小学一年级数学“图形乐园大闯关”：平面图形的拼组与创意实践教学设计

小学一年级数学“图形乐园大闯关”：平面图形的拼组与创意实践教学设计

  一、教材分析与学情研判（深度解构）

  本节课的教学内容源于人教版小学数学一年级下册第一单元“认识图形（二）”的延伸与综合实践。教材在学生初步认识了长方形、正方形、三角形、平行四边形和圆这五种平面图形的基础上，安排了图形的拼组活动。其知识逻辑在于：从“辨认”单个图形，过渡到“操作”多个图形，探索图形之间的关系（如组合、分解），为后续学习面积、周长、图形变换乃至更复杂的几何知识埋下认知的“锚点”。教材编排的核心意图是让学生在“做中学”、“玩中学”，通过拼、摆、画等实践活动，直观感受图形的特征，积累丰富的感性经验，从而逐步建构初步的空间观念。

  针对小学一年级下学期的学生，学情具有鲜明的双重性。优势在于：学生处于具体运算阶段初期，对色彩、形状、动手操作具有天然的兴趣；经过上学期的学习和本单元前期的教学，已能准确辨认五种基本平面图形，具备初步的观察能力。挑战在于：学生的注意力持久性有限，抽象思维和逻辑推理能力刚刚萌芽；在小组合作中，分工、交流与协作能力尚在培养初期；从“单个识别”到“关系探究”的思维跃迁存在一定坡度。因此，教学设计必须将知识逻辑转化为生动、连贯、富有挑战性的活动逻辑，将抽象的关系蕴含在可触摸、可变化的具体操作之中。

  二、核心素养导向的教学目标（三维整合表述）

  基于《义务教育数学课程标准（2022年版）》对“图形与几何”领域第一学段的要求，结合本课内容与学情，制定以下融合核心素养的教学目标：

  1.知识与技能目标：学生通过亲手拼组、自主探究，能说出用两个或多个相同的平面图形可以拼成哪些新的图形（如两个相同的三角形可以拼成一个平行四边形、一个大三角形或一个菱形等）；能用不同的图形组合创造复杂的图案，并能用规范的语言描述拼组的过程与结果（例如：“我用两个完全一样的等腰直角三角形，拼出了一个正方形”）。

  2.过程与方法目标：在“图形乐园闯关”的系列任务驱动下，学生经历“观察猜想-动手验证-交流归纳-创意应用”的完整探究过程。发展动手操作能力、空间想象能力和初步的归纳能力。在小组合作中，学习倾听他人意见、清晰表达自己想法，体验协同解决问题的乐趣。

  3.情感态度与价值观目标：激发学生对几何图形世界的好奇心与探索欲，在成功的拼组与创作中获得积极的学习体验和自信心。感受图形组合的奇妙与数学之美，初步体会数学与生活、艺术的紧密联系，培养审美情趣和创新意识。

  三、教学重难点剖析与突破预设

  教学重点：探究用两个或多个相同的平面图形进行拼组的方法与可能性，感知图形之间的内在联系。

  突破策略：设计分层、递进的操作活动。首先从“两个相同图形”的简单拼组开始（如两个长方形拼成更长的长方形或正方形），降低起点，建立信心。然后过渡到“两个相同三角形”的多种拼法探索，这是本课的核心探究点，提供充足的学具和时间，鼓励学生尝试所有可能的拼接边，并引导对比、分类发现规律。最后进行“多种图形自由创作”，实现知识的综合应用。

  教学难点：一是空间观念的初步建立，即能在头脑中对图形进行简单的旋转、移动等想象操作；二是从具体的拼摆活动中抽象概括出图形之间的组合关系。

  突破策略：采用“实物操作”与“动态课件演示”相结合的方式。对于难点一，在学生动手拼的同时，利用交互式白板软件的“克隆”、“旋转”、“拖动”功能，同步展示图形的动态拼合过程，将内隐的思维过程外显化。对于难点二，在探究活动后，组织专题讨论：“在刚才的拼组中，你发现了图形之间有什么小秘密？”引导学生用稚嫩但准确的语言总结，如“边要一样长才能对整齐”、“角对在一起可以变成新的角”，教师适时提炼，板书关键关系图。

  四、教学准备（全景式资源支持系统）

  1.教师准备：

    (1)多媒体课件：包含“图形王国”情境动画、闯关任务卡、图形动态拼组演示、生活中图形组合实例（如七巧板图案、建筑外墙、地砖、拼布艺术等）。

    (2)交互式教学工具：希沃白板或同类软件，具备图形拖拽、旋转、克隆、计时器、随机点名、作品拍照上传与同屏对比等功能。

    (3)示范用大型磁性图形教具（长方形、正方形、三角形、圆形、平行四边形各若干）。

    (4)板书设计框架贴纸与关键词卡片。

  2.学生准备：

    (1)每小组一套图形学具袋：内含足够数量的、相同大小的塑料或卡纸平面图形（长方形、正方形、直角三角形、等边三角形、平行四边形、圆形）。要求图形边沿光滑，厚度适宜，便于抓取和拼接。

    (2)个人学习单：包含“闯关记录卡”和“创意画纸”。

    (3)胶棒、彩笔。

  3.环境布置：课桌椅按4-6人合作小组形式摆放，确保每个学生有充足的操作空间。教室四周可提前张贴一些经典图形拼画（如用图形拼成的动物、交通工具等），营造氛围。

  五、教学过程实施详案（约4800字）

  （一）情境导入，激趣引思（预计时间：5分钟）

  1.活动启动：故事化情境创设

    教师播放一段简短精炼的动画旁白：“欢迎来到奇妙的图形王国！今天，王国里要举办一场盛大的‘图形创意嘉年华’。可是，负责装饰的王博士遇到了难题：单一种类的图形看起来太单调了。他想请最聪明、最有一双巧手的小朋友们做他的助手，一起来玩一个‘图形变变变’的游戏，把简单的图形组合成更美、更有趣的图案！你们愿意接受这个挑战，成为图形小达人吗？”

  2.核心任务发布与前期回顾

    教师出示课题“图形乐园大闯关”，并揭示今天的闯关总任务：“我们需要连闯三关，一关比一关更有创意。在闯关之前，先来认识一下我们的工具伙伴。”教师快速出示五种基本图形磁性教具，全班齐答名称，并邀请学生说说这些图形最明显的一个特征（如长方形有两条长边两条短边，正方形四条边一样长，三角形有三个角等），以此激活旧知，为后续基于特征的拼组做好铺垫。

  设计意图：采用童话情境和挑战任务驱动，瞬间抓住一年级学生的注意力，将学习任务包装成有趣的游戏，激发内在动机。快速回顾图形特征，是后续有效拼组的认知基础，避免盲目操作。

  （二）分层探究，建构新知（预计时间：25分钟）

  ◆第一关：双胞胎图形对对碰（基础拼组，感知关系）

  1.任务一：两个同样的长方形，你能变出什么？

    教师提出明确操作指令：“请每个小组从学具袋中拿出两个一模一样的长方形。想一想，拼一拼，看看这两个‘双胞胎’长方形，肩并肩、手拉手，能拼出什么新的图形？把你们的发现拼在桌面上。”

    学生小组操作，教师巡视。预计大部分学生能拼出更长的长方形。可能有少数学生会尝试竖着拼，得到更宽的长方形，也可能有学生尝试重叠一部分，教师需留意并作为后续讨论资源。

  2.互动交流与验证

    教师邀请一组学生上台，用磁性教具展示他们拼出的“长长的长方形”。提问：“他们是怎么拼的？（两条短边对齐拼在一起）拼成的这个新图形，还是长方形吗？为什么？”引导学生观察新图形的边和角。

    教师再利用课件动态演示两种主要拼法：沿长边拼接、沿短边拼接。引导学生用语言描述：“两个长方形，可以拼成一个更大的长方形。”

  3.任务二：两个同样的正方形，你会怎么拼？

    指令升级：“现在，请收起长方形，拿出两个一模一样的正方形。挑战升级，看看哪个小组能拼出不同的样子！”

    学生操作。除了拼成长方形，可能会有学生拼出“L”形或不规则图形。教师关注点在于鼓励尝试所有可能。

  4.归纳与引导

    展示典型作品（长方形和“L”形）。提问：“同样是两个正方形，为什么拼出的图形不一样？（因为拼接的边不同，拼接的方式不同）”。教师总结：“看来，同样的图形，用不同的边、不同的方式去拼，结果可能大不一样！这就是图形拼组的奥秘之一。”

  设计意图：第一关选择长方形和正方形入手，因为它们的边角特征明显，拼组结果相对简单且可预测（主要是长方形），能让学生快速获得成功感，建立“相同图形可以拼成新图形”的基本认知。同时初步渗透“拼接方式影响结果”的思想。

  ◆第二关：三角形魔术师（核心探究，发展观念）

  1.挑战发布

    “王博士给大家带来了最有魔术师潜质的图形——三角形！（出示多个相同的三角形）他说，三角形虽然只有三条边，但却是变化最多的。这一关，我们要来研究：两个同样的三角形，究竟能变出多少种不同的花样？”

  2.开放式探究

    学生以小组为单位，利用学具袋中提供的完全相同的直角三角形（建议使用等腰直角三角形，降低初始难度，但不同小组可提供不同大小的三角形以增加多样性），进行不限方式的拼组。要求：每拼出一种新的、不同的图形，就由小组长在学习单“闯关记录卡”上简单画下来或贴一个小贴纸记录。

    教师巡视，是关键的教学指导时刻。指导策略包括：

      (1)鼓励穷尽：“试试把每一条边都对对齐，看看能拼出什么？”

      (2)引导旋转：“把这个三角形转个方向，再和另一个拼拼看呢？”

        (3)启发对比：“你拼出的这个图形，和刚才那个一样吗？哪里不一样？”

        (4)个别帮扶：对于操作困难的学生，教师可进行手把手的示范，引导其观察边的长度是否匹配。

  3.全班汇展与思维碰撞

    待大部分小组探索出多种拼法后，教师组织全班交流。

      方式：邀请不同小组代表，携带他们的学具或记录卡到讲台，在实物投影下展示并讲解：“我们是把两条直角边对齐，拼出了一个（更大的）三角形。”“我们是把斜边对齐，拼出了一个（正方形或平行四边形）。”

      教师同步利用交互白板，将学生描述的拼法用动态图形操作演示一遍，强化视觉印象。同时，将学生发现的典型结果（如大三角形、平行四边形、正方形/长方形、菱形等）的示意图，分类贴在黑板上。

  4.深度对话与初步概括

    教师指向黑板上的分类图，引发深度思考：

      (1)“为什么两个三角形能拼出平行四边形？”（引导学生观察：平行四边形的两组对边分别是由三角形的两条相等的边组成的）。

      (2)“要拼成一个正方形，对三角形有什么要求？”（三角形的两条直角边必须一样长，即必须是等腰直角三角形）。

      (3)“在拼的时候，最关键的是什么？”（学生可能会说“边要对齐”、“角要挨着”）。教师提炼：“是的，就是要让它们的边重合在一起。重合的边越长，拼出的图形可能就越规整。”

  5.拓展与联结

    出示两个相同的普通三角形（非直角），提问：“如果王博士给的是这样的三角形，你们猜猜能拼出什么？”让学生短暂想象或简单尝试。课件动态演示拼成平行四边形的过程。建立联系：“看，无论是什么样的两个相同三角形，只要把它们的对应边重合，通常都能拼成一个平行四边形。这可是图形世界里一个很重要的发现！”

  设计意图：第二关是本节课的重心所在。三角形拼组的多样性和不确定性，为学生提供了广阔的探究空间。通过开放探索、充分交流、动态演示和深度追问，学生不仅发现了多种拼法，更在对比中开始理解图形组合的几何原理（边角关系）。从特殊（等腰直角三角形）到一般（普通三角形）的延伸思考，培养了初步的推理能力，为将来学习图形面积公式推导积累了宝贵的活动经验。

  （三）综合应用，创意绽放（预计时间：12分钟）

  ◆第三关：图形创意工作坊（自由创作，解决问题）

  1.情境延续与任务复杂化

    “恭喜大家成功通过前两关，成为了合格的图形魔术师！现在，王博士要把最终极的任务交给大家：为图形嘉年华设计一幅最漂亮的装饰壁画。要求是：用上多种不同的图形，拼贴出一个你最喜欢的图案。可以是一座房子、一辆小车、一只小动物，或者任何你想象中的东西。”

  2.自主/合作创作

    学生可以选择独立完成，也可以与同桌或小组成员合作。分发“创意画纸”（A4大小），学生使用学具袋中的各种图形进行拼摆。鼓励学生先构思，再挑选图形；允许对图形进行小幅度的绘画补充（如给汽车画上轮毂，给小动物画上眼睛）。

    教师播放轻柔的背景音乐，营造创作氛围。巡视中，重点关注创意而非绝对精确，鼓励奇思妙想，并用积极的语言描述学生的作品：“你用了三角形做房顶，长方形做墙壁，想法真巧妙！”“这只小鸟的翅膀用两个平行四边形来表示，很有特点！”

  3.作品展示与数学化表达

    利用希沃白板的“手机投屏”或“作品拍照上传”功能，实时将部分学生的创意作品投影到大屏幕。

    展示环节流程：

      (1)小作者介绍：“我拼的是……。我用了（几个）什么图形，（几个）什么图形。”

      (2)同伴互动提问：“我想问XX同学，你拼的小鱼身体部分，是由哪两个图形组成的？”

      (3)教师数学化引导：“大家看，这幅火箭图，它的主体可以看作是由一个（长方形）和一个（三角形）组合而成的。这其实就是我们生活中很多物品形状的简化。”“这幅拼图中，哪些地方用到了我们刚才发现的‘两个相同三角形拼平行四边形’的方法？”

  设计意图：第三关是综合应用与输出环节。它将之前分项学习的拼组技能，置于一个开放的、有意义的、接近真实世界的任务中。学生在创作中综合运用知识，实现跨图形的自由组合，发展创新能力和审美能力。展示环节不仅提供了分享和获得认可的平台，更重要的是引导学生用数学的眼光审视自己的创作，进行数学化的描述与分析，将艺术活动升华回数学本质，深刻体会数学的应用价值。

  （四）总结延伸，勾连生活（预计时间：3分钟）

  1.课堂总结（师生共话）

    教师引导：“今天的图形乐园闯关之旅就要结束了。回顾一下，你从一个小助手，成长为图形魔术师、设计师，最大的收获是什么？你发现了图形之间的哪些秘密？”

    学生自由发言。教师结合板书（呈现图形拼组关系图和学生作品照片）进行总结：“我们发现，图形不是孤单的。通过巧妙的拼组，简单的图形可以变成复杂的图案，可以创造出我们看到的美丽世界。拼组的关键在于找到图形之间‘边’的关系。”

  2.生活链接与课后拓展

    课件展示一组生活中图形拼组的图片：七巧板艺术、建筑外观（如蜂巢结构、玻璃幕墙）、地砖铺设图案、传统剪纸、拼布quilt。

    “看，数学就在我们身边！今天的课后小挑战有两个，你可以任选一个完成：

      挑战A（实践型）：回家找一找，家里或上学路上，有哪些物品或图案是由不同图形拼组而成的？用照片或画图的方式记录下来。

      挑战B（创作型）：和爸爸妈妈一起，用彩纸剪出各种图形，创作一幅更大的拼贴画，并讲一讲你的设计故事。”

  设计意图：总结不是知识的简单复述，而是引导学生反思学习历程与核心收获，提升元认知能力。将课堂所学与广阔的现实世界、传统文化、艺术领域相连，极大地拓展了数学的疆界，让学生感受到数学的实用性与美感。分层可选的课后拓展任务，尊重了学生的个体差异和兴趣，将学习从课内延伸到课外。

  六、板书设计（结构化思维可视化）

  板书采用图文结合、动态生成的方式，在课堂进程中逐步完善，最终形成如下布局：

  ```

  图形乐园大闯关

  ——图形的拼组与创造

  探究发现：

  两个相同的：

  长方形→更大的长方形

  正方形→长方形或L形等

  三角形→（贴学生绘制的示意图：大三角形、平行四边形、正方形…）

  关键：边重合→创造新图形

  创意天地：（张贴2-3幅典型学生作品照片或简图）

  生活万花筒：（关键词：七巧板、地砖、建筑、艺术…）

  ```

  七、教学特色与反思前瞻

  1.特色阐释：

    (1)素养导向的活动链设计：摒弃碎片