【Ai实践(三年级)】拼图启智 有序建构副—— 小学数学《四连方》空间观念培育课例分享

《拼图游戏——四连方》教学设计

一、教学目标

1通过拼组活动，认识“四连方”的结构与特征，能不重复不遗漏地拼出“四连方”的5种基本形状，发展学生有序思考意识。

2.能用“四连方”拼出长方形和正方形，在拼组过程中加深对长方形和正方形基本特征的理解，培养学生初步的推理意识和空间观念。

3.通过操作、观察、想象、交流等活动，经历图形运动与组合的过程，发展学生的空间观念。

二、教学重难点

重点：掌握“四连方”的5��基本形状，能用“四连方”拼组长方形和正方形。

难点：选择合适的策略用“四连方”拼组长方形和正方形。

三、教学准备

教师端：智慧平板、教学动画课件（含俄罗斯方块体验、概念认知、基础拼搭、进阶拼搭、综合挑战、创意拼搭6个环节，补充有序拼摆、图形旋转翻转演示动画）、希沃白板、四连方教具（正例、反例）。

学生端：每人一台平板（含配套拼图游戏教学软件，优化有序拼摆引导功能）、4个小正方形学具（可选）。

四、教学过程

（一）明确规则  引出课题

出示一个正方形，如果边长是1，那么它的长是多少(4)，两个正方形呢(8)

像这样呢?（8）那如果这样拼呢?（6）

追问：同样是用两个正方形组合在一起，为什么周长不一样呢?（引出”点点重合”右边是”边边重合”）

师：大家观察很仔细，今天我们就重点来研究像这样“边与边重合”的拼图游戏(板书：拼图游戏)。

（二）初次体验  明晰概念

1.提出问题：如果再增加一个正方形，会拼出怎样的图形呢!(请名学生上来移一移)

师：用三个小正方形我们样出了两种不同的图形，那用4个正方形又能拼出几种不同的图形呢？

2.操作演示：分别请多名学生上台进行拼图操作。（拼出两到三种不同的四连方）

追问：拼出来的这些图形都有什么共同特点?(引出”都是由4个正方形拼起来的图形””都是边与边进行重合的””。

3.揭示概念：像这样由4个小正方形，并且边边重合在一起的图形，就是四连方。

4.反例辨析：

师：老师这里也拼了两个图形，它是四连方吗？为什么？

引导学生对比发现：四连方的小正方形必须是4个小正方形，并且边边重合。

（三）有序探究  明确名称

师：像这样的四连方有几种不同的形状呢？让你们自己去摆，能够将它们全部摆出来吗？出示任务1：

学生平板操作，教师巡视指导，展示学生作品。

追问：谁看懂了这位同学是按怎样顺序摆的？（学生回答，其他同学补充）

预设1：学生是按照“行数”来拼的，“拼一行”→“拼两行”→“拼三行”

教师追问：为什么不拼四行?第三行需要拼吗？观察三行的四连方，想象一下将它旋转会怎样？（介绍动画中旋转四连方的操作方法）。

关注拼摆出五种以上图形的学生作品，展示其中一位，让其他孩子去观察，发现有重复动画，然后平板操作将其旋转进行验证，教师演示将重复作品拖入垃圾桶（适时介绍删除图形操作方法）。

重点关注“L形”四连方，介绍动画中的“翻折”功能按钮。

预设2：学生是按照“移动规律”来拼的。先拼出“一字形”，然后从中分别拿一个或者两个正方形到第二行。（课堂反馈，这种拼法孩子不容易想出来）

教师也可演示“移动规律”拼法，教师演示，请一生在黑板上及时记录。

演示过程中，让学生仔细观察，说一说老师是怎样摆的，先做什么再做什么？如果你是老师，接下来你会怎样摆？引导学生有序思考。

师：这些四连方虽然都是4个正方形拼出来的，形状却各不相同，你能根据这些图形的形状给它们取名吗?

明确各种四连方的名称，“一字形””T字形””L字形””田字形””Z字形”、

（四）想象规划，推理拼搭

师：其实呀！用这些四连方还能拼出许许多多不同形状的图形呢，一起走进任务2，赶紧试一试吧！

出示任务2：

学生在平板上操作，尝试用两个或多个四连方拼组长方形、正方形，同桌之间相互交流思路。

师：谁来说说你的拼法？你是怎样想到这样拼的？

在分享学生作品时，按照“四连方”的个数来汇报。

预设学生回答：

生1：用2个“田字形”拼出了一个长是4，宽是2的长方形。

生2：可以用2个“一字形”拼在一起。

生3：还可以用2个“L形”，一个正着放，另一个倒着放。

追问：你们是怎么想到这些拼法的？

接着展示用不同形状“四连方”拼出的长方形或者正方形。此时，不采用投屏展示，而是拆解步骤，让学生上台来一步步的摆。

在摆的过程中，追问其他学生：猜一猜他下一步会选择什么形状的四连方？为什么？引导学生用长方形和正方形特征进行推理。

老师也收集了两幅半成品，大家能够想象一下，接下来该怎样拼，需要几个四连方吗？

（1）关注①号图形

大家先闭上眼睛想一想：如果要把它拼成一个长方形，你觉得需要用到什么形状的四连方？需要几个？

生：1个T字形四连方（学生平板操作进行验证）

师追问：大家能够再添加一个“四连方”，把它变成一个正方形吗？

生：添加一个“一字形”四连方。

（2）关注②号图形

师：②号图形呢？如果要你拼成一个正方形，添加1个四连方行不行？

生：不行，添加1个无法保证四条边相等。

师：那要添加几个呢？大家赶紧动手试试吧。

学生平板操作，教师巡视指导，重点关注孩子对图形“翻转”的操作。

教师平板演示，添加一个“L形”四连方。师：老师现在添加了一个四连方，大家能在此基础上，拼出一个长方形吗？想象一下，需要几个四连方？

学生先独立想象拼组方案，同桌之间交流想法，再在平板上操作验证。

教师引导学生总结：拼的时候要利用长方形对边相等、正方形四条边都相等的特征，让拼出来的图形边边对齐、角角对齐，同时鼓励学生尝试不同的组合方式。

2.创意拼搭：

师：最后进入“创意拼搭”环节，大家可以用今天认识的四连方拼出自己喜欢的图案，和小组同学分享你的作品和拼搭思路！

学生自由创作，教师巡视鼓励，关注不同层次学生的作品，对有创意的拼法进行投屏展示，激发创新意识。

（五）回顾梳理，拓展延伸

师：今天我们和四连方做朋友，你有什么收获？

引导学生从概念（四连方的定义、5种基本形态）、方法（有序拼摆、先想象再操作）、知识联动（结合长正方形特征拼搭）等方面回顾总结，强化“有序思考”和“边边重合”的核心要点。

拓展延伸：师：生活中还有很多由四连方组成的图案，大家课后可以找一找，或者用四连方拼出更多有趣的图形，下节课我们一起分享！

教学反思

     本节课以空间观念培育与有序思维发展为核心，依托拼图游戏载体，将概念认知、操作探究、推理实践融为一体，力求让学生在直观体验中理解图形特征，在自主探究中构建数学思维，在分层实践中提升应用能力。整体教学围绕三大核心维度展开阐述：

     一、立足本质，精准建构四连方概念

     教学从图形拼接的本质规则入手，以 “边边重合” 为切入点，通过周长对比、三正方形拼组过渡，逐步引导学生感知拼接规律。在四连方概念形成过程中，采用正例感知 + 反例辨析的方式，明确 “由 4 个小正方形、边与边完全重合” 两大核心要素，帮助学生剔除 “数量错误、点点重合” 等错误认知，让概念建立有据可依、清晰牢固，为后续探究活动奠定扎实的认知基础。

     二、聚焦方法，以有序探究培育数学思维

      本节课将有序思考作为贯穿始终的教学主线。在探究四连方 5 种基本形状时，以 “不重复、不遗漏” 为探究目标，引导学生通过 “按行数拼、按移动规律拼” 两种路径自主操作，借助平板旋转、翻折功能验证图形异同，主动辨别重复形状。从自主拼摆到归纳分类，从特征观察到自主命名，全程让学生经历 “思考 — 操作 — 交流 — 验证” 的过程，把空间想象、逻辑推理融入探究环节，切实发展学生的有序思维与空间观念。

      三、分层推进，以任务实践深化知识应用

     教学遵循由浅入深、循序渐进的原则，设计基础拼搭、进阶推理、综合挑战、创意拼搭四层任务。从 “用最少数量四连方拼长正方形”，到 “用不同形状组合拼搭”，再到 “半成品想象补全”，始终紧扣长方形、正方形的本质特征展开推理，引导学生结合图形特点选择拼搭策略。同时融合平板互动与学具操作，兼顾直观性与探究性，既突破 “合理选择拼组策略” 的教学难点，又通过创意拼搭激发学生创造力，实现 “玩中学、做中思” 的教学追求。