《神奇的计算工具》（教学设计）2026-2027学年四年级上册数学北师大版

该小学数学教学设计聚焦计算工具发展史与计算器使用，通过“245×789”大数计算导入引发认知冲突，串联算筹、算盘到“神威・太湖之光”超算的演变，搭建“历史认知-工具操作”学习支架，衔接学生笔算基础与计算器实操需求。 特色在于融合数学文化与实操探究，“神威・太湖之光”案例增强民族自豪感，培养数学眼光的创新意识。数字规律游戏引导探究乘积最大化规律，发展数学思维的推理能力。生活待机耗电计算强化数学语言的应用意识，为教师提供分层练习与清晰步骤，助学生养成合理选择计算工具的习惯。

教 学 设 计 课题 神奇的计算工具 教材分析 本课是第三单元乘法最后一课，属于数学文化与工具实操综合课。教材分为两大板块：第一板块梳理计算工具发展史，从我国古代算筹、算盘，到国外机械式计算机、第一代电子计算机，再到国产 “神威・太湖之光” 超算，融合数学历史与爱国主义教育；第二板块聚焦计算器实操，讲解计算器按键功能、正确输入计算的方法，渗透 “先估算、再用计算器验算” 的计算习惯。 教材编排逻辑：计算工具发展史科普→计算器结构与使用方法探究→实操计算练习→趣味数字规律游戏→生活实际应用题。本节课既教会学生使用计算器，又让学生体会计算工具的演变是人类智慧进步的体现，区分口算、笔算、计算器的适用场景，为大数运算、复杂混合运算提供工具支撑，同时培养合理选择计算工具的数学思维。 学情分析 1.已有基础：四年级学生日常生活中见过计算器，能简单按压数字键，但不熟悉清除键、运算键功能；熟练掌握加减乘除笔算、简单估算，能独立完成基础四则运算。 2.认知难点： ① 分不清计算器清除键功能，输错数字不知道修正方法； ② 盲目依赖计算器，简单口算题也使用计算器，不会合理选择计算工具； ③ 数字规律游戏中难以总结乘积最大化的数字搭配规律； ④ 大数混合运算输入计算器时，容易漏输数字、错输运算符号。 学习特点：学生对实物计算器、古代计算工具、超级计算机充满好奇心，动手操作欲望强，适合以自主操作、小组合作探究为主，在实操中总结使用规则。 教学目标 1. 知识与技能 （1）了解计算工具发展历程：算筹、算盘、机械式计算机、电子计算机、超级计算机； （2）认识计算器常用按键（数字键、运算符号键、清除键、等号键），掌握正确的计算输入方法； （3）能使用计算器完成多位数混合运算，会用估算检验计算器计算结果对错。 2. 过程与方法 经历 “工具发展史自主阅读→计算器自主摸索操作→小组实操计算→趣味规律探究→生活问题解决” 全过程，学会根据算式难度合理选择口算、笔算、计算器三种计算方式，归纳计算器使用规范。 3. 情感态度与价值观 感受我国古代算筹、算盘的数学成就，了解国产超级计算机的顶尖算力，增强民族自豪感；养成估算预判、规范操作、不盲目依赖工具的理性计算习惯，体会数学工具服务生活的价值。 教学 重难点 重点：认识计算器按键功能，掌握计算器正确操作步骤，能熟练用计算器计算大数四则混合运算。 难点：1. 合理区分什么时候用口算、笔算、计算器；2. 探究数字组合乘积最大的规律；3. 输错数字后使用清除键修正操作。 教学过程 （一）情境激趣，导入新课（5 分钟） 师：同学们上课！ 生：老师好！ 师：请坐。同学们，老师这里有一道计算题，大家快速看屏幕：245×789，谁能立刻口算得出答案？ （学生沉默，纷纷摇头） 生 1：数字太大了，口算算不出来，笔算也要算很久。 师：说得没错，像这种多位数复杂乘法，笔算耗时还容易出错，古时候的人遇到大数计算，也有专门的工具，现在我们有更方便的帮手 —— 计算器。从古至今，人类发明了各种各样神奇的计算工具，今天我们就一起学习《神奇的计算工具》，板书课题。 师：看到课题，你们有什么想提问的？ 生 1：最早的计算工具是什么？ 生 2：计算器怎么正确使用？ 生 3：有没有比计算器计算更快的机器？ 师：大家的问题都很有价值，这节课我们就逐一解开这些疑问。 （二）自主阅读，梳理计算工具发展史（7 分钟） 师：请大家翻开课本 49 页，先自主阅读上方计算工具发展板块，读完后同桌互相说一说：书中介绍了哪几种计算工具，分别诞生在什么时间、有什么特点，限时 3 分钟。 （学生自主阅读、同桌交流，教师巡视指导） 师：时间到，我们按时间顺序，请同学分享计算工具的演变，从最古老的开始说。 生 1：两千五百年前，我们中国古人用算筹计算。 师：非常棒，算筹是我国独有的早期计算工具，是古代劳动人民的智慧结晶。下一个？ 生 2：七百多年前，算盘被广泛使用，还传到国外，能加快计算速度。 师：算盘直到今天还有人使用，是非常经典的计算工具。国外的工具谁来说？ 生 3：1671 年莱布尼茨发明了能做加减乘除的机械式计算机。 师：这是最早的机械计算设备。电子计算机呢？ 生 4：1946 年世界第一台通用电子计算机诞生，每秒只能运算 5000 多次。 师：大家对比一下最后一张图片，2016 年我国的 “神威・太湖之光” 超级计算机，每秒运算 125436 万亿次！大家感受一下差距。 师：看完发展史，谁有什么感受？ 生 1：我们国家古代的算筹、算盘特别厉害，现代超级计算机也世界领先，我很骄傲。 生 2：计算工具越来越先进，计算速度越来越快。 师小结知识点：计算工具发展脉络：算筹（中国古代）→算盘→机械式计算机→第一代电子计算机→国产超级计算机；工具演变的核心是提升计算速度，简化大数运算。 （三）动手探究，学习计算器使用方法（20 分钟） 活动 1：认识计算器基础按键 师：现在请每位同学拿出桌上的计算器，仔细观察计算器面板，找一找面板上有哪几类按键，小组内互相介绍。 生小组观察讨论后举手分享： 生 1：有 0-9 的数字键，用来输入数字。 生 2：有 +、-、×、÷ 运算符号键，还有等号 =，算出结果。 生 3：还有清除键，输错数字可以删掉。 师课件放大计算器，分类板书按键名称： 1.数字键：0、1、2……9，输入参与计算的数字 2.运算符号键：+、-、×、÷，选择计算类型 3.等号键 =：按下显示最终计算结果 4.清除键 CE/AC：CE 只清除当前输错数字，AC 全部清零重置计算器 师：我们举例子区分两个清除键，比如我们要算 25×4，不小心输成 26，该怎么办？ 生：按 CE 清除 6，重新输入 5，不用全部清空，更方便。 师：如果想重新算另一道题，就按 AC 键，屏幕数字全部归零。 活动 2：实操演示基础计算，完整师生对话 师：课本举了例子 25×4，谁上台演示完整操作步骤，边按边讲解？ （一名学生上台，手持计算器演示） 生上台：第一步先按数字 2、5，屏幕显示 25；第二步按乘号 ×；第三步按数字 4；最后按等号 =，屏幕出现 100，就是答案。 师：步骤完整清晰，全班跟着他的步骤，在自己计算器上算一遍 25×4。 （全体学生动手操作） 师：我们再试两道题，同桌合作：第一道 245×789，第二道 21÷7。先估算，再用计算器计算。 生 1（第一组分享）：245 接近 250，789 接近 800，估算结果大约 200000，我用计算器算出 245×789=193305，和估算范围差不多，答案合理。 生 2：21÷7 这道题我口算直接得 3，根本不用计算器，简单口算题直接口算更快。 师重点提炼方法：合理选择计算工具 1.数字小、简单算式（表内乘除、百以内加减）：口算最快； 2.中等位数混合运算：笔算规范计算； 3.多位数、超大数复杂乘除混合运算：用计算器计算，计算前先估算，方便检验对错。 活动 3：神奇数字规律游戏（教材循环计算题） 师：接下来我们玩计算器数字游戏，请看屏幕计算流程：任意选一个自然数，依次 ×878→-765→×2→+2000→-470→÷1756，最后结果会回到最开始选的自然数。大家两人一组，一人选数字，一人用计算器操作验证。 （学生分组操作，自主验证规律） 生 1：我选数字 5，一步步算完最后结果还是 5，太神奇了！ 生 2：我选 10，算完结果也是 10，不管选几都会还原。 师：这个算式经过乘除加减抵消，最后会还原初始数字，计算器能快速验证复杂规律，节省计算时间。 活动 4：分层实操练习，规范计算器运算 课件出示练一练第 1 题混合运算：756+685-298、416000÷128、438×36-1734 师：先独立估算每道题结果范围，再用计算器分步计算，写完小组互相核对答案，说一说输入的时候要注意什么。 生 1：416000 数字很长，输入的时候不能少打 0，少一个 0 结果就完全错了。 生 2：有减法和乘法混合的算式，直接按顺序输入就行，计算器会自动运算。 师操作方法总结：使用计算器计算混合运算，按算式从左到右完整输入数字和符号，最后按等号；输入前估算，输错数字用 CE 键局部清除，全部重算用 AC 键清零。 活动 5：数字对战拓展游戏（1、2、3、4、5 组数求最大积） 师：我们来小组竞赛，用 1、2、3、4、5 五个数字，组成一个两位数、一个三位数，两个数字全部用完，算出乘积，积更大的小组获胜，先用估算预判，再用计算器算出准确积。 （小组合作组数、计算，5 分钟后展示） 小组 1：我们组组出 531×42=22302 小组 2：我们组 521×43=22403 小组 3：我们 431×52=22412 师：大家对比各组数字，谁能总结乘积最大的组数秘诀？ 生总结：大数放在两个数的最高位，剩下的数字大小交错搭配，高位数字越大，整体乘积越大。 师提炼规律：要让三位数 × 两位数乘积最大，把最大两个数字分别放在百位、十位，剩余数字按大小交叉分配。 （四）联系生活，解决实际应用题（8 分钟） 课件出示教材生活情境题：一台待机电视机一年耗电 4 千瓦时，全国约 490000000 个家庭，每家 1 台电视。 问题 1：全国一年浪费多少电？ 问题 2：浪费的电量可供多少家庭用一年（每户每年用电 100 千瓦时） 师：先独立列式，再用计算器计算，同桌互相讲解算式含义。 生 1 第一问列式：490000000×4，计算器算出结果 1960000000 千瓦时。 生 2 第二问列式：1960000000÷100=19600000 户。 师：通过这道题我们发现，电器待机浪费的电量十分惊人，大家回家要提醒家人不用电器拔掉插头，把数学知识用到生活里，养成节约用电的好习惯。 （五）课堂整体知识点梳理（3 分钟） 师：这节课我们学习了神奇的计算工具，谁完整梳理本节课所有知识点？ 生 1：计算工具从古到今有算筹、算盘、机械计算机、电子计算机、超算，我国古代和现代计算工具都很厉害。 生 2：计算器有数字键、运算键、清除键，CE 改单个数字，AC 全部清零，大数计算可以用计算器，简单口算不用。 生 3：用计算器之前要估算，防止输错数字，复杂混合运算按顺序输入数字符号即可。 师完整总结提炼： 1.工具发展史：中国算筹、算盘是古代伟大发明，国产超算算力全球顶尖； 2.计算器操作三步法：①看清算式估算范围 ②依次输入数字、运算符号 ③按等号出结果，输错按需使用清除键； 3.工具选择原则：简单口算不依赖计算器，复杂大数运算借助计算器； 4.数学应用：计算器可以验证数字规律、解决生活大数应用题。 （六）分层作业布置（2 分钟） 1.基础必做：教材 50 页全部练习题，计算前书写估算结果，再用计算器验算； 2.实践作业：回家找到家里的计算器，给家长演示 3 道多位数计算题，讲解清除键的使用方法； 3.拓展选做：用 0、2、4、6、8 五个数字，组一个三位数和两位数，用计算器算出最大乘积，记录组数规律。 板书 设计 神奇的计算工具 一、计算工具发展史 算筹（中国 2500 年前）→算盘→机械式计算机→电子计算机→神威・太湖之光（国产超算） 二、计算器按键 数字键 运算键 +、-、×、÷ = 等号键 清除键：CE（局部清除） AC（全部清零） 操作步骤：估算→输数字→输符号→按 = 出结果 三、工具选择技巧 简单算式→口算 中等算式→笔算 大数复杂算式→计算器 四、组数规律：大数放高位，交叉搭配，乘积更大 生活启示：减少电器待机，节约用电 学科网（北京）股份有限公司 $