小学三年级综合实践活动“创意折纸与立体几何”单元教案

小学三年级综合实践活动“创意折纸与立体几何”单元教案

一、单元整体规划与设计理念

本单元教学设计立足于《义务教育课程方案（2022年版）》与《中小学综合实践活动课程指导纲要》的核心精神，深度融合STEM教育理念与设计思维，旨在超越传统手工劳技课的局限，将折纸活动构建为一门融合数学几何、工程思维、艺术设计与文化探究的跨学科项目式学习课程。课程以“创意折纸与立体几何”为主题，面向小学三年级学生，为期五周，共计10个课时。

本设计的核心理念是“做中学”与“创中学”。学生通过系列化的折纸挑战，不仅仅是学习折叠步骤，更重要的是在操作中主动建构对二维平面与三维立体之间转换关系的理解，探索几何图形的基本性质，体验从模仿到创新、从设计到迭代的完整工程流程。课程强调问题解决、协作交流与批判性思维，将劳动教育、美育与智育有机统一，致力于发展学生的空间观念、动手实践能力、创新意识及耐心、专注等非认知技能。

二、单元学习目标

（一）核心素养发展目标

1.空间观念与几何直观：通过观察、操作、想象，理解点、线、面、体的关系，认识常见平面图形（正方形、三角形等）和立体图形（立方体、多面体雏形），感知图形的对称、等分、角度等基本属性，发展从二维图纸到三维实物的空间想象与转换能力。

2.工程思维与设计能力：经历“明确问题-构思方案-制作原型-测试优化-展示交流”的简易设计流程，学会使用基本工具，遵循一定的工艺要求，能够针对设计目标对作品进行有目的的改良与装饰。

3.艺术表现与审美情趣：感受折纸作品的形式美、结构美与韵律美，学习运用色彩、图案、组合等方式提升作品的艺术表现力，理解秩序、对称、节奏等形式美法则在折纸中的体现。

4.探究精神与创新意识：鼓励对折法进行记录、总结、质疑与变通，敢于尝试新的组合与造型，在解决折叠难题中培养坚持探究的毅力和乐于创造的热情。

5.合作沟通与社会情感：在小组合作中学会倾听、表达、分工与协作，共同完成复杂任务，在展示与评价中学会欣赏他人作品，进行建设性反馈。

（二）具体知识与技能目标

1.知识与理解：

1.2.了解折纸的历史渊源与文化意义（中日为代表）。

2.3.掌握折纸的基本符号与图示语言（山谷线、峰线、翻折、卷折等）。

3.4.理解“等分”、“对称”、“中点”、“对角线”等数学概念在折纸中的具体应用。

4.5.认识从平面到立体构造的基本方式，如拉伸、膨胀、锁扣等。

6.过程与技能：

1.7.熟练掌握对边折、对角折、集中一角折、双正方形折、双三角形折等基本型技法。

2.8.能够独立识读中等难度的折纸步骤图。

3.9.学会使用剪刀进行安全、精准的剪切（如剪开部分纸层），并运用画笔进行美化。

4.10.能够规划并制作一个包含多个折纸单元的组合体。

5.11.初步学会用草图或简单语言记录自己的设计想法与制作步骤。

三、单元内容框架与课时安排

本单元围绕“探索-建构-创造-应用”的主线，分为四个递进阶段：

第一阶段：解密折纸语言与基础形变（2课时）

第二阶段：从平面到立体——几何体的诞生（3课时）

第三阶段：设计思维注入——主题化创意制作（3课时）

第四阶段：整合展示与拓展反思（2课时）

具体课时安排如下：

课时1：走进千变万化的折纸世界——文化与符号初识

课时2：基础形变工厂——基本型的折叠与数学奥秘

课时3：立体几何的钥匙——从“双正方”到“纸杯”

课时4：多面体探秘（一）——“宝石”与“飞镖”的折叠

课时5：多面体探秘（二）——组合单元“球”的协作挑战

课时6：创意设计坊（一）——我的“奇趣小屋”设计与规划

课时7：创意设计坊（二）——“奇趣小屋”制作与装饰

课时8：动力与结构——会动的折纸“跳跳蛙”

课时9：我们的折纸博览会——布展、讲解与互评

课时10：折纸中的未来——工程应用初探与单元总结

四、教学资源与环境准备

1.材料资源：

1.2.主材料：多种尺寸、颜色、厚度的正方形折纸专用纸（建议包含15cm、20cm规格）、少量长方形纸、彩色卡纸。

2.3.辅助材料：安全剪刀、胶棒、双面胶、尺子、铅笔、彩笔、记号笔、展示用大白纸、背景板。

3.4.技术资源：多媒体投影、折纸步骤动画或慢速演示视频、实物投影仪（便于展示细节）、平板电脑（供学生查阅电子图纸或录制过程）。

5.环境布置：

1.6.教室桌椅布置成合作小组模式，每组4-5人。

2.7.设立“折纸文化角”，张贴世界经典折纸作品图片、折纸历史简介、折纸符号表。

3.8.设立“材料站”与“作品展示墙/区”。

4.9.准备清洁工具，强调工作区域的整洁维护。

五、教学实施过程详案

课时1：走进千变万化的折纸世界——文化与符号初识

一、情境导入与驱动性问题（15分钟）

教师展示一组极具视觉冲击力的折纸作品图片：复杂的昆虫、优美的花卉、大型的恐龙骨架、可承重的纸质桥梁、卫星太阳能帆板折叠模型。引发学生惊叹后，提出问题驱动探究：“这些令人惊叹的作品，都源自一张简单的正方形纸。不用剪刀胶水，仅凭折叠，如何创造出如此丰富多样的形态？从今天起，我们将化身‘纸间几何学家’与‘折叠工程师’，一起解密这门古老又现代的艺术与科学。首先，我们要学会读懂折纸的‘世界语’。”

二、探究活动一：折纸符号密码破译（20分钟）

1.分发印有基本折纸符号（山谷线、峰线、箭头方向、翻折符号、卷折符号、吹气符号等）的“密码卡”与一张简单的带有这些符号的折纸练习图（例如：折出一个有内陷折的简单图形）。

2.学生两人一组，尝试根据符号卡“破译”图纸，动手折叠。教师巡视，不直接告知步骤，而是引导学生观察符号与纸张产生的实际变化的关系。

3.集中讨论：请成功的小组分享“破译”心得。教师利用实物投影，统一讲解关键符号的意义，强调“山谷线”向自己方向折（凹陷），“峰线”向远离自己方向折（凸起），箭头表示折叠方向或动作。

4.巩固练习：完成一个包含2-3个关键符号的折纸挑战，如折一颗“心”的基础步骤。

三、探究活动二：一张纸的文明之旅（10分钟）

1.教师简短讲述折纸的历史：源于中国，兴于日本。介绍“折纸”一词的由来，以及它在日本传统文化中的地位（如礼仪、节日）。

2.展示现代折纸的发展：从传统造型到复杂设计，从艺术创作到科学应用（航天、医疗、机器人）。让学生感受折纸不仅是手工，更是连接艺术、数学与工程的桥梁。

3.引导学生思考并分享：你曾用折纸做过什么？你认为学习折纸可以锻炼我们哪些能力？

四、总结与课前准备（5分钟）

总结本课核心：认识了折纸的基本符号语言，了解了折纸的深厚文化与现代价值。布置课前任务：收集家中各种纸张（注意安全卫生），观察其材质、厚度、韧性，思考哪种纸可能更适合折纸，为什么？

课时2：基础形变工厂——基本型的折叠与数学奥秘

一、复习与导入（5分钟）

快速回顾上节课的折纸符号。出示“双正方形”基本型和“双三角形”基本型的成品，提问：“这两个复杂的‘基础零件’，你能从它们身上发现我们学过的图形吗？它们是怎么从一张正方形变来的？”

二、探究活动一：“双正方形”基本型的折叠与数学发现（20分钟）

1.教师演示“双正方形”基本型的折叠，要求学生同步操作，并特别关注每一步折叠后纸的形状变化。

2.折叠完成后，引导学生观察并讨论：

1.3.“在第一步对角折时，我们实际上创造出了什么图形？”（两个全等的直角三角形，且关于对角线对称）

2.4.“第二步的折法，关键是要对齐哪两条边？这步操作在数学上叫什么？”（对齐中线，这叫‘找中点’）

3.5.“展开一部分，观察折痕，你看到了哪些线？（对角线、中线）它们之间有什么位置关系？（垂直、相交于中点）”

6.教师引入“轴对称”概念：展示每一步折叠后的图形都是轴对称图形，折痕就是对称轴。让学生用手指画出当前状态的对称轴。

三、探究活动二：“双三角形”基本型及其变式（15分钟）

1.学生尝试根据步骤图，独立折叠“双三角形”基本型。教师巡视指导。

2.比较“双正方形”与“双三角形”：起点不同（对角折vs对边折），但都是通过创造对称和等分来构建基础结构。

3.挑战任务：从“双三角形”基本型出发，尝试折叠一个经典的“纸气球”（可吹气膨胀）。重点体验从扁平到立体的“膨胀”过程。

四、数学链接与记录（10分钟）

1.教师引导学生在一张纸的背面，用铅笔和尺子，尝试画出“双正方形”基本型关键步骤的简易折痕图（不要求精确，示意即可），并标出自己认为的“对称轴”。

2.小组内分享自己的折痕图，讨论折叠过程中遇到了哪些困难，是如何解决的。

3.教师总结：折纸是“手上的几何学”，每一次精准的折叠，都是在应用对称、等分、全等等数学原理。

课时3：立体几何的钥匙——从“双正方”到“纸杯”

一、导入与目标明确（5分钟）

展示一个用纸折成的“杯子”（无底简易版），提问：“这个立体的杯子，和我们上节课做的扁平‘双正方’有什么关系？我们如何让平面‘站’起来？”明确本课目标：探索让折纸立体化的基本方法。

二、探究活动一：从“双正方形”到“初步立体化”（20分钟）

1.复习“双正方形”基本型。教师演示将其进行“开压”形成一个小船底座的步骤。关键动作在于将闭合的角打开并向内压平，改变局部结构。

2.学生跟随操作。引导他们观察这个“开压”动作如何将两个重叠的“口袋”打开并重新分布纸层，从而让作品有了初步的深度和体量感。

3.将这个半成品拿在手中，从不同角度观察，感受其三维形态。

三、探究活动二：折叠一个“纸杯”（20分钟）

1.发放“纸杯”的折纸步骤图（较为简易的版本）。学生以小组为单位，尝试合作解读并折叠。

2.这个“纸杯”折叠涉及多次“内陷折”和最后的撑开定型。教师重点关注学生对“内陷折”符号的理解与执行，这是塑造复杂立体的关键技术。

3.成功制作后，引导学生思考：

1.4.“杯子的‘壁’是怎么形成的？（纸层的竖起与锁定）”

2.5.“为什么底部可以是平的？（通过折叠将多个角集中在底部并压平）”

3.6.“尝试轻轻压扁它，再恢复，观察折痕如何帮助它保持形状。”（引入“结构强度”和“折痕记忆”的初步概念）

四、总结与延伸思考（5分钟）

总结立体化的关键：通过开、压、推、拉等动作，利用纸张的柔韧性和折痕的导向性，将平面构造成具有空间深度的形体。布置思考题：生活中有哪些物品利用了类似的“折叠”原理来节约空间或改变形态？（如：折叠扇、帐篷、某些包装盒）

课时4：多面体探秘（一）——“宝石”与“飞镖”的折叠

一、导入与观察（10分钟）

教师展示一个折纸“正四面体”（像立体的三角形）或一个“旋转飞镖”。让学生观察并描述其特点：由多个相同的面组成，有棱有角。引出“多面体”概念：由多个平面多边形围成的立体图形。我们今天要折的，是多面体的“简化版”或“组件”。

二、探究活动一：折叠“幸运宝石”（八面体雏形）（20分钟）

1.“幸运宝石”是一个由八个三角形面构成的封闭立体，折叠过程相对规律。教师分步带领，强调每一步的精度，因为后续步骤依赖于前面的精确对位。

2.折叠过程中，引导学生计数：“我们现在折的是第几个三角形面？”“所有的三角形面大小形状看起来一样吗？”（引入“全等”的直观感受）。

3.在最后闭合时，可能需要同伴协助或小心调整。完成后的作品是一个坚固的立体，可以滚动。

4.让学生用手触摸其棱和顶点，数一数有多少条棱、多少个顶点，巩固对立体图形特征的感知。

三、探究活动二：折叠“四角飞镖”（15分钟）

1.“四角飞镖”由四个相同的模块组成，但需要组合。首先，学生学习折叠一个模块。这个模块本身也是一个简单多面体（三棱锥状）。

2.重点讲解模块之间的“插接”组合方式：如何将一个模块的“角”插入另一个模块的“口袋”，形成互锁结构。这是组合折纸的基础。

3.学生两两合作，完成飞镖的组合。测试其飞行性能（安全提示：投向空旷处，不对人）。

四、反思与联系（5分钟）

对比“宝石”（一体折叠成型）和“飞镖”（分体组合成型）两种构建多面体的方式。讨论各自的特点和可能的用途。一体成型坚固整体，分体组合灵活可变。为下节课更复杂的组合体做准备。

课时5：多面体探秘（二）——组合单元“球”的协作挑战

一、导入与任务发布（10分钟）

展示一个由30个相同单元插接而成的折纸球（如“菲律宾星”或类似设计）。宣布本课为小组协作挑战任务：共同制作一个这样的组合球。强调协作计划的重要性。

二、探究与协作活动：单元球的制作（35分钟）

1.第一阶段：单元折叠（15分钟）

1.2.教师清晰演示一个单元的折叠方法。该单元通常需要多次内折，形成带有“翼”和“口袋”的结构。

2.3.小组成员分工，每人需完成至少5-8个单元的折叠（视球体大小而定）。要求单元折叠尽量一致，这是组合成功的关键。

3.4.教师巡视，确保每个成员掌握单元折法，并检查单元的一致性。

5.第二阶段：组合策略研讨与尝试（10分钟）

1.6.教师展示组合原理图或已完成的部分。讲解基本组合单元：通常是三个或五个单元的“星”状连接点。

2.7.小组讨论：先从哪部分开始组合？如何分工（谁负责拿稳，谁负责插接）？组合时如何检查是否牢固？

3.8.分发少量单元供小组试验连接方法。

9.第三阶段：正式组合与问题解决（10分钟）

1.10.小组领取全部单元，开始正式组合。过程中必然遇到插接困难、结构松散等问题。

2.11.教师引导小组自行分析问题：是单元折叠不一致？还是插接角度不对？鼓励组内沟通，调整策略。

3.12.这是一个典型的工程调试过程，培养学生解决问题的耐心与协作能力。

三、总结与展示（5分钟）

无论小组是否全部完成，均暂停。各小组展示当前进度。分享在协作过程中遇到的挑战和解决的办法。教师总结：复杂作品往往源于简单单元的重复与精妙组合，团队合作、标准化制作和不断调试是工程成功的关键。

课时6：创意设计坊（一）——我的“奇趣小屋”设计与规划

一、情境导入与设计任务发布（10分钟）

创设情境：“我们已经成为掌握了许多折纸技能的‘纸艺建筑师’。现在，有一个挑战：为我们想象中的一位特殊朋友（可以是一只小精灵、一个拇指姑娘，或者你喜爱的宠物）设计并建造一座‘奇趣小屋’。这座小屋需要至少包含两个不同的立体折纸部件（如主体房屋、屋顶、烟囱、树木等）进行组合，并可以进行装饰。”

二、探究活动一：头脑风暴与方案构思（20分钟）

1.个人静思：我的小屋为谁而建？它有什么特别的功能？（比如：会转动的风车屋顶、带走廊的门厅、花园里的折纸花）

2.小组交流：在组内分享各自的想法，互相启发。教师提供一些折纸书籍或图片作为灵感来源。

3.方案规划：每位学生在设计图纸上（或专用学习单上）完成以下内容：

1.4.画出小屋的草图（正视、侧视图或立体示意图）。

2.5.列出需要制作的折纸部件（如：立方体主体、三棱锥屋顶、圆柱形烟囱等）。

3.6.注明计划使用的纸张颜色、大小。

4.7.思考装饰方案（绘画、剪贴等）。

三、探究活动二：技能确认与资源规划（15分钟）

1.学生对照自己的设计图，识别需要用到哪些已学的折纸技能（哪种基本型？是否需要组合？），以及可能遇到的新挑战。

2.教师巡回指导，与学生一对一讨论方案的可行性与简化建议，确保任务在能力范围内具有挑战性。

3.学生制定简单的制作计划：先做什么，后做什么，预计每个部分的时间。

4.根据设计图，到“材料站”领取所需规格和颜色的纸张，做好物料准备。

四、小结（5分钟）

强调设计规划的重要性。一个好的设计是成功制作的蓝图。鼓励学生回家后可以继续完善想法，并为明天的制作课做好准备。

课时7：创意设计坊（二）——“奇趣小屋”制作与装饰

一、明确目标与制作启动（5分钟）

回顾设计图，明确当日任务：将图纸变为实物。提醒制作流程：先分部件折叠，再组合，最后装饰。强调耐心与精细操作。

二、探究与制作活动：小屋的诞生（40分钟）

本环节以学生自主制作为主，教师扮演支持者、顾问角色。

1.第一阶段：部件折叠（20分钟）

1.2.学生根据计划，开始折叠各个部件。允许学生在遇到困难时查阅步骤图、请教组员或老师。

2.3.教师重点关注学生对新旧技能的迁移应用，鼓励记录下自己发明的“小窍门”。

3.4.提醒注意工作台整洁，废纸入篓。

5.第二阶段：组合与调试（15分钟）

1.6.部件完成后，开始尝试组合。学生可能需要使用少量胶水或双面胶进行固定（讨论胶水的合理使用：辅助而非依赖）。

2.7.测试作品的稳固性。如果站不稳或容易散开，思考原因并调整（如：底部加个底板、调整组合角度、增加支撑）。

3.8.这个过程是“测试与优化”的微型体验。

9.第三阶段：艺术装饰（15分钟）

1.10.使用彩笔、剪贴等方式为小屋增添细节：门窗、瓦片、花草、小路等。

2.11.鼓励创意，体现“奇趣”主题。可以考虑为小屋命名，并制作一个小标签。

三、整理与预备展示（5分钟）

清理工作区域。将完成的作品放置在小组的展示区，准备下节课的博览会。

课时8：动力与结构——会动的折纸“跳跳蛙”

一、导入与现象观察（10分钟）

教师演示一个经典的折纸“跳跳蛙”，按压尾部使其跳跃。提问：“这个折纸玩具的‘动力’来自哪里？它的结构有什么特别之处？”引出本课主题：折纸中的“动力机构”与“弹性结构”。

二、探究活动一：折叠“跳跳蛙”与原理探索（25分钟）

1.教师分步教学“跳跳蛙”。这个模型的关键在于尾部是一个多层折叠的“V”形弹性片，以及身体部分的折痕形成了可压缩的“弹簧”结构。

2.在折叠关键步骤时，教师暂停讲解：

1.3.“注意尾部这些密集的折痕，它们像什么？（手风琴的风箱、弹簧）当我们按压时，这些折痕发生了什么变化？（储存了弹性势能）”

2.4.“松开手后，能量释放，推动青蛙跳跃。这与我们玩过的哪种玩具原理类似？（发条玩具、弹力球）”

5.学生完成折叠后，进行“跳远比赛”。比赛规则：每人三次机会，测量最远距离。思考：如何调整按压的力度和角度，能让青蛙跳得更远？（联系力的方向与大小）

三、探究活动二：结构强度小实验（10分钟）

1.用同样的纸张，折叠一个简单的“平桥”（一张纸平铺在两个支撑物上）和一个“折线桥”（将纸折成连续的M形瓦楞状，架在支撑物上）。

2.在两种“桥”上轻轻放置橡皮等重物，观察哪个能承受更多重量。

3.引导学生得出结论：通过折叠改变形状，可以极大增加纸张的结构强度。这与瓦楞纸板的原理、建筑中的桁架结构是相通的。

四、总结与拓展视野（5分钟）

总结折纸在动力与结构方面的奇妙应用。展示现代科技中受折纸启发的案例视频或图片：可折叠的太阳能电池板、心脏支架、汽车安全气囊的折叠方式等。让学生理解，课堂上的小折叠，可能蕴藏着未来的大发明。

课时9：我们的折纸博览会——布展、讲解与互评

一、筹备与布展（15分钟）

1.各小组策划本组的展区：如何摆放“奇趣小屋”、“组合球”、“跳跳蛙”及其他优秀作品？如何布置背景或说明？

2.学生为自己的主要作品撰写简短的“展品说明卡”，包括：作品名称、设计师、设计灵感、使用的关键折纸技术、特色之处。

3.小组合作布置展台，营造吸引人的展示效果。

二、博览会开幕与参观讲解（25分钟）

1.“博览会”开幕，学生轮流担任“讲解员”和“参观者”。

2.前半段时间，每组留1-2名讲解员介绍本组作品，其他成员携带“学习单”去参观其他小组展台。学习单上列有观察要点：我最欣赏的作品是______，因为______；我发现了一个巧妙的设计是______；我想向该组请教的问题是______。

3.后半段时间，角色轮换，确保每位学生都有机会担任讲解和参观。

三、互动评价与反思（10分钟）

1.回到座位，基于参观体验，完成学习单上的反思部分。

2.教师引导全班进行集体分享：今天在博览会上，你最印象深刻的是什么？你从其他同学的作品或讲解中学到了什么新东西？

3.教师颁发趣味奖项：“最佳工程设计奖”、“最美观艺术奖”、“最巧妙组合奖”、“最具创意概念奖”、“最佳团队协作奖”等，肯定学生在不同维度的努力与成就。

课时10：折纸中的未来——工程应用初探与单元总结

一、工程应用案例深度学习（20分钟）

1.教师深入介绍一个或两个折纸工程应用实例，例如：

1.2.案例一：可折叠卫星太阳能板。播放相关动画，解释为何需要折叠（火箭运载空间有限），折叠展开的原理（基于刚性折纸或“米拉折痕”图案），其优势。

2.3.案例二：折纸机器人。介绍一种能通过外部刺激（如热、磁）自动折叠、移动或抓取的微型折纸机器人，在医疗领域的潜在应用。

4.引导学生讨论：这些高科技应用，和我们学过的哪些折纸原理有联系？（如：折痕设计决定展开形状、组合结构实现复杂功能、弹性形变产生动力等）

二、单元学习历程回顾与总结（15分钟）

1.师生共同梳理单元学习地图：从符号入门、基础型、立体化、多面体、组合、创意设计到动力结构。

2.学生以“我是一名纸间探索者”为主题，完成一份单元学习总结报告（框架由教师提供），内容可包括：

1.3.我掌握的最重要的三项折纸技能。

2.4.我遇到的最大挑战及如何克服。

3.5.折纸与数学（或科学、艺术）最让我惊奇的一个联系。

4.6.如果继续学习折纸，我想探索______。

7.选择部分学生分享总结报告中的亮点。

三、拓展项目倡议与结语（5分钟）

提出一个长期的、可选择的拓展项目倡议：“寻找校园或社区中的‘折叠’——用照片、图画或文字记录下你发现的生活中的折叠结构或原理，并尝试用折纸模拟它。”鼓励学生将探究的眼光投向更广阔的世界。

教师结语：一张纸，因折叠而被赋予智慧与生命。希望这门课程不仅教会你们折叠的技巧，更在你们心中种下一颗种子：用发现的眼光看世界，用创造的双手建未来。折纸的旅程，刚刚开始。

六、学习评价设计

本单元评价采用“过程性评价为主，终结性评价为辅”的多元综合评价体系，贯穿于整个教学实施过程。

1.表现性评价：

1.2.课堂观察记录：教师通过巡视，记录学生在探究活动中的参与度、操作规范性、问题解决策略、合作沟通表现等。使用简易检核表，关注关键行为。

2.3.作品评价：对“奇趣小屋”、“组合球”、“跳跳蛙”等核心作品，从“技术性”（折叠精度、结构稳固）、“设计性”（创意、规划、装饰）、“完成度”三个维度进行等级（如：杰出、熟练、发展、初级）评价或描述性评价。结合学生自制的“展品说明卡”进行综合评价。

4.档案袋评价：

1.5.建立个人“折纸探索档案袋”，收录内容可包括：基础