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1、基于核心素养的认识图形(一)单元整体作业设计一、项目设计的理论分析1认知发展理论认知发展理论主张人类从婴儿期到成年期在知觉、思考和语言等认知能力上都会经历一系列的定型阶段。根据皮亚杰的认知发展理论,儿童的认知能力会经过四个主要阶段:感觉运动期、前运算期、具体运算期和形式运算期。对于小学一年级的学生,他们正处于前运算期,这一阶段的孩子开始从直观思考逐渐转向逻辑思考,但他们的思考主要还是建立在直观和具体的经验上。这意味着他们在学习上更依赖于实际操作和观察。因此,利用认知发展理论来指导本项目,我们强调学生通过直观的观察、操作和描述来认识和理解几何图形。这种实地的、实际操作的学习方式既符合学生的认知发
2、展水平,又能有效地提高学生的认知能力和学习兴趣。此外,将数学与实际生活结合,使学生能够更好地理解数学的实际意义和价值,从而培养他们的数学兴趣和信心。2.核心素养的应用(1)空间观念:空间观念是数学中的重要概念,与我们生活中的方向、位置和空间关系有关。在本项目中,学生需要通过实地观察、操作和描述真实物体,培养对立体空间的认识和描述能力。例如,学生在公园或户外观察到的长方体、正方体、圆柱和球都有其特定的空间属性和形状特点。通过对这些图形的实际观察和操作,学生不仅能够更好地理解它们的空间属性,还可以加深对空间关系和方向感的理解。(2)几何直观:直观是我们对外部事物的第一感知,是对事物的形态、位置、关
3、系的感知。在数学学习中,几何图形是最能培养学生直观感知的部分。通过拼、摆、搭等动手操作,学生可以对图形有更加直观的理解。特别是对于图形的特点和分类,如区分长方体和正方体、圆柱和球的区别等,都需要依赖直观的感知。(3)应用意识:数学不仅仅是抽象的概念和公式,更重要的是它与实际生活的紧密联系。在本项目中,学生需要将所学的知识应用到实际生活中,如去公园或户外寻找生活中的几何图形。这种学习方式不仅可以帮助学生看到数学与生活的联系,还能培养他们的应用意识,使他们明白数学不是脱离实际的空中楼阁,而是与生活息息相关的。(4)创新意识:在当今的社会,创新已成为一个重要的素养。在本项目中,鼓励学生用创意的方式描
4、述和展示他们所观察到的图形。例如,他们可以尝试用找到的图形制作一个小型艺术品或模型,或者用不同的方式展示和描述同一种图形。这种方式不仅可以培养学生的创新意识,还可以提高他们对数学的兴趣。二、详细项目作业设计1 .作业目标(1)使学生通过实地观察和操作,认识和理解长方体、正方体、圆柱和球等基础几何形状:这一目标旨在让学生通过直观的经验来感知和理解基础的几何图形。例如,学生可能会在公园的游乐场找到长方体的滑梯、正方体的小屋、圆柱形的旋转门和球形的篮球。(2)培养学生的空间观念、几何直观和应用意识等核心数学素养:通过实地观察和操作,学生不仅能够认识到各种几何形状,还可以培养他们的空间观念。当学生在生
5、活中找到这些形状的例子时,他们的几何直观和应用意识也得到了锻炼,因为他们需要实际应用所学的知识来辨别各种图形。2 .作业主题“生活中的几何”一这一主题旨在让学生深入探索和理解数学知识是如何融入我们日常生活中的。实际上,不论是城市的摩天大楼,公园的游乐设施,甚至家中的日常用品,各种几何形状都无处不在。学生可以发现公园的滑梯往往是长方体,小朋友玩的积木很可能是正方体,公园里的垃圾桶可能是圆柱形,而踢的足球则是球形。通过这样的观察,学生不仅可以更直观地理解几何形状的特点,更重要的是,他们可以感知到数学是如何与我们的生活紧密相连的。这种联系是无法通过纯粹的课堂教学来体验的。可以鼓励学生去思考为什么某些
6、物品是特定的几何形状?例如,为什么篮球是球形的而不是立方体?这将帮助他们理解,设计师和工程师在设计物品时,是如何考虑功能性和美观性,并运用数学知识来实现这些目的的。3 .作业任务(1)在公园或户外找出至少5个不同的长方体、正方体、圆柱和球的例子学生首先需要深入到实际生活中,观察周围的环境。例如,在公园中,长椅的形状可能类似于长方体,而儿童的玩具积木可能是正方体。公园里的喷泉池或装饰柱可能是圆柱形,而正在玩耍的小朋友们手中的气球或足球则是球形。学生需要认真观察,思考并找出五个以上的这些几何形状的例子。(2)描述并记录他们找到的图形的主要特征在确定了具体的物体后,学生需要使用笔和纸或电子设备来记录
7、他们的观察结果。例如,对于一个长方体形状的长椅,学生可以描述其长、宽、高的大致尺寸,材料构成(例如木头或塑料),以及它与其他物体之间的空间关系。对于圆柱,可以描述其高度和底面直径,以及它的颜色、质地和功能。(3)尝试用这些图形制作一个小型艺术品或模型利用所观察到的几何形状,学生可以自行设计并制作一个小型艺术品或模型。例如,如果他们在公园中观察到了五个不同的长方体(例如长椅、垃圾箱、路灯、石墩、图书亭等),他们可以考虑制作一个小型的公园模型,其中包含这些元素。为了制作模型,学生可以使用各种材料,如泡沫板、彩纸、粘土、木棒等。他们可以用彩纸裁剪出长方体的各个面,然后粘贴在一起,形成一个长方体模型。
8、圆柱和球可以用粘土塑形,然后涂上颜色。此外,鼓励学生充分发挥创意,例如制作一个结合了各种几何形状的城市雕塑或艺术装置。在完成作业任务后,学生应将其成果与家长或同伴分享,通过这种方式,他们可以进一步巩固学习内容,同时也培养了与他人交流和分享的能力。4 .作业过程(1)预习:老师展示不同的几何形状,简单描述其特点预习阶段对于学生来说是至关重要的。为了确保学生能够在公园或户外成功地找到并识别出各种几何形状,他们首先需要对这些形状有一个基本的理解和认知。在此阶段,教师应采用多种方法来展示和描述各种几何形状,帮助学生建立几何直观。老师可以用实物模型来展示长方体、正方体、圆柱和球。例如,使用积木展示正方体
9、,使用纸卷展示圆柱,使用乒乓球展示球等。通过实物展示,学生不仅能看到形状的外观,还可以摸到它们的质感,从而更加直观地理解各种几何形状的特点。老师也可以使用图片和视频来进一步说明。例如,展示一个正方体在不同角度下的图片,或者播放一个3D模型的旋转视频,帮助学生从多个角度看到各种形状。老师还可以邀请学生描述他们日常生活中看到的与这些几何形状相关的物品,如“你家里有哪些东西是长方体的?”或“你在公园里看到过哪些圆柱形的物体?”这样的问题鼓励学生主动思考和发现生活中的数学。为了加深学生的理解,老师还可以进行一些小游戏或活动。例如,老师可以随机展示一个物体(如一个圆柱形的瓶子),然后请学生描述其特点,或
10、者问学生这是哪种几何形状。这种互动式的教学方法有助于激发学生的兴趣和好奇心,使他们更加积极地参与到学习过程中。(2)实地考察:学生前往公园或户外,寻找各种形状的物体,并画图记录在真实的环境中进行实地考察,对于培养学生的空间观念和几何直观非常有帮助。这样的活动将数学从课本中解放出来,使其与学生的日常生活紧密相连,有助于提高学生的应用意识。在实地考察的过程中,学生首先需要找到各种形状的物体。例如,长方体可以是长椅、电线杆或垃圾箱;正方体可以是骰子形状的艺术雕塑或游乐设备;圆柱形可以是喷泉、灯柱或树干;球形可以是灯泡、气球或任何其他圆形物体。考察过程中,学生应携带笔记本或画图工具进行记录。他们可以简
11、单地画出找到的每个物体的形状,并在旁边注明物体的名称和它所代表的几何形状。同时,学生也可以用手机拍照,以便之后在分类和描述阶段使用。教师还可以为学生提供一些提示或问题来指导他们的考察,例如:“在公园的哪个部分你更容易找到圆柱形的物体?”或“你能找到哪些不同用途但形状相同的物体?”这样的问题鼓励学生进行深入的观察和思考,而不仅仅是机械地寻找形状。为了增强学生之间的互动和合作,可以将他们分成小组进行考察。在一定的时间内,每个小组都要尽可能地找到并记录更多的物体。回到学校后,他们可以互相分享他们的发现,比较各组的结果,并讨论为什么在某些地方容易找到某些形状的物体。(3)分类与描述:学生根据找到的物体
12、,进行分类,并描述每个形状的主要特征完成实地考察后,学生将进入一个关键的过程:分类与描述。此环节旨在让学生对所收集的数据进行整理,强化他们对几何图形的理解,并锻炼他们的观察和描述能力。学生需要在一个大的桌面或地板上将他们找到的物体或物体的照片进行分类。他们可以根据物体的形状,如长方体、正方体、圆柱和球进行分类。为了让学生有更直观的感受,他们可以尝试用纸带、线或其他材料将同一类型的图形围起来。每个学生或小组应选择他们认为最有代表性的几何图形进行详细描述。描述应该包括图形的特点、尺寸、形状等等。例如:“圆柱体看起来是长长的,两头平平的,中间弯弯的,有时候会滚起来,有时候又不行”“长方体摸起来长长的
13、、方方的”“正方体是方方的、正正的,每一个面都一样”“球体摸起来圆圆鼓鼓的,滑滑的,而且也是几个球体中滚得最快的”在描述的过程中,鼓励学生用自己的话来描述,而不是模仿教科书或老师的语言。这不仅可以培养他们的表达能力,还可以激发他们对几何图形的兴趣和好奇心。(4)创意制作:学生用所找的图形制作一个小艺术品或模型在学生完成了对几何形状的实地考察、分类和描述之后,进入到创意制作环节。这一环节旨在激发学生的创新意识,让他们将理论与实践相结合,用自己的方式展示对几何形状的理解和应用。学生需要决定他们想要制作的艺术品或模型的主题。这可以是一个简单的景观模型、一个抽象的艺术装置,或者是一个与日常生活相关的实
14、用物品,如笔筒、手机支架等。例如,学生可以利用找到的长方体和圆柱,设计一个简易的桌面收纳架。然后,学生开始动手制作。他们可以使用各种材料,如彩纸、胶水、胶带、木棒等。在制作过程中,鼓励学生采用拼、摆、搭等方式,真正体验到几何直观的魅力。例如,将几个小的长方体粘贴在一起,可以制作出一个迷你的书架模型。在制作过程中,教师可以提醒学生注意物体的稳定性和实用性,考虑到物体的重量、平衡点等因素,确保制作的艺术品或模型既美观又实用。完成制作后,学生可以为自己的作品起一个有创意的名字,并简短描述其设计理念和制作过程。例如:“这是我设计的几何魔法盒,我用了两个长方体和一个圆柱,想象它们是一个神奇的魔法盒,可以
15、存放我最珍贵的小物件J最后,学生将自己的作品展示给班级,与同学们分享自己的设计理念和制作经验,听取他们的意见和建议,不断优化自己的作品。通过创意制作环节,学生不仅能够深化对几何形状的理解和应用,还能培养他们的创新意识、动手能力和团队合作精神。同时,这也是一个让学生将数学与日常生活相结合,感受到数学的趣味性和实用性的好机会。(5)分享与交流:学生将他们的发现和制作展示给班上的同学,并进行讨论“生活中的几何”项目的精髓之一是分享与交流环节,通过它,学生可以展示他们的观察、发现和创作,同时与同伴交流学习经验、分享创意和收获反馈。每位学生都将有5-10分钟的时间来展示他们的发现和制作。在展示时,学生不
16、仅要呈现他们制作的艺术品或模型,还要详细解释其背后的设计思路、创作过程及遇到的挑战。例如,一位学生可以分享:“我在公园找到了一个长方体的垃圾桶,这启发我设计了一个几何庭院模型,其中包括一个长方体的小池塘和一个圆柱形的喷泉同学们将对该作品提出问题或给予建议,如:“你考虑过将圆柱形喷泉放在长方体池塘的哪个位置吗?这样或许可以更好地展现空间关系J这样的交流帮助学生深入思考、优化他们的设计,并加深对几何形状在实际中的应用理解。在所有学生展示完毕后,可以进行小组讨论。学生们分为4-5人一组,交流他们在寻找和分类几何形状时的经验、分享在创意制作中的灵感来源,以及如何将所学知识应用到生活中。为了加强交流的效果,教师可以设定一些指导性问题,如:“你们组中哪一个艺术品或模型的设计你觉得最有创意?为什么?”或“你认为在这个项目中,哪些几何形状最难找到?你们