《导航给的时间准吗：模拟实验》教案（2课时）-2026-2027学年北师大版（新教材）小学数学四年级上册

《导航给的时间准吗：模拟实验》教案（2课时）-2026-2027学年北师大版（新教材）小学数学四年级上册一、学情分析四年级学生已经掌握路程、速度、时间三者基础数量关系，会使用秒表计时、简单数据记录与平均数计算，具备小组分工合作、动手操作的课堂基础；日常出行频繁使用导航软件，对“导航预估时长”有充足生活感知，能快速代入本课探究情境。学生现存认知短板：第一，缺少标准化实验思维，自主做实验时步骤混乱，不会固定变量、多次重复实验减小误差；第二，数据分析能力薄弱，只能直观对比单次数据，不理解多次实验取平均值的数学意义；第三，难以系统梳理影响时长的多元因素，无法结合数据解释导航预估时间与实际用时产生偏差的底层逻辑。同时，四年级学生好奇心强，动手模拟、小组记录、图表对比等实操形式能够充分调动课堂参与度，适合以模拟实验为主线，依托教材实验单层层引导，建立严谨的数学实践探究思维。二、教材分析本课为2026秋季北师大版四年级上册综合实践《导航给的时间准吗》核心板块《模拟实验》，教材依托“家到学校步行800米，导航预估12分钟”真实生活问题搭建探究主线，完整给出模拟实验落地载体——标准操场跑道（单圈400米）、配套实验操作步骤、统一实验记录表格。教材编排逻辑分为三层：第一层提出核心驱动问题：导航预估时间和真实步行时间是否一致？第二层给出标准化模拟实验流程，明确分工、操作步骤、重复实验要求；第三层配套数据记录表格，引导学生收集多组原始数据、计算平均值，依托数据对比分析误差成因。本课承接本册除法、平均数、路程速度时间相关知识点，是学生第一次完整经历“提出猜想—设计实验方案—动手模拟操作—收集统计数据—分析得出结论”完整数学实践流程，既是对计算、统计知识的综合运用，也是培养科学实验意识、数据意识、应用意识的核心载体，为后续综合性实践探究活动奠定方法框架。三、核心素养教学目标（一）数感与量感1.通过秒表计时、路程换算、平均用时计算，精准感知步行速度、时间、路程的量化关系，建立生活时长量化感知。（二）运算能力1.能熟练完成多组计时数据求和、平均数计算，规范运用三位数除以一位数、两位数除法运算，准确处理实验数据。（三）数据意识1.规范填写教材配套实验记录表，读懂表格数据；能借助多组实验数据对比发现规律，用数据支撑猜想与结论。（四）推理意识1.依据模拟实验原始数据，归纳导航预估时间与实际步行时长存在偏差的各类影响因素，形成有理有据的推理表达。（五）应用意识1.掌握标准化模拟实验完整流程，能将实验探究方法迁移到生活中其他时间预估类问题，理解导航预估时长的参考价值。（六）创新意识与实践能力1.小组合作完成完整模拟实验，自主分配计时、步行、记录任务，规范落实多次重复实验，养成严谨、实事求是的实践习惯。四、教学重难点（一）教学重点1.读懂教材完整模拟实验操作步骤，规范完成操场步行模拟实验，准确收集、记录多组计时数据；2.掌握多组实验数据求平均值的计算方法，依托教材表格完成数据整理；3.结合实验数据，对比导航预估时间与真实平均用时，初步感知二者存在差值。（二）教学难点1.理解“多次重复实验、取平均值”的意义，懂得单次实验存在偶然误差，多组数据才能反映真实步行速度；2.结合模拟实验场景，完整梳理造成预估时间与实际用时不一致的各类客观、主观影响因素；3.形成标准化数学实验思维，能够清晰、有条理地表述实验过程与数据支撑的实验结论。五、教学过程第一课时（一）本课时课时目标1.读懂教材情境素材，提出可探究的数学猜想；认识模拟实验所需工具，读懂教材完整实验操作流程。2.小组内部完成标准化分工，明确计时员、步行员、记录员职责，清晰知晓每类岗位操作要求。3.走出教室开展第一轮操场模拟步行实验，规范使用秒表计时，按照教材实验单完整记录第一组原始时长数据。4.建立初步实验规范，知道实验需要统一条件、保持正常步行速度，不随意改变实验变量。（二）教学准备教材课本、教材配套《模拟实验记录单》、秒表、操场400米跑道场地、小组分工卡片（三）教学过程板块一：情境导入，研读教材核心问题，提出探究猜想（设计意图：紧扣教材开篇素材，从学生日常使用导航的生活经验切入，依托教材文字抛出核心问题，制造认知冲突，自然引出模拟实验的探究必要性）师：同学们，请大家翻开课本综合实践《导航给的时间准吗》中《模拟实验》板块，我们一起来读一读教材给出的生活案例，谁愿意大声朗读教材原文？

生朗读教材原文：导航显示从家到学校的步行距离是800米，预计需要12分钟。这个预计时间和实际一致吗？我们可以用模拟实验的方法来验证一下。

师：读完教材这段文字，谁能说一说，教材给我们设定的探究问题是什么？

生：导航预估步行800米需要12分钟，我们要验证真实走800米的时间和12分钟是不是一样。

师追问：大家平时用家长手机导航出门时，有没有发现导航给的时间和我们实际走路、坐车的时间完全相同？结合生活经历说一说你的发现。

生1：有时候会更快，有时候会慢一点，很少刚好和导航时间一模一样。

生2：路上遇到红绿灯、停下来买东西，实际用时就会比导航预估的久。

师：大家的生活经验和教材想要探究的问题完全契合。现在请大家根据教材问题提出自己的猜想，小组内简单交流后分享。

生1猜想：真实走800米的时间和导航12分钟差不多，差距很小。

生2猜想：每个人走路快慢不一样，实际用时会和12分钟有明显差别。

师板书学生猜想：猜想1：实际用时≈12分钟；猜想2：实际用时与12分钟存在明显差值。

师：我们没有办法立刻从家走到学校测量800米时长，教材为我们提供了简便可行的解决方法，是什么？

生齐答：开展模拟实验。

师过渡：今天第一课时，我们就完整读懂教材设计的模拟实验方案，到操场开展第一轮模拟实验，收集第一组真实数据，用数据验证我们的猜想。板块二：研读教材模拟实验全部文字，拆解工具、场地、操作标准（设计意图：逐句拆解教材实验说明文字，教师逐段细致讲解，搭配师问生答，让学生吃透教材标准化实验要求，杜绝实验步骤混乱，落实严谨实验习惯）师：请大家聚焦课本中《模拟实验》操作说明板块，我们一句一句拆解教材内容，先找一找教材规定我们模拟800米路程选用的场地是什么？

生：学校操场，一圈跑道是400米。

师追问：教材为什么选择400米跑道模拟800米路程？谁能结合除法知识说一说理由。

生：800÷400=2，两圈跑道的总长度刚好等于教材案例里家到学校的步行距离800米，计算方便，适合在校内模拟。

师讲解教材场地设计逻辑：教材选用标准操场作为模拟载体，是兼顾实操性与计算简便性，不用额外测量距离，统一场地能保证全班所有小组实验路程完全相等，统一实验变量，保证实验公平。

师：继续读教材，找一开展模拟实验必须准备的工具有哪些？

生：秒表、实验记录单。

师出示秒表实物，结合教材文字讲解使用要求：教材要求一人专门负责计时，计时员要在步行员站到起点、准备就绪时按下启动，步行员走完两圈、双脚踩到终点线瞬间立刻停止计时，不能提前或者延后操作，否则数据会出现误差。

师：教材明确实验需要小组合作，那一个小组需要几名成员？分别承担什么任务？我们对照教材提示进行梳理。

生默读教材分工提示后作答：一个小组3人，分别是计时员、步行员、记录员。

师分层提问，巩固各岗位教材规定操作标准：

1.师提问计时员：教材对你的操作有哪些要求？

生：站在跑道起点，步行员出发立刻开秒表，到达终点马上停表，准确读出秒表显示的总时长，不能看错数字。

2.师提问步行员：教材要求步行时保持怎样的速度？能不能快跑、放慢速度？

生：必须保持日常正常步行速度，不能故意快走或者慢慢走，改变速度会让模拟数据失去参考意义。

3.师提问记录员师完整朗读教材标准化操作步骤原文，逐句细致讲解：

教材步骤1：站在起点处，用秒表开始计时，以正常步行速度沿操场行走。

教师讲解关键点：全员统一起点，步行员提前调整状态，全程匀速，中途不停顿、不折返。

教材步骤2：走了1圈后，立即点击秒表停止计时，记录下所用时间后乘2。

教师讲解关键点：单圈400米计时完成后，用单圈时长×2，得到理论800米用时，教材设计这一步是为了降低长距离行走的体力消耗，方便多次重复实验。

教材步骤3：重复上述步骤，进行多次实验（如3次），取平均值。

教师讲解关键点：教材明确要求“多次实验”，单次走路的数据存在偶然性，多轮实验后计算平均值，才能代表这个人稳定的步行速度，本节课我们先完成第1师：读完全部教材操作步骤，谁能完整复述一次标准化实验流程？

生完整复述：小组分工，步行员站操场起点，计时员开表；正常走完一圈，停表记录单圈时间；单圈时间乘2得到800米模拟用时，记录到实验单。板块三：认识教材配套《模拟实验记录单》，掌握数据填写规范（设计意图：依托教材自带表格开展教学，讲解表格每一栏含义，通过问答明确填写要求，为操场实操记录数据做好铺垫）师：请大家观察课本上的实验记录单，表格分为哪些栏目？我们逐列认识。

生观察表格后回答：组别、实验次数、单圈400米用时、推算800米用时、小组平均用时。

师逐栏提问讲解：

1.第一栏“组别”：填写自己小组编号，方便后续全班汇总数据；

2.第二栏“实验次数”：教材标注需要3次重复实验，本次第一课时填写数字1；

3.第三栏“单圈400米用时”：直接填写秒表读出的原始数据，单位统一为分钟；

4.第四栏“推算800米用时”：根据教材步骤，用单圈时长×2计算得出，当场列式计算填写；

5.第五栏“小组平均用时”：需要三轮实验全部完成后，把3次推算800米用时相加，除以3师现场举教材配套示例数据讲解：假设某小组单圈步行用时6分钟，那推算800米用时是多少？请学生口头列式计算。

生列式：6×2=12（分钟），刚好等于教材导航预估时长。

师追问：如果单圈用时5分钟，800米模拟用时是几分钟？

生：5板块四：明确操场实操纪律，分组分配岗位，开展第一轮模拟实验师：现在所有小组确定计时员、步行员、记录员，岗位可以轮换，但第一轮实验先固定分工，完成实操。全体跟随教师前往操场400米跑道开展模拟实验。

师（对计时员）：步行员站到起点了吗？准备好了就按下秒表启动键。

师（步行员走完一圈抵达终点）：立刻停止计时，读出单圈用时是多少？

生计时员报出时长，记录员当场填写教材实验单“单圈用时”一栏。

师引导记录员现场计算推算800米用时，核对乘法计算结果，完成表格第四栏填写。

全部小组完成第一轮模拟、填写完第一组数据后返回教室。板块五：第一课时课堂小结师：本节课我们完成三项核心学习任务，谁结合教材内容梳理收获？

生1：读懂教材给出的导航步行案例，知道我们要通过操场模拟800米路程，验证导航预估12分钟是否准确。

生2：吃透教材模拟实验完整操作步骤，明确小组三人分工和秒表、记录单的使用规范。

生3：到操场完成第一次模拟步行实验，按照教材表格要求记录了第一组原始数据，会用单圈时间乘2算出800米模拟用时。

师总结：教材要求实验重复3次，我们目前只收集了1组数据，单次实验数据存在偶然性，无法得出可靠结论。下一节课我们继续完成剩余两轮模拟实验，汇总三组数据计算平均值，结合教材案例分析导航预估时间和实际时长产生差值的各类原因。第二课时（一）本课时课时目标1.完成教材要求的全部三轮模拟实验，收集完整三组原始计时数据，规范填写教材实验记录单全部栏目。2.依据教材提示，汇总三次800米模拟用时，列式计算小组平均步行时长，熟练巩固平均数运算。3.对比小组平均用时与教材导航预估12分钟，依托教材案例，分类梳理影响步行时长、造成预估偏差的各类因素。4.结合完整实验数据，得出严谨、贴合教材情境的实验结论，建立标准化数学实践探究思维。（二）教学准备课本、填写一半的《模拟实验记录单》、秒表、操场跑道、影响因素案例板书（三）教学过程板块一：复习回顾，衔接教材实验剩余任务（设计意图：快速复盘第一课时教材核心知识点，明确本节课需要完成的教材规定实验任务，搭建新旧课时知识桥梁）师：上课先回顾上节课教材中的模拟实验相关内容，第一个问题：教材设定模拟路程800米，我们用什么场地进行模拟？计算依据是什么？

生：400米标准操场跑道，两圈总长400×2=800米，和教材案例路程相等。

师第二个复习问题：教材要求模拟实验需要重复几次？我们上一节课完成几次？

生：教材要求重复3次，上节课只完成第1次，本节课需要完成第2、3次模拟实验。

师第三个复习问题：教材实验记录单中，“推算800米用时”如何计算？

生：用单圈400米步行时长乘2，得出对应800米路程的模拟用时。

板块二：完成第2、3轮模拟实验，完整填写教材实验记录单（设计意图：落实教材“多次实验减小误差”核心要求，完整收集三组数据，规范表格全栏填写，夯实数据收集、整理的实践能力）全体小组在操场依次完成第二轮、第三轮匀速步行模拟，计时员准确记录每一轮单圈用时，记录员实时填写教材实验单对应实验次数栏目，每一轮结束当场计算800米推算用时。返回教室后，教师结合教材表格讲解“小组平均用时”计算规范，搭配师生问答、板书演算案例：

师：请大家观察教材记录单最后一栏“小组平均用时”，教材提示取平均值，谁说一说求平均数的计算步骤？

生：第一步把三次推算出的800米用时全部相加，算出总时长；第二步用总时长除以实验次数3，得到小组平均步行用时。

师结合教材配套示例数据板书演算：某小组三次推算800米用时分别为10分钟、10.5分钟、9.5分钟，列式计算平均值。

板书算式：(10+10.5+9.5)÷3=30÷3=10（分钟）

师分层提问，巩固运算逻辑：

1.师：算式括号里的数字代表什么？

生：三轮模拟实验分别得到的学生独立在课本实验单上列式计算本组三次数据的平均用时，完整填写表格最后一栏，教师巡视指导除法运算，纠正计算错误。

师随机抽取2份填写完整的教材实验记录单投影展示，带领全班核对表格栏目填写是否规范、平均数计算是否准确。

师提问展示小组：你们小组算出的平均800米步行用时是多少？和教材导航预估的12分钟对比，是更长还是更短？

生1小组：平均用时10分钟，比导航预估12分钟少2分钟。

生2小组：平均用时12.5分钟，比导航预估12分钟多0.5分钟。

师：全班所有小组平均用时几乎都不等于12分钟，和教材开篇提出的探究问题完全呼应，导航预估时间和真实步行时长确实存在差值，接下来我们结合教材案例分析差值产生的全部影响因素。板块三：研读教材案例素材，分类分析导航预估时间产生偏差的影响因素师：课本配套案例文字中列举了多种会改变步行时长、导致导航预估不准的因素，我们分成两大类梳理，第一类是人的主观因素，第二类是道路客观环境因素，我们逐一结合教材原文分析。第一类：人为主观因素（教材案例：步行速度、体力差异）师朗读教材案例原文：每个人走路速度快慢不同，体力有差异，有的人平时走路步伐大、速度快，有的人步伐小、行走缓慢，同等距离下用时会出现明显差距。

师结合大家的模拟实验数据提问：为什么不同小组算出的平均用时有的10分钟、有的12.5分钟？

生：每个小组选派的步行员走路快慢不一样，速度快的用时短，速度慢的用时更长。

师补充教材延伸分析：导航软件给出的12分钟，是大数据统计出的普通人平均步行速度推算得出的标准时长，没有考虑每个人独有的步行快慢、体力情况，这是产生时间差的第一个核心原因。第二类：道路客观环境因素（教材案例：红绿灯、道路障碍物、人流拥堵）师分段朗读教材道路环境案例文字，逐句提问解读：

教材案例1：步行路线中存在交通信号灯，红灯需要原地等候，等候时间会增加整体出行时长，导航无法精准预判每一次红灯等候时长。

师提问：我们在操场模拟实验全程没有停顿，没有红绿灯等候时间，那现实生活走800米上学路，遇到红灯会出现什么结果？

生：真实用时会比我们模拟实验的平均用时更长，有可能接近甚至超过导航预估的12分钟。

教材案例2：道路人流拥挤、路上有台阶、花坛障碍物，步行时需要放慢速度避让，会额外消耗时间。

师提问：操场跑道平整空旷，没有行人、障碍物，和真实街道环境有什么区别？

生：街道人多、障碍物多，走路速度被迫变慢，模拟实验无法还原这类场景，因此模拟数据和真实出行时长存在偏差。教师板书梳理两类影响因素图表：偏差分类教材对应案例对步行时长的影响人为主观因素步行速度、个人体力速度快→用时缩短；速度慢→用时增加道路客观因素红绿灯、人流、道路障碍物产生等候、减速，整体用时变长师完整总结教材案例核心逻辑：导航预估时长仅以平坦、无等待、标准步行速度作为理想条件计算，现实出行、模拟实验都无法完全匹配理想条件，因此真实用时和预估时间必然存在差值。板块四：结合教材模拟实验完整数据，梳理标准化实验结论（设计意图：整合两课时全部实操、数据、案例内容，依托教材素材形成有理有据的完整结论，落实数据意识与推理意识核心素养）师：我们完整完成教材规定的模拟实验全部流程，收集三组数据、算出平均用时，结合教材生活案例，谁分层次说一说本次模拟实验得出的结论？引导学生分层作答：

生第一层结论（数据层面）：在操场400米跑道模拟步行800米路程，多次实验后计算平均用时，全班小组平均用时均不等于教材导航预估的12分钟，二者存在时间差值。

生第二层结论（成因层面）：差值产生分为两类原因，一是每个人步行速度、体力不同；二是真实道路存在红绿灯、人流拥堵、障碍物，模拟实验无法还原道路等待场景。

生第三层结论（生活应用层面）：导航给出的预估时间仅作