图形设计师：二年级下册“小小设计师”综合实践

图形设计师：二年级下册“小小设计师”综合实践一、教学内容分析

本课源自人教版小学数学二年级下册“图形与几何”领域的综合与实践主题活动“小小设计师”。在课标体系中，它处于学生初步认识轴对称图形、平移和旋转现象之后，是一次重要的知识整合与应用升华。其核心在于引导学生超越对单一图形特征的辨识，转向运用图形的运动（平移、旋转、轴对称）进行有意识的图案设计与欣赏，实现从“认识图形”到“创造图形”的认知跃迁。从知识技能图谱看，它既是前期所学图形运动知识的综合应用与检验场，也为后续更复杂的图形变换与面积学习埋下伏笔，起着承上启下的枢纽作用。过程方法上，本课天然蕴含“数学建模”与“直观想象”的思想：学生需将设计意图转化为具体的图形操作（平移、旋转等），本质是构建一个简单的几何变换模型来生成图案。素养价值方面，本课深度指向“空间观念”、“几何直观”、“创新意识”和“审美感知”的发展。学生通过动手拼、摆、转、画，在二维平面上进行构思与操作，强化空间想象力；在欣赏与创造对称、重复、有韵律的图案过程中，感受数学的秩序美与对称美，实现数学与艺术、理性的逻辑与感性的创造的有机融合。

二年级学生已具备长方形、正方形、三角形、圆形等基本平面图形的直观认识，并对图形的平移、旋转、轴对称现象有了初步感知，能够进行简单的识别。其思维正处于具体运算阶段初期，动手操作和直观观察是其学习的主要方式。然而，将零散的图形运动知识系统化地应用于主动设计，对他们而言存在两个主要障碍：一是从“识别现象”到“主动运用方法”的思维转换；二是在设计中缺乏明确的“意图”引导，容易陷入随意拼摆。因此，教学中需搭建清晰的“脚手架”，将设计过程分解为“模仿—分解—创造—表达”的阶梯。我将通过观察学生的操作过程、倾听其设计语言的表述（如“我把这个图形转了一下”、“这边和那边是对称的”）、分析其作品的结构性，作为动态把握学情的关键。对于基础较弱的学生，提供现成的样板和分步指导；对于思维活跃的学生，则鼓励其挑战更复杂的组合与变换，并尝试用数学语言描述自己的设计理念，实现差异化支持。二、教学目标

知识目标：学生能深刻理解平移、旋转和轴对称不仅是图形的运动现象，更是进行图案设计与创造的基本方法。他们能够清晰表述如何运用这些方法将一个基本图形转化为一个复杂、美丽的图案，建构起“基本图形—图形运动—复杂图案”三者之间的逻辑联系。

能力目标：学生能够独立或合作，有目的、有步骤地运用图形卡片进行拼摆，创作出一个运用了至少一种图形运动方式的重复图案或对称图案。并能向同伴清晰介绍自己的设计思路，说出运用了哪种运动方式，发展动手操作、语言表达和初步的数学建模能力。

情感态度与价值观目标：学生在设计活动中体验到数学的创造乐趣与应用价值，激发对图形探索的持久兴趣。在小组合作与作品分享中，学会欣赏他人作品中的数学美与创意，愿意倾听并汲取不同的设计思路，培养合作精神与审美情趣。

科学（学科）思维目标：重点发展学生的“转化思想”与“模型思想”。引导他们将复杂的图案“还原”为基本图形和运动方式（分析），也能根据设想将基本图形通过运动“生成”图案（综合）。通过“观察—猜想—操作—验证”的循环，培养几何直观和空间推理能力。

评价与元认知目标：引导学生依据“是否运用了图形运动”、“图案是否有规律”等简单量规，对自己和同伴的作品进行评价。鼓励学生回顾设计过程，反思“我是先想好再摆，还是边摆边想？”、“遇到困难时我用了什么方法解决？”，提升学习策略的自我监控意识。三、教学重点与难点

教学重点：运用图形的平移、旋转、轴对称等运动方式进行简单的图案设计与拼组。确立依据在于，课标在“图形的运动”领域强调“通过观察、操作等活动，感受并认识图形的上述运动，并会运用于设计图案”，这体现了从知识理解到实践应用的“能力立意”。此重点亦是连接图形认知与空间想象的核心枢纽，掌握它意味着学生真正内化了图形运动的本质是改变位置而非形状，并能主动运用这一工具。

教学难点：从模仿拼组到有意图的自主设计跨越，以及用数学语言清晰描述设计中所运用的运动方式。难点成因在于，自主设计需要学生综合调用知识储备、空间想象和规划能力，对二年级学生的思维整合度要求较高；而语言描述则需将直观操作抽象为数学表述，是一个思维外化与精炼的过程。预设突破方向：通过提供“设计任务单”明确意图导向，搭建从“照样子做”到“自己想样子做”的渐进阶梯；通过“我是小解说员”活动，创设表达需求，并提供“我用了（平移/旋转/对折）的方法，把（什么图形）……”这样的句式作为表达支架。四、教学准备清单1.教师准备

1.1媒体与教具：交互式课件（内含生活中的图案实例、动态演示图形运动生成图案的过程）；实物展台。

1.2操作材料：为每个学习小组准备一套彩色基本图形卡片（包括大小、颜色不同的正方形、长方形、三角形、圆形等）；教师示范用磁性图形卡片一套；板书记划：预留作品展示区与关键词区。2.学生准备

2.1学具：每人一张A4底板（用于固定拼摆作品）；提前预习，回忆图形的平移、旋转和轴对称现象。

2.2环境布置：教室桌椅按46人合作小组布局，便于组内交流与作品展示。五、教学过程第一、导入环节

1.情境创设：（课件出示生活中的图案：墙纸、花布、地砖、剪纸窗花）同学们，欢迎来到“图形王国设计展”！看，这些生活中美丽的图案，其实都是由一些简单的图形“变”出来的。嘿，老师发现了一个秘密——这些图案里，都藏着我们学过的图形运动！你们发现了吗？

1.1问题提出：这些简单的图形，到底是怎么通过“运动”变成复杂漂亮图案的呢？今天，我们就化身“图形设计师”，亲手来创造属于自己的图案，揭开这个秘密！

1.2路径明晰：我们将先从模仿一位大师的设计开始，学学他的“魔法”；然后，小组合作挑战创意设计；最后，举办我们班自己的设计展，评选“最佳创意奖”。别忘了我们学过的图形好朋友们——平移、旋转，还有对称，它们可是我们设计的法宝哦。第二、新授环节任务一：解构大师作品——发现运动规律

教师活动：教师在实物展台上，用磁性图形卡片拼出一个简单的重复图案（例如：一个等腰直角三角形经过几次平移后形成的一排图案）。“大家看，这是图形王国里一位设计师的得意之作。别急，我们先来看看这些图形‘零件’有什么特点？”引导学生观察所用基本图形。接着，教师指向第一个图形：“魔法开始啦！注意看，第二个图形是怎么‘变’出来的？”操作并提问：“是平平地移动过去？还是转了个身？或者是照镜子对称过去的？”让学生尝试描述。随后，教师动态演示平移过程，并总结：“看，像这样，图形的大小、方向都不变，只是位置改变了，就是我们学过的——平移！原来，重复的奥秘就是平移。”

学生活动：学生集中观察教师拼摆的范例，识别使用的基本图形（如三角形）。聚焦于图形之间的关系，用动作或语言猜测运动方式（“是滑过去的！”“没有转。”）。在教师演示后，齐声说出“平移”，并尝试用自己的话解释这个图案是如何通过平移生成的。

即时评价标准：1.观察是否聚焦：能否准确指出图案中使用的基本图形是什么。2.描述是否关联旧知：在猜测运动方式时，能否联系“平移”、“旋转”、“对称”等词汇进行表达，即使不精确。3.表达意愿：是否愿意主动举手分享自己的发现。

形成知识、思维、方法清单：★复杂图案可以分解成基本图形。（教学提示：这是分析任何复杂图案的第一步，培养“化繁为简”的思维。）★平移可以创造出整齐、有规律的重复图案。（认知说明：平移不改变图形的形状和方向，只改变位置，这是形成序列感的基础。）▲分析图案时，要找到“第一个”基本图形，再看它怎么“动”。（方法指导：提供一个有序观察的分析路径。）任务二：创意拼摆工坊——应用运动方法

教师活动：发布小组设计任务：“现在，请各设计小组领取你们的‘图形零件’（卡片）。任务来了：请用你们手头的图形，拼出一个有规律的图案，并且要用上至少一种图形运动的方法。”教师巡视，进行差异化指导：对无从下手的小组，提供简易的图案模板卡（如轴对称的一半），提示“试试让两边一样”；对进展顺利的小组，则挑战他们：“能不能让图案更复杂一些？试试两种运动方法结合，比如先旋转再平移？”并鼓励学生给自己的作品起个名字。过程中，教师捕捉典型作品（正确应用运动的、有创意的、存在普遍问题的），为后续展示做准备。

学生活动：小组成员共同商议设计主题（如花朵、风车、房子等）。动手选取图形卡片，在底板上进行拼摆试验。他们可能会经历尝试、调整、推翻重来的过程。在拼摆中，有意识地尝试将图形进行平移排列、旋转中心对称或拼出轴对称图形。合作过程中交流想法：“这样摆是不是对称了？”“我们把这个三角形转一下，像不像风车的叶子？”

即时评价标准：1.操作的目的性：拼摆是随意堆砌，还是有明显的重复、对称等规律意图。2.方法的运用：能否在作品中观察到至少一种图形运动方式的应用痕迹。3.协作的有效性：小组成员是否人人参与，能否倾听并融合他人意见。

形成知识、思维、方法清单：★旋转可以改变图形的方向，创造出环绕或放射状的图案。（教学提示：帮助学生找准旋转的中心点，这是理解旋转的关键。）★轴对称能让图案两边完全一样，产生平衡、稳定的美感。（认知说明：轴对称是图形运动，也是美学的常见原则。）▲设计时可以先确定“基本形”，再思考让它如何“运动”复制。（思维方法：这是将“分析”逆转为“综合”的创作思维。）●小组合作能汇集更多创意火花。（社会性学习提示）任务三：设计成果发布会——交流与评价

教师活动：组织“班级设计展”。邀请部分小组将底板放到实物展台上展示。“有请第一组的设计师代表来介绍你们的作品！请问，你们的图案叫什么名字？运用了哪种图形运动‘魔法’呢？”教师充当主持人，引导学生运用规范语言描述。当学生描述遇到困难时，提供句式支撑：“我们用了……的方法，把……图形……”。对于运用了多种方法或创意独特的作品，教师重点点评：“这个想法太棒了！你们不仅用了平移让队伍很整齐，还让中间这个图形旋转了，像个光芒四射的太阳！”同时，也引导台下学生进行评价：“你们最喜欢哪个设计？为什么？从数学角度看，它好在哪里？”

学生活动：展示小组的代表自信地介绍作品名称和设计思路，努力用数学语言解释图形运动的应用。其他小组的学生认真观赏，根据教师引导的标准（有规律、用了运动方法、美观）进行欣赏和评价，并可能提出疑问或给出赞美。这是一个互相学习、开阔眼界的过程。

即时评价标准：1.表达的清晰度与数学化：能否说清作品中应用了何种图形运动，描述是否基本准确。2.评价的视角：评价他人作品时，是仅关注“好看”，还是能关注到其中的数学规律（如“它是对称的”、“它一直在重复”）。3.倾听的专注度：是否尊重展示者，认真听取他人的设计与思路。

形成知识、思维、方法清单：★用数学语言描述设计过程，能让别人更明白你的创意。（元认知提示：意识到清晰表达的重要性。）★评价一个图案的设计，可以从数学规律（运动方法）和审美感受两个角度进行。（认知说明：建立理性分析与感性审美结合的多元评价观。）▲从同伴的作品中可以获得新的设计灵感。（学习策略：学习是一种社会性建构过程。）第三、当堂巩固训练

本环节设计分层、变式练习，让学生从动手拼摆过渡到在纸上进行二维设计。

基础层（全员参与）：发给每位学生一张练习纸，上面有一个孤立的简单图形（如一个L形图形）和一条虚线网格。任务要求：请你将这个图形在网格线上进行平移，画出平移3次后的图案。看谁画得又准又整齐！“记住哦，平移的时候，图形的样子和方向都不能变，就像sliding（滑动）一样。”

综合层（大多数学生挑战）：练习纸上提供一个未完成的轴对称图案的一半，以及对称轴。任务要求：根据对称轴，画出这个图案的另一半，使它成为一个完整的轴对称图形。想想，怎么才能保证画出来的两边一模一样？“可以数格子，找到对应点，这可是个细致活！”

挑战层（学有余力学生选做）：提供一个问题情境：小明想用4个完全相同的直角三角形，拼出一个大正方形。你能想到几种拼法？试着画一画示意图。（提示：可能需要用到旋转哦）。这个任务具有开放性和一定的思维挑战性。

反馈机制：基础层练习通过同桌互查，重点检查平移后图形的形状和方向是否一致。综合层练习由教师利用展台展示正确和典型错误画法（如对应点距离不对称），进行集中对比讲评。挑战层作品则请完成的学生进行思路分享，教师点明其运用了图形的旋转与拼接，保护并鼓励其探究热情。第四、课堂小结

引导学生进行结构化总结。“快乐的‘图形设计师’之旅接近尾声了，我们来盘点一下今天的收获。”教师可绘制一个简易的思维导图骨架：中心是“小小设计师”，然后分出枝条：我们用了哪些“方法”（平移、旋转、轴对称）？我们经历了哪些“步骤”（观察分析—动手设计—交流评价）？你最大的感受或发现是什么？让学生们畅所欲言，教师补充完善导图。

接着进行元认知反思：“今天，当你的设计一次就成功时，是什么帮助了你？当你遇到困难时，又是怎么解决的？（是看了别人的作品？还是和组员讨论？）”鼓励学生分享学习策略。

最后布置分层作业：“今天的作业有三种选择，大家量力而行：1.（必做）基础作业：在作业本上，用直尺和图形模板，设计一个用平移形成的花边图案。2.（选做）拓展作业：找一找家里的地砖、布艺或包装纸上，有没有我们今天学的这类规律图案，试着分析一下它用了什么图形运动。3.（挑战）探究作业：尝试用剪纸（轴对称）的方式，剪出一个美丽的窗花图案。”六、作业设计

基础性作业（必做）：在数学作业本上，使用提供的正方形和三角形模板（印在作业纸侧边），借助直尺，设计并画出一个由至少3次平移形成的连续图案（如一条花边）。要求图形平移方向一致，间距均匀。目的是巩固平移的操作要领和在纸笔作图中的准确应用。

拓展性作业（选做）：“生活中的图案侦探”活动。请学生在日常生活中（如衣物、瓷砖、图书封面等）寻找一个含有规律性的图案，用拍照或绘画的方式记录下来，并在旁边用文字或口头录音的方式（请家长协助）简单描述：这个图案的基本图形是什么？它看起来是通过平移、旋转还是对称排列的？旨在将数学学习与真实世界连接，培养数学眼光。

探究性/创造性作业（挑战性选做）：“对称之美——我的剪纸窗花”。准备一张正方形彩纸，尝试通过对折（一次或多次），剪出一个轴对称的窗花图案。将作品粘贴在A4纸上，并标出它的对称轴。鼓励学生探索对折次数与图案复杂程度的关系，深度体验轴对称的性质与艺术魅力。七、本节知识清单及拓展

★1.图案设计的基本思路：复杂、有规律的图案通常由一个“基本图形”经过一种或几种图形运动（平移、旋转、轴对称）重复出现而构成。分析图案时，要学会“拆解”，找到那个最基本、最小的图形单位。

★2.平移在设计中的应用：平移时，图形的大小、形状和自身方向完全不变，只改变位置。它能创造出整齐划一、具有强烈序列感和方向感的图案，如花边、队列、地板铺贴等。关键点：找准每次平移的距离和方向。

★3.旋转在设计中的应用：旋转时，图形围绕一个固定的点（旋转中心）转动一定的角度。它能创造出环绕、放射、动态感的图案，如风车、花瓣、车轮辐条等。关键点：明确旋转中心和旋转角度（如90度、180度）。

★4.轴对称在设计中的应用：轴对称图形沿着一条直线（对称轴）对折后，两边能完全重合。它能产生平衡、稳定、和谐的美感，广泛应用于建筑、标识、剪纸艺术中。关键点：找到或设定对称轴，确保两侧对应点到对称轴的距离相等。

▲5.运动方法的组合：优秀的设计常常综合运用多种运动方法。例如，可以先设计一个轴对称图形作为基本单元，再对这个单元进行平移复制，形成更丰富的图案。这体现了数学思维的灵活性与创造性。

●6.数学与美的联系：数学规律（如对称、重复、比例）是构成视觉美感的重要基础。本节课的图案设计活动，正是数学理性之美与艺术感性之美的交汇点。鼓励学生不仅用数学的眼光分析美，更用数学的头脑创造美。

◆7.易错点提醒：学生在操作中容易混淆“旋转”与“翻转”（镜像，即轴对称）。需强调：旋转是图形在同一个平面内转动，方向改变；而轴对称像是照镜子，图形“翻身”到了另一侧。可以通过动手操作对比来强化理解。八、教学反思

（一）预设与生成：目标达成度分析本次教学基本达成了预设目标。从后测（当堂巩固练习）和作品展示来看，绝大多数学生能够识别并运用至少一种图形运动方法进行有规律的拼摆或绘画。知识目标的达成度较高，“基本图形运动图案”的逻辑链在学生的操作与表述中得以显现。能力目标上，动手操作与小组合作环节充分，但用数学语言清晰描述这一能力，仅在部分学生身上表现突出，多数学生仍需在教师句式引导下完成，这表明此目标的完全达成需要一个更长的训练周期。情感与审美目标在课堂氛围和学生投入度上得到了积极印证，学生们在“设计展”环节眼中闪烁的光彩是最佳证明。我不禁思考：如何将这种即时的兴奋，转化为对数学世界长期探索的内驱力？

（二）环节有效性评估导入环节的生活化情境迅速抓住了学生的注意力，成功将“数学知识”包装成“设计挑战”，动机激发效果好。新授环节的三大任务构成了一个稳固的认知支架：任务一（解构）提供了方法与范例，降低了认知负荷；任务二（创作）给予了充分的自主探索空间，是知识内化的关键过程；任务三（交流）则通过社会化互动促进了思维的深化与元认知发展。其中，巡视中的差异化指导至关重要，我庆幸预设了不同层次的辅助材料（模板卡）和挑战问题，使得“吃不饱”和“跟不上”的学生都找到了各自的成长阶梯。巩固环节的分层设计体现了作业的弹性，但时间稍显仓促，对挑战题的讨论未能充分展开。

（三）学生表现深度剖析在小组创作中，学生表现出的差异耐人寻味。一部分学生是“策略型设计师”，他们会先商议主题，再挑选图形，有较强的规划性；另一部分是“直觉型设计师”，他们从随意摆弄图形卡片中获得灵感，边摆边构思。两种思维模式并无高下之分，都应得到尊重和引导。对于前者，我鼓励他们细化方案；对于后者，我引导他们从偶然的漂亮组合中总结规律。那些在交流环节怯于