核心素養背景下的小學數學游戲化教學

隨著教育改革的深入推進，核心素養的培養已成為當今教育領域的重要議題。在此背景下，游戲化教學作為一種新興的教學方式，因其具有趣味性、互動性和實踐性等特點，逐漸受到廣大師生的青睞。“圓柱”作為小學數學空間與幾何領域的重要知識點，其概念的理解和體積的計算對學生空間思維的培養具有重要意義。然而，傳統教學中往往側重于機械記憶和公式套用，缺乏對學生思維能力的深度挖掘和培養。因此，如何在核心素養背景下通過游戲化教學讓學生更好地理解和掌握圓柱的知識，成為當前小學數學教學中亟待解決的問題。

一、課標解讀

《義務教育數學課程標準（2022年版）》在第三學段中，針對數學核心素養的培養提出了明確的要求：在圖形與幾何領域，學生需要深入探索各類圖形的形狀、大小及位置關系，通過觀察和操作來認識長方體、正方體、圓柱和圓錐等幾何體，并理解它們的基本特征。這不僅包括靜態的幾何屬性，還涵蓋了對圖形運動過程的體驗。例如，如何在方格紙上描繪圖形運動后的形態。此外，學生還需掌握測量、識圖和畫圖的基本方法，以初步形成數感和空間觀念。通過實際操作，他們能夠更直觀地感受符號和幾何直觀的作用，這對培養數學直覺和形象思維能力至關重要。

二、教材分析

教材聚焦“圖形與幾何”領域，以“圖形的認識與測量”為主題，幫助學生構建對立體圖形和平面圖形的全面認知。教材緊密銜接之前學段的內容，使學生在已有的圖形與幾何知識的基礎上，進一步探索圓柱的奧秘。通過從實際物體中抽象出幾何圖形的過程，學生不僅能夠認識這些圖形的特征，還能感悟點、線、面、體之間的內在聯系，從而積累豐富的觀察和思考經驗，逐步發展空間觀念。圓柱作為生活中常見的立體圖形，其形態特點和計算方法的學習對學生具有重要的實際意義。

三、學情分析

本課的學習內容是在學生已掌握長方形、正方形、圓等平面圖形，以及長方體、正方體的表面積和體積知識的基礎上進行的。先前的學習不僅為學生提供了必要的知識儲備，還培養了他們的探索精神和研究方法，為新知識的學習奠定了堅實的基礎。

但是，就小學生的思維方式和認知特點而言，其決定了他們需要通過具體、形象的方式進行學習。游戲化教學正好符合這一需求，通過設計富有趣味性和互動性的游戲環節，讓學生在輕松、愉快的氛圍中學習數學，提高他們的學習興趣和積極性。

另外，小學生的注意力往往不夠集中，容易受到外界因素的干擾。因此，游戲化教學需要注重游戲的節奏和難度，既要保證游戲的趣味性，又要確保學生在游戲中能夠有所收獲，避免他們因為游戲過于簡單或過于復雜而失去興趣。

四、教學目標

五、教學重難點

教學重點：引導學生掌握并熟練運用圓柱表面積的計算方法，以及圓柱體積的計算公式；通過實際操作、觀察與推理，使學生能夠準確計算圓柱的表面積和體積，并理解其背后的數學原理。

教學難點：如何有效地推導圓柱的計算公式，讓學生能夠深入理解這些公式的來源和邏輯；培養學生的空間感。

六、教學過程

（一）奇趣啟航：圓柱的奧秘之門

1.游戲導入，激發興趣

教師首先以“圓柱大偵探”的角色扮演游戲作為開場，向學生介紹：“今天我們要化身為‘圓柱大偵探’，一起尋找生活中的圓柱物體，并記錄下它們的特征。”學生對此充滿好奇與期待。隨后，教師引導學生觀察教室，尋找圓柱物體。學生紛紛行動起來，有的看向水杯，有的拿起鉛筆，認真觀察并記錄下這些物體的特征。

2.互動問答，深化理解

在學生觀察完畢后，教師組織一次互動問答環節。教師拿出一些圓柱物體，讓學生描述它們的形狀特點。學生紛紛舉手發言，有的說“上下一樣粗、高是一致的”，有的提到“有兩個圓面”，還有的補充“還有一個曲面”。教師利用課件展示圓柱圖片（見圖1）幫助學生直觀感知圓柱的特征。同時，教師提出問題，如：同學們，你們在生活中見過哪些物品是圓柱形的呢？能不能給大家舉個例子？你們覺得為什么這些物品要設計成圓柱形呢？圓柱形的設計有哪些優點呢？以此引導學生思考圓柱物體在實際生活中的應用，加深他們對圓柱的認識。

（設計意圖：本環節的教學活動，旨在讓學生在輕松愉快的氛圍中通過觀察、交流、描述等方式，加深對圓柱形象的認識和理解，形成對圓柱體的直觀感知和深刻印象，為后續的學習打下堅實的基礎。）

（二）智勇闖關：圓柱表面積的探索之旅

1.創設“圓柱表皮探險”游戲

教師精心準備一系列圓柱模型，向學生展示并解釋：“同學們，這個圓柱體就是我們今天探險的主角。我們的任務是拆解它，探索它的表面積是如何組成的。”學生紛紛圍上前來，好奇地觀察模型。教師分發拆解工具，并指導學生如何安全、有效地拆解圓柱。學生小心翼翼地拆解模型，不時地觀察、記錄圓柱的每個部分（見圖2）。拆解完成后，教師引導學生觀察拆解后的圓柱部件，讓他們嘗試理解圓柱表面積的組成。學生積極參與討論，互相交流自己的發現和理解。

2.計算圓柱表面積

為了加深學生對圓柱側面積的理解，教師利用圖形軟件在屏幕上展示圓柱側面展開的過程。首先，教師操作軟件將圓柱的側面展開成一個長方形，使長方形的一邊長等于圓柱底面的周長，另一邊長等于圓柱的高。教師詳細解釋長方形與圓柱側面之間的對應關系，引導學生觀察和理解這一展開過程。演示結束后，教師指導學生利用長方形的面積公式計算圓柱的側面積。首先給出一個具體的圓柱模型，該圓柱的底面半徑為r，高為h。教師要求學生根據剛剛所學的知識，嘗試計算這個圓柱的側面積。學生認真思考，并在教師的指導下逐步掌握計算方法。教師提醒學生，計算圓柱的側面積需要分別計算其底面周長和圓柱的高，然后將它們代入長方形的面積公式中進行計算。在教師的耐心指導下，學生逐漸掌握了計算圓柱表面積的方法，S表=2πr2+2πrh。

3.小組合作解決實際問題

為了將所學知識應用到實際生活中，教師組織學生進行小組合作，解決一個與圓柱表面積相關的實際問題，給出具體的任務：“假設我們要為一個圓柱形的筆筒貼上彩紙，我們需要多少面積的彩紙。”基于任務的驅動，教師宣布：哪個小組能最快、最準確地計算出彩紙的面積則為獲勝組，會得到一定的獎勵。學生迅速分組，并開始討論解決方案。小組學生分工合作，測量筆筒的底面直徑和高，利用圓柱表面積公式進行計算。在計算過程中，學生互相交流思路和方法，共同解決遇到的問題。教師則穿梭于各個小組之間，給予必要的指導和幫助。

（設計意圖：通過“圓柱表皮探險”游戲，讓學生在趣味中拆解圓柱，直觀理解其表面積構成。利用圖形軟件展示側面展開過程，深化學生對側面積計算的理解。）

（三）魔法解密：圓柱體積的奇幻空間

1.創設“圓柱表皮探險”游戲

首先，教師以充滿魔力的“圓柱空間魔法師”角色閃亮登場，向學生宣布：“今天，我們將一同踏入神秘的圓柱世界，探索它的奧秘！”緊接著，教師借助生動的動畫或實物演示，向學生展示圓柱體積的切割與組合過程，使學生對圓柱體積有了直觀的認識。

2.設計“水柱升高”實驗游戲

接著，教師向學生布置有趣的“水柱升高”實驗任務，將學生分成若干小組，每組分配一個透明圓柱形容器、量筒、水、尺子和記錄本，然后引導學生觀察容器的形狀和特征，測量底面半徑r和初始高度h0，并記錄在記錄本上。實驗開始，教師指導學生向容器中加入一定量的水，并觀察水柱的升高情況。學生則使用尺子測量水柱升高的高度Δh，并記錄在本上。接著，教師引導學生根據圓柱體積公式V=πr2h，計算加入水后容器中的總體積V1，學生使用量筒測量容器中的實際水量，與計算值V1進行比較，驗證公式的準確性。實驗結束WoDN9lfB+Mn0ELYq1Z081BjB/wAhfDQAQ9/SVO0WnGk=后，每組選派一名代表，向全班展示實驗過程和結果，分享實驗中的發現和思考，教師則引導學生討論實驗中遇到的問題和解決方法，強調圓柱體積公式的應用和意義。

3.小組合作，進行圓柱體積的計算練習

教師出示生活中的實際問題，如“計算圓柱形魚缸的容量”，讓學生以小組為單位，根據問題進行計算。在此過程中，學生應用圓柱體積公式V=πr2h，通過計算，得出魚缸的容量。然后與小組內的其他成員交流自己的計算方法和結果，看看是否正確。如果有些小組的計算結果存在差異，教師則可以鼓勵他們討論并找出錯誤的原因，從而糾正錯誤。

（設計意圖：引入“圓柱空間魔法師”角色，激發學生的學習興趣，同時引導學生關注圓柱的體積特征。設計“水柱升高”實驗游戲，讓學生通過觀察水位變化感受圓柱體積的變化，提高學生的動手實踐能力。）

七、板書設計

圓柱圓柱的認識圓柱的表面積圓柱的體積

八、教學反思

在核心素養背景下，通過以“圓柱”為主題的小學數學游戲化教學，我深刻反思了教學實踐中的得失。游戲化教學極大地激發了學生的學習興趣，使他們在輕松、愉快的氛圍中掌握了圓柱的相關知識。通過觀察、描述和實際操作等，學生的觀察能力、空間觀念和動手能力得到了有效提升。然而，我也意識到游戲化教學需要更加注重課堂管理和秩序維護，以確保教學活動的順利進行。

（作者單位：安徽省蕪湖市繁昌區繁陽鎮城關一小）

編輯：曾彥慧