正负数（教学设计）-2025-2026学年北师大版四年级数学上册

2026年祁阳市优质教学资源评选活动 四年级上册第七单元《正负数》教学设计 课程基本信息 主备人 杨友情 课型 新授课 学科 数学 年级 四年级 学段 小学 版本章节 北师大版四年级上册第七单元 教学目标 数感与符号意识：借助数轴和具体情境，认识正负数，能正确地读、写正数和负数；知道0既不是正数也不是负数，理解0是正数和负数的分界，发展数感和符号意识。 几何直观与推理意识：通过在数轴上表示减法算式（如8-9），经历“数形结合”的探究过程，理解负数的产生；能运用正负数表示生活中具有相反意义的量，培养几何直观和推理意识。 应用意识与文化自信：结合生活实例，初步学会用正负数表示日常生活中的实际问题，感受数学与生活的密切联系；了解中国古代负数使用的历史，在与AI智能体互动中激发探究兴趣，增强文化自信与科学精神。 教学重难点 重点：理解正负数的意义，能正确地读、写正负数；能用正负数表示生活中具有相反意义的量。 难点：理解0作为正负数分界点的内涵，体会负数的相对性。 学情分析 学生在上一节课《温度》中已经了解了可以用“+”“-”表示零上温度和零下温度，也知道0℃既不属于零上也不属于零下，但没有正式引入正负数的概念。本课需以学生熟悉的生活实例为素材，从中抽象概括正负数的意义。学生对0的认知原有“表示没有”，本课需将其扩展为“分界、基准”，这是学习难点。四年级学生以形象思维为主，需借助数轴、示意图等直观工具帮助理解。 教学准备 教师：多媒体课件、数轴动态演示工具、某人工智能软件（豆包/文心一言等）、国家中小学智慧教育平台资源、学生作品投屏设备。 学生：学习单、彩笔、作图工具。 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 一、启思导入（求理）——数形结合，引入负数 （6分钟） 1.温故孕新：出示数轴，让学生用数表示上面的点（0,1,2,3…）。 2.问题引理：动态演示数轴上表示“8-3”“8-7”，提问：“你能在数轴上表示8-9吗？” 3. 引导学生尝试，发现不够减，引发认知冲突：0的左边应该怎么表示？ 4. 提问：“0左边第一格为什么标-1？”引导学生说出：0右边是正数，左边是负数，第一个格就是-1。 5. 根据学生回答向左延长数轴，标出-2、-3…，揭示课题：正负数。 1. 观察数轴，回忆整数大小与位置关系。 2. 跟随演示，理解减法在数轴上的表示（向左移动）。 3. 尝试表示8-9，发现需要走到0的左边，产生困惑。 4. 讨论并回答：0的左边一格表示-1，第二格-2… 5. 明确：0左边的数是负数。 从学生熟悉的数轴和减法运算入手，通过“8-9”无法在已有数轴上表示的冲突，自然引出负数的需求，体现“数形结合”思想，激发探究欲望。 二、探究新知（达理）——认识正负数，理解0的分界意义 （14分钟） 1.自主探理： （1）借助数轴，介绍正负数：右边1,2,3…是正数，左边-1,-2,-3…是负数。正数可带“+”号（通常省略），负数必须带“-”号。 （2）示范读写：－5读作负五，＋5读作正五。 （3）追问：数轴上还能标出-4.7、吗？引导学生理解负数也有小数和分数。 2.合作辨理： （1）【AI技能点】打开AI智能体，与“数学家吉拉尔”（提出正负号的人）现场连线，让AI以第一人称介绍正负号的来历。 （2）组织小组讨论：0在数轴上是什么？它表示起点吗？ 3.溯源明理： 引导学生总结：0是正数和负数的分界点，0既不是正数也不是负数。 1. 观察数轴，说出正负数范围；尝试读写正负数。 2. 理解负数也有小数和分数。 3. 聆听AI智能体（吉拉尔）介绍正负号历史，感受数学文化。 4. 小组讨论0的意义，代表发言：0是分界，左边负数右边正数。 5. 记录结论：0既不是正数也不是负数。 借助数轴直观认识正负数，明确读写规则。AI智能体连线以“数学家亲述”形式呈现正负号历史，比教师讲述更有趣、更生动，增强文化认同。通过讨论0的意义，突破“0作为分界”的难点。 三、巩固深化（得理）——联系生活，体会相反意义的量 （12分钟） 1.归纳得理： 展示生活实例： - 温度：零上20℃记作+20℃，零下10℃记作-10℃。 - 收入与支出：收入500元记作+500元，支出300元记作-300元。 - 海拔：海平面以上记为正，以下为负。 引导学生总结：正负数可以表示具有相反意义的量。 2.创意表达： 布置任务：选择生活中一个正负数的例子，用简单的示意图表示自己的理解。 巡视指导，收集典型作品，用手机投屏展示学生作品（可展示提供的学生画示意图作品中的优秀范例）。 3.基础应用： 出示“比一比”：-3℃与-18℃哪个温度低？引导学生借助数轴判断。 1. 观察实例，理解正负数表示相反意义的量。 2. 自主选择例子（如电梯楼层、成绩升降等），画示意图并写一写。 3. 互相欣赏投屏作品，分享创作思路。 4. 在数轴上比较两个负数的大小，发现：-18℃更低（更靠左）。 从具体实例中抽象出“相反意义的量”，培养概括能力和模型意识。画示意图活动让抽象的负数可视化，学生作品投屏分享增强成就感。负数大小的比较为后续学习做铺垫。 四、拓展延伸（通理）——跨学科融合，AI编曲伴唱 （8分钟） 1.迁移通理： 播放负数发展史视频（双师课堂，借助国家中小学智慧教育平台资源），介绍中国古代《九章算术》中就有正负数的记载，比国外早数百年。 2.AI融合创作： （1）布置创意任务：写一首关于负数的小诗（跨学科，语文与数学融合）。 （2）【AI技能点】将学生现场创作或课前准备的小诗，输入AI音乐生成工具（如豆包、Suno等），现场编曲并播放AI演唱版。 3.反思升华： 提问：“这节课你有哪些收获？负数在生活中还有什么应用？” 4.课后实践：制作一份有关正负数的数学小报。 1. 观看视频，了解中国古代数学成就，增强民族自豪感。 2. 分享自己写的小诗（如“负数是个小精灵，跑到零的左边去…”）。 3. 聆听AI编曲演唱，感受数学与音乐的融合，激发兴趣。 4. 畅谈收获：认识了负数、0是分界、相反意义的量等。 5. 领取课后实践任务。 数学文化渗透增强文化自信。AI编曲伴唱将数学与音乐、语文跨学科融合，创新教学形式，极大激发学生兴趣，深化对负数的情感体验。课后实践小报培养综合处理信息和创新意识。 板书设计/课堂小结 正负数 负数 < 0 < 正数 表示相反意义的量 例子： 收入+500元 支出-300元 零上+20℃ 零下-10℃ 海平面以上+ 以下- 0 既不是正数，也不是负数（分界点） 教学反思 一、轻量化AI赋能的核心设计 本课在三个关键环节融入了AI技术： AI智能体（数学家吉拉尔）连线：介绍正负号的来历，将数学史以“第一人称对话”形式呈现，比教师直接讲述更生动，学生参与度高。 AI编曲伴唱：学生写诗→AI生成音乐，实现数学、语文、音乐三科融合，极大激发创造力和兴趣，成为本课亮点。 双师课堂资源：借助国家中小学智慧教育平台视频，展示负数发展史，弥补教师个人讲解的局限。 所有AI应用均基于免费App（豆包、文心一言等）或平台资源，农村教师只需一部能上网的手机即可实现，可操作性强。 二、可操作性保证 AI智能体对话：提前在AI应用中设置好提示词（如“请你扮演数学家吉拉尔，用儿童能懂的话介绍正负号的来历”），课堂直接播放语音。 AI编曲：学生小诗可课前准备或现场创作，教师提前测试好音乐生成工具，课堂输入文字即可生成简短歌曲。 若网络不稳定，可提前录制AI语音、生成音乐片段作为备用素材。 三、教学效果预估 数轴上“8-9”的冲突导入有效激发了学生对负数的好奇心。 AI智能体互动让数学史学习不再枯燥，学生对正负号记忆深刻。 画示意图和写诗活动让不同层次的学生都能参与，作品投屏分享增强了自信心。 AI编曲环节将课堂气氛推向高潮，学生课后主动询问负数的更多知识。 四、改进建议 画示意图环节可提供更多生活实例素材（如微信账单、楼层按钮等），帮助思维困难的学生打开思路。 写诗编曲可作为小组合作任务，每组创作一首，增强团队协作能力 可延伸课后：让学生回家用AI工具自己尝试为负数小诗配乐，实现家校共育。 —- 1 -— 学科网（北京）股份有限公司 $