【名師檔案】
張齊華,男,江蘇海門(mén)人,1997年參加工作,2004年調(diào)入南京市北京東路小學(xué)工作,現(xiàn)任副校長(zhǎng),小學(xué)高級(jí)教師,南京市學(xué)科帶頭人。一直致力于數(shù)學(xué)課堂文化的探索與實(shí)踐,曾代表江蘇省參加全國(guó)小學(xué)數(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè)委員會(huì)第七屆教學(xué)觀摩大賽榮獲一等獎(jiǎng)?!度嗣窠逃贰ⅰ缎W(xué)教學(xué)》先后對(duì)其在數(shù)學(xué)文化領(lǐng)域的探索給予專(zhuān)題報(bào)道,2007年《中國(guó)教育報(bào)》專(zhuān)題報(bào)道了其數(shù)學(xué)課堂系列教學(xué)藝術(shù)。參與數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)蘇教版小學(xué)數(shù)學(xué)教材的編寫(xiě),100多篇教育教學(xué)論文在省級(jí)以上刊物發(fā)表,《張齊華與小學(xué)數(shù)學(xué)文化》由北京師范大學(xué)出版社正式出版。
教學(xué)時(shí)間:2011年11月
教學(xué)地點(diǎn):南京市北京東路小學(xué)
教學(xué)年級(jí):五年級(jí)
【教學(xué)目標(biāo)】
1.在具體情境中,體會(huì)“用數(shù)對(duì)確定位置”規(guī)則的合理性,會(huì)根據(jù)相應(yīng)規(guī)則,用數(shù)對(duì)確定平面內(nèi)物體或點(diǎn)的位置。
2.感受數(shù)學(xué)思維、數(shù)學(xué)方法的嚴(yán)謹(jǐn)與美。
【教學(xué)過(guò)程】
一、激疑,引發(fā)思維碰撞
師:今天這節(jié)課,我們一起來(lái)研究一個(gè)既陌生、又熟悉的問(wèn)題——用數(shù)對(duì)確定位置(板書(shū)課題)。為什么說(shuō)這個(gè)問(wèn)題既陌生,又熟悉?
生:要說(shuō)熟悉,是因?yàn)槲覀兌昙?jí)的時(shí)候好像學(xué)過(guò)確定位置的。但那時(shí)候好像不是用數(shù)對(duì),而是第幾排、第幾個(gè)之類(lèi)的。所以,數(shù)對(duì)對(duì)我們來(lái)說(shuō)又很陌生。
師:為了讓大家對(duì)這一問(wèn)題有更深入的理解,今天,我給大家?guī)?lái)了一位神秘的嘉賓。(出示下圖)猜猜看,會(huì)是誰(shuí)呢?
生:我猜是你孩子?
師:心有靈犀一點(diǎn)通!這么多孩子,哪一個(gè)才是張老師家的呢?是我來(lái)揭示謎底,還是大家先考驗(yàn)一下自己的眼力,大膽地猜一猜?
生:猜一猜!
生:我覺(jué)得應(yīng)該是第2組第2個(gè),因?yàn)樗钠つw也有點(diǎn)黑。(生笑)
師:你很善于觀察,而且對(duì)遺傳學(xué)還有一定的研究。(生大笑)
生:我覺(jué)得可能是第4組第1個(gè),因?yàn)槲矣X(jué)得張老師的愛(ài)人一定很漂亮,所以孩子也應(yīng)該很漂亮。(生大笑)
師:謝謝你的祝福!哈哈,既有大膽猜測(cè),也有合情推理,了不起!
生:我覺(jué)得有可能是第3排第5個(gè)。
生:不可能!張老師那么瘦,兒子怎么可能那么胖??。ㄉΓ?/p>
生:老師,你能告訴我你家的是兒子還是女兒???
師:這個(gè)問(wèn)題暫時(shí)保密。
生:那你能告訴我,他(她)穿什么衣服???
師:嘿,那你還不如直接問(wèn)我,他(她)在第幾排,第幾個(gè)得了。(生笑)怎么啦,遇到什么困難了?
生:光這樣猜,很難猜中。你總得給我們提供點(diǎn)線索吧。
師:要線索是吧?沒(méi)問(wèn)題!張老師歷來(lái)都是個(gè)慷慨的人。要么不給,要給就絕對(duì)給到位。要說(shuō)張老師的孩子在哪兒?很簡(jiǎn)單。如果這時(shí)候,有一個(gè)數(shù)學(xué)家就在我們課堂上,他除了用“第幾排第幾個(gè)”的方式告訴大家以外,還會(huì)選擇這樣一種更簡(jiǎn)潔的方法,來(lái)確定張老師孩子的位置。想知道嗎?
生:想!
師:那我就真寫(xiě)了。不過(guò),寫(xiě)完以后,我得看看誰(shuí)第一個(gè)找到張老師的孩子在哪里。
(教師板書(shū):(4,2)。片刻安靜后,有人匆匆舉手,也有人私下里意見(jiàn)不和、爭(zhēng)論不休)
師:怎么啦?有什么問(wèn)題嗎?我給出的,可是數(shù)學(xué)上最標(biāo)準(zhǔn)的答案了。
生:有問(wèn)題!我們組的答案不統(tǒng)一。
師:是嗎?說(shuō)來(lái)聽(tīng)聽(tīng)!
生:我和同桌覺(jué)得是那個(gè)女孩(第4組第2個(gè)),因?yàn)槲覀冇X(jué)得,這里的4應(yīng)該是第4組,2應(yīng)該是第2個(gè),而這個(gè)女孩正好滿(mǎn)足條件。所以我們覺(jué)得她就是你女兒。可是,他們倆不同意,他們認(rèn)為應(yīng)該是那個(gè)男孩(第2組第2個(gè))。
師:你聽(tīng)過(guò)他們倆的想法嗎?
生:聽(tīng)過(guò),他們說(shuō),這個(gè)男孩也在第4組第2個(gè)。不過(guò),他們是從右往左數(shù)的。
師:噢,原來(lái)是方向上出現(xiàn)了分歧。還有哪些同學(xué)也找到了這兩個(gè)答案的,舉手示意一下。(80%左右的學(xué)生舉手示意)只有這兩種觀點(diǎn)嗎?
生:我覺(jué)得還可能是后面那個(gè)女孩(手指第4組第4個(gè))。
師:猜一猜,他又是怎么理解這里的(4,2)的?
生:我想,他可能覺(jué)得這里的4表示第4組,1-2-3-4,2表示的是第2橫排,只不過(guò)他可能是從后往前數(shù)的。
師:(面對(duì)前一位發(fā)言者)你是這樣理解的嗎?
生:是的。
師:還有不同的理解?
生:還可能是第2組的那個(gè)女孩。因?yàn)槿绻覀儚挠彝髷?shù),她正好在第4組;如果我們?cè)購(gòu)暮笸皵?shù),她又正好在第2排。
師:看來(lái)也能自圓其說(shuō)哦。現(xiàn)在,一共有四種不同的答案了。還有別的嗎?
生:沒(méi)有了。
(綜合上述發(fā)言,教師呈現(xiàn)如下畫(huà)面)
二、對(duì)話,建構(gòu)“數(shù)對(duì)”規(guī)則
師:奇怪!我給出的是數(shù)學(xué)上最標(biāo)準(zhǔn)的答案,可同學(xué)們卻給我找到了四個(gè)不同的答案。難不成張老師會(huì)有四個(gè)孩子?(生笑)
生:不可能!
師:那么,之所以出現(xiàn)這樣的問(wèn)題,你們覺(jué)得是自己沒(méi)有想清楚,還是張老師沒(méi)有說(shuō)清楚?
生(異口同聲):張老師沒(méi)有說(shuō)清楚!
師:哈哈!你們倒好,遇到問(wèn)題,不先從自己身上找原因,責(zé)任全推我身上來(lái)了。
生:的確是你沒(méi)有說(shuō)清楚?。?/p>
師:那好,如果真覺(jué)得是我沒(méi)有說(shuō)清楚,那你們說(shuō)說(shuō),是我哪兒沒(méi)有說(shuō)清楚?組內(nèi)商量一下,并給出你們的見(jiàn)解。
學(xué)生組內(nèi)商量,質(zhì)疑老師表達(dá)的漏洞。
生:我們組一致覺(jué)得,老師你光說(shuō)(4,2)是不夠的……
師:糾正一下,是數(shù)學(xué)家說(shuō)的。
生:哦,我們組一致覺(jué)得,數(shù)學(xué)家光說(shuō)(4,2)是不夠的,也是不準(zhǔn)確的(生笑)。因?yàn)樗麄儧](méi)有說(shuō)清楚,這兩個(gè)數(shù)到底哪一個(gè)是橫排,哪一個(gè)是豎排。
師:膽子不小,不光要質(zhì)疑我,還質(zhì)疑起數(shù)學(xué)家來(lái)了。(生笑)還有哪個(gè)組有補(bǔ)充?
生:我們覺(jué)得,數(shù)學(xué)家還需要說(shuō)清楚,橫排究竟該從前往后數(shù),還是從后往前數(shù),豎排究竟要從左往右數(shù),還是從右往左數(shù)。如果方向不確定,答案還是沒(méi)法確定的。
師:現(xiàn)在看來(lái),光有這兩個(gè)數(shù)組成的數(shù)對(duì)是不夠的,我們還得弄清兩個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題,一個(gè)是順序(板書(shū):順序),也就是哪個(gè)數(shù)是橫排,哪個(gè)數(shù)是豎排;另一個(gè)是方向(板書(shū):方向),橫排或豎排究竟從哪兒數(shù)起。對(duì)嗎?
生:對(duì)!
師:不過(guò)很遺憾,這兩個(gè)問(wèn)題,我都不想直接告訴你們。不過(guò),我可以透露一下,我孩子最要好的朋友小鄧,他所在的位置如果也用這樣的數(shù)對(duì)來(lái)表示的話,應(yīng)該是(2,1)……
(稍作觀察后,很快便有學(xué)生按捺不住自己的發(fā)現(xiàn),開(kāi)始舉手)
師:別著急,把你的發(fā)現(xiàn)先在組內(nèi)說(shuō)一說(shuō)。
(學(xué)生組內(nèi)交流,隨后全班反饋)
生:張老師,我們發(fā)現(xiàn)你女兒了,她在那兒(手指第4列第2個(gè))。
師:都同意他們組的發(fā)現(xiàn)嗎?
生:同意!
師:能說(shuō)說(shuō)都是怎么發(fā)現(xiàn)的嗎?
生:你們看,小鄧的數(shù)對(duì)是(2,1),而他正好在第2豎排、第1橫排。所以我們發(fā)現(xiàn),數(shù)對(duì)前一個(gè)數(shù)表示的是第幾豎排,后一個(gè)數(shù)表示的是第幾橫排。而你孩子的數(shù)對(duì)是(4,2),說(shuō)明她在從左往右第4豎排,從前往后第2橫排,所以她就是你女兒!
師:同意他的觀點(diǎn)嗎?
生:同意!不過(guò),我還有補(bǔ)充。數(shù)豎排的話應(yīng)該從左往右,數(shù)橫排的話應(yīng)該從前往后。
生:我也有補(bǔ)充。橫排還可以叫行,豎排可以叫列。
師:你是怎么知道的?
生:我是聽(tīng)我爸講的。
生:我是剛剛從書(shū)上看來(lái)的。
師:呵呵,動(dòng)作還蠻快的嘛。的確,數(shù)學(xué)上,豎排也叫列,橫排也叫行。現(xiàn)在,你能用行和列來(lái)說(shuō)說(shuō)數(shù)對(duì)中的這兩個(gè)數(shù),分別表示什么意義嗎?
生:前一個(gè)數(shù)表示列,后一個(gè)數(shù)表示行。
生:確定第幾列應(yīng)該從左往右,確定第幾行應(yīng)該從前往后。
師:現(xiàn)在,你能帶領(lǐng)大家按照這一規(guī)則,具體數(shù)一數(shù)、說(shuō)一說(shuō),為什么(4,2)確定的這個(gè)人,就是張老師的女兒?
生:4表示第4列,我們可以從左數(shù)起,第1列、第2列、第3列、第4列。2表示第2行,我們可以從下數(shù)起,第1行、第2行。所以,(4,2)就是你女兒。
師:假如,我只給你列數(shù),你能確定她的位置嗎?只給行數(shù)呢?
生:不行。只給列數(shù),我只能確定他(她)在第幾列,但至于是哪一個(gè),就沒(méi)法確定了。只給行數(shù)也一樣,也只能確定他(她)在哪一行,至于是這一行中的哪一個(gè),同樣沒(méi)法確定。
生:我還有一個(gè)發(fā)現(xiàn)。就好比說(shuō),列數(shù)是一條豎線,行數(shù)是一條橫線,一豎一橫正好相交,而交叉點(diǎn)就是需要確定的那個(gè)位置。
師:多形象的描述!這倒讓我想起了……
生:步槍上的瞄準(zhǔn)器。
師:如果瞄準(zhǔn)器上不是十字交叉,只是一條橫線或豎線,還能幫助我們瞄準(zhǔn)嗎?
生:不能!
師:現(xiàn)在,你有沒(méi)有明白,為什么確定平面內(nèi)某一人的位置,需要兩個(gè)數(shù)。
生:明白了。一個(gè)數(shù)是用來(lái)確定列數(shù)的,一個(gè)數(shù)是用來(lái)確定行數(shù)的。列數(shù)和行數(shù),就像兩條相交的線,共同鎖定了一個(gè)點(diǎn)。
(結(jié)合學(xué)生的發(fā)言,教師給出右圖,以印證學(xué)生的觀點(diǎn))
師:像這樣,用列數(shù)和行數(shù)所組成的一個(gè)數(shù)對(duì)來(lái)確定位置,就是我們今天所要研究的內(nèi)容。剛才,同學(xué)們錯(cuò)把另三個(gè)同學(xué)當(dāng)作我的孩子。現(xiàn)在,掌握了用數(shù)對(duì)確定位置的方法,你知道他們的位置又該用怎樣的數(shù)對(duì)來(lái)表示嗎?
生:他們所在的位置如果用數(shù)對(duì)表示,分別是(2,2)、(2,4)、(4,4)。
師:你能選擇其中的一個(gè),說(shuō)說(shuō)理由嗎?
生:我選第一個(gè),因?yàn)樗诘?列、第2行,所以用數(shù)對(duì)表示是(2,2)。
師:這個(gè)數(shù)對(duì)很有意思——
生:兩個(gè)數(shù)都是2。
師:表示的意思一樣嗎?
生:不一樣。前一個(gè)2表示列數(shù),后一個(gè)2表示行數(shù)。
師:這樣看來(lái),同樣一個(gè)數(shù),在不同的地方就表示不同的含義。
生:我選第二個(gè),因?yàn)樗诘?列、第4個(gè),所以用數(shù)對(duì)表示是(2,4)。
生:我選第三個(gè),因?yàn)樗诘?列、第4個(gè),所以用數(shù)對(duì)表示是(4,4)。而且,這兩個(gè)4表示的意思也不同。
師:再來(lái)看這兩個(gè)數(shù)對(duì),(4,2)和(2,4),有什么發(fā)現(xiàn)?
生:所用的兩個(gè)數(shù)完全相同,但它倆的位置卻不同。
師:知道是為什么嗎?
生:因?yàn)樗鼈兯诘奈恢貌煌?。?,2)表示第4列、第2行,而(2,4)則表示第2列、第4行。兩數(shù)位置一換,意思就完全不同了。
師:所以,用數(shù)對(duì)確定位置時(shí),我們尤其需要弄清先列后行的規(guī)則。
三、鞏固,形成基本技能
(略,參見(jiàn)后文《讓兒童“創(chuàng)造”屬于自己的知識(shí)》“練習(xí)鞏固”環(huán)節(jié)設(shè)計(jì))
四、質(zhì)疑,拓展思維空間
師:關(guān)于用數(shù)對(duì)確定位置,還有什么問(wèn)題嗎?或者,還有沒(méi)有什么新的聯(lián)想、新的發(fā)現(xiàn)?先獨(dú)立冥想,再把你的問(wèn)題或發(fā)現(xiàn)在小組內(nèi)交流。
(學(xué)生組內(nèi)交流,隨后全班反饋)
生:我想問(wèn)一下,除了像教室里的座位,還有什么地方也需要用數(shù)對(duì)來(lái)確定位置?
師:很有價(jià)值的問(wèn)題!有誰(shuí)能解答他的疑惑?
生:我覺(jué)得地球儀上就有數(shù)對(duì)。經(jīng)線就像是列,緯線就像是行。
生:我覺(jué)得圍棋棋盤(pán)上也有數(shù)對(duì)。比如,我們老師曾講過(guò)“三三點(diǎn)”,現(xiàn)在我知道了,它其實(shí)就是指第3列、第3行的那個(gè)點(diǎn),也就是我們今天講的數(shù)對(duì)(3,3)。
生:是的,圍棋棋盤(pán)的周?chē)孟穸加袛?shù)字,我覺(jué)得這些數(shù)字就是用來(lái)幫助我們用數(shù)對(duì)確定每一步棋的位置的。
生:不光是圍棋,中國(guó)象棋或者國(guó)際象棋上,也有類(lèi)似的數(shù)字。好像國(guó)際象棋上一側(cè)寫(xiě)了數(shù)字,另一側(cè)寫(xiě)的是字母。這樣,一個(gè)數(shù)字、一個(gè)字母,合起來(lái)也可以組成一個(gè)數(shù)對(duì),而且是一種雜交數(shù)對(duì)(生笑),這種數(shù)對(duì)也可以幫助我們確定位置。
(結(jié)合學(xué)生的交流,教師現(xiàn)場(chǎng)利用網(wǎng)絡(luò),調(diào)出國(guó)際象棋和中國(guó)象棋的棋盤(pán)圖片,以印證并豐富學(xué)生對(duì)上述觀點(diǎn)的感受)
生:其實(shí),不只是棋盤(pán)上能夠用到數(shù)對(duì),我還知道,電影院的座位用的也是數(shù)對(duì)。
生:不對(duì),電影院的座位上沒(méi)有數(shù)對(duì)。
生:有!比如第4排第2號(hào),其實(shí)就是一個(gè)數(shù)對(duì)。只不過(guò),它把行數(shù)放在前面,列數(shù)放在了后面。
師:受你的啟發(fā),我覺(jué)得未來(lái)電影院的座位,沒(méi)有必要寫(xiě)那么復(fù)雜,直接用一個(gè)數(shù)對(duì)來(lái)表示就行了。你們覺(jué)得行嗎?
生:行!只要規(guī)則大家都清楚就行。
生:航班上的座位,好像也是用數(shù)對(duì)來(lái)表示的。比如,我有一次正好坐在飛機(jī)第1排靠窗的第1張座位上,我的登機(jī)牌上寫(xiě)的就是1A。我覺(jué)得,前面的1表示的是第1排,后面的A表示的是第1個(gè)。
師:那么,如果是第2排第3個(gè)、第7排第4個(gè)呢?
生:應(yīng)該是2C,7D。
師:真了不起!當(dāng)然,大家也一定發(fā)現(xiàn)了,航班上的數(shù)對(duì),和我們今天研究的數(shù)對(duì),有相似的地方,也有不同的地方。
生:相同的是,都是用兩個(gè)東西確定位置。不同的是,數(shù)對(duì)用的是兩個(gè)數(shù),而航班上的位置,用的是一個(gè)數(shù)字和一個(gè)字母。
生:剛才的國(guó)際象棋棋盤(pán)上,用的也是一個(gè)字母、一個(gè)數(shù)字。
生:而且,今天研究的數(shù)對(duì),列在前、行在后。而飛機(jī)上的“數(shù)對(duì)”,則是行在前、列在后的。
師:從座位圖中的數(shù)對(duì)聯(lián)想到了生活中的數(shù)對(duì),相信大家對(duì)數(shù)對(duì)的認(rèn)識(shí)更豐富,也更全面了。對(duì)于數(shù)對(duì),還有什么問(wèn)題需要深入研究嗎?
(學(xué)生初無(wú)疑問(wèn),組內(nèi)深入交流后,漸有人舉手)
生:我們組提出,數(shù)對(duì)為什么要規(guī)定列在前、行在后。如果倒過(guò)來(lái),行在前、列在后,可不可以?
師:有誰(shuí)愿意試著解答他們的疑惑?
生:我覺(jué)得沒(méi)什么不可以。如果規(guī)則換過(guò)來(lái)了,那么把數(shù)對(duì)中的兩個(gè)數(shù)也換個(gè)位置就行了。
生:我覺(jué)得不可以。如果一會(huì)兒行在前列在后,一會(huì)兒又列在前、行在后,這樣不就亂了嗎?
生:我說(shuō)的是,統(tǒng)一改成行在前、列在后,而不是變來(lái)變?nèi)ァ?/p>
師:看來(lái),有一點(diǎn)是達(dá)成共識(shí)的,也就是說(shuō),不管規(guī)則怎么定,但定下后就不能變,要一直遵循統(tǒng)一、固定的規(guī)則,對(duì)嗎?
生:對(duì)!
生:我覺(jué)得不能變。數(shù)學(xué)家最終確定了先列后行,一定是有他們的考慮的。
師:你的直覺(jué)很棒!數(shù)學(xué)上的很多規(guī)定,看起來(lái)都是人為設(shè)制的,好像很隨意。但有些的確是有它的道理的。至于數(shù)對(duì)中為何要先列后行,到了中學(xué),研究了平面幾何以后,大家可能會(huì)對(duì)這一問(wèn)題有更深入的思考。還有什么新的問(wèn)題嗎?
生:有沒(méi)有3個(gè)數(shù)組成的數(shù)對(duì)?
師:從“2”想到了“3”,這是一種極有價(jià)值的突破,掌聲先鼓勵(lì)一下!(掌聲)你們覺(jué)得有沒(méi)有?
生:我覺(jué)得沒(méi)有,因?yàn)闊o(wú)論什么情況,有兩個(gè)數(shù),就可以確定某個(gè)人的位置了。
生:我也覺(jué)得沒(méi)有。因?yàn)橐粋€(gè)“十”字叉,一定可以鎖定某個(gè)點(diǎn)的位置,我從沒(méi)看見(jiàn)槍的瞄準(zhǔn)器上,有三條線組成的準(zhǔn)星呢。
生:我不同意!我覺(jué)得有可能需要三個(gè)數(shù),因?yàn)槲覀兩畹氖侨S空間。(此語(yǔ)一出,全場(chǎng)愕然?。┤S空間,當(dāng)然需要三個(gè)數(shù)。
師:能舉個(gè)例子嗎?
生:……
師:需要我來(lái)支持一下嗎?
生:嗯。
師:見(jiàn)過(guò)魔方嗎?(見(jiàn)過(guò))如果要確定其中某一塊的位置……
生:哦,我明白了!魔方一共有好幾層,先要確定它在第幾層,然后再確定它在第幾列、第幾行,這樣正好需要3個(gè)數(shù)。
生:但是,我們覺(jué)得4個(gè)數(shù)就不可能了。
生:我覺(jué)得可能,還可以加上時(shí)間啊?。ㄈ珗?chǎng)側(cè)目)
師:呵呵,看來(lái),用數(shù)對(duì)確定位置,已經(jīng)引發(fā)了大家全面、深入的思考。有沒(méi)有答案并不重要,關(guān)鍵是,大家可以沿著自己給出的猜測(cè),查一查資料,問(wèn)問(wèn)爸爸媽媽?zhuān)嘈糯蠹視?huì)對(duì)這些問(wèn)題有更深入的研究。
(張齊華,南京市北京東路小學(xué),210008)