北师大版四年级数学上册《温度》教学设计

北师大版四年级数学上册《温度》教学设计一、教材与学情分析【教材定位·基础】本节课选自北师大版小学数学四年级上册第七单元《生活中的负数》第一课时，是学生首次系统接触负数的概念，属于“数与代数”领域中数的认识范畴2。教材从学生熟悉的温度情境出发，将零上温度、零摄氏度、零下温度作为具有相反意义的量的现实模型，通过让学生经历“解读温度信息—表示温度—比较温度高低”的过程，初步建立负数的感性认识，为下一课时从具体情境中抽象出正负数概念、理解负数的意义奠定坚实的基础6。教材编排了三个核心层次：首先是结合情境感知温度的冷热程度；其次是用数学符号（+5℃或5℃、5℃）准确表示具体的温度；最后是在此基础上探索并掌握比较温度高低的方法，特别是零下温度的比较这一认知难点。【学情分析·重要】四年级的学生正处于由具体形象思维向抽象逻辑思维过渡的关键阶段，他们具备丰富的生活经验，每天通过天气预报、日常生活都能接触到“温度”这一词汇，对温度的“冷”与“热”有直观的体感认识，知道零下温度更冷7。然而，这种认识是感性的、模糊的。他们虽然见过数字前面带有“”号的温度表示，但对于为什么需要这个符号、这个符号表示什么数学意义、以及如何比较两个零下温度（如5℃和10℃哪个更冷）等问题，缺乏科学的、系统的数学理解。学生在以往的学习中，已经熟练掌握了20以内、万以内数的读写与大小比较，积累了丰富的比较整数大小的经验，但这种“数字越大、数越大”的经验在面对负数时会产生强烈的认知冲突，这正是本节课教学的起点与突破口。因此，教学中必须依托直观的温度计模型，将抽象的数与直观的刻度和液柱高度结合起来，帮助学生实现认知的跨越。二、教学目标与核心素养【核心目标】基于课程标准“三会”要求及单元整体教学理念，确立以下教学目标：（一）知识与技能1.结合具体情境，了解温度的表示方法，能正确读写温度（如5℃、5℃），知道“℃”是摄氏温度的符号7。2.理解零上温度、零摄氏度和零下温度的意义，能借助温度计上的刻度，用正数和负数（或带符号的数）准确表示某一具体温度。3.掌握比较温度高低的方法，能正确比较两个零上温度、一个零上温度与一个零下温度、以及两个零下温度的大小。（二）过程与方法1.经历从现实生活（天气预报、季节变化）中收集温度信息、提出数学问题的过程，培养用数学的眼光观察世界的能力6。2.通过观察实物温度计、操作可活动的温度计模型，在“数形结合”中直观感受温度的高低变化，初步建立数轴上的点与数相对应的几何直观。3.通过小组合作探究“比较两个零下温度的高低”，经历“猜想—验证—归纳—应用”的数学思维过程，培养分析问题和归纳概括的能力。（三）情感态度与价值观1.感受数学与生活的紧密联系，体会数学符号的简洁性与准确性，激发学习数学的兴趣。2.在认知冲突和探究活动中，培养勇于质疑、乐于思考、严谨求实的科学态度。3.通过了解我国不同地域的温差，感受祖国幅员辽阔，适时渗透地理学科的相关知识，培养跨学科意识。三、教学重难点【教学重点·高频考点】能正确读写温度，理解零上温度与零下温度的含义，会用带“+”或“”号的数表示温度。【教学难点·思维痛点】理解并掌握比较两个零下温度大小的方法，建立“负数越大，离0越远，温度反而越低”的逆向思维。四、教学准备1.【教具】多媒体课件（包含天气预报视频、动态温度计、中国地图）、实物温度计（实验室用）、自制大型可活动温度计教具（带有可拉伸的红白色液柱）。2.【学具】每小组一个可活动的纸质温度计模型（学生可拨动液柱）、学习任务单。五、教学实施过程（一）情境导入，感知温度——从生活经验到数学问题1.创设生活情境：教师播放一段包含哈尔滨（冰雕、人们穿厚羽绒服）和三亚（沙滩、人们穿短袖）对比画面的天气预报视频片段。视频播放结束后，教师与学生展开对话：师：同学们，刚才视频里播放的是我国两个不同城市的天气情况，你们感受到了什么？生：哈尔滨非常冷，三亚非常热。师：冷和热，是人的身体感觉。在数学和科学上，我们用一个专门的量来表示物体的冷热程度，它就是——温度。（板书：温度）2.激活已有经验：教师出示当天的全国天气预报截图，上面标有各城市的温度数据。师：天气预报是怎么说温度的？谁能来当一次小小气象播报员，为大家播报一下北京、上海、哈尔滨这三个城市的温度？请一名学生尝试播报，其他学生补充。师：大家看，北京是5~5℃，这和我们以前学过的数有什么不一样？（引出负数符号）3.揭示核心问题：教师指着5℃和5℃提问：师：这两个温度一样吗？它们分别表示什么意思？究竟哪个温度更冷一些呢？带着这些问题，我们进入今天的数学探究。【设计意图】通过视觉冲击强烈的南北气候对比，迅速激活学生关于“温度”的原有认知。将天气预报这一生活场景直接搬入课堂，让学生进行模拟播报，既满足了学生的表现欲，又自然地将“负数”这一新概念推到了学生面前，激发了强烈的探究欲望，为后续学习埋下伏笔。（二）直观操作，建构概念——认识温度计与表示温度1.认识温度计：认识测量温度的工具（1）实物观察：教师拿出一个大的实验室用温度计，引导学生从上到下有序观察。师：我们常用温度计来测量温度。请大家仔细观察，温度计上有什么？（刻度、数字、玻璃管、红色液柱）（2）聚焦核心构造：教师引导学生重点观察刻度与数字的排列规律。师：请大家注意看，刻度上的数字是怎么排列的？中间有一个特殊的数字是什么？（0）0上面的数字怎么变化？0下面的数字怎么变化？生：0在最中间，0上面的数字越来越大，0下面的数字也越来越大。（这里学生会说“越来越大”，但实际数值是1、2等，教师需注意引导）师：非常棒的发现！科学家把水结冰的温度定为0摄氏度，记作0℃。以0℃为分界线，往上温度越来越——高，是零上温度；往下温度越来越——低，是零下温度。（板书：0℃分界线）2.符号化表示：建立数与形的对应【核心活动·重要】（1）表示零上温度：教师在温度计教具上拨动液柱至10℃处。师：现在液柱顶端对着哪个数字？这表示多少度？可以用什么符号来表示？生：对着10，是10摄氏度，写作10℃。教师强调：零上温度，我们在数字前面加一个“+”号，但通常为了简便，“+”号可以省略不写。10℃就表示零上10摄氏度，也就是比0℃高10℃。（2）表示零下温度：教师拨动液柱至10℃处。师：现在液柱下降到了0℃以下，对着数字10，但这个10下面有一个小横线（指着温度计上的10），这是什么意思？这时的温度是多少度？该怎么写呢？生：是零下10摄氏度，天气预报里说“零下10度”，写作“10℃”。教师引导学生观察“”号，说明：这个符号在这里不是减号，它读作“负号”或直接读作“零下”。10℃就表示零下10摄氏度，也就是比0℃低10℃。（3）动手操作，深化理解：任务一：在自己的纸质温度计模型上，分别拨出5℃和5℃。同桌互相检查，说一说这两个温度分别在0℃的哪一边，表示什么意思。任务二：听指令，拨温度。教师报温度（如18℃、12℃、0℃），学生迅速在模型上拨出，并举起展示。重点处理0℃：当教师报到0℃时，追问：“0℃是零上温度还是零下温度？”引导学生理解0℃是零上温度和零下温度的分界点，既不是正数也不是负数，是一个特殊的、唯一的中性数。3.读写训练，巩固认知课件快速闪现几个温度（如23℃、8℃、1℃、100℃、0℃），学生抢答，要求读法准确（如8℃读作“零下八摄氏度”或“负八摄氏度”），写法规范。对于学生容易出现的“8℃读作‘负8度’”的口语化错误，要及时纠正为规范的数学语言“零下八摄氏度”。【设计意图】本环节遵循“实物观察—特征提炼—符号抽象—操作内化”的认知规律。利用温度计这一直观学具，将抽象的“正与负”的数学概念，转化为具体的“上与下”的空间位置关系，完美体现了数形结合的数学思想。通过拨一拨、说一说、写一写的多重感官参与，将生活经验提炼为数学知识，切实突破了“理解零上、零下含义”这一教学重点。（三）合作探究，突破难点——比较温度的高低【重点环节·难点攻克】1.问题驱动，引发冲突教师出示情境：寒假里，小明去了哈尔滨，小红去了西安。哈尔滨当天最低气温是15℃，西安当天最低气温是5℃。师：同学们，谁去的城市更冷？（学生凭生活经验能说出哈尔滨更冷，即15℃更冷）师：在数学上，“更冷”就意味着温度更——低。也就是说，15℃比5℃要低。但是，15不是比5大吗？为什么温度反而低了呢？这和我们以前学的整数大小比较好像不一样啊？这就是我们今天要攻克的一个数学堡垒！（板书：比较温度的高低）2.借助模型，探究规律（1）分层探究一：比较零上温度出示：5℃和15℃。师：这两个都是零上温度，谁高谁低？你是怎么比的？生：15℃高，因为15比5大。零上温度，数字大的温度就高。教师引导学生在温度计上观察，验证：5℃的液柱比15℃的液柱低。（2）分层探究二：比较零上与零下温度出示：5℃和5℃。师：现在一个是零上，一个是零下。谁高谁低？为什么？生：5℃高，因为零上温度比0℃高，零下温度比0℃低，所以所有零上温度都比零下温度高。教师引导：无论零下温度的数字是几，只要带上负号，它就比0℃低，因此一定比任何一个正数（零上温度）要低。（3）分层探究三：比较两个零下温度【核心探究】出示：5℃和15℃。师：这组数的比较是今天的“超级挑战”。请四人小组合作，利用你们手里的温度计模型，或者画一画温度计，来研究一下，为什么15℃比5℃更低？把你的发现和小组里的同学说一说。学生小组合作探究，教师巡视，选取有代表性的方法准备全班分享。3.汇报交流，归纳方法小组代表上台展示：方法一（直观模型）：拨动模型，展示液柱。5℃的液柱在0℃以下第5格，15℃的液柱在0℃以下第15格，15℃的液柱位置更低，所以温度更低。方法二（画图推理）：在黑板上画出一个简化的温度计，标出0，然后在下面标出5和15的位置，同样发现15更靠下。教师引导学生总结：师：通过观察温度计，我们发现，温度计上的液柱越往上，温度越（高）；越往下，温度越（低）。零下温度，数字看起来是15比5大，但它们都在0的下面，15在5的下面，也就是离0越来越远。所以，比较两个零下温度，数字（指绝对值）越大，温度反而越低。【重要结论】教师板书：零下温度，数字越大，温度越低。4.即时巩固，深化理解课件出示一组温度，要求学生快速说出谁高谁低，并说明理由。20℃和10℃（10℃高）0℃和8℃（0℃高）3℃和30℃（3℃高）32℃和2℃（32℃高）【设计意图】这是本节课的高潮和核心所在。教师没有直接灌输结论，而是巧妙地利用学生原有的知识经验（数字大就大）与新知识（负数比较）之间的矛盾，制造了强烈的认知冲突，将学生的思维引入深处。通过“直观操作—合作探究—归纳总结”的完整探究链，学生亲自经历了知识的“再创造”过程。从温度计上“上高下低”的空间位置关系，抽象出“负号后面的数越大，温度反而越低”的逻辑关系，不仅突破了教学难点，更培养了学生的几何直观和推理能力。（四）分层练习，应用拓展——在运用中巩固提升1.【基础练习·高频考点】我是小判官（1）读出或写出下列温度。读一读：5℃、20℃、100℃、8℃。写一写：零上十二摄氏度、零下二十五摄氏度、零摄氏度。（2）在圆圈里填上“＞”“＜”或“＝”。8℃○6℃3℃○3℃12℃○15℃0℃○1℃2.【综合练习·热点】天气预报中的学问出示我国部分城市某日的温度数据：北京：5~3℃哈尔滨：20~10℃海口：15~22℃拉萨：10~8℃（1）哪个城市的全天温度都是零下？（哈尔滨）（2）哪个城市昼夜温差最大？你能算出温差是多少度吗？（拉萨，温差18℃；或哈尔滨，温差10℃。这里学生如能提出多种看法，应予以鼓励）（3）把这一天这些城市的最高气温按从低到高的顺序排列。3.【拓展练习·跨学科视野】奇妙的温度介绍资料：地球上最冷的地方是南极内陆，曾经测得89.2℃；人体正常体温是37℃左右；水的沸点是100℃；水结冰的温度是0℃。师：你能用今天学的知识，说一说为什么南极那么冷，科学家去考察需要穿特制的防寒服吗？如果是50℃和30℃，哪个更冷？【设计意图】练习设计遵循由易到难、由基础到综合的原则。第一层次面向全体，巩固基本读写与比较方法；第二层次回归生活情境，在天气预报的真实数据中灵活运用知识，特别是“温差”的计算，为后续学习埋下伏笔，并锻炼了学生的信息提取和处理能力；第三层次进行跨学科拓展，将数学知识与地理、生物常识结合，拓宽学生视野，感受数学的广泛应用价值。（五）回顾整理，反思提升1.知识梳理：教师引导学生回顾本节课的学习旅程。师：同学们，今天我们通过研究温度，一起走进了“负数”的奇妙世界。回想一下，我们是怎么认识温度的？遇到了什么难题？又是怎么解决的？学生自由发言，教师根据学生的回答，完善板书，形成知识网络：0℃是分界点；零上用正数（可省略+），零下用负数；比较温度看位置，零下数字越大越冷。2.情感升华：肯定学生在探究过程中的积极思考和大胆质疑，特别表扬在比较零下温度环节敢于挑战、善于合作的小组。师：数学就藏在我们生活的每一个角落。今天的温度学习只是一个开始，生活中还有很多具有相反意义的量（如海拔高度、存折上的支出与收入），等待大家用数学的眼光去发现，用数学的符号去表示。3.课后作业【实践性作业·基础】请同学们回家后，观看中央电视台的《天气预报》节目，或者从手机APP上，记录我国五个不同城市（建议包含南方和北方城市）的最低气温和最高气温，填写在老师发的记录卡上。并试着把它们的最高气温从高到低排一排，明天上课我们来分享谁的记录最完整，谁的分析最准确。六、板书设计北师大版四年级数学上册《温度》教学设计一、温度的认识0℃：水结冰的温度，分界线零上温度：比0℃高，用“+”或直接写数表示（如5℃）零