小学二年级数学《校园小探险家：在活动中建构东南西北空间关系》教案

小学二年级数学《校园小探险家：在活动中建构东南西北空间关系》教案

一、教学背景与设计理念

（一）【基础】学科与学段定位

本教案适用于义务教育阶段小学数学二年级下学期，隶属于“图形与几何”领域“方向与位置”模块。学生在一年级已经学习了用“上、下、左、右、前、后”等词语描述物体的相对位置，并在生活经验中对太阳东升西落有模糊的感知。本课是学生首次接触以“我”为中心对固定宇宙方位（东、南、西、北）的辨识，是空间观念从“相对位置”向“绝对方向”跃升的关键节点，也是后续学习东南、东北、西南、西北八个方向及用数对确定位置的基础。

（二）【重要】核心素养指向

本设计以“学科实践”为引擎，旨在落实《义务教育数学课程标准（2022年版）》中关于“综合与实践”领域的要求。重点培育三大核心素养：

1.空间观念：通过身体转动与实地测绘，在头脑中建立初步的空间表象，形成方向感。

2.推理意识：基于一个已知方向，运用“相对”与“顺时针”的规律推理出其余三个方向。

3.应用意识：将课堂所学迁移至校园真实情境，解决“定向寻宝”等实际问题，体会数学的工具性价值。

（三）设计创新点

摒弃传统的“纸上谈兵”式教学，采用“具身认知”理论指导下的活动式教学。将课堂从教室延伸至操场，让学生在身体位移和方向变换中，亲身感知东南西北的恒常性与相对性，实现“身体学习”与“符号学习”的统一。

二、【基础】教学内容与目标设定

（一）教学内容重构

本课打破教材原有线性编排，以“校园小探险家”为主题任务群重构教学内容：

任务一：破解自然密码——学习利用太阳和儿歌在操场实景中辨认方向。

任务二：揭秘规律法则——通过“贴方向牌”和“转向游戏”，探究方向的相对性与顺序性。

任务二：绘制探险地图——将实景方向转化为平面上的符号，理解“上北下南左西右东”的绘制规则。

任务四：寻宝大挑战——综合运用方向知识，根据指令在校园指定区域找到隐藏的“宝藏”。

（二）【重要】教学目标

1.在现实情境中，能正确辨认东、南、西、北四个方向，知道地图上的方向规定，并能用这些词语描绘物体所在的方向。

2.通过观察、操作、游戏等实践活动，探索并掌握“东与西相对、南与北相对”以及“东南西北按顺时针方向排列”的规律，能根据一个方向确定其余三个方向。

3.在“校园寻宝”等团队活动中，体验成功的喜悦，感受数学与日常生活的紧密联系，激发对民族科技（如北斗导航）的自豪感。

三、【难点】教学重难点

1.教学重点：在现实情境中辨认东、南、西、北四个方向，了解方向的相对性。

2.教学难点：体会“参照物”变化带来的方向变化，能在平面图上准确确定物体的相对位置。

四、【高频考点】教学准备

1.教师准备：多媒体课件（含太阳升落视频、北斗导航介绍视频）、东/南/西/北大型方向牌、校园平面图底板（每小组一张）、指南针（每小组一个）、用于“寻宝”的贴纸或印章。

2.学生准备：课前观察太阳升起和落下的方向，填写《课前观察小日志》。

五、【非常重要】教学实施过程（核心环节）

（一）唤醒经验，引入项目（预计5分钟）

1.课前谈话，制造冲突

师生问好后，教师发出口令：“请全体起立，拍拍你的左肩，拍拍你的右腿。”学生照做。

教师突然转身（背对学生），再次发出口令：“拍拍你的左肩。”此时学生发现，自己的“左”和老师示范的“左”方向不一致，引发认知冲突。

2.揭示课题，发布任务

教师引导：为什么会出现混乱？因为“左”和“右”是会随着我们身体转动而变化的。生活中有些方向是永远不变的，它们能帮助我们无论在哪儿都不会迷路。今天，我们要成立一支“校园探险队”，去认识这些永恒的朋友——东、南、西、北，并用它们完成一次校园寻宝任务。

【设计意图：通过身体参与的游戏，直观感受相对位置的局限性，从而凸显学习绝对方向的必要性，激发探究内驱。】

（二）【非常重要】具身体验，实景辨向（预计15分钟）

（本环节将学生带出教室，在操场或校园空旷地带进行。）

1.找“东”——借助太阳

师：你们知道太阳从哪个方向升起吗？（东）今天的太阳在哪儿？（由于上课时间可能不是早晨，此处需引导回忆或观察太阳位置推断方向。教师可提前用指南针确定好东面。）

全体学生面向教师所指的东面站立。

师：现在我们的正前方就是东。你们看到了什么？（教学楼、旗杆、大树……）

2.定“西”——理解相对

师：我们的后面是什么方向？（西）为什么？（因为太阳从西边落下）

引导学生向后转，面向西，验证“东与西”是相反的方向。

3.辨“南”“北”——巧用儿歌

教师播放《方向歌》音频：“早晨起床，面向太阳，前面是东，后面是西，左面是北，右面是南。”

学生边听边按指令指向相应方向。

教师提问：现在我们面向的是东，我们的左手指的是？（北）右手指的是？（南）

引导学生伸开双臂，感受“左北右南”，并观察南面和北面各有什么标志性建筑。

4.身体定标，强化记忆

学生保持面向东的姿势，闭上眼，教师用语言引导学生在脑海中成像：“我的前面是东，后面是西，左手是北，右手是南。”

睁开眼，四人一组互相说说自己前后左右分别是什么方向。

【设计意图：利用“太阳”这一天然参照物建立方向标准，通过身体的转动和定位，将抽象的方向符号与具体方位、具体景物一一对应，建立深刻的具身体验。这是突破难点、培养空间观念的基础。】

（三）【难点】规律探究，建模内化（预计10分钟）

1.制作方向牌，感知相对性

每组领取“东”“南”“西”“北”四个大字牌。

任务一：请将这四块牌子贴到操场上相应的位置（如东边的单杠上、南边的花坛边等）。

任务二：站在操场中心，观察并回答——东和西之间有什么？南和北之间有什么？你发现了什么规律？（东和西相对，南和北相对。）

2.转向游戏，发现顺序性

游戏规则：全体学生面向东，听教师口令。

第一次：向右转，现在面向？（南）再向右转？（西）再向右转？（北）再向右转？（东）

第二次：如果一直向右转，你发现这四个方向是按什么顺序出现的？（东→南→西→北）

教师总结：这就是“顺时针”顺序。只要记住一个方向，就能按这个顺序推出其他三个方向。

3.即时练习，巩固规律

教师给出不同的初始面向，让学生快速抢答其余方向：

面朝北，后面是？左面是？右面是？

面朝西，后面是？左面是？右面是？

【设计意图：此环节是对实景体验的理性提升。通过贴牌、转向、归纳，学生从感性操作中抽象出数学规律（相对性、顺时针），完成从具体到抽象的第一次飞跃，直指教学核心。】

（四）【重要】平面转化，读懂地图（预计8分钟）

1.交流冲突，引入规则

师：刚才我们在操场上能把方向记得清清楚楚。现在老师要把咱们学校画在纸上，怎样才能让别人一看就知道哪儿是北呢？

学生讨论，提出画太阳、写字、画箭头等方法。

2.自学课本，掌握规定

引导学生翻开课本，自学地图上的方向规定：上北、下南、左西、右东。

教师在黑板上板画方向标，强调一般地图上箭头指向北。

3.小组协作，绘制草图

每组发放一张《校园平面图底板》（只有教学楼、操场等轮廓线，没有标注方向）。

任务：先确定“上”面对应操场的哪个方向（引导回想刚才在操场上面向北时的情景），然后将“北”标在图纸上方，并根据“上北下南左西右东”在图纸四个角贴上相应的方向贴纸。

最后，对照实景，在图纸上填出“操场北面是教学楼”等关键建筑。

【设计意图：将三维空间转化为二维平面是本课的又一大难点。通过创设“画图给别人看”的实际需求，引出统一规则的必要性。利用刚获得的实景经验来绘制平面图，实现了实景与符号的顺利对接。】

（五）【非常重要】【热点】情境应用，校园寻宝（预计12分钟）

1.播放视频，科技增色

教师简短播放北斗卫星导航系统在田间耕作、城市导航中应用的视频。

师：古代我们有指南针，今天我们有北斗导航。导航就是帮助我们辨别方向的超级工具。今天，我们也来当一回“北斗小卫士”，完成一次寻宝任务！

2.明确规则，发布指令

教师事先在操场或教室的隐蔽处藏好带有小组标记的“宝藏卡”（共四组，每组对应不同颜色的卡）。

每组领取一张“寻宝任务卡”，任务卡以文字指令呈现，例如：

“第一组：请从起点（国旗台）出发，先向北走5步，再向东走8步，宝藏就在你脚下的落叶中。”

“第二组：请从起点（东侧篮球架）出发，先向南走3步，再向西走10步，宝藏就在花坛的第三块砖下。”

（指令要结合刚才绘制的平面图，确保地点明确、步幅合理。）

3.团队协作，实践应用

各组根据任务卡，先在组内讨论方向（利用指南针或自然参照再次确认），然后由组长带队，开始寻宝。

教师巡视，重点关注学生是否先辨向再迈步，是否能根据指令中的方向词准确调整身体朝向。

4.成果汇报，总结得失

集齐宝藏的小组展示宝藏卡。

邀请成功小组分享经验：你们是按什么顺序找的？中间有没有走错方向？是怎么纠正的？

【设计意图：将练习设计成游戏化、竞技化的“寻宝”活动，极大地调动了学生的积极性。在真实的场地中根据方向指令移动，不仅检验了知识掌握程度，更锻炼了团队协作和解决实际问题的能力，实现了“学用结合”。】

（六）总结升华，拓展延伸（预计5分钟）

1.畅谈收获

师：今天的探险活动快结束了，谁能用“我知道了……”“我学会了……”“我发现了……”来说说自己的收获？

学生畅谈，教师梳理板书要点：四个方向、相对关系、顺时针顺序、地图规则。

2.拓展质疑

师：如果是在没有太阳的阴天，或者在晚上，我们该怎么辨别方向呢？

学生根据生活经验回答（看北极星、看树的年轮、看指南针……）。

教师补充介绍大自然中更多的辨向方法，如青苔生长、蚂蚁洞口朝向等，鼓励学生在课外继续探究。

3.【高频考点】课堂检测（口头或手势）

教师出示几道判断题，学生用手势“√”或“×”判断：

（1）只要知道了东面，就能找到其他三个方向。（√）

（2）地图上的方向都是按照“上南下北左东右西”绘制的。（×）

（3）如果你面朝北，你的后面就是南。（√）

六、作业与评价设计

（一）【基础】课后实践作业

作业主题：我家的方向。

要求：晚上回家后，选择一个房间（如客厅）作为中心点，先利用生活经验（如阳台朝向、小区大门等）确定北面，然后画出简单的“我家方位图”，标出电视、沙发、床等物品分别在中心点的哪个方向。

（二）评价量表

采用过程性评价与结果性评