一、實(shí)驗(yàn)背景：為什么選擇“圓柱滾動(dòng)方向”作為觀察主題？演講人CONTENTS實(shí)驗(yàn)背景：為什么選擇“圓柱滾動(dòng)方向”作為觀察主題？實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備：從材料到認(rèn)知的雙重鋪墊實(shí)驗(yàn)過程：從觀察到發(fā)現(xiàn)的探究之旅實(shí)驗(yàn)拓展：從課堂到生活的應(yīng)用遷移總結(jié)：在觀察實(shí)驗(yàn)中播下數(shù)學(xué)探究的種子目錄2025小學(xué)一年級(jí)數(shù)學(xué)上冊(cè)圓柱（滾動(dòng)方向）觀察實(shí)驗(yàn)課件作為一名深耕小學(xué)數(shù)學(xué)教育十余年的一線教師，我始終相信：對(duì)于一年級(jí)學(xué)生而言，數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的魅力不在于抽象的公式，而在于動(dòng)手探索中發(fā)現(xiàn)規(guī)律的驚喜。今天要和大家分享的“圓柱（滾動(dòng)方向）觀察實(shí)驗(yàn)”，正是基于這一理念設(shè)計(jì)的實(shí)踐課。這節(jié)課不僅能幫助學(xué)生直觀理解圓柱的特征，更能通過“觀察—猜想—驗(yàn)證—總結(jié)”的探究過程，初步培養(yǎng)他們的科學(xué)思維。接下來，我將從實(shí)驗(yàn)背景、準(zhǔn)備、過程、拓展及總結(jié)五個(gè)部分，詳細(xì)展開這節(jié)實(shí)驗(yàn)課的設(shè)計(jì)思路與實(shí)施細(xì)節(jié)。01實(shí)驗(yàn)背景：為什么選擇“圓柱滾動(dòng)方向”作為觀察主題？1教材定位與學(xué)生認(rèn)知基礎(chǔ)人教版小學(xué)數(shù)學(xué)一年級(jí)上冊(cè)“認(rèn)識(shí)立體圖形”單元中，圓柱是繼長(zhǎng)方體、正方體、球之后出現(xiàn)的第四類立體圖形。教材要求學(xué)生能“辨認(rèn)圓柱”，但對(duì)其特征的理解僅停留在“直直的，上下一樣粗，兩端有兩個(gè)圓面”的直觀描述。而“滾動(dòng)方向”這一觀察點(diǎn)，恰好能將“形狀特征”與“運(yùn)動(dòng)屬性”關(guān)聯(lián)起來——學(xué)生通過觀察圓柱如何滾動(dòng)、為何這樣滾動(dòng)，能更深刻理解“上下兩個(gè)面是大小相同的圓”這一核心特征。2生活經(jīng)驗(yàn)與學(xué)習(xí)需求的聯(lián)結(jié)一年級(jí)學(xué)生在生活中接觸過大量圓柱狀物品：飲料罐、電池、薯片筒、膠棒……這些物品滾動(dòng)時(shí)的“順暢感”往往讓他們覺得“好玩”，但鮮少主動(dòng)思考“為什么它能這樣滾”。實(shí)驗(yàn)課的設(shè)計(jì)正是要將這種“好玩”轉(zhuǎn)化為“好奇”，引導(dǎo)學(xué)生從“無意識(shí)觀察”轉(zhuǎn)向“有目的探究”，讓數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)真正“從生活中來，到生活中去”。3思維發(fā)展的階梯性設(shè)計(jì)對(duì)于6-7歲的孩子，抽象思維尚在萌芽階段，“動(dòng)作思維”仍是主要學(xué)習(xí)方式。通過“滾一滾”的操作，學(xué)生能在“動(dòng)手”中積累感性經(jīng)驗(yàn)，在“比較”中發(fā)現(xiàn)規(guī)律（如對(duì)比圓柱與長(zhǎng)方體的滾動(dòng)差異），在“表達(dá)”中完成從具體到抽象的思維躍遷。這一過程符合“具體運(yùn)算階段”兒童的認(rèn)知發(fā)展規(guī)律，為后續(xù)學(xué)習(xí)“圓柱的側(cè)面積”“體積”等內(nèi)容埋下思維伏筆。02實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備：從材料到認(rèn)知的雙重鋪墊1實(shí)驗(yàn)材料的選擇與安全性考量為確保實(shí)驗(yàn)的可操作性與安全性，我提前準(zhǔn)備了三類材料：標(biāo)準(zhǔn)圓柱：直徑5cm、高10cm的塑料圓柱（底面貼彩色貼紙，便于觀察）、未開封的圓柱體飲料罐（如可樂罐）、圓柱形膠棒（小尺寸，適合學(xué)生抓握）；對(duì)比材料：與圓柱高度相近的長(zhǎng)方體木塊（底面為長(zhǎng)方形）、正方體木塊、塑料球；輔助工具：A4紙制成的“滾動(dòng)軌道”（兩側(cè)用膠帶固定，防止物品滾出桌面）、記錄表格（用簡(jiǎn)筆畫記錄滾動(dòng)方向）、放大鏡（觀察底面細(xì)節(jié)）。所有材料均選擇無尖銳邊角、重量適中的物品，避免學(xué)生操作時(shí)受傷。特別注意：飲料罐選擇未開封的，防止液體泄漏；木塊邊緣提前用砂紙打磨光滑。2前置認(rèn)知的喚醒與問題情境的創(chuàng)設(shè)上課伊始，我會(huì)通過“猜謎游戲”喚醒學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)：“小朋友們，老師今天帶來了一些會(huì)‘跑步’的玩具，它們有的跑得直，有的跑得歪，有的還會(huì)原地轉(zhuǎn)圈?，F(xiàn)在請(qǐng)大家閉好眼睛，用手摸一摸講臺(tái)上的盒子，猜猜里面裝的是什么？”當(dāng)學(xué)生摸到圓柱、長(zhǎng)方體、球等物品并說出名稱后，我順勢(shì)拋出核心問題：“這些立體圖形都會(huì)滾動(dòng)，但滾動(dòng)的樣子一樣嗎？尤其是圓柱，它滾動(dòng)的時(shí)候有什么特別的地方？”這一環(huán)節(jié)通過“觸覺—視覺—思維”的多感官刺激，既激活了學(xué)生對(duì)立體圖形的已有認(rèn)知，又用“特別的地方”引發(fā)認(rèn)知沖突，為后續(xù)實(shí)驗(yàn)埋下探究動(dòng)機(jī)。03實(shí)驗(yàn)過程：從觀察到發(fā)現(xiàn)的探究之旅1第一步：觀察圓柱的“靜態(tài)特征”——為滾動(dòng)實(shí)驗(yàn)奠基在正式滾動(dòng)前，我會(huì)引導(dǎo)學(xué)生先“安靜地觀察圓柱”，明確兩個(gè)觀察任務(wù)：任務(wù)1：用眼睛看、用手摸，說說圓柱長(zhǎng)什么樣？（預(yù)設(shè)回答：“上下有兩個(gè)圓”“中間是直直的”“摸起來滑滑的”）任務(wù)2：用放大鏡觀察圓柱的兩個(gè)底面，比一比它們的大?。▽蓚€(gè)底面重疊，驗(yàn)證是否完全重合）。當(dāng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)“兩個(gè)底面一樣大”時(shí)，我會(huì)追問：“這個(gè)特點(diǎn)可能和它的滾動(dòng)方式有關(guān)系嗎？”此時(shí)不要求學(xué)生立刻回答，而是將問題“懸置”，讓他們帶著疑問進(jìn)入滾動(dòng)實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)“靜態(tài)特征”與“動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)”的初步關(guān)聯(lián)。2第二步：操作體驗(yàn)——讓圓柱“動(dòng)起來”觀察滾動(dòng)方向在巡視過程中，我注意到學(xué)生的典型反應(yīng)：05當(dāng)圓柱“平躺”滾動(dòng)時(shí)，大部分小組會(huì)興奮地喊：“它跑得好直呀！像小火車一樣！”06第二次滾動(dòng)：將圓柱豎起來（底面接觸軌道），再次推動(dòng)，觀察滾動(dòng)方向是否變化；03記錄與交流：用簡(jiǎn)筆畫在表格中記錄兩次滾動(dòng)的軌跡，小組內(nèi)討論“圓柱什么時(shí)候滾得直？什么時(shí)候滾不動(dòng)？”04實(shí)驗(yàn)以4人小組為單位開展，每組發(fā)放1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)圓柱、1個(gè)飲料罐、1個(gè)膠棒，以及滾動(dòng)軌道和記錄表格。我為學(xué)生明確操作步驟：01第一次滾動(dòng)：將圓柱平放在軌道上，用指尖輕輕推一下，觀察它向哪個(gè)方向滾動(dòng)（前后/左右？直線/曲線？）；022第二步：操作體驗(yàn)——讓圓柱“動(dòng)起來”觀察滾動(dòng)方向當(dāng)嘗試“豎放”滾動(dòng)時(shí)，有的學(xué)生困惑：“老師，它怎么不動(dòng)？是不是我推得太輕了？”（實(shí)際是因?yàn)樨Q放時(shí)圓柱的“側(cè)面”接觸軌道，摩擦力大，難以滾動(dòng)）有小組用膠棒（小圓柱）實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)：“膠棒滾得比飲料罐慢，因?yàn)樗?？”（這是后續(xù)“高度與滾動(dòng)速度關(guān)系”的拓展點(diǎn)，暫不深入）此時(shí)，我會(huì)以“好奇者”的身份參與討論：“為什么平躺時(shí)圓柱能順暢滾動(dòng)，豎起來卻很難動(dòng)呢？它滾動(dòng)的方向和哪個(gè)部分有關(guān)系？”通過追問，引導(dǎo)學(xué)生將觀察焦點(diǎn)從“現(xiàn)象”轉(zhuǎn)向“原因”。3第三步：對(duì)比實(shí)驗(yàn)——在差異中發(fā)現(xiàn)本質(zhì)規(guī)律為了讓學(xué)生更深刻理解圓柱滾動(dòng)的獨(dú)特性，我設(shè)計(jì)了與長(zhǎng)方體、正方體、球的對(duì)比實(shí)驗(yàn)。每組額外發(fā)放長(zhǎng)方體木塊、正方體木塊和塑料球，要求完成兩個(gè)任務(wù)：任務(wù)1：分別讓長(zhǎng)方體、正方體“平躺”滾動(dòng)，觀察它們的滾動(dòng)軌跡（預(yù)設(shè)：長(zhǎng)方體可能歪歪扭扭滾動(dòng)，正方體幾乎無法滾動(dòng)，只能滑動(dòng)）；任務(wù)2：對(duì)比圓柱與球的滾動(dòng)（球可以向任意方向滾動(dòng)，而圓柱只能沿“平躺”時(shí)的軸線方向直線滾動(dòng)）。在對(duì)比中，學(xué)生逐漸發(fā)現(xiàn)規(guī)律：圓柱能直線滾動(dòng)，是因?yàn)椤吧舷聝蓚€(gè)面是一樣大的圓，滾動(dòng)時(shí)底面像車輪一樣轉(zhuǎn)動(dòng)”；長(zhǎng)方體滾動(dòng)不順暢，是因?yàn)椤暗酌媸情L(zhǎng)方形，邊有長(zhǎng)有短，滾動(dòng)時(shí)會(huì)卡住”；球能任意滾動(dòng)，是因?yàn)椤八鼪]有平面，所有方向都是圓的”。3第三步：對(duì)比實(shí)驗(yàn)——在差異中發(fā)現(xiàn)本質(zhì)規(guī)律此時(shí)，我會(huì)用“車輪”作類比：“馬路上的汽車車輪為什么做成圓形？其實(shí)和圓柱滾動(dòng)的道理一樣——圓形的面滾動(dòng)時(shí)中心到地面的距離不變，所以能直線前進(jìn)。如果車輪是長(zhǎng)方形的，汽車還能開得穩(wěn)嗎？”通過生活實(shí)例，幫助學(xué)生將實(shí)驗(yàn)結(jié)論與現(xiàn)實(shí)應(yīng)用聯(lián)結(jié)。4第四步：總結(jié)表達(dá)——從“做”到“說”的思維提升實(shí)驗(yàn)最后，我會(huì)組織“小小科學(xué)家分享會(huì)”，邀請(qǐng)學(xué)生用“我發(fā)現(xiàn)……因?yàn)椤钡木涫娇偨Y(jié)觀察結(jié)果。例如：“我發(fā)現(xiàn)圓柱平躺時(shí)能直直地滾動(dòng)，因?yàn)樗膬蓚€(gè)底面是一樣大的圓，滾動(dòng)時(shí)像車輪一樣轉(zhuǎn)。”“我發(fā)現(xiàn)圓柱豎起來很難滾動(dòng)，因?yàn)樗膫?cè)面是平平的，和軌道摩擦太大，動(dòng)不起來?！睂?duì)于表達(dá)不完整的學(xué)生，我會(huì)用“追問法”引導(dǎo)：“你說圓柱滾動(dòng)得直，是和它的哪個(gè)部分有關(guān)呢？”“如果圓柱的兩個(gè)底面不一樣大，還能滾得直嗎？”通過逐步引導(dǎo)，幫助學(xué)生用完整的語言描述現(xiàn)象、解釋原因，實(shí)現(xiàn)“動(dòng)作思維”向“語言思維”的轉(zhuǎn)化。04實(shí)驗(yàn)拓展：從課堂到生活的應(yīng)用遷移1生活中的圓柱滾動(dòng)現(xiàn)象為了鞏固實(shí)驗(yàn)結(jié)論，我會(huì)播放一段生活視頻：工人用滾動(dòng)的圓木搬運(yùn)重物、超市購物車的車輪、卷紙滾動(dòng)時(shí)拉出紙巾……邊播放邊提問：“這些場(chǎng)景中，圓柱的滾動(dòng)方向有什么共同點(diǎn)？為什么選擇圓柱形狀的物品來完成這些任務(wù)？”學(xué)生通過觀察會(huì)發(fā)現(xiàn)：搬運(yùn)重物時(shí)，圓木平躺滾動(dòng)能減少摩擦，讓重物移動(dòng)更省力；購物車的車輪（圓柱的一部分）沿直線滾動(dòng)，保證車子行駛方向穩(wěn)定。這一環(huán)節(jié)讓學(xué)生真切感受到“數(shù)學(xué)有用”，增強(qiáng)學(xué)習(xí)內(nèi)驅(qū)力。2挑戰(zhàn)性小實(shí)驗(yàn)：“改造圓柱”改變滾動(dòng)方向?qū)W有余力的學(xué)生可以嘗試拓展實(shí)驗(yàn)：用膠帶將兩個(gè)大小不同的圓片（如瓶蓋和杯蓋）粘在圓柱的兩端，制成“不標(biāo)準(zhǔn)圓柱”，然后觀察它的滾動(dòng)方向（會(huì)向小的一端偏轉(zhuǎn)）。通過這個(gè)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生能更深刻理解“兩個(gè)底面大小相同”是圓柱直線滾動(dòng)的關(guān)鍵條件，同時(shí)體會(huì)“改變特征會(huì)影響運(yùn)動(dòng)方式”的科學(xué)思想。05總結(jié)：在觀察實(shí)驗(yàn)中播下數(shù)學(xué)探究的種子總結(jié)：在觀察實(shí)驗(yàn)中播下數(shù)學(xué)探究的種子回顧這節(jié)實(shí)驗(yàn)課，我們通過“認(rèn)識(shí)圓柱—操作滾動(dòng)—對(duì)比觀察—總結(jié)規(guī)律—生活應(yīng)用”的遞進(jìn)式設(shè)計(jì)，讓一年級(jí)學(xué)生在動(dòng)手操作中理解了圓柱滾動(dòng)方向的奧秘：當(dāng)圓柱平躺時(shí)，上下兩個(gè)大小相同的圓形底面作為“滾動(dòng)面”，使它能沿直線方向順暢滾動(dòng)；當(dāng)豎放時(shí)，側(cè)面與接觸面的摩擦力較大，難以滾動(dòng)。這節(jié)課的意義遠(yuǎn)不止于“知道圓柱怎么滾”，更重要的是讓學(xué)生經(jīng)歷了“觀察現(xiàn)象—提出問題—實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證—總結(jié)規(guī)律”