1.1研究放大镜 （教学设计）- 2026-2027学年科学五年级上册教科版

该小学科学教学设计聚焦放大镜的结构特征、放大倍数与凸度关系及初步原理，通过“看不清小字”到用放大镜看清的对比情境导入，激发兴趣，作为《光》单元起始课，为后续光的折射等知识奠定认知基础。 此设计亮点在于情境导入制造认知冲突，实验设计层层递进，从观察结构到比较凸度再到光线会聚实验，注重学生主体参与，通过小组合作、动手操作培养科学思维与探究实践能力，联系生活实际（如近视眼镜、显微镜），助力学生建立科学观念，提升教师教学效率与课堂互动效果。

1.1研究放大镜 教学设计 2026-2027学年科学五年级上册教科版 1.1研究放大镜 教学设计 2026-2027学年科学五年级上册教科版 教材分析 本课是教科版科学五年级上册《光》单元的第一课。本单元旨在引导学生通过观察、实验、探究，认识光的传播规律、光的折射与反射现象，以及光与视觉的关系。作为单元的起始课，《研究放大镜》承担着激发学生学习兴趣、建立“光”主题认知基础、掌握基本实验探究方法的重要任务。 教材从学生熟悉的生活现象“放大镜可以放大物体”入手，引导学生通过观察和比较，发现放大镜的基本结构特征--中央厚、边缘薄，并初步感知其放大功能与透明材料、形状之间的关系。通过“比较不同放大镜的放大倍数”“用放大镜观察物体”“研究放大镜的放大原理”三个递进式活动，帮助学生建立对放大镜的初步认识，理解其放大功能与凸透镜结构之间的内在联系，为后续学习凸透镜成像规律、光的折射等知识奠定基础。 本课内容贴近学生生活，操作性强，有利于培养学生的观察能力、比较分析能力和科学探究意识。教材不涉及复杂的物理原理，而是通过直观的实验和感官体验，帮助学生形成关于放大镜的初步科学概念。 学情分析 五年级学生已经具备一定的生活经验和观察能力，大部分学生都接触过或使用过放大镜，知道放大镜可以“把东西放大”“看得更清楚”。但他们对放大镜的放大原理、放大倍数与结构的关系等核心问题缺乏深入思考，往往停留在“放大镜就是放大东西的”这一表层认知。 在认知发展上，五年级学生正处于从具体形象思维向抽象逻辑思维过渡的阶段。他们能够进行简单的比较、分类和归纳，但理解抽象概念（如“光的折射”“凸透镜”）仍需要大量的直观实物和操作体验作为支撑。因此，教学过程中应注重提供丰富的实物材料，设计从观察到描述、从比较到总结的递进式探究活动，帮助学生逐步建构科学概念。 在探究技能方面，学生已经具备一定的观察、记录和表达的能力，但系统观察、对比分析和科学描述的能力仍有待加强。他们可能会忽略放大镜的厚度、透明度等关键特征，或者在描述观察结果时不够准确、全面。教师需要引导学生进行有目的的观察，提供规范的描述框架，并鼓励学生之间相互补充和完善。 教学目标 1. 科学观念： 通过观察和比较，知道放大镜是中央厚、边缘薄的透明镜片，具有放大功能。初步了解放大镜的放大倍数与镜片凸度（中央厚度与边缘厚度的差异）有关，凸度越大，放大倍数越大。 2. 科学思维： 能够运用比较、分类、归纳的方法，分析不同放大镜的共同特征，建立“放大镜=凸透镜”的初步模型。能基于观察到的现象，提出关于放大镜放大原理的假设。 3. 探究实践： 能使用放大镜进行观察，并准确、详细地描述观察到的现象。能通过改变镜片到物体的距离，探索放大镜成像的清晰度和大小变化。能设计简单的比较实验，比较不同放大镜的放大倍数。 4. 态度责任： 在探究活动中，培养细致观察、实事求是、乐于合作交流的科学态度。意识到放大镜等工具的使用可以拓展人类的观察能力，体会科技发展对生活的影响。 教学重难点 • 教学重点： 通过观察和比较，发现放大镜“中央厚、边缘薄、透明”的结构特征，并理解其放大功能。 • 教学难点： 理解放大镜的放大倍数与镜片凸度之间的关系，并初步感知放大镜的放大原理（光的折射）。 教法学法 • 教法： 引导发现法、实验探究法、比较分析法。 • 学法： 观察法、比较法、小组合作法、实验记录法。 教学准备 • 教师： 不同凸度（平凸、双凸）的放大镜（每组至少2-3个）、老花镜片、近视镜片、平面镜片、透明玻璃片（中央厚、边缘薄，不易获取，可用老花镜片代替）、手电筒、方格纸、刻度尺、记录单、课件（文字描述，无图片）。 • 学生： 分组实验材料（同教师）、教材、笔、记录单。 教学流程 一、情境导入，激发兴趣（约5分钟） • 教师活动: “同学们，咱们今天上课前，先来玩个小游戏。老师这里有一张很小的报纸上的字，非常小，不借助任何工具，咱们谁的眼睛最亮，能读出来？”（教师手持一张小字报，请学生尝试阅读） “看起来很难，对吧？别急，老师这儿有个小帮手。”（教师出示一个放大镜，放在字的上方）“现在，大家看大屏幕（投影，但此处改为文字描述），老师用语言描述一下:这个镜片是透明的，中心比边缘厚，把它放在字上，字就变大了。你们是不是也用过类似的东西？它叫什么？” “对，就是放大镜。今天，咱们就来一起《研究放大镜》。”（板书课题:1.1研究放大镜） • 学生活动: （学生尝试阅读小字报，表示看不清。） （学生回答： “放大镜！”“放大镜！”） （学生回答示例1： “我爷爷看报纸就用放大镜。”） （学生回答示例2： “我玩过放大镜，能把蚂蚁放大。”） • 设计意图: 通过“看不清小字”到“利用放大镜看清”的鲜明对比，制造认知冲突，迅速激发学生的好奇心和探究欲望。从学生熟悉的生活经验切入，自然引出本课的研究主题，让学生感受到学习内容与生活的紧密联系，为后续探究活动做好心理和认知上的准备。 二、探究研讨，建构新知（约25分钟） （一）观察放大镜，发现结构特征（约10分钟） • 教师活动: “很好，大家都用过放大镜。那你们仔细看过放大镜吗？它有什么特点？请大家拿出桌上的放大镜（每组一个），先用眼睛观察，再用手摸一摸、比一比，看看它跟我们常见的玻璃片有什么不同。注意，不要用手直接触摸镜片表面，以免留下指纹影响观察，可以从侧面看它的厚度变化。咱们来比赛，看哪个小组发现的特征最多、最准确！” （，引导学生关注镜片的形状、厚度、透明度，并鼓励学生用手轻轻触摸镜片边缘和中心，感受厚度差异。） “好，时间到。哪个小组来分享你们的发现？其他小组要认真听，看看有没有补充。” （教师邀请2-3个小组代表发言，并对学生的描述进行追问和引导。） • 学生活动: （学生分组观察、触摸、比较放大镜和普通玻璃片。） （学生小组代表发言，描述观察结果。） （学生回答示例1： 正确回答:“我发现放大镜中间是鼓起来的，比边缘厚，而且它是透明的。普通玻璃片是平的，厚度一样。”） （学生回答示例2： 正确回答:“放大镜表面是光滑的，像半个球。我用手摸，中间凸起，边缘薄。”） （学生回答示例3： 典型错误:“老师，我觉得放大镜和普通玻璃片一样，都是平的，就是能放大。”教师引导:“你用手摸一摸镜片中心和边缘，感觉一下厚度一样吗？再拿起来从侧面看一看，它的形状像什么？”引导学生发现厚度差异。） （学生回答示例4： 常见遗漏:“老师，放大镜是圆的。”教师引导:“圆是形状，除了形状，它的厚度有什么特点？中间和边缘一样厚吗？”） • 教师活动（总结与板书）: “大家观察得非常仔细！通过刚才的观察和比较，咱们发现放大镜有几个非常重要的特点:第一，它是透明的；第二，它中央厚、边缘薄。（板书:透明、中央厚、边缘薄）这种中央厚、边缘薄的透明镜片，在科学上有一个专门的名字，叫做--凸透镜。（板书:凸透镜）所以，放大镜就是一种凸透镜。” • 设计意图: 通过实物观察和触摸，让学生亲身体验放大镜的物理结构特征，将抽象的概念（凸透镜）与具体实物（放大镜）建立直接联系。小组合作和汇报交流，培养了学生的观察、描述和协作能力。教师引导学生从“形状”“厚度”“透明度”等多个维度进行观察，避免了单一、片面的认知。针对学生可能出现的错误认知（如认为放大镜是平的），教师通过追问和引导，帮助学生纠正偏差，构建正确的科学概念。 （二）比较不同放大镜，探索放大倍数与凸度的关系（约10分钟） • 教师活动: “同学们，咱们知道了放大镜又叫凸透镜。老师这里还有几个不同的放大镜，大家看看它们有什么不同？”（教师出示两个不同凸度的放大镜，一个凸度很大，一个凸度很小，并用语言描述其形状:一个鼓得非常高，像个圆球的一部分；另一个只是微微鼓起。） “请你们用这两个放大镜去观察同一张方格纸上的小方格，看看有什么发现？注意，观察时，要调整放大镜到纸面的距离，直到看到最清晰的像。小组内可以轮流观察，并把自己的发现记录下来。” （，提醒学生注意观察方法的规范性，比如： 眼睛要靠近放大镜，但不要贴上去；慢慢移动放大镜，找到最清晰的位置；比较两个放大镜下方格子的大小差异。） “谁来汇报一下你的发现？” • 学生活动: （学生分组实验，用不同凸度的放大镜观察方格纸，并比较格子的大小。） （学生小组代表汇报。） （学生回答示例1： 正确回答:“我发现凸度大的那个放大镜，它下面的格子看起来更大；凸度小的那个，格子看起来大一点点，但没那么大。”） （学生回答示例2： 正确回答:“我用凸度大的放大镜，一个格子变得像两个格子那么大；用凸度小的，只能变大一点点。”） （学生回答示例3： 典型错误:“老师，我觉得凸度小的那个看起来更清楚。”教师引导:“你说的是‘清楚’还是‘大’？我们比较的是‘放大’效果，也就是格子看起来变大了多少。你再用两个放大镜分别看看，比较一下格子的大小，哪个让你的格子变得更大？”） （学生回答示例4： 常见遗漏:“老师，我看到了，但不知道哪个大。”教师引导:“别急，你可以把两个放大镜下的格子画在纸上，或者用尺子量一量它们的长度，哪个更长？”） • 教师活动（总结与板书）: “通过比较，大家发现了一个很重要的规律！放大镜的放大倍数跟它的凸度有关。凸度越大，放大倍数越大；凸度越小，放大倍数越小。（板书:凸度越大，放大倍数越大；凸度越小，放大倍数越小）” “那为什么放大镜能放大物体呢？咱们来做一个简单的小实验，看看光线穿过放大镜后会发生什么变化。” • 设计意图: 通过比较不同凸度的放大镜，引导学生从“是什么”进入“为什么”的探究阶段。学生通过直接的观察和比较，发现放大倍数与凸度之间的正相关关系，这比单纯讲授知识点更有效，也更能激发学生的探究兴趣。教师通过追问和引导，帮助学生区分“清晰”与“放大”两个概念，避免混淆。同时，引入“方格纸”作为观察参照物，使“放大”的效果变得可量化、可比较，为后续的定量研究埋下伏笔。 （三）初步探究放大镜放大原理（约5分钟） • 教师活动: “同学们，大家看老师手里这个手电筒。如果我把手电筒的光直接照在墙上，墙上会出现一个什么形状的光斑？”（教师用手电筒在墙上照出一个圆形光斑。） “现在，我把放大镜放在手电筒的前面。大家猜猜看，墙上的光斑会有什么变化？”（教师将放大镜放在手电筒前，调整距离，使墙上出现一个亮斑。） “注意看，老师移动放大镜，离手电筒近一点，再远一点，光斑的大小和亮度有什么变化？” （教师演示： 将放大镜放在手电筒前，距离较近时，墙上出现一个较大的、较暗的光斑；将放大镜远离手电筒时，光斑逐渐变小，但亮度增加；距离合适时，光斑变成一个很亮的小点。） “你们看到了什么？光斑是在变大还是变小？是变亮还是变暗？” “这个现象告诉我们，光线透过放大镜后，传播方向发生了改变，它们会向中间会聚（板书:光线会聚）。正是因为光线会聚了，所以我们看到一个更亮、更小的光斑。当光线会聚到一点时，这个点很亮，我们叫它‘焦点’。如果被观察的物体处于焦点附近，它的光线经过放大镜后，就会在我们眼睛里形成一个放大的像。这就是放大镜的放大原理！” • 学生活动: （学生观察教师演示，并描述看到的现象。） （学生回答示例1： 正确回答:“我看到光斑一开始是大的，后来变小了，还变亮了！”） （学生回答示例2： 正确回答:“老师把放大镜远离手电筒时，光斑变得更小、更亮，最后变成一个点。”） （学生回答示例3： 典型错误:“老师，光斑没有变化，一直是一个圆。”教师引导:“你再仔细看，老师现在慢慢移动放大镜，看光斑的边缘是不是在变化？”教师放慢演示速度，让学生清晰地看到光斑的大小和亮度变化。） （学生回答示例4： 常见疑问:“老师，为什么光线会改变方向？”教师回应:“这个问题问得很好！这是因为光线从空气进入玻璃，再从玻璃进入空气时，在玻璃的两个表面都发生了折射，就像我们之前学过的‘筷子在水中弯折’一样。凸透镜中央厚、边缘薄，这种特殊的形状使得光线折射后都向中间会聚。我们以后会深入学习这个原理。”） • 设计意图: 通过手电筒光线穿透过放大镜的实验，将抽象的“光的折射”和“光线的会聚”概念，转化为学生可以直观观察到的“光斑大小与亮度变化”现象。这个环节并不要求学生完全理解折射原理，而是通过现象感知，为后续学习“凸透镜成像”打下基础，并初步建立“放大镜的放大功能与光线会聚有关”的认知。教师的演示和讲解，起到了承上启下的桥梁作用，将学生的注意力从“是什么”自然过渡到“为什么”，并激发了进一步探究的欲望。 三、师生互动，深化理解（约5分钟） • 教师活动: “好，现在咱们来玩一个头脑风暴。老师问，大家用刚学到的知识来回答。” “第一个问题： 为什么近视眼镜和放大镜看起来不一样？近视眼镜是凸透镜吗？它的镜片中央和边缘厚度一样吗？”（教师出示近视镜片，并描述其形状:边缘厚，中央薄，是凹透镜。） “第二个问题： 如果老师想把一个文字放得更大，除了用放大镜，还可以用什么工具？你能说说它的原理吗？” “第三个问题： 咱们刚才用放大镜观察了方格纸，如果老师把放大镜换成更厚的玻璃杯底，把它放在报纸上，你们觉得看到的字会怎么样？为什么？” • 学生活动: （学生思考并回答） （学生回答示例1： 针对第一个问题:“近视眼镜不是凸透镜，它的镜片中间薄，边缘厚，是另一种透镜。”教师评价:“说得对！中间薄、边缘厚的透明镜片叫凹透镜，它不能放大物体，反而会缩小物体，用来矫正近视的。”） （学生回答示例2： 针对第二个问题:“可以用显微镜！显微镜就是由好多放大镜组成的。”教师评价:“回答得非常好！显微镜就是利用多组凸透镜的放大作用，把物体放得更大。”） （学生回答示例3： 针对第三个问题:“我觉得会变大，因为玻璃杯底也是凸起来的，中间厚，边缘薄，也是个放大镜！”教师评价:“你的推理很正确！这就是为什么有些玻璃杯底看东西会变大的原因。”） （学生回答示例4： 典型错误:“近视眼镜也能放大东西。”教师引导:“你试试看，用近视眼镜看字，字是变大了还是变小了？我们刚才说，凸透镜中央厚、边缘薄，近视眼镜刚好相反，所以它不能放大。”） • 设计意图: 通过三个层层递进的问题，检验学生对“放大镜是凸透镜”“凸透镜的特征”“放大倍数与凸度的关系”等核心知识的掌握情况。同时，将知识从放大镜扩展到近视眼镜、显微镜、玻璃杯等生活常见物品，让学生体会到科学知识在生活中的广泛应用，实现了知识的迁移和拓展，提升了学生的科学思维和问题解决能力。教师的有效评价和引导，进一步巩固了学生的学习成果。 四、分层巩固，检测成效（约3分钟） • 教师活动: “下面，老师出几道题，看看大家学得怎么样。请大家拿出练习本，认真思考，独立完成。” （基础题）1. 放大镜也叫____，它的特点是透明、__。 （基础题）2. 放大镜的放大倍数与镜片的**有关，**越大，放大倍数越大。 （提升题）3. 小明有两个放大镜，一个凸度很大，一个凸度很小。他想用其中一个观察蚂蚁的腿，你认为应该选哪个？为什么？ • 学生活动: （学生独立完成练习题。） （学生举手回答或小组内交流答案。） （学生回答示例1： 基础题1:“放大镜也叫凸透镜，它的特点是透明、中央厚、边缘薄。”） （学生回答示例2： 基础题2:“放大镜的放大倍数与镜片的凸度有关，凸度越大，放大倍数越大。”） （学生回答示例3： 提升题3:“选凸度大的那个，因为放大倍数大，能把蚂蚁的腿看得更清楚。”教师追问:“为什么不是凸度小的？”学生补充:“凸度小的放大倍数小，可能看不清细节。”） • 设计意图: 通过分层练习，全面检测学生对本课核心知识的掌握情况。基础题考查学生对基本概念的记忆和理解，全体学生都应掌握。提升题则考查学生运用知识解决实际问题的能力，具有一定的开放性，鼓励学生进行思考和应用。通过即时反馈，教师可以了解学生的学习效果，及时调整后续教学策略。 五、课堂小结，拓展延伸（约2分钟） • 教师活动: “同学们，今天这节课，咱们通过观察、比较、实验，一起研究了放大镜。大家说说看，你学到了什么？” （学生自由发言，教师引导总结。） “对，我们知道了放大镜也叫凸透镜，它有中央厚、边缘薄、透明的特点。它的放大倍数和凸度有关，凸度越大，倍数越大。我们还通过实验，初步了解了它的放大原理--光线穿过放大镜后会会聚。” “放大镜不仅可以帮助我们看清细小物体，它还是科学家进行科学研究的重要工具，比如显微镜、望远镜里都用到凸透镜。课后，同学们可以回家找一找，看看家里还有哪些物品是凸透镜？它们有什么作用？下节课咱们来分享。” • 学生活动: （学生自由发言，总结本节课的收获。） （学生回答示例1： “我学会了放大镜的结构，是中央厚、边缘薄。”） （学生回答示例2： “我知道了什么情况下放大倍数大，什么情况下小。”） （学生回答示例3： “我看到了光线穿过放大镜会会聚，特别神奇！”） • 设计意图: 课堂小结不仅是对本课知识的回顾和梳理，更是对学生学习成果的肯定和鼓励。通过学生自己的总结，强化了记忆，升华了认知。布置课后寻找“生活中的凸透镜”的拓展任务，将课堂学习延伸到课外，引导学生用科学的眼光观察生活，进一步激发他们探究科学奥秘的兴趣，体现了“从生活中来，到生活中去”的科学教育理念。 六、分层作业（课后完成） • 基础作业: 1. 将今天学到的关于放大镜的三个特点（透明、中央厚、边缘薄）告诉你的家人或朋友。 2. 用放大镜观察家里的一个细小物体（如树叶的脉络、小昆虫的翅膀、布料的纹路等），并用文字描述你看到的细节。 • 提升作业: 1. 找一找家里或生活中，有哪些物品也是凸透镜（如老花镜、玻璃杯底、鱼缸的玻璃角等）？试着用它们观察物体，看看它们有没有放大功能，并思考为什么。 2. 如果你手头有不同凸度的放大镜，请你设计一个实验，比较它们的放大倍数大小，并记录你的实验过程和结论。 • 作业答案与解析: 1. 基础作业1： 无标准答案，旨在巩固知识，促进家庭互动。 2. 基础作业2： 鼓励学生详细描述，如“树叶的脉络像一张网，又细又密”“布料的纹路是一根根线交叉织成的，可以看到线之间的缝隙”。教师通过批改作业，了解学生的观察和表达能力。 3. 提升作业1： 老花镜是凸透镜，能放大物体；玻璃杯底、鱼缸玻璃角等处，如果形状是中央厚、边缘薄，也具有放大功能。但需注意，不是所有玻璃杯底都是凸透镜，只有特定形状的才有。 4. 提升作业2： 实验方案示例:准备一个方格纸，用不同凸度的放大镜分别观察方格纸上的同一个格子，并测量这个格子被放大后的边长。比较边长的大小，边长越大，说明放大倍数越大。或者，用放大镜将太阳光会聚，比较光斑最亮、最小时，放大镜到纸面的距离，但此实验需注意安全，避免灼伤眼睛。 板书设计 1.1 研究放大镜 一、放大镜--凸透镜 特点： 透明、中央厚、边缘薄 二、放大倍数与凸度 凸度越大，倍数越大 凸度越小，倍数越小 三、放大原理 光线穿过凸透镜 = 光线会聚 = 放大 课堂生成预设 • 预设1:学生认为所有透明镜片都能放大。 • 应对： 教师出示近视眼镜片（凹透镜）和平面镜片，让学生用它们观察物体，发现都不能放大，从而引出“放大镜”的特殊结构--中央厚、边缘薄。 • 预设2:学生认为放大镜放大物体是因为它本身变大了。 • 应对： 教师引导学生观察放大镜本身的大小并没有变化，变化的是物体在眼中的像的大小。通过“光会聚”实验，帮助学生理解。 • 预设3:学生难以理解“凸度”与“放大倍数”的关系。 • 应对： 教师提供三个不同凸度的放大镜，让学生进行排序和比较，并用量化的手段（如“格子变大了几倍”）来辅助理解。强调“凸度”是指镜片中央与边缘的厚度差，而不是镜片本身的大小。 • 预设4:学生在观察时，容易将“清晰度”与“放大倍数”混淆。 • 应对： 教师明确引导:“我们比较的是‘格子变大了多少’，而不是‘格子清不清楚’。请你在找到最清晰的像后，再比较格子的大小。” 教学反思 本节课整体教学流程顺畅，学生参与度较高，基本达成了教学目标。 亮点: 1. 情境导入有效： “看不清小字”的困境迅速抓住了学生的注意力，激发了他们对“放大镜”这一工具的好奇心和探究愿望。 2. 实验设计层层递进： 从观察结构到比较放大倍数，再到光线会聚实验，符合学生的认知规律，由浅入深，逐步建构科学概念。 3. 注重学生主体地位： 通过小组合作、动手操作、汇报交流等方式，让学生成为课堂的主人。教师适时引导和追问，帮助学生突破难点。 4. 联系生活实际： 将放大镜、近视眼镜、显微镜等生活物品引入课堂，让学生感受到科学就在身边，增强了学习的现实意义。 不足与改进: 1. 时间分配： 在“比较不同放大镜”环节，部分小组耗时较长，导致“光线会聚”实验时间略显紧张。后续教学中，应更精确地控制实验操作时间，并提前准备好备用材料，对操作较慢的小组进行个别指导，或者将“光线会聚”实验作为演示实验，确保所有学生都能看到。 2. 学困生关注： 在汇报环节，部分学困生不敢举手发言。下节课应采用更灵活的评价方式，如小组内互评、教师鼓励性评价等，增强学困生的自信心和参与感。同时，在小组合作中，可以预设“记录员”等角色，让每个学生都有任务和参与感。 3. 概念深化： “光线会聚”的概念对于五年级学生而言仍较抽象。虽然通过实验直观感知，但部分学生可能仍停留在“现象”层面。下节课或课后，可以布置一个简单的家庭实验:用手电筒和放大镜，尝试在墙上或地上找到最亮的光点（焦点），并记录下来，加深对“会聚”的理解。同时，可以渗透“光的折射”的初步概念，为后续学习做好铺垫。 学科网（北京）股份有限公司 $