2025 小学六年级科学上册凹透镜发散光线现象观察课件

一、教学背景分析：从生活现象到科学探究的桥梁演讲人CONTENTS教学背景分析：从生活现象到科学探究的桥梁教学目标设定：三维目标下的科学素养培育教学重难点突破：从现象观察到本质理解教学准备：让探究更具操作性与趣味性教学过程设计：从疑问到发现的探究之旅教学反思：以观察为基，以思维为核目录2025小学六年级科学上册凹透镜发散光线现象观察课件01教学背景分析：从生活现象到科学探究的桥梁教学背景分析：从生活现象到科学探究的桥梁作为一线科学教师，我始终相信：科学课的魅力在于让孩子用“发现的眼睛”连接生活与知识。本课时“凹透镜发散光线现象观察”是小学科学光学模块的重要内容，承接三年级“光的直线传播”、五年级“凸透镜成像”的学习，又为初中“透镜成像规律”奠定观察基础。新课标明确要求六年级学生需“通过观察、实验等方式，探究简单光学仪器的作用”，而凹透镜作为生活中常见的光学元件（如近视眼镜、广角镜），其发散光线的现象既是理解“光的折射”的具象载体，也是培养“科学探究”核心素养的优质素材。任教多年，我发现六年级学生对“透镜”已有初步认知——能区分凸透镜与凹透镜的外观，但对“为什么凹透镜能矫正近视”“同样是透明镜片，凹凸有何不同”等问题存在认知空白。他们具备基本的实验操作能力（如使用激光笔、记录现象），但对“光线路径”的抽象分析能力较弱，需要通过直观观察、对比实验突破思维难点。02教学目标设定：三维目标下的科学素养培育教学目标设定：三维目标下的科学素养培育基于课标要求与学情分析，本课时设定以下教学目标：1知识与技能目标01能准确描述凹透镜的结构特征（中间薄、边缘厚），区分凹透镜与凸透镜的外观差异；通过实验观察，归纳“凹透镜对光线具有发散作用”的现象，能用光路图表示光线经过凹透镜的传播路径；联系生活实例（如近视眼镜、猫眼），说明凹透镜发散光线的应用原理。02032过程与方法目标经历“提出问题—设计实验—观察现象—分析结论”的完整探究过程，掌握“控制变量法”在光学实验中的应用（如对比平行光入射与点光源入射的不同现象）；通过绘制光路图、测量光线偏折角度等活动，提升科学记录与数据处理能力；在与凸透镜的对比实验中，发展“比较—分类—归纳”的逻辑思维。3情感态度与价值观目标通过观察生活中的凹透镜应用，体会“科学源于生活、服务生活”的理念；在小组合作实验中，培养严谨的观察习惯与实事求是的科学态度；通过探究“近视眼镜的奥秘”，增强保护视力的意识。03教学重难点突破：从现象观察到本质理解1教学重点：凹透镜的结构特征与发散光线现象的观察突破策略：采用“直观观察—实验验证—归纳总结”的递进式设计。首先通过实物（近视眼镜片、凹透镜模型）观察，明确“中间薄、边缘厚”的结构；接着通过激光笔实验，观察平行光、点光源经过凹透镜后的光线变化，记录光斑大小、光线偏折方向等现象；最后结合光路图，归纳“发散作用”的本质——光线经凹透镜折射后，相对于原传播方向向外偏折。2教学难点：理解发散现象的本质及与凸透镜的区别突破策略：设计对比实验，强化感性认知。准备相同直径的凸透镜与凹透镜，用同一束平行光（3支并排激光笔模拟）分别照射，观察光屏上的光斑变化：凸透镜使光斑会聚成亮点，凹透镜使光斑扩大；用点光源（蜡烛）分别置于两透镜前，观察成像特点（凸透镜可能成实像，凹透镜始终成虚像）。通过“一聚一散”的直观对比，帮助学生建立“凹透镜发散、凸透镜会聚”的核心认知。04教学准备：让探究更具操作性与趣味性教学准备：让探究更具操作性与趣味性基于“做中学”理念，我为每个实验小组（4人）准备了以下器材：实验器材：凹透镜（直径5cm，焦距15cm）、凸透镜（相同直径，焦距10cm）、激光笔（红色，带开关）3支、光屏（白色硬纸板）、黑色背景布（减少环境光干扰）、量角器、直尺、蜡烛（带支架）、火柴、光路图记录纸；辅助材料：近视眼镜（学生自带，提前收集）、猫眼实物（拆解后的内外镜片）、多媒体课件（动态光路图、生活应用视频）；安全提示卡：标注“激光笔勿直射眼睛”“使用火柴注意安全”等事项。特别说明：选择红色激光笔是因可见光中红光波长较长，在空气中的散射较弱，光线路径更清晰；黑色背景布能有效减少环境光反射，让学生更易观察到光线的偏折。05教学过程设计：从疑问到发现的探究之旅1情境导入：生活中的“模糊与清晰”（5分钟）“同学们，上周体检时，有位同学说‘我看黑板有点模糊，戴上妈妈的眼镜反而更清楚了’。这副眼镜有什么神奇之处？”边说边展示一副近视眼镜，引导学生观察镜片：“用手摸一摸，中间和边缘的厚度有什么不同？”（学生操作后回答：中间薄、边缘厚）“这种镜片叫凹透镜，今天我们就来探究它的光学秘密——凹透镜是如何影响光线的？”设计意图：从学生熟悉的生活场景切入，引发认知冲突（“模糊”到“清晰”的矛盾），激发探究兴趣；通过触摸感知凹透镜的结构特点，为后续实验铺垫。2观察结构：认识凹透镜的“外貌”（8分钟）分发凹透镜与凸透镜实物，提出观察任务：“对比两种透镜，从厚度、形状两方面总结凹透镜的特征。”学生分组观察后，教师用课件展示截面图（图1：凸透镜中间厚、边缘薄，凹透镜中间薄、边缘厚），强调“判断透镜类型的关键是中间与边缘的厚度关系，而非表面是否凸起或凹陷”（纠正“凹透镜表面一定内凹”的误区）。图1凸透镜与凹透镜截面对比图接着，展示生活中的凹透镜实例：近视眼镜、猫眼的外层镜片、某些望远镜的目镜，提问：“这些物品为什么选择凹透镜？可能与它的光学特性有关吗？”自然过渡到实验探究环节。3实验探究：观察凹透镜对光线的作用（25分钟）本环节设计三个子实验，由易到难，逐步揭示“发散”的本质。3实验探究：观察凹透镜对光线的作用（25分钟）3.1实验一：平行光经过凹透镜的传播（8分钟）实验目的：观察平行光入射时，凹透镜对光线的作用。实验步骤：①将3支激光笔并排固定（模拟平行光），调整角度使光线水平射向凹透镜；②在凹透镜后方约30cm处放置光屏，观察光屏上的光斑；③移开凹透镜，观察光屏上的光斑（对比实验）；④用直尺测量两种情况下光斑的直径，记录数据（表1）。表1平行光经过凹透镜的光斑变化记录表|实验条件|光斑直径（cm）|光斑亮度|光线偏折方向||----------------|----------------|----------|--------------|3实验探究：观察凹透镜对光线的作用（25分钟）3.1实验一：平行光经过凹透镜的传播（8分钟）|无透镜|3.2|较亮|无偏折||凹透镜介入|6.8|较暗|向外发散|学生观察发现：“有凹透镜时，光斑变大、变暗，说明光线被分散了。”教师引导绘制光路图（图2），解释：“平行光经过凹透镜后，不再平行，而是向外偏折，这种现象叫发散。”图2平行光经过凹透镜的光路图3实验探究：观察凹透镜对光线的作用（25分钟）3.2实验二：点光源经过凹透镜的传播（8分钟）实验目的：观察非平行光入射时，凹透镜的发散作用是否依然存在。实验步骤：①点燃蜡烛（点光源），置于凹透镜前10cm处；②在凹透镜后方放置光屏，前后移动光屏，观察是否能得到清晰的像；③撤去光屏，用眼睛直接观察透镜另一侧，描述看到的现象（正立、缩小的虚像）；④对比凸透镜实验（蜡烛置于凸透镜前10cm，光屏上可得到倒立实像）。学生发现：“凹透镜无法在光屏上成实像，只能看到虚像，而且虚像比实物小。”教师解释：“点光源发出的光线经凹透镜折射后，实际光线无法会聚，反向延长线会聚成虚像，这也是凹透镜发散作用的体现——光线被‘推开’了。”3实验探究：观察凹透镜对光线的作用（25分钟）3.3实验三：测量光线的偏折角度（9分钟）实验目的：量化凹透镜的发散程度，深化对“发散”的理解。实验步骤：①在白纸上画一条水平线（主光轴），将凹透镜中心对准水平线中点；②用单支激光笔从左侧以30角入射（与主光轴夹角），标记入射光线与出射光线的路径；③用量角器测量入射光线与主光轴的夹角（θ1=30）、出射光线与主光轴的夹角（θ2=45）；3实验探究：观察凹透镜对光线的作用（25分钟）3.3实验三：测量光线的偏折角度（9分钟）④重复实验，改变入射角度（如20、40），记录θ1与θ2的关系（表2）。表2光线偏折角度测量记录表|入射角度θ1（）|出射角度θ2（）|θ2与θ1的关系||------------------|------------------|--------------||20|32|θ2>θ1||30|45|θ2>θ1||40|58|θ2>θ1|学生通过数据发现：“无论入射角度大小，出射光线与主光轴的夹角都大于入射角度，说明光线向外偏折，验证了凹透镜的发散作用。”教师总结：“发散作用不仅是‘让平行光变分散’，更是‘让任意方向的光线都向远离主光轴的方向偏折’。”4联系生活：凹透镜的应用原理（7分钟）“我们已经知道凹透镜能发散光线，生活中哪些物品用到了这一特性？”展示近视眼镜、猫眼的视频：近视眼镜：近视是因为晶状体过厚，光线会聚在视网膜前（用凸透镜模拟），凹透镜先将光线发散，再经晶状体会聚，就能准确落在视网膜上（动态光路演示）；猫眼（门镜）：外层是凹透镜，内层是凸透镜，凹透镜将门外的广角光线发散，凸透镜再会聚，使室内的人能看到更大范围的场景；广角镜（路口反光镜）：虽为凸面镜（反射原理），但凹透镜的发散思维同样适用于“扩大视野”的需求。学生结合实验结论解释：“近视眼镜用凹透镜发散光线，让原本会聚过强的光线变弱，成像在视网膜上。”教师补充：“科学就是这样，通过了解‘光的脾气’（传播规律），我们就能发明工具解决问题。”5总结拓展：从课堂到生活的科学思维（5分钟）课堂总结：通过板书思维导图（图3）回顾重点：凹透镜结构（中间薄、边缘厚）→光学特性（发散光线）→现象表现（平行光变分散、点光源成虚像）→生活应用（近视眼镜、猫眼）。图3课堂总结思维导图课后拓展：①实践任务：用凹透镜观察书本上的字，描述看到的现象（正立、缩小的虚像），与凸透镜对比；②调查任务：采访近视的家人，了解他们佩戴的眼镜是凹透镜还是凸透镜（强化“近视用凹透镜、远视用凸透镜”的认知）；③思考任务：如果没有凹透镜，还有哪些方法可以模拟“发散光线”的效果？（如滴一滴水在塑料纸上，观察是否有发散作用）。06教学反思：以观察为基，以思维为核教学反思：以观察为基，以思维为核本课的设计始终围绕“观察”展开——从触摸观察结构，到实验观察现象，再到联系生活观察应用，逐步构建“结构→特性→应用”的认知链条。学生在动手操作中，不仅掌握了凹透镜的光学特性，更体验了“提出问题—设计实验—验证