一、實驗背景：從生活現(xiàn)象到科學(xué)問題的自然銜接演講人01實驗背景：從生活現(xiàn)象到科學(xué)問題的自然銜接02實驗準(zhǔn)備：從材料選擇到安全預(yù)案的細(xì)致考量03實驗實施：從觀察現(xiàn)象到數(shù)據(jù)記錄的分層探究04現(xiàn)象分析：從數(shù)據(jù)歸納到原理建構(gòu)的思維提升05拓展應(yīng)用：從課堂實驗到生活實踐的遷移創(chuàng)新06總結(jié)與反思：科學(xué)探究精神的傳承與深化目錄2025小學(xué)四年級科學(xué)下冊凸面鏡成像特點觀察實驗課件作為一名深耕小學(xué)科學(xué)教育十余年的教師，我始終相信：最好的科學(xué)課，是讓孩子用雙手觸摸現(xiàn)象，用眼睛發(fā)現(xiàn)規(guī)律，用大腦建構(gòu)認(rèn)知。今天要和大家分享的“凸面鏡成像特點觀察實驗”，正是這樣一節(jié)將生活現(xiàn)象、動手操作與科學(xué)思維深度融合的課例。四年級學(xué)生已初步接觸平面鏡成像，而凸面鏡作為曲面鏡的典型代表，其成像特點與平面鏡差異顯著，既是對“光的反射”單元的延伸，也是培養(yǎng)學(xué)生“科學(xué)探究”核心素養(yǎng)的重要載體。接下來，我將從實驗背景、準(zhǔn)備、實施、分析與拓展五個維度，系統(tǒng)展開這節(jié)實驗課的設(shè)計與實踐。01實驗背景：從生活現(xiàn)象到科學(xué)問題的自然銜接1學(xué)情與教材分析四年級學(xué)生（10-11歲）正處于具體運算階段向形式運算階段過渡的關(guān)鍵期，對直觀、可操作的實驗探究興趣濃厚，但抽象邏輯思維仍需具體現(xiàn)象支撐。教材《光的反射》單元中，學(xué)生已通過平面鏡成像實驗認(rèn)識了“像與物等大、對稱”的特點，而凸面鏡作為生活中常見的曲面鏡（如汽車后視鏡、超市轉(zhuǎn)角鏡），其成像特點與平面鏡形成鮮明對比，能有效激發(fā)認(rèn)知沖突。本課的核心任務(wù)是通過觀察實驗，引導(dǎo)學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)“凸面鏡成正立、縮小的虛像，且視野更開闊”的規(guī)律，并建立“曲面形狀影響反射光線方向”的初步認(rèn)知。2教學(xué)目標(biāo)設(shè)定STEP4STEP3STEP2STEP1基于課程標(biāo)準(zhǔn)與學(xué)情，本課設(shè)定三維目標(biāo)：知識目標(biāo)：能描述凸面鏡成像的大小、正倒、位置特點；理解凸面鏡“擴大視野”的原理。能力目標(biāo)：掌握“控制變量法”設(shè)計簡單實驗，會用文字、圖示記錄觀察現(xiàn)象；能通過對比分析歸納科學(xué)規(guī)律。情感目標(biāo)：感受科學(xué)與生活的緊密聯(lián)系，培養(yǎng)“用科學(xué)解釋現(xiàn)象”的意識；在小組合作中體驗探究樂趣，增強團隊協(xié)作能力。3實驗設(shè)計邏輯為契合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律，實驗設(shè)計遵循“生活感知—問題驅(qū)動—操作探究—規(guī)律總結(jié)—應(yīng)用遷移”的路徑：首先通過“汽車后視鏡為什么是凸的？”的生活問題引發(fā)思考，再通過對比平面鏡與凸面鏡的成像現(xiàn)象，引導(dǎo)學(xué)生自主提出“凸面鏡成像有什么特點？”的探究問題，最后通過控制物體距離、大小等變量，系統(tǒng)觀察記錄，歸納規(guī)律。02實驗準(zhǔn)備：從材料選擇到安全預(yù)案的細(xì)致考量1實驗器材清單為確保實驗的可操作性與觀察效果，需精心準(zhǔn)備以下器材（以4人小組為單位）：核心器材：直徑15cm的凸面鏡（曲率半徑約30cm，避免過凸導(dǎo)致像變形嚴(yán)重）、相同規(guī)格的平面鏡（對照實驗用）。實驗物體：5cm高的彩色塑料積木（標(biāo)記為“標(biāo)準(zhǔn)物”）、10cm高的毛絨玩具（觀察不同大小物體的成像）、帶刻度的白色硬紙板（固定物體位置，刻度精度1cm）。記錄工具：實驗記錄單（含“物體位置”“像的大小”“像的正倒”“像的位置”“視野范圍”五列）、2B鉛筆（便于修改）、直尺（測量像與物的相對大?。］o助工具：雙面膠（固定物體）、小貼紙（標(biāo)記像的位置）、手電筒（在較暗環(huán)境增強觀察效果）。2環(huán)境與安全準(zhǔn)備實驗環(huán)境：選擇光線柔和的實驗室（避免強光直射鏡面導(dǎo)致反光），桌面鋪深色桌布（減少背景干擾），每組實驗臺間距1米以上（避免相互干擾）。安全預(yù)案：凸面鏡邊緣可能有毛刺，提前用砂紙打磨并包裹軟膠條；強調(diào)“輕拿輕放鏡面”“不用鏡面直射陽光”的操作規(guī)范；安排2名學(xué)生助手協(xié)助分發(fā)器材，避免擁擠碰撞。3學(xué)生預(yù)準(zhǔn)備213實驗前需完成兩項“微任務(wù)”：生活觀察：記錄上學(xué)路上看到的凸面鏡（如商店櫥窗、小區(qū)轉(zhuǎn)角），拍照或畫圖帶到課堂分享。知識回顧：復(fù)習(xí)平面鏡成像實驗，回憶“像與物等大、對稱”的特點，為對比探究做鋪墊。03實驗實施：從觀察現(xiàn)象到數(shù)據(jù)記錄的分層探究1情境導(dǎo)入：生活問題引發(fā)探究興趣（5分鐘）“同學(xué)們，上周五我開車送女兒上學(xué)，她指著后視鏡問：‘媽媽，為什么后視鏡是凸的？平的鏡子不是看得更清楚嗎？’你們能幫我解答這個問題嗎？”通過真實生活情境，激發(fā)學(xué)生好奇心。展示汽車后視鏡、超市轉(zhuǎn)角鏡的圖片，提問：“這些鏡子和我們用的平面鏡有什么不同？”引導(dǎo)學(xué)生觀察并總結(jié)“凸面鏡中間厚、邊緣薄，表面向外凸起”的特點，順勢提出探究問題：“凸面鏡成像和平面鏡有什么不一樣？”2對比觀察：平面鏡與凸面鏡的初步比較（10分鐘）活動1：觀察平面鏡中的自己每組發(fā)一面平面鏡，學(xué)生輪流觀察：“你的像和真實的你大小一樣嗎？是正立還是倒立？像的位置在鏡子前面還是后面？”學(xué)生通過親身體驗，快速回顧平面鏡“等大、正立、像與物對稱”的特點?；顒?：觀察凸面鏡中的自己替換為凸面鏡，重復(fù)觀察并記錄感受。多數(shù)學(xué)生會興奮地發(fā)現(xiàn)：“我的臉變小了！”“鏡子里能看到更多后面的同學(xué)！”此時追問：“為什么會這樣？是鏡子‘縮小’了物體，還是改變了我們的視野？”引導(dǎo)學(xué)生從“現(xiàn)象描述”轉(zhuǎn)向“原因思考”。3定量探究：控制變量下的系統(tǒng)觀察（25分鐘）為避免觀察的隨意性，設(shè)計“三步遞進”的定量實驗：3定量探究：控制變量下的系統(tǒng)觀察（25分鐘）3.1第一步：固定物體，改變觀察距離（基礎(chǔ)探究）操作步驟：將“標(biāo)準(zhǔn)物”（5cm積木）固定在鏡前20cm處，小組成員分別站在鏡前30cm、50cm、70cm處觀察，用直尺對比像與物的大?。ㄈ纭跋窀呒s2cm”），記錄“像的大小隨觀察距離變化”的規(guī)律。關(guān)鍵發(fā)現(xiàn)：無論觀察者距離多遠，凸面鏡中的像始終比物體小，且隨著觀察距離增加，像略有縮小但變化不明顯（與平面鏡“像大小不變”形成對比）。3定量探究：控制變量下的系統(tǒng)觀察（25分鐘）3.2第二步：固定觀察距離，改變物體位置（變量控制）操作步驟：觀察者固定站在鏡前50cm處，將“標(biāo)準(zhǔn)物”分別放在鏡前10cm、20cm、30cm處，觀察像的大小、正倒及位置（用貼紙在鏡后標(biāo)記像的大致位置）。關(guān)鍵發(fā)現(xiàn)：物體離鏡越遠，像越?。坏邢窬鶠檎?，且像的位置始終在鏡子后方（無法用光屏承接，屬于虛像）。3定量探究：控制變量下的系統(tǒng)觀察（25分鐘）3.3第三步：對比不同大小物體的成像（拓展驗證）操作步驟：將10cm高的毛絨玩具與5cm積木并排放在鏡前20cm處，觀察兩者在凸面鏡中的像。用直尺測量像高（如積木像高2cm，玩具像高4cm），計算“像高/物高”的比值（均約為0.4）。關(guān)鍵發(fā)現(xiàn)：凸面鏡對不同大小的物體均按比例縮小，縮小比例與物體自身大小無關(guān)，僅與鏡面曲率有關(guān)（此結(jié)論需教師引導(dǎo)歸納）。4視野對比：凸面鏡“擴大視野”的實證（10分鐘）為直觀理解“凸面鏡為何能擴大視野”，設(shè)計“視野范圍測量”實驗：操作方法：在墻面上貼一張畫有10cm間隔刻度線的白紙，分別用平面鏡和凸面鏡對準(zhǔn)墻面，觀察者眼睛貼緊鏡面中心，記錄能看到的刻度范圍（如平面鏡看到“-30cm至+30cm”，凸面鏡看到“-60cm至+60cm”）。數(shù)據(jù)對比：通過測量發(fā)現(xiàn)，凸面鏡的視野范圍約為平面鏡的2倍，驗證“凸面鏡通過發(fā)散反射光線，使更多光線進入眼睛，從而擴大視野”的原理。04現(xiàn)象分析：從數(shù)據(jù)歸納到原理建構(gòu)的思維提升1實驗數(shù)據(jù)的整理與呈現(xiàn)1各小組將記錄單匯總到黑板上的“班級數(shù)據(jù)統(tǒng)計表”，重點呈現(xiàn)：2像的大?。核杏涗浘@示“像＜物”，縮小比例約為0.3-0.5（因鏡面曲率不同略有差異）；5視野范圍：凸面鏡視野是平面鏡的1.5-2倍。4像的位置：均標(biāo)記在鏡子后方，無法用光屏承接；3像的正倒：100%記錄為“正立”；2科學(xué)規(guī)律的歸納與表述通過對比數(shù)據(jù)，引導(dǎo)學(xué)生用“關(guān)鍵詞填空”的方式總結(jié)規(guī)律：“凸面鏡成的像總是（正立）的，比物體（?。也荒苡霉馄脸薪樱ㄊ翘撓瘢?；與平面鏡相比，凸面鏡能（擴大）觀察者的視野范圍?！?原理的初步解釋（基于光的反射）結(jié)合板畫講解：“平面鏡的反射面是平的，反射光線平行，所以像與物等大；凸面鏡的反射面是凸起的，反射光線會向四周發(fā)散（用激光筆演示），進入眼睛的光線好像來自鏡子后方的‘虛像’，但這個虛像比物體小，同時因為光線發(fā)散，能接收到更多來自側(cè)面的光線，所以視野更大。”講解時避免使用“曲率半徑”“虛像”等術(shù)語，用“光線發(fā)散”“好像來自后方”等學(xué)生能理解的語言。05拓展應(yīng)用：從課堂實驗到生活實踐的遷移創(chuàng)新1生活中的凸面鏡：解釋與舉例展示生活場景圖（汽車后視鏡、超市防盜鏡、道路轉(zhuǎn)角鏡），提問：“這些地方為什么選擇凸面鏡？”引導(dǎo)學(xué)生用“擴大視野”的規(guī)律解釋：“汽車后視鏡用凸面鏡，司機能看到更大范圍的后方車輛，減少盲區(qū)；超市轉(zhuǎn)角用凸面鏡，顧客能提前看到對面來人，避免碰撞?！惫膭顚W(xué)生分享課前觀察的凸面鏡實例，如“小區(qū)門口的廣角鏡”“玩具望遠鏡的物鏡”等，深化“科學(xué)源于生活”的認(rèn)知。2創(chuàng)新設(shè)計：模擬“安全轉(zhuǎn)角”布置小組任務(wù)：“假設(shè)學(xué)校走廊轉(zhuǎn)角經(jīng)常發(fā)生碰撞，用提供的凸面鏡、卡紙、膠帶，設(shè)計一個‘安全轉(zhuǎn)角提示裝置’?！睂W(xué)生需考慮鏡面角度、固定方式、是否需要標(biāo)注提示語（如“小心來車”）。展示環(huán)節(jié)，各組分享設(shè)計思路，教師點評“鏡面角度是否合理”“視野覆蓋是否全面”，培養(yǎng)“用科學(xué)解決問題”的實踐能力。3課后延伸：家庭小實驗“自制凸面鏡”提供材料包（不銹鋼勺子的凸面、氣球表面貼鋁箔紙），要求學(xué)生回家用“凸面物體”觀察成像，記錄現(xiàn)象并與課堂實驗對比，下節(jié)課分享。此任務(wù)既鞏固知識，又激發(fā)“處處皆科學(xué)”的探索欲。06總結(jié)與反思：科學(xué)探究精神的傳承與深化總結(jié)與反思：科學(xué)探究精神的傳承與深化本節(jié)課以“凸面鏡成像特點”為載體，通過“生活問題—實驗探究—規(guī)律總結(jié)—實踐應(yīng)用”的完整探究鏈，不僅讓學(xué)生掌握了凸面鏡“正立、縮小、擴大視野”的特點，更重要的是經(jīng)歷了“提出問題—設(shè)計實驗—收集數(shù)據(jù)—分析結(jié)論”的科學(xué)探究過程，體會到“觀察現(xiàn)象—尋找規(guī)律—解釋生活”的科學(xué)價值。回顧課堂，學(xué)生最興奮的