跨学科《百变火柴棒》（教学设计）-2026-2027学年一年级上册数学北师大版

该小学数学教学设计以“百变火柴棒”为跨学科主题，通过火柴棒拼摆与变换，引导学生掌握数字结构、10以内算式运算及图形组合规律。课堂以情境导入（如火柴棒数字魔术、故事冒险），从数字拼摆（0-9）到算式变换（移动增减火柴使等式成立）再到图形拼搭（共享边规律），形成递进式学习支架。 特色在于跨学科融合与核心素养培养，通过数字变变变（如2移动1根变3）、算式纠错（移动火柴使1+2=5成立）、图形创意拼搭（7根摆2个正方形），培养数学眼光（空间观念）、思维（推理意识）、语言（故事创编）。动手操作与小组合作提升学生观察力与创造力，为教师提供结构化跨学科教学方案，便于课堂实施。

跨学科主题式学习 一、基本信息 主题名称 百变火柴棒 所需课时 4课时 主导学科 数学 关联学科 美术、语文 二、分析规划 主题分析 “火柴棒之数字算式图形变变变”是一个富有创意和教育价值的一年级数学跨学科主题学习活动。它融合了数学、语文、美术等多个学科领域，通过让学生动手操作火柴棒，探索数字、算式和图形的变化规律，培养学生的观察力、想象力、创造力和逻辑思维能力。以下是我从三个维度进行分析。 一、数学维度 1.数字认知与运算 在这个主题活动中，学生将通过用火柴棒拼摆 0-9 数字，明确 “2、3、5 用 5 根火柴”“6、9 用 6 根火柴” 等结构特征；同时，学生还可以通过移动、增加或减少火柴棒的方式，改变数字的形状，从而探索数字与数字之间的变化规律。此外，学生还可以用火柴棒摆出简单的算式，如“1+2=3”“2-1=1”等，通过移动火柴棒使算式成立，从而锻炼学生的运算能力和逻辑推理能力。 2.图形认识与空间观念 从用 4 根火柴拼搭基础正方形、3 根火柴拼搭基础三角形入手，逐步进阶到“用 7 根火柴摆 2 个正方形”的探究任务 —— 引导学生发现“共享 1 条公共边”可减少火柴用量的关键规律，在动手操作中理解图形组合的核心逻辑，进而培养空间想象能力与几何思维。 二、语文维度 以火柴棒拼出的数字、算式和图形为素材，引导学生进行故事创作。例如，用火柴棒拼出一个数字“3”，可以让学生想象这是一只小鸭子，然后围绕小鸭子展开一个故事。学生在创作故事的过程中，锻炼了语言表达能力和想象力。同时，通过讲述故事，提高了口语表达的流畅性和自信心。 三、美术维度 火柴棒的拼搭活动为学生提供了一个发挥创意的平台。学生可以用火柴棒设计出各种独特的图形和图案，如用火柴棒拼出一个美丽的花朵、可爱的动物等。在设计过程中，学生培养了创造力和审美感知。同时，欣赏其他同学的作品，也能提高学生的审美水平。 学习目标 1、 数学学科目标 熟练掌握10以内的加减法运算，能通过实物操作或数字模型进行简单的加减法计算。能够用火柴棒拼成基础图形，再进行简单的组合和拼搭，创造出不同的图案或物体形状，培养空间想象力和创造力。 二、语文学科目标 发展学生的语言表达能力，让学生能够清晰、准确地描述数字、算式和图形的特征及相关的活动过程。激发学生的想象力，能围绕拼出的数字或图形，创编 1 句以上完整句子（如 “数字 5 像钩子，能勾住我的橡皮擦”），能完成 1 分钟以内的图形故事分享，培养学生的故事创作能力和逻辑思维能力。 三、美术学科目标 培养学生对美的感知能力，鼓励学生发挥创意，将数字和图形进行艺术化的创作，如绘制数字主题的绘画作品、设计有趣的图形图案等。 学习规划 学习内容 学习活动 学习资源 学习评价 数字变变变 1.我会用火柴棒拼数字0-9 2.数字变换游戏 3.增减1根变换数字 视频 图片 自我评价 教师评价 算式变变变1 1.增加或减少一根火柴棒，使算式成立。 2.移动一根火柴棒，使一个算式成立。 图片 自我评价 教师评价 算式变变变2 1.移动一根火柴棒，使一个算式成立。 2.移动两根火柴棒，使一个算式成立。 图片 自我评价 教师评价 图形变变变 1.基础图形拼搭探究。 2.指定图形变换挑战。 3.创意拼搭与小组展示 图片 生生互评 教师评价 学习过程 任务一 数字变变变 活动1 我会用火柴棒拼数字0-9 教师先示范如何用火柴棒拼出数字0-9，边拼边讲解要点，学生再独立尝试拼摆0-10。 活动2 数字变换游戏 教师示范把一个由火柴棒拼成的数字“2”，移动一根火柴棒，变成数字“3”“5”，学生思考为什么，并动手摆一摆其他的数字变换。 活动3 增减1根变换数字 学生观察数字“1”，增加1根火柴棒，它就变成“7”，学生思考为什么，并动手摆一摆增减1根变成成其他数字。 任务二 算式变变变1 活动1 增加或减少一根火柴棒，使一个算式成立。 引导学生观察算式特点；同桌合作摆算式，使其成立；一名学生上台示范。 活动2 移动一根火柴棒，使算式成立。 学生观察算式，同桌合作摆一摆；邀请最快的一组上台展示，并分享自己的心得；其他同学补充、交流。 任务三 算式变变变2 活动1 单根火柴变换挑战。 先计算算式左右两边结果找差值，猜想正确算式，同桌合作摆一摆验证，完成后展示交流移动方法。 活动2 两根火柴变换挑战 明确题目要求，猜想合理算式，同桌协作动手尝试调整，最终展示成果并分享变换思路。 任务四 图形变变变 活动1 基础图形拼搭探究 自主尝试用最少火柴棒拼搭正方形、三角形及多个组合图形，展示思路并总结“共享边”规律。 活动2 指定图形变换挑战 观察分析图形关键部位，按要求移动 2-3 根火柴棒完成变换任务，汇报移动方法与理由。 活动3 创意拼搭与小组展示 发挥想象拼搭个性化图形，小组互评后推选优秀作品进行全班展示与分享。 三、分课时教学设计 第一课时 教学目标： 1.通过拼摆 0-9 数字，明确各数字的火柴棒数量（如 1 用2根、7 用3根），能独立拼出 8 个以上数字。 2.掌握“移动 1 根”“增减 1 根”变数字的方法，能说出2组可变换数字（如 1→7、2→3）。 3.培养学生的观察力和动手操作能力。 教学重点：通过移动火柴棒，实现数字变换。 教学难点：归纳、总结数字变化的规律和技巧。 教学过程： 一、情境导入 教师展示一幅用火柴棒拼成的数字“1”，引发学生的好奇心。 提问：“同学们，你们看这是什么？你们能用火柴棒拼出其他的数字吗？” 教师介绍今天的游戏主题：今天我们玩“火柴棒数字变变变”。看看谁能让数字‘变身’成功。 二、闯关变变变 第一关：我会拼0-9 （1）每个数字要用几根火柴呢？”数数出来，标记上。 （2）教师示范如何用火柴棒拼出数字0-9，边拼边讲解要点。强调火柴棒之间的摆放顺序和数字的正确性。 强调：拼 0 时要把 6 根棉签摆成圆形，不能留缝隙；拼 1 时两根棉签要上下对齐。 （2）独立尝试拼摆0-10。 （3）教师巡回指导，帮助学生解决拼摆过程中的问题。 第二关：数字变换游戏 （1）教师展示一个由5根火柴棒拼成的数字“2”，提问：“如果移动其中一根火柴棒，它能变成什么新数字？” （2）独立尝试变换，同伴交流。 （3）指名学生上台摆一摆。 （4）思考：为什么数字“2”移动一根火柴棒可以变成“3”和“5”这两个数字？ 小结：2、3、5这三个数字都使用了5根小棒，根数相同才能互相变换。 （5） 同桌合作：你还能想到哪几个数字之间可以相互变化，动手摆一摆，试一试。 预设：6 和 9 都用 6 根，可互相变换。 第三关：增减1根变换数字 （1）观察数字“1”，增加1根火柴棒，它能变成哪个数字？ （2） 为什么1和7可以进行这样的变换？有什么秘诀吗？ 总结：先看数字用了几根，增加 1 根就找比它多 1 根的数字，如 1 增加 1 根变7。 （3）还有哪两个数字之间可以这样变？ 总结：原来“增减1根变数字”的秘诀是先知道哪两个数字之间“相差了1根”。 三、‌创意变换 任务：用火柴棒拼出 2 个数字，组合成“数字朋友”，如 1 和 0 组成 10，并说说：“我的数字朋友像什么。” （1）学生发挥想象力，尝试拼摆。小组内展示创意作品，互相欣赏和学习。 （2）邀请小组上台展示他们的变换作品和创意数字组合。 （3）学生简要介绍自己的作品和变换思路。 四、拓展延伸 （1）欣赏火短视频《火柴棒数字魔术》。 （2）火柴棒的变化真有趣，还有很多精彩的变化等着大家去挑战。 第二课时 教学目标： 1.能通过增加、减少或移动 1 根火柴棒，使加减算式成立。 2.培养团队合作能力，能与同桌共同解决 1 道挑战题。 3.激发对数学算式的兴趣，体验 “纠错变身” 的乐趣。 教学重点：找到算式中 “可变换的数字或运算符”，移动 1 根火柴使等式成立。 教学难点： 判断“移动数字”还是“移动运算符”，如 “1+2=5”可移动“5”的火柴变“4”，也可移动“+” 变“-”。 教学过程： 一、故事导入 同学们，火柴棒王国开展了一场数学小挑战，让我们跟随小火柴们开启一场算式冒险吧！ 二、新课讲授 第一关：首先走进了加减法宫殿，快来看看我们遇到了什么难题。 1. 添加或去掉1根火柴棒，使算式成立。 （1）引导学生先计算。 （2）同桌合作摆算式，再尝试添加或去掉火柴棒使算式成立。 （3）指名学生上台摆一摆。 预设：添加1根火柴棒把等号右边的“ ”变为“ ”，算式成立，即“8+1=9”。 2. 添加或去掉1根火柴棒，使下面的算式成立。 （1）同桌合作摆算式，再尝试添加或去掉火柴棒使算式成立。 （2）指名学生上台摆一摆。 预设：算式1中“8”去掉1根变“6”，算式成立，即“9-6=3”。 算式2中“-”增加1根变“+”，算式成立，即“5+4=9”。 第二关：同学们顺利进入第二关，快来看看小火柴们又遇到了什么困难。 1.移动其中一根火柴棒，使下面的算式成立。你来试试看吧！ （1）引导学生观察算式特点。 （2）同桌合作摆算式，再尝试移动火柴棒使算式成立。 （3）指名学生上台摆一摆。 2.移动其中一根火柴棒，使下面的算式成立。你来试试看吧！ （1）引导学生观察算式特点。 （2）同桌合作摆算式，再尝试移动火柴棒使算式成立。 （3）指名学生上台摆一摆。 三、巩固提升 第三关：移动其中一根火柴棒，使下面的算式成立。 （1） 观察算式，同桌合作摆一摆。 （2） 邀请最快的一组上台展示，并分享自己的心得。 （3） 其他同学补充、交流。 四、总结：在今天的火柴棒算式大冒险中，同学们表现英勇，成为火柴棒王国的小小勇士！在今天的闯关中你有什么收获吗？ 第三课时 教学目标： 1.通过利用火柴棒拼摆算式移动一根或者移动两根根让算式成立，培养学生的数学思维和动手能力。 2.激发学生对数学学习的兴趣，体验由火柴棒的移动而引发的算式变化的乐趣。 3.培养学生的观察力和团队合作精神。 教学重点：移动 1或2 根火柴棒变换数字或运算符号的方法，能快速找到算式中可变换的关键部分。 教学难点：面对复杂算式时，快速判断是“变换数字”还是“变换运算符”，避免盲目尝试。 教学过程： 一、故事导入 同学们，让我们继续跟随小火柴们开启算式冒险吧！ 二、新课讲授 第一关：快来看看我们遇到了什么难题。 1.移动其中1根火柴棒，使下面的算式成立。 （1） 算一算等号左边和右边分别是多少？ 预设：等号左边的计算结果为17，而等号右边为11，因此算式不成立。 （2）猜一猜，你认为正确的算式可能是什么？ （3）同桌合作摆一摆，试一试，验证自己的猜想。 （4）展示交流。 预设：把等号左边的“+”中的1根火柴棒移动到“-”上，使算式变为“14-7+4=11”，算式成立。 2.在下面的算式中分别移动其中1根火柴棒，使算式成立。 （1）同桌合作摆一摆，试一试，验证自己的猜想。 （2）展示交流。 第二关： 1.移动其中2根火柴棒，使下面的算式成立。 （1） 齐读题目要求，明确这道题要求移动两根火柴棒。 （2）猜一猜，你认为正确的算式可能是什么？ （3）同桌合作摆一摆，试一试，验证自己的猜想。 （4）展示交流。 预设： 或 2.移动其中2根火柴棒，使下面的算式成立。 （1）同桌合作摆一摆，试一试，验证自己的猜想。 （2）展示交流。 四、总结：在今天的火柴棒算式大冒险中，同学们表现英勇，成为火柴棒王国的小小勇士！在今天的闯关中你有什么收获吗？ 第四课时 教学目标： 1.能准确说出正方形、三角形的基础拼搭根数，掌握“共享边”拼搭技巧，能用最少火 柴棒拼出 2-3 个正方形或三角形，理解图形组合的优化逻辑。 2.能移动指定根数火柴棒实现图形变换，提升空间想象能力与动手实践能力。 3.培养学生的观察力和团队合作精神。 教学重点：掌握“共享边”拼搭策略，理解 “拼多个相同图形时，共享边越多，所用火柴棒越少” 的规律。 教学难点：面对复杂图形变换，如 4 个正方形变 3 个、龙虾掉头时，能快速定位需移动的关键火柴棒，避免盲目尝试，提升变换的准确性与效率。 教学过程： 一、导入新课 1.‌情境引入‌：教师展示一幅用火柴棒拼成的简单图形：正方形和三角形，引发学生的好奇心。 提问：“同学们，你们看这是什么图形？你们能用火柴棒拼出来吗？” 2.‌激发兴趣‌：教师介绍今天的游戏主题—“火柴棒图形变变变”。说明游戏目标：通过移动火柴棒，让图形发生有趣的变化。 二、火柴棒基础图形拼搭 1.提问：观察，最少用几根火柴棒可以拼出1个正方形？最少用几根火柴棒可以拼出1个三角形？ 2.在1个正方形的基础上至少添几根火柴棒可以摆2个正方形？ （1）学生尝试动手拼； （2）学生展示、全班交流。 小结：摆多个正方形时，要使火柴棒用的少，应尽可能多的共用火柴棒。至少增加3根就能多拼1个正方形。 3.在2个正方形的基础上，最少再增加几根小棒，可以摆3个正方形？ （1）学生尝试动手拼； （2）学生展示、全班交流。 4.请你尝试用最少得小棒根数摆出3个一样的三角形，最少用几根？ （1）学生尝试动手拼； （2）学生展示、全班交流。 三、图形创意变换‌ 教师提出挑战：“除了直接拼正方形和三角形，我们还能通过移动火柴棒，让图形发生变换。” 1.下图是用13根火柴棒摆成的一头牛，牛头朝右。请你移动2根火柴棒，使牛头朝左。 （1）仔细观察牛头是用几根火柴棒拼成的？ （2）学生尝试移动。 （3）汇报交流。 预设：图中的牛头刚好由2根火柴棒拼成，因此只需要将这2根火柴棒从右边移到左边即可，其他位置小棒不动。如： 2.如图是用12 根小棒组成的4 个同样大小的正方形，请你移动3 根小棒，使原图形变成3 个同样大小的正方形。 想一想，应怎样移? （1） 学生独立尝试。 （2） 汇报交流。 3.如下图所示，用火柴棒摆成头朝上的龙虾，移动三根火柴，使它头朝下。 （1）学生独立尝试。 （2）汇报交流。 4.下面是一条用火柴棒摆成的鱼，头向左，尾向右，请你移动2 根火柴棒，使鱼头向上，尾向下。 （1）学生独立尝试。 （2）汇报交流。 5.学生发挥想象力，尝试拼摆各种创意图形。 小组内展示创意作品，互相欣赏和学习。 四、展示与评价 1.‌组织展示‌：邀请各小组上台展示他们的变换作品和创意图形。 （1）学生简要介绍自己的作品和变换思路。 （2）其他学生认真观看并给予掌声鼓励。 2.教师总结和评价。 学科网（北京）股份有限公司 $