一、教學(xué)背景分析：基于課標(biāo)與學(xué)情的精準(zhǔn)定位演講人CONTENTS教學(xué)背景分析：基于課標(biāo)與學(xué)情的精準(zhǔn)定位教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)：三維目標(biāo)的有機(jī)融合探究準(zhǔn)備：材料、分組與安全預(yù)案探究過程：從問題驅(qū)動(dòng)到規(guī)律建構(gòu)的遞進(jìn)式活動(dòng)總結(jié)拓展：知識建構(gòu)與思維延伸的閉環(huán)教學(xué)反思：基于實(shí)踐的改進(jìn)方向目錄2025小學(xué)五年級科學(xué)上冊凸透鏡成像規(guī)律分組探究課件作為一名深耕小學(xué)科學(xué)教學(xué)十余年的一線教師，我始終相信：科學(xué)探究的魅力不在于直接給出答案，而在于讓學(xué)生在動(dòng)手實(shí)踐中經(jīng)歷“發(fā)現(xiàn)問題—猜想假設(shè)—實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證—總結(jié)規(guī)律”的完整過程。今天，我將以“凸透鏡成像規(guī)律”這一課為例，與各位同行分享如何通過分組探究活動(dòng)，幫助五年級學(xué)生建構(gòu)科學(xué)概念、發(fā)展探究能力。01教學(xué)背景分析：基于課標(biāo)與學(xué)情的精準(zhǔn)定位1教材地位與編排邏輯《凸透鏡成像規(guī)律》是教科版小學(xué)科學(xué)五年級上冊“光”單元的核心內(nèi)容，承接前兩課“光的直線傳播”“光的反射”的學(xué)習(xí)，是“光的折射”現(xiàn)象的具體應(yīng)用。教材通過“放大鏡的秘密”“怎樣放得更大”等前置活動(dòng)，已讓學(xué)生初步認(rèn)識凸透鏡的形狀特點(diǎn)和放大功能，但對“成像大小、正倒與哪些因素有關(guān)”這一問題仍存在認(rèn)知空白。本課的學(xué)習(xí)不僅能完善學(xué)生對光的傳播規(guī)律的認(rèn)知體系，更能為初中物理“透鏡及其應(yīng)用”的學(xué)習(xí)奠定感性基礎(chǔ)。2學(xué)情分析與學(xué)習(xí)難點(diǎn)五年級學(xué)生（10-11歲）正處于具體運(yùn)算階段向形式運(yùn)算階段過渡的關(guān)鍵期，具備一定的觀察能力和動(dòng)手操作能力，但抽象邏輯思維仍需具體事物支撐。通過前測發(fā)現(xiàn)，學(xué)生對“凸透鏡能成像”有生活經(jīng)驗(yàn)（如用放大鏡看報(bào)紙、陽光下聚焦點(diǎn)火），但存在兩大認(rèn)知誤區(qū)：一是認(rèn)為“凸透鏡只能成放大的像”，二是不清楚“成像特點(diǎn)與物體位置的關(guān)系”。因此，本課需通過直觀的分組實(shí)驗(yàn)，將抽象的“物距與像的關(guān)系”轉(zhuǎn)化為可觀察、可測量的具體現(xiàn)象，幫助學(xué)生突破思維障礙。02教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)：三維目標(biāo)的有機(jī)融合教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)：三維目標(biāo)的有機(jī)融合基于《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》中“物質(zhì)科學(xué)領(lǐng)域”的要求，結(jié)合學(xué)情，我將本課目標(biāo)設(shè)定如下：1知識目標(biāo)能準(zhǔn)確描述凸透鏡成像的三種典型情況：當(dāng)物體在凸透鏡2倍焦距外（u>2f）時(shí)，成倒立、縮小的實(shí)像；當(dāng)物體在1倍焦距與2倍焦距之間（f<u<2f）時(shí)，成倒立、放大的實(shí)像；當(dāng)物體在1倍焦距內(nèi)（u<f）時(shí)，成正立、放大的虛像。理解“實(shí)像”與“虛像”的本質(zhì)區(qū)別：實(shí)像由實(shí)際光線會聚而成，能呈現(xiàn)在光屏上；虛像由光線反向延長線會聚而成，不能呈現(xiàn)在光屏上。2能力目標(biāo)通過分組實(shí)驗(yàn)，提升“控制變量”“精確測量”“數(shù)據(jù)記錄”的實(shí)驗(yàn)操作能力；能通過分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，歸納“物距變化與像的性質(zhì)、大小、位置變化”的對應(yīng)關(guān)系；學(xué)會用科學(xué)語言描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，用生活實(shí)例解釋成像規(guī)律（如照相機(jī)、投影儀、放大鏡的工作原理）。3情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)01在小組合作中體驗(yàn)科學(xué)探究的樂趣，增強(qiáng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識；03激發(fā)對光學(xué)現(xiàn)象的好奇心，培養(yǎng)用科學(xué)眼光觀察生活的習(xí)慣。02通過“從現(xiàn)象到規(guī)律”的探究過程，感悟“科學(xué)規(guī)律源于觀察與實(shí)證”的本質(zhì)；03探究準(zhǔn)備：材料、分組與安全預(yù)案1實(shí)驗(yàn)器材的選擇與調(diào)試為確保實(shí)驗(yàn)效果，我提前兩周準(zhǔn)備并調(diào)試器材：凸透鏡：選擇焦距f=10cm的薄透鏡（避免厚透鏡因球面像差影響成像清晰度），每組2個(gè)（備用1個(gè)）；光具座：長度100cm，刻度精度1cm（適合五年級學(xué)生讀數(shù)），軌道光滑無卡頓；輔助器材：蠟燭（帶固定底座，避免傾倒）、光屏（白色硬紙板，尺寸15cm×15cm，便于觀察）、火柴、刻度尺（30cm，與光具座刻度互補(bǔ)）、記錄單（如表1）。表1凸透鏡成像規(guī)律實(shí)驗(yàn)記錄單|實(shí)驗(yàn)次數(shù)|物距u（cm）|像距v（cm）|像的性質(zhì)（大小/正倒/虛實(shí)）|觀察現(xiàn)象描述|1實(shí)驗(yàn)器材的選擇與調(diào)試|----------|-------------|-------------|----------------------------|--------------||1|>20（u>2f）|||||2|10-20（f<u<2f）|||||3|<10（u<f）||||2分組策略與角色分工A采用“異質(zhì)分組”原則，按4-5人一組，每組包含動(dòng)手能力強(qiáng)、記錄認(rèn)真、表達(dá)清晰的學(xué)生各1名。明確角色分工：B操作員：負(fù)責(zé)移動(dòng)蠟燭、調(diào)整光屏位置（建議由動(dòng)手能力強(qiáng)的學(xué)生擔(dān)任）；C記錄員：填寫記錄單，核對數(shù)據(jù)（建議由細(xì)心的學(xué)生擔(dān)任）；D觀察員：提示“光屏上出現(xiàn)最清晰像”的時(shí)刻（建議由觀察力敏銳的學(xué)生擔(dān)任）；E匯報(bào)員：整理小組結(jié)論，參與全班交流（建議由表達(dá)能力強(qiáng)的學(xué)生擔(dān)任）。3安全預(yù)案123蠟燭使用前剪短燈芯（約0.5cm），避免火焰過高；提醒學(xué)生“不要用手觸碰點(diǎn)燃的蠟燭”“實(shí)驗(yàn)結(jié)束及時(shí)用燒杯蓋滅蠟燭”；光具座放置在實(shí)驗(yàn)桌中央，避免碰撞導(dǎo)致器材墜落。12304探究過程：從問題驅(qū)動(dòng)到規(guī)律建構(gòu)的遞進(jìn)式活動(dòng)1情境導(dǎo)入：生活現(xiàn)象引發(fā)認(rèn)知沖突（5分鐘）上課伊始，我手持一個(gè)凸透鏡，依次完成三個(gè)小演示：用透鏡看黑板上的“科學(xué)”二字（距離30cm），學(xué)生看到“倒立、縮小的字”；用透鏡看課本上的“凸透鏡”三個(gè)字（距離15cm），學(xué)生看到“倒立、放大的字”；用透鏡看自己的手指（距離5cm），學(xué)生看到“正立、放大的手指”?！巴瑯邮峭雇哥R，為什么有時(shí)成倒立的像，有時(shí)成正立的像？有時(shí)放大，有時(shí)縮??？”學(xué)生的眼神從好奇轉(zhuǎn)為疑惑，我順勢拋出核心問題：“凸透鏡成像的大小、正倒、虛實(shí)可能與什么因素有關(guān)？”2猜想假設(shè)：基于經(jīng)驗(yàn)的合理推測（3分鐘）“回憶一下，你們用放大鏡看物體時(shí)，有沒有發(fā)現(xiàn)‘離物體遠(yuǎn)近不同，看到的像不一樣’？”學(xué)生紛紛舉手：“我用放大鏡看螞蟻，離得遠(yuǎn)能看到整個(gè)螞蟻，離得近螞蟻?zhàn)兇蟮：?！”“我媽媽用放大鏡看報(bào)紙，拿遠(yuǎn)一點(diǎn)字會倒過來！”在交流中，學(xué)生逐漸聚焦到“物體到凸透鏡的距離（物距）”這一變量，形成初步猜想：“凸透鏡成像的特點(diǎn)可能與物距有關(guān)?！?制定計(jì)劃：明確變量與操作步驟（7分鐘）為幫助學(xué)生設(shè)計(jì)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)方案，我引導(dǎo)他們思考三個(gè)關(guān)鍵問題：“需要測量哪些數(shù)據(jù)？”（物距u、像距v、焦距f）“如何確定凸透鏡的焦距？”（提前用平行光聚焦法測出f=10cm，并標(biāo)注在透鏡上）“怎樣找到清晰的像？”（移動(dòng)光屏直到出現(xiàn)最清晰的光斑）結(jié)合教材提示，師生共同梳理實(shí)驗(yàn)步驟：將凸透鏡固定在光具座中間（如50cm刻度處），標(biāo)記其位置為“O”；點(diǎn)燃蠟燭，將蠟燭放在光具座左側(cè)某位置（如u=30cm），調(diào)整蠟燭、凸透鏡、光屏的中心在同一高度（“三心等高”，確保像呈現(xiàn)在光屏中央）；移動(dòng)光屏，直到光屏上出現(xiàn)清晰的像，記錄u、v及像的性質(zhì)；3制定計(jì)劃：明確變量與操作步驟（7分鐘）依次將蠟燭移至u=15cm（f<u<2f）、u=5cm（u<f）的位置，重復(fù)步驟2-3；換用另一凸透鏡（如f=15cm），驗(yàn)證規(guī)律是否普遍成立。4實(shí)驗(yàn)探究：動(dòng)手操作與細(xì)致觀察（20分鐘）學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)時(shí)，我巡回指導(dǎo)，重點(diǎn)關(guān)注三個(gè)環(huán)節(jié)：操作規(guī)范：提醒“移動(dòng)光屏?xí)r要緩慢，找到最清晰的像再記錄”“物距測量時(shí)要從蠟燭火焰中心到透鏡光心”；異常現(xiàn)象處理：當(dāng)某組學(xué)生在u<f時(shí)光屏上找不到像，我引導(dǎo)他們“直接通過透鏡觀察蠟燭，看看能看到什么”，從而理解虛像的特點(diǎn)；數(shù)據(jù)記錄指導(dǎo)：對于記錄“像的大小”時(shí)用“很大”“較小”等模糊描述的小組，建議用“放大”“縮小”“等大”等規(guī)范術(shù)語。實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生的狀態(tài)讓我印象深刻：有的小組為“是否找到最清晰像”爭得面紅耳赤，有的小組發(fā)現(xiàn)“u=2f時(shí)像與物等大”這一額外規(guī)律時(shí)歡呼雀躍，還有的小組主動(dòng)用不同焦距的透鏡驗(yàn)證規(guī)律……這些真實(shí)的探究場景，正是科學(xué)教育最動(dòng)人的模樣。5數(shù)據(jù)分析：從現(xiàn)象到規(guī)律的思維躍升（8分鐘）各小組匯報(bào)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后，我用希沃白板展示全班匯總表（如表2），引導(dǎo)學(xué)生橫向、縱向?qū)Ρ龋罕?全班凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)匯總（f=10cm）|物距范圍|物距u（cm）|像距v（cm）|像的性質(zhì)|出現(xiàn)次數(shù)||------------|-------------|-------------|------------------|----------||u>2f|30、25、22|15、16、18|倒立、縮小、實(shí)像|12組|5數(shù)據(jù)分析：從現(xiàn)象到規(guī)律的思維躍升（8分鐘）|f<u<2f|15、18、19|25、30、35|倒立、放大、實(shí)像|11組|1|u<f|5、8、9|無（虛像）|正立、放大、虛像|12組|2“觀察表格，你們發(fā)現(xiàn)了什么規(guī)律？”學(xué)生逐步歸納：3物距大于2倍焦距時(shí)，成倒立、縮小的實(shí)像；4物距在1倍到2倍焦距之間時(shí)，成倒立、放大的實(shí)像；5物距小于1倍焦距時(shí)，成正立、放大的虛像；6實(shí)像都是倒立的，能呈現(xiàn)在光屏上；虛像都是正立的，不能呈現(xiàn)在光屏上。76聯(lián)系生活：從規(guī)律到應(yīng)用的遷移實(shí)踐（7分鐘）“生活中哪些工具用到了這些規(guī)律？”學(xué)生積極舉例：“照相機(jī)：鏡頭是凸透鏡，拍照時(shí)物體在2倍焦距外，成縮小實(shí)像，所以照片比實(shí)物小?！薄巴队皟x：物體在1倍到2倍焦距之間，成放大實(shí)像，所以能投出大畫面?！薄胺糯箸R：物體在1倍焦距內(nèi)，成放大虛像，所以能看清小字?！睘樯罨斫?，我播放“老式電影放映機(jī)工作原理”視頻，學(xué)生驚喜地發(fā)現(xiàn)：“電影膠片放在鏡頭的f<u<2f位置，所以屏幕上成放大的實(shí)像！”這種“從課堂到生活”的聯(lián)結(jié)，讓科學(xué)知識真正“活”了起來。05總結(jié)拓展：知識建構(gòu)與思維延伸的閉環(huán)1學(xué)生總結(jié)：用“關(guān)鍵詞”梳理核心概念請3名學(xué)生分別用3個(gè)關(guān)鍵詞總結(jié)三種成像情況，如：01“u>2f：倒立、縮小、實(shí)像”；02“f<u<2f：倒立、放大、實(shí)像”；03“u<f：正立、放大、虛像”。042教師總結(jié)：強(qiáng)調(diào)“探究方法”與“科學(xué)本質(zhì)”“今天我們通過‘提出問題—猜想假設(shè)—實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證—總結(jié)規(guī)律’的方法，發(fā)現(xiàn)了凸透鏡成像的奧秘?？茖W(xué)規(guī)律不是書本上的‘死知識’，而是藏在生活中的‘活智慧’。希望同學(xué)們今后用這雙‘科學(xué)的眼睛’，繼續(xù)探索更多未知！”3拓展任務(wù)：分層作業(yè)激發(fā)持續(xù)探究123基礎(chǔ)任務(wù)：用思維導(dǎo)圖整理“凸透鏡成像規(guī)律”；挑戰(zhàn)任務(wù)：用爺爺?shù)睦匣ㄧR（凸透鏡）觀察窗外的樹，描述看到的像并解釋原因；興趣任務(wù)：查閱資料，了解“顯微鏡”“望遠(yuǎn)鏡”是如何組合多個(gè)凸透鏡成像的。12306教學(xué)反思：基于實(shí)踐的改進(jìn)方向教學(xué)反思：基于實(shí)踐的改進(jìn)方向本次分組探究活動(dòng)中，學(xué)生的參與度高達(dá)95%，80%的小組能準(zhǔn)確歸納成像規(guī)律，70%的學(xué)生能聯(lián)系生活實(shí)例，基本達(dá)成教學(xué)目標(biāo)。但也存在兩點(diǎn)不足：部分小組因“三心等高”調(diào)整不到位，導(dǎo)致像偏光屏邊緣，