一、教學(xué)背景：為何要繪制校園風(fēng)向玫瑰圖？演講人教學(xué)背景：為何要繪制校園風(fēng)向玫瑰圖？01實(shí)踐流程：從觀測(cè)到繪制的五步進(jìn)階02教學(xué)目標(biāo)：三維目標(biāo)下的實(shí)踐導(dǎo)向03總結(jié)拓展：從一節(jié)課到持續(xù)的科學(xué)探究04目錄2025小學(xué)四年級(jí)科學(xué)下冊(cè)校園風(fēng)向玫瑰圖繪制實(shí)踐課件作為一名從事小學(xué)科學(xué)教育十余年的一線教師，我始終相信：最好的科學(xué)課，是讓孩子用雙手觸摸知識(shí)，用眼睛發(fā)現(xiàn)規(guī)律，用心靈感受自然。今天要和大家分享的“校園風(fēng)向玫瑰圖繪制實(shí)踐”，正是這樣一節(jié)將理論與實(shí)踐深度融合的課例。它不僅是教科版四年級(jí)下冊(cè)“天氣”單元的延伸，更是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力、數(shù)據(jù)思維與問(wèn)題意識(shí)的重要載體。接下來(lái)，我將從教學(xué)背景、目標(biāo)設(shè)計(jì)、實(shí)踐流程、總結(jié)拓展四個(gè)維度，系統(tǒng)展開(kāi)這節(jié)課的設(shè)計(jì)思路。01教學(xué)背景：為何要繪制校園風(fēng)向玫瑰圖？1課標(biāo)要求與教材定位《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》在“物質(zhì)科學(xué)領(lǐng)域”中明確提出：“小學(xué)中高年級(jí)學(xué)生應(yīng)能使用簡(jiǎn)單工具測(cè)量并記錄天氣數(shù)據(jù)，能用圖表等方式整理信息，分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論。”四年級(jí)下冊(cè)“天氣”單元已系統(tǒng)學(xué)習(xí)了“風(fēng)向與風(fēng)速”的概念（如風(fēng)向是風(fēng)來(lái)的方向，用八個(gè)方位表示；風(fēng)速用風(fēng)級(jí)表示），但學(xué)生對(duì)“如何用數(shù)據(jù)描述天氣規(guī)律”仍停留在單點(diǎn)記錄階段。風(fēng)向玫瑰圖作為一種直觀呈現(xiàn)風(fēng)向頻率的統(tǒng)計(jì)圖表，恰好是連接“零散數(shù)據(jù)”與“規(guī)律總結(jié)”的橋梁，符合教材“從現(xiàn)象觀察到規(guī)律探究”的編排邏輯。2學(xué)生認(rèn)知與現(xiàn)實(shí)需求我曾對(duì)所帶班級(jí)做過(guò)前測(cè)：90%的學(xué)生能準(zhǔn)確說(shuō)出八個(gè)風(fēng)向方位（如東、南、西、北、東北等），75%能正確使用風(fēng)向標(biāo)測(cè)量即時(shí)風(fēng)向，但僅有12%的學(xué)生能意識(shí)到“連續(xù)記錄風(fēng)向數(shù)據(jù)的意義”，更無(wú)人接觸過(guò)“用圖表呈現(xiàn)數(shù)據(jù)分布”。同時(shí)，校園里常有學(xué)生問(wèn)：“為什么操場(chǎng)北邊的國(guó)旗總往南飄？”“種植園的蒲公英種子為什么總往西邊飛？”這些生活疑問(wèn)，正是驅(qū)動(dòng)學(xué)生探究“校園風(fēng)向規(guī)律”的天然動(dòng)力。繪制風(fēng)向玫瑰圖，既能解決學(xué)生的現(xiàn)實(shí)困惑，又能將科學(xué)學(xué)習(xí)從“被動(dòng)記錄”轉(zhuǎn)向“主動(dòng)發(fā)現(xiàn)”。3實(shí)踐價(jià)值與育人目標(biāo)這節(jié)課的核心價(jià)值，不僅是讓學(xué)生掌握一種圖表繪制技能，更在于：數(shù)據(jù)思維啟蒙：從“記一次風(fēng)向”到“統(tǒng)計(jì)百次數(shù)據(jù)”，培養(yǎng)“用數(shù)據(jù)說(shuō)話”的科學(xué)態(tài)度；空間觀念建立：將抽象的“方向”與具體的“校園位置”對(duì)應(yīng)（如東北風(fēng)對(duì)應(yīng)校園東北入口的來(lái)風(fēng)），強(qiáng)化空間感知；問(wèn)題解決能力：通過(guò)分析玫瑰圖，解釋“為什么教室窗戶要朝某個(gè)方向開(kāi)”“運(yùn)動(dòng)會(huì)接力賽賽道如何規(guī)劃更合理”等真實(shí)問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)“學(xué)科學(xué)、用科學(xué)”的閉環(huán)。02教學(xué)目標(biāo)：三維目標(biāo)下的實(shí)踐導(dǎo)向教學(xué)目標(biāo)：三維目標(biāo)下的實(shí)踐導(dǎo)向基于上述背景，我將本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)設(shè)定為“知識(shí)-能力-情感”三位一體：1知識(shí)目標(biāo)（基礎(chǔ)層）理解風(fēng)向玫瑰圖的定義：用極坐標(biāo)表示不同方向風(fēng)出現(xiàn)頻率的統(tǒng)計(jì)圖表；01掌握風(fēng)向玫瑰圖的構(gòu)成要素：方向軸（八個(gè)主方位）、半徑（風(fēng)頻比例或次數(shù)）、圖例（顏色/圖案區(qū)分）；02明確校園風(fēng)向觀測(cè)的基本要求：同一時(shí)間段（如每天15:00）、同一地點(diǎn)（如操場(chǎng)旗桿旁）、連續(xù)記錄（建議一周）。032能力目標(biāo)（核心層）A能規(guī)范使用風(fēng)向標(biāo)完成連續(xù)7天的風(fēng)向觀測(cè)與記錄（誤差控制在±1個(gè)方位內(nèi)）；B能對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)（如統(tǒng)計(jì)“東風(fēng)”出現(xiàn)8次、“南風(fēng)”出現(xiàn)12次等）；C能根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)紙上準(zhǔn)確繪制風(fēng)向玫瑰圖（方向標(biāo)注正確、比例計(jì)算合理）；D能結(jié)合玫瑰圖分析校園主導(dǎo)風(fēng)向，并嘗試解釋其與地形、建筑物的關(guān)系（如“教學(xué)樓阻擋西北風(fēng)，導(dǎo)致北風(fēng)頻率降低”）。3情感目標(biāo)（升華層）體驗(yàn)合作探究的樂(lè)趣，在小組分工（記錄員、測(cè)量員、繪圖員）中提升溝通協(xié)調(diào)能力。03增強(qiáng)對(duì)校園環(huán)境的關(guān)注，產(chǎn)生“用科學(xué)改善校園”的責(zé)任意識(shí)（如提出“根據(jù)主導(dǎo)風(fēng)向調(diào)整垃圾分類站位置，減少異味擴(kuò)散”）；02感受長(zhǎng)期觀測(cè)的意義，體會(huì)“堅(jiān)持記錄”對(duì)科學(xué)探究的重要性（如有的小組因漏記1天數(shù)據(jù)，需重新補(bǔ)測(cè)）；0103實(shí)踐流程：從觀測(cè)到繪制的五步進(jìn)階實(shí)踐流程：從觀測(cè)到繪制的五步進(jìn)階在右側(cè)編輯區(qū)輸入內(nèi)容為實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，我將教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)為“觀測(cè)準(zhǔn)備→數(shù)據(jù)記錄→整理統(tǒng)計(jì)→繪圖實(shí)踐→分析應(yīng)用”五個(gè)環(huán)節(jié)，環(huán)環(huán)相扣，逐步深入?！肮び破涫?，必先利其器。”繪制玫瑰圖的前提是獲得可靠的原始數(shù)據(jù)。為此，我會(huì)提前2周布置“校園風(fēng)向觀測(cè)任務(wù)”，具體步驟如下：3.1環(huán)節(jié)一：觀測(cè)準(zhǔn)備——工具、分工與計(jì)劃（2課時(shí)，課前完成）1.1工具準(zhǔn)備測(cè)量工具：每組發(fā)放1個(gè)簡(jiǎn)易風(fēng)向標(biāo)（用吸管、硬紙板、大頭針自制，成本低且便于學(xué)生理解原理）、1個(gè)風(fēng)速儀（可選，用于輔助判斷風(fēng)向是否穩(wěn)定）；記錄工具：統(tǒng)一設(shè)計(jì)《校園風(fēng)向觀測(cè)記錄表》（見(jiàn)表1），包含日期、時(shí)間、觀測(cè)地點(diǎn)、風(fēng)向（文字/符號(hào)）、備注（如“有大風(fēng)/無(wú)風(fēng)”）；輔助工具：校園平面圖（A4大小，標(biāo)注操場(chǎng)、教學(xué)樓、綠化帶等關(guān)鍵位置），幫助學(xué)生建立“風(fēng)向-位置”的空間聯(lián)系。表1校園風(fēng)向觀測(cè)記錄表（示例）|日期|時(shí)間|觀測(cè)地點(diǎn)（操場(chǎng)旗桿旁）|風(fēng)向（文字）|風(fēng)向（符號(hào)①）|備注|1.1工具準(zhǔn)備|--------|--------|------------------------|--------------|---------------|--------------||4.10|15:00|旗桿北側(cè)2米|東南風(fēng)|↙|風(fēng)速2級(jí)||4.11|15:00|旗桿北側(cè)2米|靜風(fēng)|—|無(wú)明顯風(fēng)感|注①：符號(hào)用箭頭表示風(fēng)的來(lái)向，如北風(fēng)為↑，東風(fēng)為→，東南風(fēng)為↙。1.2小組分工將學(xué)生4-5人分為一組，明確角色：01測(cè)量員：負(fù)責(zé)手持風(fēng)向標(biāo)，確認(rèn)風(fēng)向（需蹲姿避免身體遮擋，視線與風(fēng)向標(biāo)齊平）；記錄員：將測(cè)量結(jié)果填寫(xiě)到記錄表，同時(shí)標(biāo)注是否為“靜風(fēng)”（無(wú)風(fēng)或風(fēng)速＜0.3m/s）；復(fù)核員：檢查測(cè)量與記錄是否一致（如“測(cè)量員說(shuō)東南風(fēng)，記錄員是否寫(xiě)成↙”）；組長(zhǎng)：協(xié)調(diào)進(jìn)度，保管工具，確保每天15:00準(zhǔn)時(shí)觀測(cè)（選擇固定時(shí)間可減少晝夜溫差對(duì)風(fēng)向的影響）。020304051.3預(yù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)正式觀測(cè)前，我會(huì)帶學(xué)生在操場(chǎng)進(jìn)行1次“預(yù)觀測(cè)”：示范風(fēng)向標(biāo)使用：將風(fēng)向標(biāo)水平放置，待箭頭穩(wěn)定后，箭頭指向即為風(fēng)的來(lái)向（如箭頭指向西北，即為西北風(fēng)）；強(qiáng)調(diào)注意事項(xiàng)：避免在建筑物背風(fēng)面觀測(cè)（如教學(xué)樓北側(cè)易形成“風(fēng)影區(qū)”），靜風(fēng)時(shí)在記錄表標(biāo)注“—”；解答學(xué)生疑問(wèn)：“如果風(fēng)向標(biāo)來(lái)回?cái)[動(dòng)怎么辦？”（取擺動(dòng)范圍的中間方位，如在東北-北之間擺動(dòng)，記為“北風(fēng)”或“東北風(fēng)”均可，但需組內(nèi)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)）。1.3預(yù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)這一階段是培養(yǎng)學(xué)生“堅(jiān)持”與“嚴(yán)謹(jǐn)”的關(guān)鍵。我會(huì)通過(guò)以下方式保障數(shù)據(jù)質(zhì)量：010203043.2環(huán)節(jié)二：數(shù)據(jù)記錄——連續(xù)觀測(cè)與問(wèn)題修正（7天，課后完成）每日提醒：在班級(jí)群發(fā)送“觀測(cè)打卡”，附上當(dāng)日天氣預(yù)報(bào)（如“今日北風(fēng)3-4級(jí)，觀測(cè)時(shí)注意風(fēng)向標(biāo)穩(wěn)定性”）；問(wèn)題收集：學(xué)生遇到疑問(wèn)可通過(guò)便簽紙投入“科學(xué)信箱”（如“今天同時(shí)有東風(fēng)和南風(fēng)，怎么記？”→引導(dǎo)學(xué)生記錄“主導(dǎo)風(fēng)向”，即持續(xù)時(shí)間更長(zhǎng)的風(fēng)向）；中期檢查：第4天課間抽查各組記錄表，對(duì)漏記、錯(cuò)記（如將“西南風(fēng)”寫(xiě)成“東南風(fēng)”）的小組，指導(dǎo)其補(bǔ)測(cè)或修正。1.3預(yù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)實(shí)踐中，學(xué)生的真實(shí)記錄常出現(xiàn)兩類問(wèn)題：一是“靜風(fēng)”判斷不準(zhǔn)確（將微風(fēng)誤判為靜風(fēng)），二是方位混淆（如“東北”與“北東”分不清）。針對(duì)前者，我會(huì)補(bǔ)充“風(fēng)速與風(fēng)級(jí)對(duì)應(yīng)表”（如0級(jí)風(fēng)（靜風(fēng)）風(fēng)速0-0.2m/s，1級(jí)風(fēng)0.3-1.5m/s），用吹風(fēng)機(jī)模擬不同風(fēng)速輔助理解；針對(duì)后者，通過(guò)“方位卡片游戲”強(qiáng)化記憶（如隨機(jī)舉“東北”卡片，學(xué)生快速指向校園東北方向的具體位置——圖書(shū)館）。3.3環(huán)節(jié)三：整理統(tǒng)計(jì)——從原始數(shù)據(jù)到分類匯總（1課時(shí)，課堂完成）經(jīng)過(guò)7天觀測(cè)（共5次有效觀測(cè)，因周末不觀測(cè)），每組已獲得約35條數(shù)據(jù)（假設(shè)每天1次，7天×5組=35）。課堂上，我會(huì)引導(dǎo)學(xué)生將這些“零散的點(diǎn)”轉(zhuǎn)化為“可分析的數(shù)”。3.1數(shù)據(jù)清洗重復(fù)記錄（如某組因疏忽記錄了2次4.12的15:00數(shù)據(jù)）；明顯錯(cuò)誤（如4.13天氣預(yù)報(bào)為“南風(fēng)”，但某組記錄為“北風(fēng)”，經(jīng)核實(shí)是測(cè)量員站反了風(fēng)向標(biāo)）；靜風(fēng)數(shù)據(jù)（單獨(dú)統(tǒng)計(jì)，后續(xù)在玫瑰圖中用“中心空白”或標(biāo)注說(shuō)明）。首先剔除無(wú)效數(shù)據(jù)：3.2分類統(tǒng)計(jì)發(fā)放《風(fēng)向頻率統(tǒng)計(jì)表》（見(jiàn)表2），指導(dǎo)學(xué)生統(tǒng)計(jì)各方向風(fēng)的出現(xiàn)次數(shù)及頻率（頻率=次數(shù)/總次數(shù)×100%）。這里需強(qiáng)調(diào)“總次數(shù)”為有效觀測(cè)次數(shù)（如某組漏記2天，總次數(shù)為5-2=3次）。表2風(fēng)向頻率統(tǒng)計(jì)表（示例）|風(fēng)向|東風(fēng)|南風(fēng)|西風(fēng)|北風(fēng)|東北風(fēng)|東南風(fēng)|西北風(fēng)|西南風(fēng)|靜風(fēng)||--------|------|------|------|------|--------|--------|--------|--------|------|3.2分類統(tǒng)計(jì)A|次數(shù)|2|5|1|3|0|4|2|1|1|B|頻率|10%|25%|5%|15%|0%|20%|10%|5%|5%|C注：總有效觀測(cè)次數(shù)=2+5+1+3+0+4+2+1+1=19次（示例數(shù)據(jù)）。3.3數(shù)據(jù)討論統(tǒng)計(jì)完成后，組織小組分享：“你們組的主導(dǎo)風(fēng)向是什么？（次數(shù)最多的風(fēng)向）”“靜風(fēng)主要出現(xiàn)在什么天氣？（如陰轉(zhuǎn)多云）”“有沒(méi)有某天的風(fēng)向和天氣預(yù)報(bào)不一致？為什么？（如建筑物遮擋導(dǎo)致局地風(fēng)向變化）”。通過(guò)討論，學(xué)生不僅能加深對(duì)數(shù)據(jù)的理解，還能意識(shí)到“自然現(xiàn)象的復(fù)雜性”——科學(xué)記錄既要尊重?cái)?shù)據(jù)，也要考慮環(huán)境因素。3.4環(huán)節(jié)四：繪圖實(shí)踐——從統(tǒng)計(jì)表到玫瑰圖的轉(zhuǎn)化（2課時(shí)，課堂完成）這是本節(jié)課的核心操作環(huán)節(jié)。我將繪制過(guò)程拆解為“定坐標(biāo)→標(biāo)方向→算比例→畫(huà)圖形→填顏色”五步，逐步示范。4.1第一步：定坐標(biāo)——繪制極坐標(biāo)系發(fā)放A3坐標(biāo)紙（已印好同心圓，半徑每格代表5%的頻率），指導(dǎo)學(xué)生：在x軸右端標(biāo)注“東”，左端“西”；y軸上端“北”，下端“南”；用直尺畫(huà)出水平、垂直兩條互相垂直的直線（x軸、y軸），交點(diǎn)為圓心；在四個(gè)對(duì)角線方向標(biāo)注“東北”“東南”“西北”“西南”（共八個(gè)主方向，與之前學(xué)的風(fēng)向方位一致）。4.2第二步：標(biāo)方向——確定各方位位置用彩色筆在坐標(biāo)紙上標(biāo)出八個(gè)方向的刻度線（如東北方向?yàn)閤軸與y軸夾角45的射線），確保每個(gè)方向間隔45（360÷8=45）。這一步需強(qiáng)調(diào)“方向線必須從圓心出發(fā)”，避免學(xué)生將“東南”標(biāo)在x軸與y軸之間的任意位置。4.3第三步：算比例——確定各方向半徑長(zhǎng)度根據(jù)統(tǒng)計(jì)表中的頻率，計(jì)算每個(gè)方向?qū)?yīng)的半徑格數(shù)（如示例中南風(fēng)頻率25%，若每格代表5%，則南風(fēng)半徑為25%÷5%=5格）。靜風(fēng)數(shù)據(jù)通常不繪制在玫瑰圖上，而是在圖旁標(biāo)注“靜風(fēng)頻率5%”。4.4第四步：畫(huà)圖形——繪制扇形或折線小學(xué)階段建議用“扇形填充法”：從圓心沿某方向射線量取對(duì)應(yīng)格數(shù)，標(biāo)記點(diǎn)，然后將相鄰方向的點(diǎn)用平滑曲線連接，形成閉合區(qū)域（類似花瓣形狀）。例如，南風(fēng)（5格）、東南風(fēng)（4格）、東風(fēng)（2格）的連接點(diǎn)依次為（南，5）、（東南，4）、（東，2），連接后形成一個(gè)“花瓣”。4.5第五步：填顏色——區(qū)分不同方向?yàn)樵鰪?qiáng)直觀性，可用不同顏色區(qū)分主風(fēng)向（如用紅色填充頻率＞20%的區(qū)域，黃色填充10%-20%，綠色填充＜10%）。同時(shí)，在圖旁繪制圖例，注明“紅色：高頻風(fēng)向（＞20%）”“黃色：中頻風(fēng)向（10%-20%）”等。繪圖過(guò)程中，學(xué)生最易出現(xiàn)的問(wèn)題是：方向標(biāo)注錯(cuò)誤（如將“東北”標(biāo)在x軸上方而非x軸與y軸夾角45處）；比例計(jì)算失誤（如總頻率超過(guò)100%，因未剔除靜風(fēng)數(shù)據(jù)）；圖形連接生硬（將點(diǎn)與點(diǎn)直線連接，而非平滑曲線）。針對(duì)這些問(wèn)題，我會(huì)通過(guò)實(shí)物投影展示優(yōu)秀范例與典型錯(cuò)誤，讓學(xué)生對(duì)比修正。4.5第五步：填顏色——區(qū)分不同方向3.5環(huán)節(jié)五：分析應(yīng)用——從圖表到規(guī)律的深度挖掘（1課時(shí)，課堂完成）繪制完成后，學(xué)生的玫瑰圖各有特色：有的“花瓣”集中在東南方向（說(shuō)明東南風(fēng)為主導(dǎo)），有的“花瓣”分散（說(shuō)明風(fēng)向多變），還有的中心有大塊空白（靜風(fēng)頻率高）。這一環(huán)節(jié)的重點(diǎn)是“用圖說(shuō)話”。5.1小組匯報(bào)：描述圖表特征每組派代表展示玫瑰圖，需回答：“你們的主導(dǎo)風(fēng)向是什么？頻率是多少？”“靜風(fēng)主要出現(xiàn)在哪幾天？可能和什么天氣有關(guān)？”“有沒(méi)有和其他組不同的結(jié)論？為什么？（如觀測(cè)地點(diǎn)不同：有的組在操場(chǎng)，有的在教學(xué)樓旁，因建筑物遮擋導(dǎo)致風(fēng)向差異）”。5.2關(guān)聯(lián)校園：解釋現(xiàn)實(shí)現(xiàn)象STEP1STEP2STEP3STEP4結(jié)合校園平面圖，引導(dǎo)學(xué)生用玫瑰圖解釋生活問(wèn)題：“為什么種植園的月季總是朝西北方向傾斜？”（若玫瑰圖顯示東南風(fēng)為主，說(shuō)明風(fēng)從東南吹來(lái)，月季被風(fēng)吹向西北）；“學(xué)校新安裝的太陽(yáng)能路燈，為什么電池板朝西南方向？”（若西南風(fēng)頻率低，電池板不易被強(qiáng)風(fēng)損壞）；“運(yùn)動(dòng)會(huì)200米賽跑，哪條賽道更順風(fēng)？”（若主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槟巷L(fēng)，終點(diǎn)在北側(cè)的賽道，選手從南向北跑更順風(fēng)）。5.3提出建議：用科學(xué)改善校園鼓勵(lì)學(xué)生基于玫瑰圖提出“校園優(yōu)化方案”。例如：“建議在東北側(cè)種植高大灌木，阻擋冬季的東北風(fēng)，為操場(chǎng)保暖”；“建議將垃圾桶移至西北風(fēng)頻率低的東南側(cè)，減少異味吹向教學(xué)樓”；“建議調(diào)整課間操集合點(diǎn)，避開(kāi)靜風(fēng)時(shí)易積灰的西南角”。這些建議