小学数学苏教版（2024）三年级下册（2024）“土圭之法”与二十四节气教学设计

这是一份小学数学苏教版（2024）三年级下册（2024）“土圭之法”与二十四节气教学设计，共6页。
随着2022年版《义务教育数学课程标准》的全面实施，数学教学更加注重学科融合、文化渗透与核心素养的培育。新课标强调，数学教学应贴近学生生活实际，关注中华优秀传统文化的融入，引导学生在真实情境中发现问题、提出问题、分析问题和解决问题。苏教版小学数学三年级下册“年、月、日的秘密”单元，正是在这一理念指导下，将时间单位的学习与中华传统历法文化相结合，其中《“土圭之法”与二十四节气”》一课，以中国古代天文历法智慧为背景，引导学生在了解时间度量的同时，感受中华文明的博大精深。
本节课面向的是小学三年级学生，他们已经掌握了“年、月、日”的基本概念，认识了大月、小月、平年、闰年等知识，具备一定的观察、比较和归纳能力。在此基础上，通过本课学习，学生将进一步理解时间的科学性与文化性，体会数学与自然、历史、文化的密切联系，提升数学学习的兴趣与文化认同感。
教材分析
本课内容选自苏教版小学数学三年级下册“年、月、日的秘密”单元中的拓展性主题学习——《“土圭之法”与二十四节气”》。教材以“历55：土圭之法的故事”为蓝本，介绍了中国古代通过“土圭测影”确定季节、划分二十四节气的方法。内容融合了数学、科学、历史与文化等多学科知识，属于“综合与实践”领域的跨学科主题学习活动。
教材通过图文结合的方式，展示了古人如何利用日影长度变化判断节气，进而指导农事活动。这一过程蕴含着丰富的数学思想：数据的观察、记录、比较、推理等，体现了“数据意识”“模型意识”“应用意识”等核心素养。同时，二十四节气作为世界非物质文化遗产，是中华优秀传统文化的重要组成部分，教材借此引导学生在数学学习中感受文化魅力，增强民族自豪感。
核心素养教学目标
知识与技能目标：
了解“土圭之法”的基本原理，知道古人通过测量日影长度判断节气；
认识二十四节气的名称及其与季节、农事的关系；
能结合简单图表（如日影长度变化图）进行观察与分析，初步建立“影长—节气—季节”的对应关系。
过程与方法目标：
经历“观察—记录—比较—推理”的学习过程，体验古人探索自然规律的科学方法；
在小组合作中尝试模拟“土圭测影”活动，发展动手实践与合作交流能力；
通过案例分析与情境体验，理解二十四节气在生活中的应用价值。
情感态度与价值观目标：
感受中国古代劳动人民的智慧，增强对中华优秀传统文化的认同感与自豪感；
培养尊重自然、顺应自然的生态意识，体会数学与生活的紧密联系；
激发探索自然奥秘的兴趣，树立科学探究的积极态度。
核心素养发展目标：
数据意识：能从日影变化数据中提取信息，进行简单推理；
模型意识：理解“土圭测影”是一种原始的“测量模型”；
应用意识：能将节气知识与生活实际（如农事、节日、气候）相联系；
创新意识：在模拟活动中尝试改进测量方法，提出合理建议；
文化自信：在数学学习中体会中华文明的智慧，增强文化认同。
教学重难点
教学重点：
理解“土圭之法”的基本原理，认识二十四节气与季节、农事的关系；
通过观察与分析，建立“影长变化—节气更替”的初步认知。
教学难点：
理解“日影最长为冬至，最短为夏至”的科学原理；
将抽象的节气知识与具体的生活情境建立联系，实现跨学科理解。
教学准备
教师准备：
多媒体课件（含“土圭之法”动画演示、二十四节气图、日影变化曲线图）；
简易“土圭”教具（可用直尺、小木棍、纸板制作）；
二十四节气卡片、节气与农事活动配对图；
学生小组活动记录单；
相关历史小故事（如“周公测影”）。
学生准备：
课前观察一天中不同时段的影子变化，拍照或记录；
收集与节气相关的俗语、诗句或家庭农事经验；
分组（4人一组），准备彩笔、记录纸等。
教学过程
环节一：情境导入，激发兴趣
教师活动： （出示一张日影图片）同学们，你们有没有注意过，一天中自己的影子什么时候最长？什么时候最短？为什么会有这样的变化？
学生活动： 自由发言：早晨和傍晚影子长，中午影子短；因为太阳位置不同……
教师引导： 古人也发现了这个现象。早在三千多年前，我国的先民就利用“立竿见影”的方法，发明了一种叫“土圭”的仪器，用来测量日影长度，判断季节变化。这就是——“土圭之法”。（板书课题：土圭之法与二十四节气）
设计意图： 从学生熟悉的生活现象入手，激发好奇心，自然引出古代科学方法，建立“生活—数学—文化”的联系。
环节二：探究“土圭之法”，理解测量原理
教师活动： 播放“土圭之法”动画演示：展示一根直立的“表”（竿子），在“圭”（刻度尺）上投下影子，随着季节变化，影子长度不同。
提问：你们发现什么规律？影子最长的时候是什么季节？最短呢？
学生活动： 观察动画，小组讨论，汇报交流：
冬天影子最长，夏天最短；
冬至那天影子最长，夏至那天最短；
春分、秋分影子适中。
教师小结： 古人通过长期观察，发现每年日影最长的一天是“冬至”，最短的一天是“夏至”。他们把两个冬至之间的时间定为“一年”，并进一步划分出二十四个节气，用来指导农业生产。
设计意图： 通过直观动画与问题引导，帮助学生理解“土圭之法”的科学原理，培养观察与推理能力，渗透“数据意识”与“模型意识”。
环节三：认识二十四节气，感受文化智慧
教师活动： 出示二十四节气圆盘图，介绍节气的由来与分类：
二十四节气是根据太阳在黄道上的位置划分的；
分为“节气”和“中气”，每月两个；
如“立春、雨水”在正月，“惊蛰、春分”在二月……
互动活动： “节气连连看”游戏：教师出示节气名称卡片，学生分组将节气与对应的季节、典型农事或习俗配对。
示例：
立春 → 春季 → 春耕开始
清明 → 春季 → 扫墓、踏青
芒种 → 夏季 → 麦子成熟，抢收抢种
大暑 → 夏季 → 一年中最热的时候
教师补充： 二十四节气不仅指导农事，还融入了我们的节日、饮食、养生。比如冬至吃饺子，清明踏青，秋分祭月。2016年，二十四节气被列入联合国教科文组织人类非物质文化遗产名录。
设计意图： 通过游戏化学习，增强学生参与感，将抽象节气与具体生活经验建立联系，体现“应用意识”与“文化自信”的融合。
环节四：模拟实践，体验古人智慧
教师活动： 组织学生进行“小小土圭师”模拟活动：
每组发放简易“土圭”教具（木棍+刻度纸）；
在教室灯光下模拟不同“太阳高度”，测量影长；
记录数据，填写“日影长度记录表”；
推测“这是哪个节气？”
学生活动： 分组操作，测量、记录、讨论，汇报：
“我们测的影子很长，可能是冬至。”
“影子很短，应该是夏至。”
“影子不长不短，可能是春分。”
教师引导： 虽然我们不能真实测量太阳，但通过模拟，我们体验了古人的智慧。他们没有现代仪器，却能用简单工具精准划分节气，这正是科学精神的体现。
设计意图： 通过动手实践，增强学生对“土圭之法”的具身体验，发展实践能力与合作意识，体现“做中学”的教学理念。
环节五：案例分析，深化理解
教师活动： 出示案例： 案例1： 小明家在农村，爷爷说：“芒种到了，得赶紧把水稻插完，不然就误了农时。” 案例2： 城市里的小红发现，每年“霜降”前后，公园里的枫叶就开始变红了。
提问：这两个案例说明了什么？节气对现代人还有用吗？
学生活动： 讨论交流：
节气还能指导农业生产；
节气也反映了气候规律，帮助我们安排生活；
即使在城市，节气也影响着我们的饮食和活动。
教师小结： 二十四节气不仅是古人的“农业日历”，也是我们今天了解自然、顺应时节的生活指南。它体现了人与自然和谐共生的智慧。
设计意图： 通过真实案例，引导学生将节气知识迁移到现实生活，理解其现代价值，培养“生态意识”与“社会责任感”。
环节六：跨学科融合，拓展延伸
教师活动： 引导学生思考：除了数学，我们还能从哪些学科了解“土圭之法”和节气？
科学：太阳高度、地球公转；
语文：节气诗词（如“清明时节雨纷纷”）；
美术：画节气手抄报；
劳动：在节气日参与种植、烹饪等活动。
鼓励学生课后开展“我的节气日记”项目：选择一个节气，记录当天的天气、植物变化、家庭活动等，制作成小报。
设计意图： 体现“综合与实践”课程特点，推动跨学科学习，促进知识整合与综合素养提升。
课堂小结
教师引导： 今天我们学习了《“土圭之法”与二十四节气”》，你有哪些收获？
学生活动： 自由发言：
我知道了古人用“土圭”测影子来定节气；
二十四节气是中国人智慧的结晶；
数学不仅能算数，还能帮我们理解自然和文化；
我为中华文明感到骄傲。
教师总结： “土圭之法”看似简单，却蕴含着深刻的数学与科学道理。二十四节气不仅是时间的刻度，更是文化的符号。作为新时代的小学生，我们不仅要学会数学知识，更要传承中华优秀传统文化，用数学的眼光观察世界，用科学的精神探索未来。
板书：土圭之法 → 测影定节气 → 二十四节气 → 指导农事 → 文化传承
（数学） （科学） （生活） （文化）