核心素养背景下的小学数学游戏化教学

随着教育改革的深入推进，核心素养的培养已成为当今教育领域的重要议题。在此背景下，游戏化教学作为一种新兴的教学方式，因其具有趣味性、互动性和实践性等特点，逐渐受到广大师生的青睐。“圆柱”作为小学数学空间与几何领域的重要知识点，其概念的理解和体积的计算对学生空间思维的培养具有重要意义。然而，传统教学中往往侧重于机械记忆和公式套用，缺乏对学生思维能力的深度挖掘和培养。因此，如何在核心素养背景下通过游戏化教学让学生更好地理解和掌握圆柱的知识，成为当前小学数学教学中亟待解决的问题。

一、课标解读

《义务教育数学课程标准（2022年版）》在第三学段中，针对数学核心素养的培养提出了明确的要求：在图形与几何领域，学生需要深入探索各类图形的形状、大小及位置关系，通过观察和操作来认识长方体、正方体、圆柱和圆锥等几何体，并理解它们的基本特征。这不仅包括静态的几何属性，还涵盖了对图形运动过程的体验。例如，如何在方格纸上描绘图形运动后的形态。此外，学生还需掌握测量、识图和画图的基本方法，以初步形成数感和空间观念。通过实际操作，他们能够更直观地感受符号和几何直观的作用，这对培养数学直觉和形象思维能力至关重要。

二、教材分析

教材聚焦“图形与几何”领域，以“图形的认识与测量”为主题，帮助学生构建对立体图形和平面图形的全面认知。教材紧密衔接之前学段的内容，使学生在已有的图形与几何知识的基础上，进一步探索圆柱的奥秘。通过从实际物体中抽象出几何图形的过程，学生不仅能够认识这些图形的特征，还能感悟点、线、面、体之间的内在联系，从而积累丰富的观察和思考经验，逐步发展空间观念。圆柱作为生活中常见的立体图形，其形态特点和计算方法的学习对学生具有重要的实际意义。

三、学情分析

本课的学习内容是在学生已掌握长方形、正方形、圆等平面图形，以及长方体、正方体的表面积和体积知识的基础上进行的。先前的学习不仅为学生提供了必要的知识储备，还培养了他们的探索精神和研究方法，为新知识的学习奠定了坚实的基础。

但是，就小学生的思维方式和认知特点而言，其决定了他们需要通过具体、形象的方式进行学习。游戏化教学正好符合这一需求，通过设计富有趣味性和互动性的游戏环节，让学生在轻松、愉快的氛围中学习数学，提高他们的学习兴趣和积极性。

另外，小学生的注意力往往不够集中，容易受到外界因素的干扰。因此，游戏化教学需要注重游戏的节奏和难度，既要保证游戏的趣味性，又要确保学生在游戏中能够有所收获，避免他们因为游戏过于简单或过于复杂而失去兴趣。

四、教学目标

五、教学重难点

教学重点：引导学生掌握并熟练运用圆柱表面积的计算方法，以及圆柱体积的计算公式；通过实际操作、观察与推理，使学生能够准确计算圆柱的表面积和体积，并理解其背后的数学原理。

教学难点：如何有效地推导圆柱的计算公式，让学生能够深入理解这些公式的来源和逻辑；培养学生的空间感。

六、教学过程

（一）奇趣启航：圆柱的奥秘之门

1.游戏导入，激发兴趣

教师首先以“圆柱大侦探”的角色扮演游戏作为开场，向学生介绍：“今天我们要化身为‘圆柱大侦探’，一起寻找生活中的圆柱物体，并记录下它们的特征。”学生对此充满好奇与期待。随后，教师引导学生观察教室，寻找圆柱物体。学生纷纷行动起来，有的看向水杯，有的拿起铅笔，认真观察并记录下这些物体的特征。

2.互动问答，深化理解

在学生观察完毕后，教师组织一次互动问答环节。教师拿出一些圆柱物体，让学生描述它们的形状特点。学生纷纷举手发言，有的说“上下一样粗、高是一致的”，有的提到“有两个圆面”，还有的补充“还有一个曲面”。教师利用课件展示圆柱图片（见图1）帮助学生直观感知圆柱的特征。同时，教师提出问题，如：同学们，你们在生活中见过哪些物品是圆柱形的呢？能不能给大家举个例子？你们觉得为什么这些物品要设计成圆柱形呢？圆柱形的设计有哪些优点呢？以此引导学生思考圆柱物体在实际生活中的应用，加深他们对圆柱的认识。

（设计意图：本环节的教学活动，旨在让学生在轻松愉快的氛围中通过观察、交流、描述等方式，加深对圆柱形象的认识和理解，形成对圆柱体的直观感知和深刻印象，为后续的学习打下坚实的基础。）

（二）智勇闯关：圆柱表面积的探索之旅

1.创设“圆柱表皮探险”游戏

教师精心准备一系列圆柱模型，向学生展示并解释：“同学们，这个圆柱体就是我们今天探险的主角。我们的任务是拆解它，探索它的表面积是如何组成的。”学生纷纷围上前来，好奇地观察模型。教师分发拆解工具，并指导学生如何安全、有效地拆解圆柱。学生小心翼翼地拆解模型，不时地观察、记录圆柱的每个部分（见图2）。拆解完成后，教师引导学生观察拆解后的圆柱部件，让他们尝试理解圆柱表面积的组成。学生积极参与讨论，互相交流自己的发现和理解。

2.计算圆柱表面积

为了加深学生对圆柱侧面积的理解，教师利用图形软件在屏幕上展示圆柱侧面展开的过程。首先，教师操作软件将圆柱的侧面展开成一个长方形，使长方形的一边长等于圆柱底面的周长，另一边长等于圆柱的高。教师详细解释长方形与圆柱侧面之间的对应关系，引导学生观察和理解这一展开过程。演示结束后，教师指导学生利用长方形的面积公式计算圆柱的侧面积。首先给出一个具体的圆柱模型，该圆柱的底面半径为r，高为h。教师要求学生根据刚刚所学的知识，尝试计算这个圆柱的侧面积。学生认真思考，并在教师的指导下逐步掌握计算方法。教师提醒学生，计算圆柱的侧面积需要分别计算其底面周长和圆柱的高，然后将它们代入长方形的面积公式中进行计算。在教师的耐心指导下，学生逐渐掌握了计算圆柱表面积的方法，S表=2πr2+2πrh。

3.小组合作解决实际问题

为了将所学知识应用到实际生活中，教师组织学生进行小组合作，解决一个与圆柱表面积相关的实际问题，给出具体的任务：“假设我们要为一个圆柱形的笔筒贴上彩纸，我们需要多少面积的彩纸。”基于任务的驱动，教师宣布：哪个小组能最快、最准确地计算出彩纸的面积则为获胜组，会得到一定的奖励。学生迅速分组，并开始讨论解决方案。小组学生分工合作，测量笔筒的底面直径和高，利用圆柱表面积公式进行计算。在计算过程中，学生互相交流思路和方法，共同解决遇到的问题。教师则穿梭于各个小组之间，给予必要的指导和帮助。

（设计意图：通过“圆柱表皮探险”游戏，让学生在趣味中拆解圆柱，直观理解其表面积构成。利用图形软件展示侧面展开过程，深化学生对侧面积计算的理解。）

（三）魔法解密：圆柱体积的奇幻空间

1.创设“圆柱表皮探险”游戏

首先，教师以充满魔力的“圆柱空间魔法师”角色闪亮登场，向学生宣布：“今天，我们将一同踏入神秘的圆柱世界，探索它的奥秘！”紧接着，教师借助生动的动画或实物演示，向学生展示圆柱体积的切割与组合过程，使学生对圆柱体积有了直观的认识。

2.设计“水柱升高”实验游戏

接着，教师向学生布置有趣的“水柱升高”实验任务，将学生分成若干小组，每组分配一个透明圆柱形容器、量筒、水、尺子和记录本，然后引导学生观察容器的形状和特征，测量底面半径r和初始高度h0，并记录在记录本上。实验开始，教师指导学生向容器中加入一定量的水，并观察水柱的升高情况。学生则使用尺子测量水柱升高的高度Δh，并记录在本上。接着，教师引导学生根据圆柱体积公式V=πr2h，计算加入水后容器中的总体积V1，学生使用量筒测量容器中的实际水量，与计算值V1进行比较，验证公式的准确性。实验结束WoDN9lfB+Mn0ELYq1Z081BjB/wAhfDQAQ9/SVO0WnGk=后，每组选派一名代表，向全班展示实验过程和结果，分享实验中的发现和思考，教师则引导学生讨论实验中遇到的问题和解决方法，强调圆柱体积公式的应用和意义。

3.小组合作，进行圆柱体积的计算练习

教师出示生活中的实际问题，如“计算圆柱形鱼缸的容量”，让学生以小组为单位，根据问题进行计算。在此过程中，学生应用圆柱体积公式V=πr2h，通过计算，得出鱼缸的容量。然后与小组内的其他成员交流自己的计算方法和结果，看看是否正确。如果有些小组的计算结果存在差异，教师则可以鼓励他们讨论并找出错误的原因，从而纠正错误。

（设计意图：引入“圆柱空间魔法师”角色，激发学生的学习兴趣，同时引导学生关注圆柱的体积特征。设计“水柱升高”实验游戏，让学生通过观察水位变化感受圆柱体积的变化，提高学生的动手实践能力。）

七、板书设计

圆柱圆柱的认识圆柱的表面积圆柱的体积

八、教学反思

在核心素养背景下，通过以“圆柱”为主题的小学数学游戏化教学，我深刻反思了教学实践中的得失。游戏化教学极大地激发了学生的学习兴趣，使他们在轻松、愉快的氛围中掌握了圆柱的相关知识。通过观察、描述和实际操作等，学生的观察能力、空间观念和动手能力得到了有效提升。然而，我也意识到游戏化教学需要更加注重课堂管理和秩序维护，以确保教学活动的顺利进行。

（作者单位：安徽省芜湖市繁昌区繁阳镇城关一小）

编辑：曾彦慧