“模块集成式”教学模式下益智器具课“百变正方体”教学设计与反思

史晶

教学年级：四年级

学情分析：

百变正方体是一款巧组类器具，由若干组块用皮筋连接而成。可进行多种变形（称为“扩方”），也可把特定造型还原成正方体（称为“归方”）。

通过对前测结果分析我们发现学生虽然没有接触过百变正方体，但已经接触过魔方、神龙摆尾等益智器具，对巧组类器具有了初步了解，对正方体的结构也有一定的认知。学生已具备一定的想象力和创造力，加以点拨，在扩方环节会有不错表现，但第一次接触这款器具，有些学生空间建构能力还不够，所以在归方环节会有一定困难，还需要在课后加强操作练习，在充分感知中建立空间逻辑思维。

教学目标：

1.理解百变正方体结构特点及组块间的关系，利用“分析—综合”“联想—想象”的基本思维技能，掌握扩方和归方的方法并能进行创意拼摆。

2.通过观察操作百变正方体，学生经历发现困顿——自主探究——操作验证——总结提炼的过程，培养学生观察能力、空间想象能力及空间抽象思维能力，提高思维的逻辑性和敏捷性，培养学生全面分析问题的能力。

3.在自主探究学习的过程中，体验益智器具带给自己的快乐与启发，激发主动探索的兴趣，得出独到新颖的思维结果，培养善于求异的态度和坚持不懈的意志品质。

教学重、难点：

1.学生能在动手操作中探索出百变正方体的结构特点及玩法，能进行扩方及创意拼摆，掌握归方的方法。

2.在百变正方体归方的过程中，体验合理安排每个组块的位置，用掌握的方法完成归方。

教学过程：

课前互动：

（让学生回忆玩过什么游戏器具。学生自由回答，师生简单交流，最后出现魔方。）

师：同学们玩过这么多的益智器具，今天这节课我们再来玩一种新的益智器具，它跟魔方很像。上课！

一、谈话导入，建立联系

1.回顾魔方的结构特点。（板书课题：正方体。）

2.出示新器具，与魔方对比。

学生通过观察得出：魔方组块大小一样。新器具有大块有小块。中块相当于2个小块，大块相当于4个小块。每条棱上相当于3个小块。

3.介绍器具名称。（补充课题：百变。）

【设计意图：从学情出发，激发学生的学习兴趣，让学生体会归方时的目标结构，为突破本课难点——归方，进行了有效铺垫。】

二、动手操作，探究新知

听到这个名字“百变”，你一定觉得很神奇。

变化1：猜猜我是谁？

（学生自由猜测，百变正方体都能变成什么并全班汇报交流。）

动手拆开，验证猜测。发现拆开后会变成一个小人。

变化2：一起摆pose。

请你的小人也来变一变，看看他能够摆出哪些pose。

（学生选择自己喜欢的模特，进行仿拼，也可自主拼摆小人动作。与同桌交流玩的过程和发现。）

全班交流，得出变形方法：

① 发现百变正方体的玩法，变形必须借助凹槽。（板书：凹槽改变组块方向。）

② 目标方向没有凹槽时，转一转就会出现凹槽。

③ 凹槽有时可以帮助固定组块。

④发现腿上的凹槽是十字的，可以变4个方向;胳膊上的凹槽是一字的，可以变2个方向;头上的凹槽是T字的，可以变3个方向。

⑤躯干两侧，共6个单位块，位置关系不变。

追问：他说这6块的位置不会变，真的吗？动手拉一拉，看一看。究竟是为什么呢？

结论：有凹槽才可以改变组块方向，圆孔连接无凹槽，不可以改变组块方向。

【设计意图：仿拼的活动，目的是让学生在玩的过程中，发现器具的玩法。整体了解器具特点，形成清晰表象。】

变化3：帮我来还原。

1.初试归方

刚才同学们通过边玩边摆边细致观察，找到了组块关系，并且了解了凹槽的作用。拆开可是挺容易的，现在让你还原回去，你还能做到吗？

（想象目标结构，独立尝试归方，发现最大困惑。）

2.提出困惑

学生说困惑，教师选取板书。抓住主要困惑——头部位置。追问原因——头大，没与其他组块对齐。

3.尝试探索关键组块位置

想把头部与其他组块对齐，都有哪些摆法呢？动手试一试。

学生尝试找到多种头部的摆放位置。将多种摆法进行归类，提炼出4款典型头部摆法。（板书：抓住关键。）

4.再试归方

解决了最大困惑，请你从几种头部摆法中选择一种再来尝试还原正方体。

汇报交流：

①为什么大多数同学都没有选择第4种歪头的摆法。（板书：空间想象  满三变向。）

②没成功的同学与成功的同学都来展示思路，对比拼法的不同。

结论：要一层一层有序拼摆，不留空位。（板书：逐层拼摆。）

③解决腿部困惑。

展出一个只有腿部没摆好的半成品，交流多种摆法。

结论：腿部摆法不唯一，要根据空位灵活调整。（板书：灵活补空。）

5.三次归方

利用总结的归方方法，再次尝试归方。

师：同学们首先与魔方比较，借助空间想象，找到组块关系，统筹规划了各组块的位置，最后根据凹槽特点灵活调整，成功还原了正方体。（板书：统筹规划）没拼上也没关系，我们只是第一次接觸这款器具，课下继续练习，相信你们一定会成功的。

【设计意图：学生经历问题空间，思维困顿，发现重点要解决的问题，突破思维难点。学习成功同学的好方法，及时调整思路，突破困难点后多次尝试，水到渠成。对于在一节课中归方有困难的学生，把任务延伸到课后，不做硬性要求，给他们一个宽松而不放松的学习氛围。】

三、创意拼摆，课堂提升

变化4：神奇变变变。

1.利用百变正方体尝试拼摆物品，介绍给学习伙伴。

2.小组合作：拼出不同的人物或物品，并编排小故事。

学生可根据自己的实际水平进行选择练习。能力弱的学生可选择拼摆单独物品;能力强的学生可做多种变化拼摆或组织小组成员编排小故事。

【设计意图：关注不同思维发展水平的学生，进行“分层练习”，充分开发每个学生的思维潜能。】

四、课后拓展，课外延伸

1.介绍多款百变正方体。

2.引申到其他益智器具。

3.联系生活。

【设计意图：既激发学生继续学习百变正方体的兴趣，又引导学生尝试用学到的方法玩转更多的益智器具。】

反思：

本节课的教学设计以铁岭小学的模块集成式教学模式为模板。在设计之初，预学模块我安排了“预学资料”，学生交流自己所了解的益智器具;“预学微课”，课前观看学生玩各种益智器具的微课。在引学模块我安排了“谈话引学”，通过谈话一起回顾魔方的结构特点;“微课引学”，播放电影《变形金刚》中的画面，引出同样能变形的益智器具——百变正方体。按照授课教师自行取舍原则，最终留下了此版教学设计。

由魔方引入，巧妙引出课题，极大激发学生的学习欲望。在探究环节，主要以学生自主探究合作交流的形式进行。教师根据学情把握课堂生成，发现学生的困难点后不是去讲解，而是分析后让学生自主尝试找突破的办法，遵循“引发困顿——自主探究——操作验证——总结提炼”这一思维训练的基本路径。创意拼摆环节让学生发挥创造力起到了画龙点睛的作用。多层次、多角度的练习充分体现了器具的独特魅力和对学生发散思维创新意识的培养，在潜移默化中渗透数学思想。

通过试讲也发现了一些不足之处：本课与实际生活联系略有不足，如再次试讲可尝试加入情境串创造作品，也可尝试跨学科整合，让小组合作利用器具拼摆成语故事或古诗场景。

编辑/魏继军