《立体图形的拼搭》-基于核心素养的小学一年级数学活动化教学设计

《立体图形的拼搭》——基于核心素养的小学一年级数学活动化教学设计一、教学内容分析  本节课隶属苏教版小学数学一年级上册“认识图形（一）”单元，是学生在初步认识长方体、正方体、圆柱和球四种立体图形后的首次深度探究与应用。从《义务教育数学课程标准（2022年版）》看，其坐标清晰：在“图形与几何”领域第一学段“图形的认识与测量”主题下，要求通过“看一看、摸一摸、画一画、拼一搭”等活动，初步感知立体图形的特征，建立空间观念。知识技能图谱上，本课是概念从“静态辨识”迈向“动态建构”的关键节点。学生需在拼搭活动中，深化对图形特征（如面的形状、稳定性、可滚动性）的理解，并为后续从“立体”到“平面”的转化认知奠基。过程方法路径上，课标倡导的“做数学”理念将转化为贯穿始终的动手操作与探究。学生将在“为什么球难搭稳？”“圆柱怎么放才稳？”“怎样搭得又高又稳？”等驱动性问题引领下，经历“预测操作观察解释”的完整探究过程，初步体验数学实验与归纳的思维方法。素养价值渗透层面，本课是培育空间观念与几何直观的绝佳载体。在“盲摸猜物”“创意拼搭”等活动中，学生将发展图形表象与空间想象；在小组协作解决拼搭挑战时，其创新意识、合作能力及克服困难的意志品质也将得到潜移默化的滋养。  基于“以学定教”原则进行学情研判。已有基础与障碍：一年级学生已能识别四种立体图形，具备初步的分类意识，并对动手操作抱有浓厚兴趣。然而，其思维以具体形象为主，抽象概括能力弱，可能存在的认知障碍包括：对图形特征的认知停留在表面命名，难以关联其物理属性（如“平平的面”与“稳定性”的关系）；在拼搭中易受趣味性驱使，缺乏对规律的有意识探寻。过程评估设计：教学将通过“前置性操作任务”（如课前自由拼搭）进行预评估；在课中，通过观察学生操作方式、倾听小组讨论、分析作品成果等形成性评价手段，动态把握其对图形特征的理解深度与应用水平。教学调适策略：针对观察型学生，提供丰富的实物与视觉提示；针对动觉型学生，确保充足的操作时间与空间；针对思维较快的学生，设置“解释原因”“设计最优方案”等挑战性任务；针对需要支持的学生，提供“特征提示卡”或安排其与同伴协同操作，教师进行个别化指导，如提问：“摸摸看，这个积木的下面是什么形状的？它平不平？”二、教学目标  知识目标：学生通过亲历拼搭活动，能依据长方体、正方体、圆柱和球的显著特征（如面的平曲、滚动能力）进行描述与区分，并理解“平面”支撑是搭建稳定的关键，从而深化对立体图形基本属性的认知建构。  能力目标：在解决“搭得稳”、“搭得高”、“创意搭”等系列任务中，学生能够有目的、有顺序地进行观察、触摸、尝试与调整，发展初步的空间感知能力、动手操作能力及根据现象进行简单合情推理的能力。  情感态度与价值观目标：在小组合作拼搭中，学生乐于分享材料、交流想法，体验共同克服困难、完成作品的成就感，初步养成敢于尝试、细致操作的科学态度和合作精神。  科学（学科）思维目标：经历“发现问题（什么图形不稳）提出猜想（为什么）操作验证得出结论”的微型探究过程，初步感知归纳与实证的数学思考方法，并能在教师引导下用简单语言解释拼搭现象背后的图形原理。  评价与元认知目标：在作品展示与互评环节，能依据“稳不稳”、“有没有创意”等简易标准评价自己与他人的作品；在活动后能简单回顾“用了什么图形”、“是怎么搭稳的”，初步反思自己的学习过程。三、教学重点与难点  教学重点：在拼搭活动中，进一步感知长方体、正方体、圆柱和球等立体图形的特征，理解“平面”接触与搭建稳定性之间的关系。其确立依据源于课标对“通过操作活动感知图形特征”的核心要求，这是学生空间观念发展的基础支点，也是连接图形辨识与未来几何知识（如面积、体积）的逻辑起点。  教学难点：学生从“趣味拼搭”的感性体验中，初步抽象概括出图形特征与拼搭稳定性之间的规律，并能进行简单的应用与解释。难点成因在于一年级学生思维的具体性，他们容易沉浸于操作乐趣，而难以自发地进行规律总结与语言表征。突破方向在于教师设计层层递进的问题链（如：“为什么球总是跑掉？”“圆柱躺着和站着，哪种更稳？为什么？”）并提供“特征词卡”（平、曲、滚、稳）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（含图形卡通形象、闯关情境、作品展示区）；实物图形分类篮（内装足够数量的长方体、正方体、圆柱、球积木）；“图形特征揭秘”磁性贴板。1.2活动材料：分组学习袋（内含四种图形积木若干）；“我是搭宝小能手”任务闯关卡（分层）；眼罩一个（用于“盲摸”游戏）。2.学生准备：课前在家中利用生活物品（如盒子、罐子）进行自由拼搭体验。3.环境布置：课桌椅分组摆放（46人一组）；教室前后设置“创意搭宝展示台”。五、教学过程第一、导入环节  1.情境创设：教师以“图形王国搭建大赛”招募“搭宝小能手”为情境开场。课件展示各种由积木搭成的有趣造型（房子、小动物等），并设疑：“这些漂亮的模型都是由哪些图形朋友搭成的？想不想知道，为什么有些图形好朋友合作得很牢固，有些却容易摔倒呢？”  1.1问题提出：聚焦核心问题——“怎样才能利用长方体、正方体、圆柱和球这些图形朋友，搭得又稳又好呢？”向学生发出挑战邀请。  1.2路径明晰：“今天我们就化身小小建筑师，通过三个闯关任务，来发现图形拼搭的秘密！首先，我们要和这些图形朋友更熟悉一些，听听它们会告诉我们什么。”简短回顾四种立体图形的名称，为探究做好铺垫。教师可以说：“看看你们小组篮子里的图形朋友，都能叫出它们的名字吗？和同桌互相指一指，说一说。”第二、新授环节  本环节通过一系列递进的操作探究任务，引导学生从感知特征到应用特征，主动建构知识。任务一：探秘图形朋友的“脾气”——观察与分类  教师活动：首先组织“盲摸猜物”游戏：请一位学生戴上眼罩，从魔术箱中摸出一个立体图形（如球或圆柱），通过触摸描述特征（圆圆的、可以滚等），请全班猜是什么图形。教师提问：“你为什么猜是球？它摸起来有什么特别的感觉？”接着，引导学生分组操作：将学习袋中的积木按形状分类。巡视指导，关注分类标准是否清晰。然后，教师拿起一个球和一个长方体，启发思考：“如果让它们俩在桌面上比赛‘躺得稳’，你觉得谁会赢？为什么？摸摸它们和桌面接触的地方，有什么不同？”  学生活动：积极参与猜图游戏，尝试用“滑滑的”、“有角”、“平平的”等词语描述触感。进行小组分类操作，相互检查是否正确。动手触摸、滚动不同图形，比较其稳定性，并与同伴交流初步发现。  即时评价标准：1.能否正确区分并说出四种图形名称。2.在描述图形时，是否能运用“平平的面”、“弯弯的面（曲面）”、“能滚”等特征词汇。3.小组合作是否有序，能否轮流操作和倾听。  形成知识、思维、方法清单：★四种立体图形的再认：长方体（长长方方，有平平的面）、正方体（正正方方，每个面都一样平）、圆柱（直直的，上下两个面是平平的圆形，侧面弯弯的）、球（圆圆滚滚，没有平平的面）。▲触摸与观察是认识图形的好方法。●初步感知：有平平的面的图形，放在桌上比较稳；没有平平的面的球，很难站稳。任务二：挑战“稳稳搭”——单一图形稳定性探究  教师活动：发布第一关挑战：“请每个小组尝试，只用一种图形朋友（比如全用长方体）在桌面上搭高，看哪种图形最容易搭稳、搭得高？”引导学生预测并记录。巡视中，重点观察学生如何处置圆柱（横放与竖放）和球。待各组尝试后，组织分享：“哪个图形小组搭得最高？哪个图形小组遇到了麻烦？”“球为什么不愿意乖乖呆在上面？”“圆柱有时候很稳，有时候爱滚，这是怎么回事？”  学生活动：以小组为单位，分别选用同种图形进行搭高尝试。记录尝试结果和发现。在分享时，展示作品并说明情况，如：“我们组用正方体搭得很高，因为它们都很稳。”“球总是滚走，我们一个也搭不上去。”“圆柱躺着放能搭起来，站着放容易倒。”  即时评价标准：1.操作是否有目的性，是否针对不同图形进行了尝试。2.能否在分享中联系图形的具体特征（如“球没有平的面”）解释搭不稳的原因。3.面对失败（如球搭不起）时，是放弃还是积极尝试其他方法。  形成知识、思维、方法清单：★稳定性与“平面”的关系：图形与桌面或与其他图形接触的面是“平平的”，才能搭建稳定。球因为没有平平的面，所以最难搭稳。★圆柱的两种状态：圆柱竖放时，以圆形平面接触，稳定；横放时，以曲面接触，容易滚动。▲实验是验证猜想的好办法：先猜一猜，再动手试一试，看看结果是不是和想的一样。任务三：巧手“叠叠乐”——图形组合的初步应用  教师活动：发布第二关升级挑战：“现在，请你们做小小工程师，可以请所有图形朋友来帮忙，搭一座又稳又高的‘塔’，看哪个小组搭得最有创意！”提供策略指导：“想想看，为了让塔的底座牢固，最好请谁站在最下面？爱滚的图形朋友可以放在哪里？怎么放？”巡视中，鼓励创新，并针对困难小组进行个别提示，如：“试试看，让圆柱躺下来当桥墩，上面再放长方体，会不会更稳？”  学生活动：小组协作，综合利用所有图形进行创意搭高。在实践中尝试应用刚才发现的规律：用长方体、正方体或竖放的圆柱做底座；谨慎使用横放的圆柱和球，可能会将它们放在上层或用作装饰。不断调整、优化结构。  即时评价标准：1.能否在设计中有意识地考虑图形的稳定性特征。2.小组分工是否合理，能否共同协商解决搭建过程中的问题（如倒塌）。3.作品是否体现一定的结构创意。  形成知识、思维、方法清单：★组合拼搭的策略：通常将具有大而平的面的图形（长方体、正方体）作为底座或主要支撑结构；圆柱根据需求选择竖放（求稳）或横放（求变）；球可用于顶端装饰或特定造型。●工程思维启蒙：搭建要考虑结构的稳定性，选择合适的“材料”并合理“施工”。▲合作与交流：好的想法是在和同伴的讨论与尝试中产生的。任务四：创意“变变变”——从立体到造型的想象  教师活动：发布终极创意关：“图形朋友除了搭高塔，还能变出许多有趣的东西！请看，老师用它们拼成了一辆小汽车（课件展示）。请你们开动脑筋，小组合作，拼一个你们最喜欢的作品，并给它起个名字。”鼓励学生大胆想象，突破“搭高”的单一模式。  学生活动：小组讨论想拼什么，然后分工合作进行创意拼搭。可能拼出机器人、小动物、城堡等。完成后，准备向全班介绍作品名称和用了哪些图形。  即时评价标准：1.创意是否新颖，是否将图形特征与造型巧妙结合。2.介绍作品时，能否清晰说明所用图形。3.是否欣赏和借鉴其他小组的创意。  形成知识、思维、方法清单：★图形的广泛应用：同样的立体图形，通过不同的组合方式，可以创造出无穷无尽的形态。▲空间想象力发展：在动手之前，先在脑子里“画”出大概的样子，这就是想象的开始。●数学与艺术的联系：拼搭不仅是数学，也是创造美的过程。第三、当堂巩固训练  构建分层练习体系，促进知识内化与迁移。基础层（面向全体）：完成“闯关卡”第一题——“连一连”：将积木照片（如稳当的塔、倒塌的塔）与可能的原因描述（如“底座用了球”、“圆柱都横着放”）连线。教师可以说：“火眼金睛辨一辨，哪些搭法是聪明的选择？”综合层（面向大多数）：出示几张有结构问题的搭宝图（如球在底层），请学生担任“小小质检员”，指出问题所在并提出修改建议。例如：“这座小桥为什么看起来摇摇晃晃？你能帮工程师想想办法吗？”挑战层（面向学有余力者）：提出开放性问题：“如果想搭一个可以滚动的物体（比如车轮），你会主要选用哪种图形？为什么？”鼓励他们结合生活经验思考。  反馈机制：基础层练习通过课件即时核对反馈；综合层采取“小组评议+教师点评”相结合，选取典型“质检报告”进行展示；挑战层问题作为头脑风暴，收集学生的奇思妙想，不设标准答案，重在表扬其思考与联系生活的能力。第四、课堂小结  引导学生进行结构化总结与反思。知识整合：教师利用磁性贴板，与学生共同梳理：“今天，我们发现了图形朋友们的哪些拼搭秘密？”形成简易思维导图：中心为“拼搭的秘密”，分支为“稳”（需要平平的面）、“变”（不同组合有不同效果）、“用”（根据需要选图形）。方法提炼：回顾学习过程，我们用了“摸一摸”、“试一试”、“搭一搭”、“想一想”这些好方法来认识图形。作业布置：公布分层作业。1.必做（基础性）：用家中的盒子、罐子等物品，给爸爸妈妈演示哪种放法最稳，并说说为什么。2.选做（拓展性）：用废旧纸盒、瓶盖等材料，创作一个立体拼贴画，并注明用了哪些“图形朋友”。六、作业设计  基础性作业：1.说一说：向家人介绍长方体、正方体、圆柱和球这四种图形朋友，并用手势比划它们的主要特征。2.摆一摆：用积木或生活物品（如书本、茶叶罐）演示，怎样摆放圆柱最稳？怎样摆放最容易滚动？  拓展性作业：完成一份“我的搭宝日记”：画或拍下自己的一件拼搭作品，并用一两句话（或请家长协助记录）说明“我用到了哪些图形”和“我觉得最巧妙的地方是什么”。  探究性/创造性作业：挑战“不可能的任务”：试着用至少一个球和其他图形组合，搭一个能站稳至少5秒钟的作品。思考并尝试：怎样才能让球参与搭建又不导致整个作品倒塌？记录你的方法和结果。七、本节知识清单及拓展  1.★长方体与正方体：它们都有6个平平的面（长方体相对的面大小相同，正方体6个面都一样大）。这些平平的面使得它们成为拼搭中最可靠的“基石”，尤其适合做底座和搭建规整的结构。教学提示：引导学生数一数面，比一比大小，建立清晰表象。  2.★圆柱的特征：圆柱有两个平平的、圆形的底面，和一个弯弯的侧面。这一特征决定了其独特行为：当底面朝下竖放时，非常稳定；当侧面着地横放时，容易滚动。认知说明：这是理解图形属性与功能关系的经典例子。  3.★球的特征：球没有平平的面，整个表面都是弯曲的。这使得它在平面上无法静止，总会滚动。因此，在追求稳定性的拼搭中，球通常是挑战或用于动态造型。易错点：学生可能认为小的球可以放稳，需通过实验纠正，强调“有无平面”是关键。  4.★稳定性原理：拼搭结构的稳定性，关键在于接触面是否是“平面”。平面接触面积越大、越平整，通常就越稳定。这是本节课最核心的规律性认识。应用实例：房屋地基、桌子腿的脚垫都应用了此原理。  5.●图形分类方法：可以根据图形的“面”的特征（平的还是曲的）或“能否滚动”等进行分类。不同的分类标准会产生不同的结果。思维方法：渗透多角度观察与分类的数学思想。  6.▲空间观念：指对物体形状、大小、位置关系的认知。拼搭活动让学生在头脑中操作图形、预判结果，是培养空间观念的绝佳途径。活动建议：多玩积木、拼图、迷宫等游戏。  7.▲工程思维启蒙：拼搭一个稳定结构的过程，类似于微型工程项目：明确目标（稳、高、创意）、选择材料（根据图形特性）、设计构建、测试改进。学科联系：此为STEM理念在低年级数学中的自然融入点。  8.●观察与实验的方法：数学学习不仅用脑想，还要用手做。先观察猜想，再动手实验验证，最后得出结论，这是科学探究的基本步骤。学习策略：鼓励孩子养成“猜一猜，试一试”的学习习惯。八、教学反思  （一）目标达成度分析本节课预设的知识与能力目标基本达成。绝大多数学生能在拼搭活动中准确运用图形，并口头解释“球不稳是因为它圆”、“长方体稳是因为下面平”等。情感目标方面，课堂气氛热烈，小组合作基本有序，学生体验到了成功乐趣。然而，科学思维目标中的“归纳与解释”环节，部分学生仍停留在现象描述，上升到规律性语言（如“平面接触才能稳”）存在困难，这符合一年级学生的思维发展水平，需要在后续课程中持续强化。元认知目标的达成度可通过课后简单访谈评估，初步观察，学生在小结时能回顾“我们玩了搭积木”、“知道了球会滚”，但系统性反思仍需引导。  （二）核心环节有效性评估“任务二：单一图形稳定性探究”是突破重点的关键。实践中，学生在此环节投入度高，对比鲜明。当球屡试屡败时，他们真切感受到了特征带来的限制；对圆柱两种状态的探索，引发了真实的认知冲突和思考：“咦，圆柱怎么有时候听话，有时候不听话？”这个环节的设计有效地将抽象特征转化为可感知的经验。改进设想：若时间允许，可在此环节后增加一个“一分钟记录”时间，让学生用画图或简单符号记录四种图形的“搭高能力”，促进从操作到符号的初步过渡。  （三）学生表现深度剖析课堂呈现出明显的差异：约三成学生（空间感知优势型）能迅速把握规律，并主动在组合拼搭中应用策略，成为小组内的“小工程师”；约六成学生（操作体验依赖型）在充分动手后，能在提问和分享中跟上节奏，理解核心观点；