2025 小学六年级科学上册凸透镜聚光作用实验课件

一、实验背景：为什么要探究凸透镜的聚光作用？演讲人1.实验背景：为什么要探究凸透镜的聚光作用？2.教学目标：三维目标下的能力培养3.实验准备：细节决定探究的深度4.实验实施：从观察到探究的递进式体验5.拓展应用：从实验室到生活的迁移6.总结与反思：让探究延续目录2025小学六年级科学上册凸透镜聚光作用实验课件作为一名从事小学科学教育十余年的教师，我始终相信：最好的科学课，是让孩子在动手操作中触摸知识的温度，在观察思考中感受自然的规律。今天要和大家分享的“凸透镜聚光作用实验”，正是六年级上册“光与我们的生活”单元的核心实验之一。这节课不仅能帮助学生理解光的折射现象，更能让他们在探究中体会“科学服务生活”的本质。接下来，我将从实验背景、教学目标、准备与实施、现象分析、拓展应用及总结反思六个部分展开，带大家走进这场充满光与热的科学之旅。01实验背景：为什么要探究凸透镜的聚光作用？1课程定位与价值“凸透镜的聚光作用”是小学科学课程标准中“光的传播”主题下的重要内容，承接五年级“光的直线传播”“光的反射”的学习，又为初中“透镜成像规律”“光学仪器原理”奠定基础。对六年级学生而言，这是从“观察光现象”到“利用光特性解决问题”的关键跨越——当他们用凸透镜点燃火柴时，不仅是在验证科学结论，更是在亲手创造“知识转化为能力”的奇迹。2学生认知基础通过前两节课的学习，学生已能区分凸透镜与凹透镜的外形特征（中间厚、边缘薄），并观察过凸透镜放大文字的现象。但“为什么凸透镜能放大？”“它对光还有其他作用吗？”这类问题尚未深入。此时开展聚光实验，既能解答学生的好奇，又能通过直观的热效应（如点燃火柴）强化感知，符合“从现象到本质”的认知规律。3生活关联与意义从古人用“阳燧”取火到现代太阳能热水器的集热板，从实验室的光学仪器到天文爱好者的望远镜，凸透镜的聚光作用贯穿人类利用光能的历史。让学生在实验中理解这一原理，能帮他们更好地观察生活（如夏季树下的光斑为何是圆形？）、解释现象（为何不能用放大镜看太阳？），甚至尝试解决问题（如何用凸透镜制作简易取火工具？）。02教学目标：三维目标下的能力培养教学目标：三维目标下的能力培养基于课程标准与学生实际，我将本节课的教学目标设定为：1知识目标01明确凸透镜的定义（中间厚、边缘薄的透明镜片）；02理解“聚光作用”的本质：凸透镜能将平行光线会聚于一点（焦点）；03知道焦点处温度升高的原因（光能转化为热能）。2能力目标STEP1STEP2STEP3能规范使用凸透镜完成“会聚太阳光”实验，记录光斑大小、温度变化等数据；通过对比实验（不同焦距的凸透镜、不同光照强度下的实验），归纳影响聚光效果的因素；能用“光的折射”原理解释聚光现象（虽不要求精准表述，但需建立“光线穿过透镜时方向改变”的直观认知）。3情感目标激发对光学现象的探究兴趣，体会“观察—猜想—验证—结论”的科学探究乐趣；1增强安全意识（如避免用凸透镜直射眼睛或易燃物）；2感受科学与技术的联系，理解“古老智慧”与“现代应用”的共通性（如阳燧与太阳能电池板的原理关联）。303实验准备：细节决定探究的深度1实验材料清单0504020301为确保实验的可操作性与对比性，我准备了以下材料（以4人小组为单位）：核心器材：不同焦距的凸透镜3个（5cm、10cm、15cm，标注清晰）、凹透镜1个（对比用）；辅助工具：白色光屏（硬纸板贴白纸，标注刻度）、火柴（或易燃的碎纸片）、温度计（带金属探头，测量焦点温度）、计时器（记录火柴点燃时间）；环境支持：晴天户外场地（或实验室模拟平行光源，如投影仪远射）、遮阳伞（用于控制光照强度对比实验）；安全装备：防火垫（放置火柴和纸片）、护目镜（可选，强调“保护眼睛”的意识）。2预实验与问题预判正式上课前，我进行了3次预实验，发现以下需注意的细节：焦距差异的影响：5cm焦距的凸透镜在晴天10:00-14:00间，3-5秒即可点燃火柴；15cm焦距则需10秒以上，需提醒学生耐心等待；光屏的作用：部分学生可能忽略光屏，直接观察地面光斑，但地面凹凸会影响光斑清晰度，需强调“用光屏承接光斑更便于观察”；安全隐患：火柴点燃后若处理不当可能引发小范围燃烧，需提前准备湿抹布，并强调“一旦点燃立即用防火垫盖住”；天气变量：若遇阴雨天，可用实验室的平行光源（如将投影仪镜头取下，调整距离使光线近似平行），但需提前调试亮度。3学生分组与分工01为培养团队协作能力，每组4人明确分工：02操作员：手持凸透镜对准光源，调整角度；03记录员：用表格记录光斑直径、温度、点燃时间；04观察员：用温度计测量焦点及周围温度，对比差异；05安全员：负责火柴的取用、灭火，提醒操作规范。04实验实施：从观察到探究的递进式体验实验实施：从观察到探究的递进式体验4.1环节一：初识凸透镜——从“放大”到“聚光”的猜想（10分钟）情境导入：展示古董阳燧（图片），讲述“古人用青铜镜取火”的故事，提问：“如果给古人一个凸透镜，他们的取火会更简单吗？为什么？”；回顾旧知：分发凸透镜与凹透镜，让学生触摸并复述“凸透镜特点”（中间厚、边缘薄），用凸透镜观察书本文字，确认“放大作用”；提出猜想：引导思考：“凸透镜能让文字变大，是因为改变了光的路径。那如果让它对准太阳，光线会怎么变化？地面可能出现什么现象？”（学生可能猜想“光斑变亮”“光斑变小”“温度升高”）。2环节二：验证聚光作用——现象观察与记录（20分钟）操作步骤：户外选择无遮挡的空地，每组将光屏平铺在地面；操作员手持凸透镜，镜面与太阳光垂直（可通过观察镜边影子是否最小判断角度）；缓慢上下移动凸透镜，直到光屏上出现最亮、最小的光斑（即焦点）；记录员用直尺测量光斑直径，观察员用温度计测量光斑中心温度（持续30秒，记录最高值）；放置火柴于光斑中心，启动计时器，记录火柴点燃时间（若5分钟未点燃，可能是光照不足，更换短焦距凸透镜重试）。教师引导：2环节二：验证聚光作用——现象观察与记录（20分钟）“光斑为什么会变小变亮？和凹透镜对准太阳的现象有什么不同？”（对比凹透镜实验：光斑变大、变暗）；“温度计在光斑中心和边缘的数值有什么差异？这说明什么？”（中心温度高，光能在此会聚）；“火柴为什么会被点燃？能量是如何转化的？”（光能→热能，温度达到燃点）。4.3环节三：探究影响因素——变量控制与结论推导（15分钟）问题驱动：“不同凸透镜的聚光效果一样吗？哪些因素会影响聚光效果？”；对比实验设计（学生分组选择1-2个变量探究）：变量1：凸透镜焦距：用5cm、10cm、15cm的凸透镜，在相同光照下测量光斑大小、点燃时间（结论：焦距越短，光斑越小，点燃越快）；2环节二：验证聚光作用——现象观察与记录（20分钟）变量2：光照强度：一组在阳光下，一组在遮阳伞下（模拟弱光），用同一凸透镜实验（结论：光照越强，光斑越亮，温度上升越快）；变量3：镜面角度：分别让凸透镜与光线成60、90、120，观察光斑变化（结论：垂直时光斑最集中）。数据整理：各组用柱状图或表格展示数据，全班分享后共同归纳：“凸透镜的焦距、光照强度、镜面与光线的角度会影响聚光效果”。4.4环节四：原理初步解释——从现象到本质的跨越（10分钟）动画辅助：播放“光线穿过凸透镜”的动画（平行光线经凸透镜折射后会聚于焦点），结合实验现象提问：“为什么凸透镜能会聚光线？凹透镜为什么不能？”；2环节二：验证聚光作用——现象观察与记录（20分钟）类比理解：用“水流经过漏斗”类比“光线经过凸透镜”——漏斗壁改变水流方向，使水流会聚；凸透镜的曲面改变光的传播方向（折射），使光线会聚于焦点；概念总结：教师总结：“凸透镜的聚光作用，本质是光的折射现象。平行于主光轴的光线穿过凸透镜时，会向中间偏折，最终会聚于一点，这个点叫焦点，焦点处的光能最集中，温度最高。”05拓展应用：从实验室到生活的迁移1生活中的聚光智慧古代应用：展示“阳燧”实物（或仿制品），解释其凹面镜取火与凸透镜取火的异同（均会聚光线，但原理不同：凹面镜是反射，凸透镜是折射）；01现代科技：太阳能热水器的集热管（外管是玻璃凸透镜，会聚阳光加热内管中的水）、天文望远镜的物镜（会聚远处星体的光，使图像更清晰）、投影仪的聚光镜（将灯泡光线会聚，增强投影亮度）；02安全警示：播放新闻片段（“阳台花盆积水引发火灾”），解释：“圆形花盆底部的积水相当于凸透镜，会聚阳光后可能点燃下方的易燃物。”引导学生列举类似隐患（如饮料瓶遗落草地、眼镜盒上的凸面装饰）。032创意实践：设计“简易取火工具”任务要求：利用身边材料（如保鲜膜、塑料袋、水）制作一个“水凸透镜”，尝试在阳光下点燃纸片；原理提示：水的表面因张力会自然形成凸面，装入透明容器（如气球、塑料瓶）后可模拟凸透镜；学生分享：展示成功案例（如用塑料袋装水扎紧，形成5cm焦距的水透镜），分析失败原因（水层过厚导致焦距过长、容器不透明影响透光率）。06总结与反思：让探究延续1课堂总结焦点处光能集中，温度升高，可点燃易燃物；C凸透镜因中间厚、边缘薄的结构，能将平行光线会聚于焦点；B聚光效果与凸透镜焦距、光照强度、镜面角度有关；D通过今天的实验，我们一起经历了“观察现象—提出猜想—设计实验—验证结论—联系生活”的完整探究过程。我们知道了：A聚光作用在生活中既有应用（如取火、太阳能利用），也需注意安全（避免引发火灾）。E2课后延伸观察任务：晴天时观察树下的光斑，思考：“为什么光斑多是圆形的？和凸透镜的聚光作用有关吗？”（提示：树叶间隙相当于小孔，太阳通过小孔成的像；若间隙是凸透镜形状，光斑可能更亮）；探究任务：用凸透镜会聚灯光（非平行光），观察光斑特点，对比太阳光下的现象，记录差异并尝试解释；科普阅读：阅读《中国古代科技史》中“阳燧取火”的记载，撰写200字小短文，比较古人智慧与现代科学的联系。3教学反思本节课的成功之处在于：通过“问题链”引导学生从被动操作转向主动探究，用“对比实验”强化变量控制意识，用“生活案例”拉近科学与日常的距离。需改进的是