小学数学一年级上册人教版：玩转图形-单元拓展活动教案

小学数学一年级上册人教版：玩转图形——单元拓展活动教案一、基本信息与设计理念（一）课题名称玩转图形——单元拓展活动教案（二）授课对象小学一年级学生（三）课型单元活动拓展课（第二课时）（四）设计理念本节课深度契合《义务教育数学课程标准（2022年版）》中“内容要求”关于“通过实物和模型辨认简单的立体图形和几何体，能对图形分类，会用简单图形拼图”的阐述，以及“学业要求”中“能辨认长方体、正方体、圆柱、球等立体图形，能直观描述这些图形的特征”的具体目标7。本设计以发展学生核心素养为导向，特别是针对“会用数学的眼光观察现实世界”和“会用数学的思维思考现实世界”这两大核心素养，将第一课时对立体图形特征的静态认识，通过“拼搭”这一动态化、游戏化的实践活动，转化为对图形特征、空间关系、稳定性的深度体验和综合应用。课程秉持“做中学、玩中悟”的理念，让学生在充分的动手操作、合作交流和思维碰撞中，实现从“知形”到“用形”的跨越，初步建立空间观念和几何直观。（五）教学背景分析1、教材分析本课是人教版小学数学一年级上册第四单元《认识图形（一）》的第二课时。第一课时学生已初步认识了长方体、正方体、圆柱和球四种立体图形，能够根据直观特征进行辨认和区分。本课时则是在此基础上，通过“拼搭”活动，引导学生进一步探索图形之间的组合关系，感知不同立体图形的稳定性与运动特性（滚动与滑动），体会立体图形在生活中的应用（如建筑、工程）2。本课时的内容既是前期知识的深化，也为后续学习图形的测量、面积、体积以及更复杂的空间几何知识奠定了感性的经验和认知基础。2、学情分析【基础】一年级学生正处于由具体形象思维向初步逻辑思维过渡的阶段，他们对周围世界充满好奇，有着丰富的玩乐经验，尤其是搭积木，几乎是每个孩子童年的必修课3。这为本课的开展提供了丰厚的生活经验和操作基础。然而，他们的认知往往停留在“好玩”的表层，缺乏对图形特征与功能之间内在联系的深度思考。【难点】如何将“搭得高”与“搭得稳”这两个看似简单的要求，与图形的具体特征（如平面是否光滑、有无曲面、是否容易滚动）联系起来，并能在操作中灵活运用这些原理解决实际问题（如“怎样把圆柱放稳”），是学生面临的主要挑战2。此外，用规范的方位词（如上、下、左、右、前、后）描述物体的相对位置，对于部分学生来说也存在语言表达的困难1。【重要】一年级学生的注意力集中时间较短，但动手操作的兴趣浓厚。因此，教学设计必须创设一个贯穿始终的、富有挑战性和趣味性的情境，将枯燥的数学原理蕴含在清晰的、分层的任务驱动中，让学生在“玩”的过程中，不知不觉地完成知识的构建和思维的提升。3、教学方式与学习方式教学方式：情境教学法、任务驱动法、启发式提问、直观演示法。学习方式：小组合作探究法、动手操作法、观察比较法、讨论交流法。（五）教学准备1、教师准备多媒体课件（包含各种拼搭作品的图片、视频，如高塔、桥梁、埃菲尔铁塔等建筑）；一套标准的大号几何积木；搭建好的问题模型（如不稳定结构）；智慧袋一个；评价用的贴纸。2、学生准备【非常重要】每4人一组，每组准备一套混合的积木学具。为确保探究的全面性，学具应包含：大小不一的长方体（至少6个）、正方体（至少6个）、圆柱（至少4个，粗细不同）、球（至少2个）。此外，需额外准备几个三棱柱或其他异形积木作为拓展材料。二、教学目标与重难点（一）教学目标1、【基础】知识与技能目标进一步巩固对长方体、正方体、圆柱和球等立体图形特征的认识。能在拼搭活动中，根据图形的特征进行选择和组合，尝试用不同的方法使物体搭得又稳又高。能够用简单的方位词（如上、下、左、右、前、后）描述图形间的相对位置关系1。2、【重要】过程与方法目标通过“看谁搭得又稳又高”的探究活动，经历“观察—猜想—操作—验证—反思”的科学探究过程。在小组合作中，学会倾听他人意见，表达自己的操作思路，初步培养解决问题的能力和空间想象力2。3、【热点】情感、态度与价值观目标在充满趣味的数学游戏中，感受数学与生活的紧密联系，体会数学的实用性和美感。通过不断尝试和挑战，培养克服困难的勇气和乐于思考的品质，增强对数学学习的兴趣和自信心。（二）教学重难点1、教学重点【重要】在动手拼搭的实践活动中，进一步感知长方体、正方体、圆柱和球的特征，并能根据“又稳又高”的要求，初步应用这些特征解决实际问题。2、教学难点【难点】理解曲面（球和圆柱的侧面）容易滚动、平面（长方体和正方体的面、圆柱的面）相对稳定的特性，并能灵活运用这一原理调整结构，实现整体的稳定与高度。特别是处理圆柱和球在组合体中的放置方式。三、【核心环节】教学实施过程（一）唤醒经验，情境导入（预计3分钟）1、复习回顾，激活旧知【教师活动】教师手持一个“智慧袋”，里面装有长方体、正方体、圆柱、球等实物。以游戏口吻说：“同学们，上节课我们认识了几位‘图形朋友’，它们现在就藏在老师的袋子里。请一位同学上来摸一摸，并描述它的特征，让其他同学猜猜它是谁？”【学生活动】学生上台触摸并描述（如：“它有6个平平的面，面有大有小，长长的”），台下学生抢答（“长方体！”）。通过23轮游戏，快速回顾四种图形的核心特征6。【设计意图】通过触觉与语言描述的结合，强化学生对图形特征的记忆，为接下来的拼搭活动做好知识铺垫。游戏形式能迅速吸引学生的注意力，营造积极的课堂氛围。2、创设情境，明确任务【教师活动】课件出示一组精美的积木搭建作品图片（如城堡、汽车、动物）。教师引导：“这些漂亮的造型都是小朋友们用我们的图形朋友搭建出来的。今天，我们的图形朋友们也想请大家帮个忙，它们要举办一场‘建筑大赛’，比赛的题目是——【非常重要】‘看谁搭得又稳又高’！”（板书课题，并圈出关键词“稳”和“高”）。【教师活动】引导学生解读题意：“谁能说说，什么叫‘稳’？什么叫‘高’？”（学生回答：不倒、站得牢；往高处搭、用的积木多等）。教师进一步明确比赛规则：“我们要用上全部的积木朋友，一个都不能少，而且要想办法让它们既站得稳稳当当，又尽可能地高。”2【设计意图】创设比赛情境，将抽象的数学问题转化为具有挑战性和趣味性的任务。引导学生解读关键词，培养学生审题意识和分析问题的能力。（二）分层探究，建构新知（预计20分钟）1、初次尝试，初步感知（“自由搭”）【教师活动】“首先，请同学们以小组为单位，用你们手中的所有积木，试着搭一搭。看看哪个小组最先能让它们‘站’起来。”教师巡视，观察各组的搭建情况，但不做过多指导，鼓励学生自由尝试。【学生活动】小组内热火朝天地开始搭建。可能会出现各种情况：有的小组把球放在最底下，结果塌了；有的小组把圆柱竖着放，很稳；有的小组随意堆叠，摇摇晃晃。【设计意图】给学生一个自由探索的空间，让他们在“试错”中亲身感受问题。这种真实的失败体验或初步的成功体验，是后续深度思考的宝贵素材。2、聚焦问题，深度探究（“怎么搭”）（1）引导反思，聚焦“稳”【教师活动】叫停所有小组。选取几个有代表性的“失败”案例和“初步成功”案例进行对比展示（可用手机拍照投屏或请学生上台展示）。重点展示球滚落、圆柱横着放导致倒塌的场景。【教师提问】（指着失败的案例）“大家看，他们为什么倒了？问题可能出在哪里？”引导学生分析原因。【学生回答】“那个球老是滚来滚去！”“圆柱是圆的，横着放就会跑。”“下面的积木太小了，上面的太大。”【教师追问】【非常重要】“为什么球和圆柱横着放就容易滚，而长方体和正方体就不会呢？”（引导学生联系图形特征：球和圆柱的侧面是曲面，容易滚动；长方体和正方体的面是平平的，很稳。）【教师小结并板书】“曲面易滚动，平面能站稳。”【设计意图】通过对比分析，引导学生将“不稳”的现象与“曲面”的特征建立联系，这是突破教学难点的关键一步。让学生在观察和讨论中自己发现规律，而非教师直接灌输。（2）操作验证，探究“高”【教师活动】“看来，要想‘稳’，我们得让平面朝下。那怎么才能‘高’呢？请大家看看你们桌上的积木，除了有容易滚动的球，还有很多长方体、正方体和圆柱。想一想，哪些图形天生就适合往高了搭？”【学生操作】各小组调整策略，开始有意识地用长方体、正方体作为基座，并将圆柱竖着放作为柱子。教师巡视，引导学生边搭边交流。【教师深入提问】“有的小组搭得很高，但开始晃了，怎么办？（引导学生加宽底座，让重心更稳）”“两个一样的小正方体，可以怎么拼？拼成了什么图形？（可以上下拼、左右拼，拼成长方体）1”“四个一样的小正方体，能拼成一个大正方体吗？（学生动手验证，发现拼不成，是一个扁扁的长方体，初步感知至少需要8个才能拼成更大的正方体）1”【学生活动】在不断的调整、加高、再调整中，尝试解决遇到的新问题。例如，他们可能会在高的柱体旁边加上“扶壁”一样的支撑；可能会把大的、重的积木放在下面，小的、轻的放在上面。【设计意图】“高”的问题比“稳”更复杂，涉及到结构力学中重心、支撑面等概念的萌芽。通过层层递进的追问，引导学生像工程师一样思考，不断优化自己的设计方案，在动手操作中发展空间想象力和逻辑思维能力。3、智慧共享，优化方案（“搭得好”）（1）难点攻克：球和圆柱的妙用【教师活动】“老师发现，好多小组都把球‘冷落’了，放在一边不用，或者放在最顶上。有没有小组能想办法，让这个调皮的球也参与到建筑中，并且不影响整体的‘稳’？”【小组挑战】给每个组发一个球，挑战将其融入到已有的稳定结构中。【成果展示】几分钟后，请成功的小组分享秘诀。可能会有多种创意：方法A：用两个长方体或正方体夹住球，把它固定住。方法B：把球放在一个长方体挖出的“坑”里（用积木围起来）。方法C：把球放在最顶端，作为装饰，由于只有一个点接触，整体依然是稳的。【教师小结】“同学们真棒！看来，只要开动脑筋，掌握图形的脾气，就算是爱滚的球，也能为我们所用！”5（2）语言描述，内化空间【教师活动】请一个小组展示他们最终的得意之作。引导其他同学观察并描述：“你能用上‘上、下、左、右、前、后’这些词，说说这个建筑中，正方体在长方体的什么位置吗？圆柱又在哪？”【学生描述】“红色的长方体在最下面，绿色的正方体在长方体的上面，圆柱在正方体的左边……”【设计意图】将操作经验提升为空间语言，培养学生的表达能力和空间方位感。对球的处理是本课最大的亮点，鼓励学生发散思维，寻找多种解决方案，培养创新意识。（三）巩固应用，变式提升（预计10分钟）1、限时挑战赛【教师活动】“刚刚大家合作得非常成功！现在我们来个‘限时挑战赛’。请每个小组迅速拆掉你们现在的作品，然后用最快的速度，搭出一个又高又稳的‘电视塔’。倒计时3分钟，开始！”【学生活动】小组内迅速分工合作，将刚刚学到的经验运用到新的搭建任务中。教师计时并巡视指导。【设计意图】通过限时和更换任务名称，检验学生对知识的迁移和应用能力，同时在紧张的竞赛氛围中，训练学生的反应速度和合作默契。2、数一数，想一想【教师活动】课件出示一个由多个小正方体搭成的复杂立体图形（如台阶状，部分被遮挡）。提问：“这个图形是由几个小正方体搭成的？怎样才能数得清楚，一个也不漏，一个也不多？”1【学生活动】先独立思考，再小组交流方法。学生可能想到“从上往下数”“从前往后数”“分层数”等。【教师小结】引导得出“有序观察、分层计数”的方法。强调在数学学习中，有序思考的重要性1。【设计意图】从“搭”到“数”，从动手操作过渡到静态观察与空间想象。数复杂图形中的正方体个数，是培养空间观念的高阶练习，可以有效发展学生的空间推理能力。（四）联系生活，拓展延伸（预计5分钟）1、生活中的“稳与高”【教师活动】课件播放图片：高耸的埃菲尔铁塔、稳固的金字塔、中国古代的木结构建筑（如应县木塔）、生活中的书架、建筑工地的塔吊等。引导学生观察：“这些伟大的建筑，哪些地方体现了‘稳’？哪些地方追求了‘高’？工程师们用了我们今天学的哪些知识？”【学生欣赏并交流】学生发现，铁塔的底座是开敞的但很重很大，木塔用了很多柱子和横梁相互支撑，等等。【设计意图】将课堂所学延伸到广阔的现实世界，让学生感受到数学在人类文明创造中的巨大力量，激发民族自豪感和探索未知世界的兴趣。2、全课总结与评价【教师活动】“同学们，今天的‘建筑大赛’非常精彩！请大家回顾一下，通过今天的拼搭游戏，你对我们的长方体、正方体、圆柱和球朋友，有没有新的认识？”引导学生从知识、方法、合作等方面进行总结。【学生总结】“我知道球是滚来滚去的，要把它夹住才能搭得稳。”“我发现用很多正方体可以搭得很高很高。”“我们小组一起合作，搭得特别快！”【教师活动】根据课堂观察，评选出“最具稳定性奖”、“最具高度奖”、“最佳创意奖”、“最佳合作小组”，并颁发小贴纸作为奖励。【作业布置】【基础】回家后，用家里的积木或废旧纸盒（长方体）、易拉罐（圆柱）、皮球（球）等，和爸爸妈妈一起搭一个“又稳又高”的作品，并拍下照片分享到班级群。【拓展】找一找生活中还有哪些地方用到了图形拼搭的原理。四、【重要】板书设计玩转图形——看谁搭得又稳又高稳平面——能站稳（长方体、正方体、圆柱的面）曲面——易滚动（球、圆柱的侧面）高大的/重的在下面，小的/轻的在上面加宽底座更稳固方法：有序观察（数图形）大胆尝试（用球）五、教学效果评价设计本教学设计致力于将核心素养的培养落到实处，其效果评价将贯穿教学全过程，而非仅局限于最终结果。（一）过程性评价1、参与度评价：观察学生在“自由搭”、“挑战赛”等环节的投入程度，是否积极动手、乐于思考。评价学生是否能认真倾听他人发言，是否能清晰表达自己的想法。这对应了教学目标中的情感态度与合作意识。2、操作能力评价：在初次尝试和深度探究环节，观察学生是否能根据图形的特征（平、曲）做出正确的放置选择（如用平面朝下）。评价学生能否在实践中不断调整和优化自己的搭建方案，解决“稳”与“高”的矛盾。这对应了教学目标中的过程与方法。3、语言表达能力评价：在描述作品和数图形的环节，评价学生能否正确使用方位词（上、下、左、右、前、后）描述位置关系，能否清晰地说出数图形的方法（有序、分层）。这对应了教学目标中的知识与技能。（二）结果性评价1、作品评价：以小组为单位的最终作品，是评价学习效果的重要载体。不仅要看它是否满足了“用上所有积木”的基本要求，更要看它在“稳”和“高”两个维度上的综合表现，以及结构的合理性和创意性。这是对知识综合应用能力的整体检验。2、问题解决评价：在“数一数”环节，通过学生的回答情况，评价其空间想象能力和逻辑推理能力的发展水平。能够正确数出被遮挡的正方体个数的学生，表明其具备了初步的空间观念。（三）【高频考点】评价要点梳理1、能否准确辨认并说出长方体、正方体、圆柱、球的名称和主要特征。2、能否解释球和圆柱（横放）容易滚动的原因，并能在搭积木时利用平面（面）使其稳定。3、能否在搭积木时，有意识地将大的、平的、稳的积木放在下面，小的、轻的、特殊的（球）放在上面或被固定。4、能否正确使用方位词描述简单组合体的位置关系。5、能否通过有序观察（如分