《“土圭之法”与二十四节气》教案-2025-2026学年苏教版（新教材）小学数学三年级下册

《“土圭之法”与二十四节气》教案-2025-2026学年苏教版（新教材）小学数学三年级下册教学背景随着2022年版《义务教育数学课程标准》的全面实施，数学教学更加注重学科融合、文化渗透与核心素养的培育。新课标强调，数学教学应贴近学生生活实际，关注中华优秀传统文化的融入，引导学生在真实情境中发现问题、提出问题、分析问题和解决问题。苏教版小学数学三年级下册“年、月、日的秘密”单元，正是在这一理念指导下，将时间单位的学习与中华传统历法文化相结合，其中《“土圭之法”与二十四节气”》一课，以中国古代天文历法智慧为背景，引导学生在了解时间度量的同时，感受中华文明的博大精深。本节课面向的是小学三年级学生，他们已经掌握了“年、月、日”的基本概念，认识了大月、小月、平年、闰年等知识，具备一定的观察、比较和归纳能力。在此基础上，通过本课学习，学生将进一步理解时间的科学性与文化性，体会数学与自然、历史、文化的密切联系，提升数学学习的兴趣与文化认同感。教材分析本课内容选自苏教版小学数学三年级下册“年、月、日的秘密”单元中的拓展性主题学习——《“土圭之法”与二十四节气”》。教材以“历55：土圭之法的故事”为蓝本，介绍了中国古代通过“土圭测影”确定季节、划分二十四节气的方法。内容融合了数学、科学、历史与文化等多学科知识，属于“综合与实践”领域的跨学科主题学习活动。教材通过图文结合的方式，展示了古人如何利用日影长度变化判断节气，进而指导农事活动。这一过程蕴含着丰富的数学思想：数据的观察、记录、比较、推理等，体现了“数据意识”“模型意识”“应用意识”等核心素养。同时，二十四节气作为世界非物质文化遗产，是中华优秀传统文化的重要组成部分，教材借此引导学生在数学学习中感受文化魅力，增强民族自豪感。核心素养教学目标知识与技能目标：了解“土圭之法”的基本原理，知道古人通过测量日影长度判断节气；认识二十四节气的名称及其与季节、农事的关系；能结合简单图表（如日影长度变化图）进行观察与分析，初步建立“影长—节气—季节”的对应关系。过程与方法目标：经历“观察—记录—比较—推理”的学习过程，体验古人探索自然规律的科学方法；在小组合作中尝试模拟“土圭测影”活动，发展动手实践与合作交流能力；通过案例分析与情境体验，理解二十四节气在生活中的应用价值。情感态度与价值观目标：感受中国古代劳动人民的智慧，增强对中华优秀传统文化的认同感与自豪感；培养尊重自然、顺应自然的生态意识，体会数学与生活的紧密联系；激发探索自然奥秘的兴趣，树立科学探究的积极态度。核心素养发展目标：数据意识：能从日影变化数据中提取信息，进行简单推理；模型意识：理解“土圭测影”是一种原始的“测量模型”；应用意识：能将节气知识与生活实际（如农事、节日、气候）相联系；创新意识：在模拟活动中尝试改进测量方法，提出合理建议；文化自信：在数学学习中体会中华文明的智慧，增强文化认同。教学重难点教学重点：理解“土圭之法”的基本原理，认识二十四节气与季节、农事的关系；通过观察与分析，建立“影长变化—节气更替”的初步认知。教学难点：理解“日影最长为冬至，最短为夏至”的科学原理；将抽象的节气知识与具体的生活情境建立联系，实现跨学科理解。教学准备教师准备：多媒体课件（含“土圭之法”动画演示、二十四节气图、日影变化曲线图）；简易“土圭”教具（可用直尺、小木棍、纸板制作）；二十四节气卡片、节气与农事活动配对图；学生小组活动记录单；相关历史小故事（如“周公测影”）。学生准备：课前观察一天中不同时段的影子变化，拍照或记录；收集与节气相关的俗语、诗句或家庭农事经验；分组（4人一组），准备彩笔、记录纸等。教学过程环节一：情境导入，激发兴趣教师活动：（出示一张日影图片）同学们，你们有没有注意过，一天中自己的影子什么时候最长？什么时候最短？为什么会有这样的变化？学生活动：自由发言：早晨和傍晚影子长，中午影子短；因为太阳位置不同……教师引导：古人也发现了这个现象。早在三千多年前，我国的先民就利用“立竿见影”的方法，发明了一种叫“土圭”的仪器，用来测量日影长度，判断季节变化。这就是——“土圭之法”。（板书课题：土圭之法与二十四节气）设计意图：从学生熟悉的生活现象入手，激发好奇心，自然引出古代科学方法，建立“生活—数学—文化”的联系。环节二：探究“土圭之法”，理解测量原理教师活动：播放“土圭之法”动画演示：展示一根直立的“表”（竿子），在“圭”（刻度尺）上投下影子，随着季节变化，影子长度不同。提问：你们发现什么规律？影子最长的时候是什么季节？最短呢？学生活动：观察动画，小组讨论，汇报交流：冬天影子最长，夏天最短；冬至那天影子最长，夏至那天最短；春分、秋分影子适中。教师小结：古人通过长期观察，发现每年日影最长的一天是“冬至”，最短的一天是“夏至”。他们把两个冬至之间的时间定为“一年”，并进一步划分出二十四个节气，用来指导农业生产。设计意图：通过直观动画与问题引导，帮助学生理解“土圭之法”的科学原理，培养观察与推理能力，渗透“数据意识”与“模型意识”。环节三：认识二十四节气，感受文化智慧教师活动：出示二十四节气圆盘图，介绍节气的由来与分类：二十四节气是根据太阳在黄道上的位置划分的；分为“节气”和“中气”，每月两个；如“立春、雨水”在正月，“惊蛰、春分”在二月……互动活动：“节气连连看”游戏：教师出示节气名称卡片，学生分组将节气与对应的季节、典型农事或习俗配对。示例：立春→春季→春耕开始清明→春季→扫墓、踏青芒种→夏季→麦子成熟，抢收抢种大暑→夏季→一年中最热的时候教师补充：二十四节气不仅指导农事，还融入了我们的节日、饮食、养生。比如冬至吃饺子，清明踏青，秋分祭月。2016年，二十四节气被列入联合国教科文组织人类非物质文化遗产名录。设计意图：通过游戏化学习，增强学生参与感，将抽象节气与具体生活经验建立联系，体现“应用意识”与“文化自信”的融合。环节四：模拟实践，体验古人智慧教师活动：组织学生进行“小小土圭师”模拟活动：每组发放简易“土圭”教具（木棍+刻度纸）；在教室灯光下模拟不同“太阳高度”，测量影长；记录数据，填写“日影长度记录表”；推测“这是哪个节气？”学生活动：分组操作，测量、记录、讨论，汇报：“我们测的影子很长，可能是冬至。”“影子很短，应该是夏至。”“影子不长不短，可能是春分。”教师引导：虽然我们不能真实测量太阳，但通过模拟，我们体验了古人的智慧。他们没有现代仪器，却能用简单工具精准划分节气，这正是科学精神的体现。设计意图：通过动手实践，增强学生对“土圭之法”的具身体验，发展实践能力与合作意识，体现“做中学”的教学理念。环节五：案例分析，深化理解教师活动：出示案例：案例1：小明家在农村，爷爷说：“芒种到了，得赶紧把水稻插完，不然就误了农时。”案例2：城市里的小红发现，每年“霜降”前后，公园里的枫叶就开始变红了。提问：这两个案例说明了什么？节气对现代人还有用吗？学生活动：讨论交流：节气还能指导农业生产；节气也反映了气候规律，帮助我们安排生活；即使在城市，节气也影响着我们的饮食和活动。教师小结：二十四节气不仅是古人的“农业日历”，也是我们今天了解自然、顺应时节的生活指南。它体现了人与自然和谐共生的智慧。设计意图：通过真实案例，引导学生将节气知识迁移到现实生活，理解其现代价值，培养“生态意识”与“社会责任感”。环节六：跨学科融合，拓展延伸教师活动：引导学生思考：除了数学，我们还能从哪些学科了解“土圭之法”和节气？科学：太阳高度、地球公转；语文：节气诗词（如“清明时节雨纷纷”）；美术：画节气手抄报；劳动：在节气日参与种植、烹饪等活动。鼓励学生课后开展“我的节气日记”项目：选择一个节气，记录当天的天气、植物变化、家庭活动等，制作成小报。设计意图：体现“综合与实践”课程特点，推动跨学科学习，促进知识整合与综合素养提升。课堂小结教师引导：今天我们学习了《“土圭之法”与二十四节气”》，你有哪些收获？学生活动：自由发言：我知道了古人用“土圭”测影子来定节气；二十四节气是中国人智慧的结晶；数学不仅能算数，还能帮我们理解自然和文化；我为中华文明感到骄傲。教师总结：“土圭之