小学一年级下册科学《辨认方向》教案

小学一年级下册科学《辨认方向》教案

一、课标与教材分析

本课隶属于小学科学课程标准中“地球与宇宙科学领域”的起始内容，对应“地球上有日夜交替、四季变化等现象”这一核心概念下的方位认知启蒙。在人教鄂教版一年级下册的教材编排中，本单元《我们的地球家园》旨在引导学生从自身所处的空间环境开始，逐步认识地球。作为单元的第二课，“辨认方向”是连接学生个人生活经验（如教室座位、上学路线）与宏观空间概念（如太阳东升西落）的关键枢纽，具有承上启下的重要作用。

本课的科学本质在于引导学生从模糊的方位感觉（如前、后、左、右）过渡到基于参照系的精确方位认知（东、南、西、北），初步建立地球空间方位的基本框架。这不仅是对学生空间智能的系统开发，更是培养其观察、描述、比较、推理等科学探究能力的有效载体。教材通过图片、儿歌和简单的活动，提供了认知的基本路径，但作为一份顶尖的教学设计，我们需要在此基础上，深度融合STEAM教育理念与项目式学习（PBL）的要素，将认知活动升华为一场沉浸式的科学探究之旅。

二、学情分析

一年级下学期的学生，年龄通常在6-7岁之间，其思维发展正处于皮亚杰认知理论中的前运算阶段向具体运算阶段过渡的初期。他们对世界的认知具有以下特点：

1.具体形象性：思维依赖于具体的、看得见摸得着的物体和生动的场景。抽象的“东、南、西、北”概念对他们而言是陌生的，必须转化为与太阳、校园建筑物、自身动作等具体事物相关的体验。

2.自我中心性：虽有所减弱，但描述方位时仍习惯于以自我为中心（前后左右）。教学需设计活动，引导他们学会使用更稳定、客观的参照系（如太阳、固定地标）。

3.好奇心强，注意力持续时间有限：对新鲜事物充满兴趣，但专注力通常维持在15-20分钟。因此，教学设计必须采用多模块、高互动、游戏化的形式，不断切换活动方式以维持学习兴趣。

4.已有经验：绝大多数学生已牢固掌握“前后左右”这四个与身体直接关联的方位词，部分学生可能从生活对话、儿歌或动画片中听说过“东南西北”，但对其确切含义、相互关系及判定方法缺乏系统认知。

基于以上分析，本课的教学必须彻底摒弃单纯的讲授与记忆，代之以“全身心参与”的体验式、探究式学习，让学生在“玩科学”、“做科学”的过程中自主建构知识。

三、教学目标

基于核心素养导向，设定以下三维教学目标：

1.科学观念

1.知道东、南、西、北是四个基本方向，并能按顺时针顺序说出它们的排列关系。

2.理解太阳每天从东方升起、在西方落下这一自然现象，并能将其作为白天在户外辨认方向的重要依据。

3.知道可以利用房屋朝向、指南针等更多方法辨认方向。

2.科学思维

1.能够通过观察太阳的位置和影子的方向，进行简单的比较和推理，初步判断方位。

2.经历从以自我为中心的“前后左右”描述，到以固定参照物（太阳）为中心的“东南西北”描述的思维转换过程。

3.在制作和使用简易方向标的过程中，初步体验模型工具的用途。

3.探究实践

1.能在教师指导下，利用太阳的位置在校园内辨认东、南、西、北四个方向。

2.能与同伴合作，完成“教室方向地图”的标注和“校园寻‘方’”挑战任务。

3.能动手制作一个简易的“掌心方向标”并尝试使用。

4.态度责任

1.对辨认方向产生浓厚的兴趣，乐于参与户外探究活动。

2.初步体会方向知识在日常生活（如出行、看地图）中的重要性，建立学以致用的意识。

3.在小组活动中，学会倾听同伴意见，有序合作。

四、教学重难点

1.教学重点：利用太阳的东升西落现象辨认东、西方向，并由此推断南、北方向。

2.教学难点：实现从“前后左右”（相对、主观）到“东南西北”（绝对、客观）的空间参照系转换；在动态场景（如不同时间、不同朝向）中灵活应用方向知识。

五、教学准备

1.教师准备：

1.多媒体课件：包含清晰的太阳东升西落动画、校园俯拍照片（标注好主要建筑）、方向儿歌视频、古代“司南”图片。

2.实物教具：一个专业的户外指南针、一个大型演示用方向卡（东、南、西、北）。

3.场地布置：在教室四面墙壁的适当高度，提前贴上可临时覆盖的“东”“南”“西”“北”字卡（课前覆盖）。

4.分组材料：每组一个简易“太阳方位观测器”（在一个平板上固定一根短立杆，用于模拟观测影子）。

5.评估工具：“方向小能手”奖励贴纸、小组合作评价表。

2.学生准备（分组）：

1.每组一张A3大小的空白“教室平面简图”（已画好教室轮廓和门窗位置）。

2.每人一张圆形卡片、一根短吸管、一个图钉、一支彩笔。

3.户外活动记录单。

六、教学过程

第一课时：初探方向——从“我”到“世界”

环节一：情境激疑，链接旧知(预计时间：8分钟)

1.游戏导入——“我的位置在哪里？”

1.2.教师指令：“请所有同学起立。听口令，快速指向：你的前面！你的后面！你的左面！你的右面！”

2.3.学生快速反应，指向相应方位。教师追问：“现在，请一位同学告诉我，你的前面是哪个方向？”学生可能回答是黑板或老师。教师继续引导：“如果老师走到教室后面，现在我的前面是同学们，那‘前面’这个方向变了吗？”（生：变了）

3.4.设计意图：通过快问快答激活学生关于“前后左右”的已有认知，并通过教师的位移，巧妙引出“前后左右”是随自身朝向变化的相对方向，为引入固定不变的绝对方向做铺垫。

5.问题提出——当“前后左右”不够用时

1.6.出示情境图1：小明在操场上对小红说：“请把球扔到我左边。”小红困惑，因为从小红的角度看，小明的左边是她的右边。

2.7.出示情境图2：探险家在一片森林里迷路了，他对救援队说：“我在一棵大树的后面。”救援队无法找到他。

3.8.教师提问：“同学们，你们发现了吗？只用‘前后左右’来描述位置，有时候会让人糊涂，特别是在陌生的地方或者地图上。有没有一些不管我们怎么转身、走到哪里都固定不变的方向呢？”

4.9.学生自由发言，引出“东南西北”。

5.10.设计意图：创设认知冲突，让学生直观感受到相对方向在沟通和定位上的局限性，从而产生学习一套“通用”方向系统的内在需求。

环节二：建构概念，认识“东南西北”(预计时间：12分钟)

1.揭示与诵读——方向的名称与顺序

1.2.教师揭示课题《辨认方向》，并出示“东、南、西、北”四个大字卡。

2.3.播放朗朗上口的《方向歌》：“早晨起来，面向太阳，前面是东，后面是西，左面是北，右面是南。”带领学生边做动作边诵读2-3遍。

3.4.教师将四个字卡按“东-南-西-北”的顺序，顺时针贴在黑板上，形成一个圆形。带领学生用手指空书顺序，强调：“这四个好朋友，总是按这个顺序顺时针转圈圈，牢牢记住这个圈。”

4.5.设计意图：利用儿歌和动作，将抽象的方向与身体动作、太阳联系起来，实现具身认知。强调顺时针排列顺序，是学生后续推理的基础。

6.教室里的方向——第一次参照系建立

1.7.教师：“现在，我们要把‘东南西北’请进我们的教室。但是，我们需要一个不会变的‘裁判’来告诉我们，教室的哪一面是东。”

2.8.播放太阳东升西落的科学动画短片。观看后提问：“从动画里，我们知道了太阳每天从哪里升起？从哪里落下？”（生：东方升起，西方落下）

3.9.教师走到窗边（假设教室有朝南的窗，此为预设场景，实际教学需根据教室真实朝向调整）：“现在，请大家根据我们教室门窗的位置，结合早上太阳升起的方向，小组讨论一下，你认为我们教室的哪一面墙应该是东？”

4.10.小组讨论后汇报。教师引导学生达成共识（例如：我们教室这扇大窗早上阳光最灿烂，所以这面墙是东）。然后，教师郑重地揭开学前贴在墙上的“东”字卡。

5.11.推理挑战：“既然确定了东面，谁能根据黑板上的方向圈，推断出我们教室的西面、南面、北面分别在哪里？”请学生上台，根据“东的对面是西，左手边是北，右手边是南”的规则，揭晓其余三张字卡。

6.12.全体学生起立，面向东，再次边做动作边诵读《方向歌》，巩固教室内的方位认知。

7.13.设计意图：这是本课的关键步骤。引导学生利用已知的“太阳东升”科学事实，通过观察和推理，确定教室的东方，从而将抽象方向与真实物理空间锚定。这个过程模拟了科学家的定位过程，极具探究价值。

环节三：实践巩固，绘制“方向地图”(预计时间：15分钟)

1.小组任务——标注教室平面图

1.2.分发每组一张A3“教室平面简图”。要求小组合作，在图纸的四个边缘，正确标注“东、南、西、北”。

2.3.教师巡视指导，重点关注学生是否理解地图方向（“上北下南左西右东”的惯例对一年级过早，此处只需在地图边缘对应实际墙壁位置标注即可）。

3.4.设计意图：将立体的空间认知转化为平面的图形表征，是空间思维的重要飞跃。小组合作完成任务，培养了协作与交流能力。

5.游戏挑战——“方向指挥官”

1.6.教师发令：“请所有‘小指挥官’注意！现在，请第一组同学安静、迅速地移动到教室的‘北边’区域集合！”

2.7.学生判断并移动。教师检查是否正确。

3.8.继续发布指令：“请面向‘西’的同学，大声说出你前面同学的名字！”“请触摸一下‘南’边的墙壁！”

4.9.设计意图：通过趣味游戏，检验和巩固学生对教室内固定方向的即时反应能力，将知识转化为行动，充满乐趣。

环节四：总结延伸，埋下探究种子(预计时间：5分钟)

1.课堂小结

1.2.师生共同总结：我们今天认识了四个固定的基本方向——东、南、西、北。它们总是顺时针排列。我们学会了利用太阳升起的方向找到东，这是辨认方向的一个好办法。

3.布置实践任务

1.4.“今天回家后，请做一个小小调查员：观察一下你家的大门、你卧室的窗户，大概是朝哪个方向开的？可以请爸爸妈妈帮忙确认。明天我们来分享。”

2.5.设计意图：将学习从课堂延伸到生活，让学生体会到科学与生活的紧密联系，并为下一课时的深入学习做准备。

第二课时：深辨方向——校园中的科学探秘

环节一：回顾与启航(预计时间：5分钟)

1.快速复习《方向歌》及教室内的东南西北。

2.分享家庭小调查：邀请几位学生分享自家房屋的朝向，教师简要介绍坐北朝南等传统建筑智慧，激发文化自豪感。

3.宣布本节课任务：“今天，我们要成为校园‘方向探险家’，到更广阔的天地里去验证和运用我们的方向知识！”

环节二：户外探究——寻找校园里的“方向密码”(预计时间：25分钟)

(此环节需选择晴朗天气，在校园内开阔安全区域进行)

1.观测太阳，校准方向

1.2.将学生带到预先选定的观测点（如操场中央）。提问：“现在是上午/下午XX点，太阳在我们哪个方向？你能根据太阳的位置，判断出我们现在面朝的是哪个方向吗？”

2.3.引导学生观察太阳，用手臂大致指向，小组讨论。强调绝对不能用眼睛直视太阳。

3.4.教师使用专业指南针进行最终验证，宣布观测点的正北方位。全体学生调整站位，面向北，再次确认东、南、西的方向。

4.5.设计意图：将在教室学到的知识与真实的、动态的自然现象结合。使用指南针验证，既引入了新的工具，又让学生感受到科学方法的严谨。

6.任务驱动——“校园寻‘方’记”

1.7.分发“校园寻‘方’记录单”，上面有若干任务（可根据校园实际情况设计）：

1.2.8.任务一：我们的教学楼主体，大门朝向是____方。

2.3.9.任务二：国旗杆的影子，在上午大约指向____方。

3.4.10.任务三：学校最大的那棵大树，位于我们现在位置的____方。

4.5.11.任务四：操场的主席台，在跑道的____方。

6.12.学生以小组为单位，在指定区域内安全活动，通过观察、讨论、记录完成任务。教师和助教巡回指导，重点关注学生能否利用已确定的北方和方向顺序关系进行推理判断。

7.13.设计意图：这是本课的高潮和核心探究环节。将方向辨认置于复杂的真实校园环境中，任务具有开放性和挑战性。学生在解决问题中必须综合运用观察、推理、合作等多种能力，是核心素养的集中体现。

14.影子奥秘——制作“太阳方位观测器”

1.15.回到观测点，教师出示“太阳方位观测器”（立杆平板）。将平板放平，让学生观察短杆影子的方向。

2.16.讲解原理：影子和太阳总是方向相反。如果影子指向西北，那么太阳就在东南方向。

3.17.学生尝试利用观测器，再次判断一个方向。教师提示，这是在阴天或无法直接看到太阳时，古人常用的方法之一。

4.18.设计意图：引入“影子”这一中介变量，拓宽了学生辨认方向的思路，渗透了间接测量的科学思想，也体现了科学的趣味和智慧。

环节三：创意制作——“我的掌心方向标”(预计时间：10分钟)

1.动手制作

1.2.回到教室，学生利用课前准备的圆形卡片、吸管、图钉等材料。

2.3.步骤指导：①在圆形卡片上，按顺时针顺序均匀写上“东、南、西、北”。②将吸管一端剪开成四瓣，粘在卡片背面中心作为支架。③将图钉从卡片中心穿过，固定在吸管上，确保卡片能自由转动。

3.4.设计意图：制作过程既是对方向顺序的巩固，又锻炼了精细动作能力。自制的方向标是一个简易的模型工具。

5.使用与拓展

1.6.教师示范：将方向标水平放置，转动卡片，使“北”对准教室的北方。此时，方向标就校准好了，可以随时用来判断其他方向。

2.7.提问：“我们的方向标和老师的指南针，谁更准？为什么？”简单介绍指南针的原理（磁针指向地磁北极），展示古代司南图片，进行爱国主义和科技史教育。

3.8.设计意图：通过对比，让学生理解工具的精确性差异，激发对更先进科学工具的好奇心。融入科技史，提升课程的文化内涵。

环节四：总结反思与展望(预计时间：5分钟)

1.多元方法梳理

1.2.师生共同总结辨认方向的多种方法：看太阳、看影子、用指南针、看房屋朝向（尤其是我国大部分地区房屋坐北朝南）、看树木年轮疏密（北方密）、看星空（北极星）等。强调要综合运用。

3.意义升华

1.4.讨论：知道了东南西北，对我们的生活和学习有什么帮助？（看地图、说地址、户外活动不迷路、理解天气风向等）

2.5.播放一段简短的动物（如候鸟、蜜蜂）利用方向迁徙、觅食的视频，让学生感受方向是自然界普遍存在的奥秘。

6.评价与激励

1.7.根据课堂表现和记录单完成情况，颁发“方向小能手”贴纸，对合作优秀的小组给予表扬。

七、板书设计

辨认方向

（课题）

固定不变相对变化

┌───┐┌───┐

│东南西北││前后左右│

└───┘└───┘

↓（以“我”为中心）

┌─────────────────┐

│核心方法：找“太阳”│

│早晨：太阳在东→影子在西│

│下午：太阳在西→影子在东│

│面朝“北”：左西右东后南│

└─────────────────┘

↓

┌─────────────────┐

│工具帮手：指南针、方向标、观测器│