十四】

【圖十五】

【圖十六】

【圖十七】

【圖十八】

【圖十九】

【圖二十】

【圖二十一】

【圖二十二】

【圖二十三】

【圖二十四】

教案學習單

（待調整）

一、為甚麼光遇到鏡子後會轉彎？ (因為光遇到鏡子會反射。)

二、為甚麼可以從潛望鏡的底部觀察到上面的物體？(因為光線遇到鏡子進行兩次反射後進入眼睛。)

實作注意事項 

實驗安全事項

雷射筆不能拿來照眼睛，老師應事先觀察其光線反射位置，並請學生先離開此範圍。

實驗廢棄物處理

一般垃圾

資源回收

教學心得

以自製裝置，可操作，無藥品，易觀察，能協助學生認識科學原理，增加操作經驗，體驗探究的趣味性。

參考資料 

闖關活動(十分鐘) 

壹、準備活動

★教師準備：

1、  準備器材及材料 (60分鐘)

2、  準備學習單

3、  學生動線安排及分組

4、  告知學生實驗的安全守則

5、  確保學生實驗之安全

6、  本實驗的科學原理

7、  前置作業：事先完成至步驟1-1  (10分鐘)

★學生準備：

1、   遵守實驗安全守則，注意實驗安全

2、   發揮團隊合作的精神

3、   由做中學，瞭解本實驗的科學原理

 

貳、闖關之前

一、闖關負責關主及學生就位。關主負責解說指導，副關主負責指導與通過與不通過判定。

二、集合參加同學，以小組隊伍排列。

三、說明關卡配置與發下小組闖關卡。

四、安全宣導，請學生注意安全，不可以在場地內奔跑。

五、請學生注意禮貌，進入關關卡和離開關卡都要跟關主問好。

 

参、進入關卡

1、  (0.5分鐘)學生向關主問好，教師說明規則及建立默契。

2、  (1.5分鐘)關主介紹活動內容、實驗方式及安全事項(使用ppt或海報)

3、  (5分鐘)關主事先完成步驟至1-1 ，協助學生由步驟 1-2 開始操作至3-2

4、  (1分鐘)關主指導學生填寫實驗記錄單。

5、  (1分鐘)學生完成實驗後，關主請學生分享結果。

6、  (1分鐘)關主說明實驗反應機制及總結。

7、  關主掌握時間，隨時指導與提醒闖關學生。

 

伍、闖關結束

1、  收回闖關集點卡。

2、  學生心得分享(包括成功與失敗的原因) 與關卡的相關科學原理。

3、  關主視通關人數給予評分。

4、  關主在闖關卡上簽名或蓋通過章。

5、  學生心得分享(包括成功與失敗的原因) 與關卡的相關科學原理。

6、  鼓勵學生設計更多的不同型態的潛望鏡。。



預算表

每人次／每組的材料及預算（*以一組為單位）

項目.材料 / 數量/金額 (元)

1.雙面膠/適量/$2

2.膠帶/適量/$2

3.雷射筆/1支/$150(每組)

4.潛望鏡組/1組/$30

總計 / 每人次(或每組)