我這里介紹的,是于2013年第六屆全國中小學(xué)交互式電子白板學(xué)科教學(xué)大賽小學(xué)數(shù)學(xué)一等獎獲得者劉安平老師參賽執(zhí)教的“數(shù)字編碼”一課。這是一節(jié)教學(xué)難度大的課。可在她獨特的設(shè)計與處理下,個個難點得以突破,課堂氛圍趣味橫生。在這堂亮點頻現(xiàn)的課堂教學(xué)中,尤其是她在細微之處顯現(xiàn)的睿智、灼見、理念更是給我啟示頗多。
巧設(shè)疑——細微處顯睿智
師:同學(xué)們好!劉老師第一次和你們上課,很想了解你們的一些信息,能告訴我你叫什么名字嗎?你的出生年月日是什么時候?
生:我叫×××,出生年月日是……
師:那你們想了解我的一些信息嗎?請看,老師出示自己的證件,誰知道這是什么證件?
生:居民身份證。
師:看看身份證上介紹了老師一些什么信息?請一位同學(xué)依次讀出來。
師:身份證除了在書上例2中提到的安檢、儲蓄時要用以外,在生活中身份證還有哪些實際應(yīng)用?
生A:住賓館要用身份證。
生B:買火車票、飛機票要用到身份證。
…………
師:我們在一年級入學(xué)報名時,辦學(xué)籍卡用到了的身份證號碼,隨著年齡的增長,以后你們升中學(xué)辦學(xué)籍、報考大學(xué)、應(yīng)聘工作、買房、買車等等,都要用到身份證,并且要填寫身份證號碼。誰知道居民身份證號碼有幾位數(shù)字?這么長號碼,老師能背出來,聽老師一段一段地背:(××××××)(××××××××)(×××)(×),誰聽清了老師分了幾段背?
生:四段。
師:為什么要分成四段?這個18位數(shù)的身份證號碼,是公安部門隨意分給公民的嗎?其實身份證號碼是數(shù)字編碼,它蘊含著許多信息,今天我們就來學(xué)習(xí)一下數(shù)字編碼中的身份證號碼(板書課題:數(shù)字編碼——身份證號碼)。
數(shù)字編碼是一種抽象的數(shù)學(xué)思想方法,它與我們的生活緊密相關(guān),比如郵政編碼、身份證號碼、電話號碼等,在這些號碼中都蘊含著數(shù)字編碼的思想,同時也為我們的生活提供了很多便利。運用數(shù)字或者符號來描述事物,可以比較簡潔、準確地表示出事物蘊含的客觀規(guī)律,也便于我們分類查詢和統(tǒng)計。為了幫助學(xué)生更好理解,劉老師先由對話方式了解學(xué)生信息,再引入到讓學(xué)生聽老師讀身份證號碼,讓學(xué)生在初步了解老師信息的過程中,自然而然地初步體會身份證中蘊含的信息及身份證的作用,并在劉老師背自己身份證號碼的情況下,巧設(shè)疑“誰聽清了老師分了幾段背?為什么分成四段?這個18位數(shù)的身份證號碼,是公安部門隨意分給公民的嗎?”然后引導(dǎo)學(xué)生進一步理解:其實身份證號碼是數(shù)字編碼,它蘊含著許多信息。這樣,劉老師在“生態(tài)”的環(huán)境中,睿智地讓學(xué)生有了急于探索為何分四段背的欲望。
巧設(shè)計——細微之處顯灼見
師:順序碼為身份證第15位到第17位的數(shù)字,表示地址碼所標識的區(qū)域范圍內(nèi),對同年、月、日出生的人員編定的順序號。其中第17位奇數(shù)分給男性,偶數(shù)分給女性。也就是說在江西省新余市渝水區(qū)地域范圍內(nèi),分配給我同年、同月、同日出生人的順序號是:862。老師想問,在0至9中,哪些數(shù)分配給了男性?哪些數(shù)分配給了女性?
生:1、3、5、7、9分配給了男性,0、2、4、6、8分配給了女性。
師:順序碼的相關(guān)規(guī)定解決了什么問題?老師告訴你們它能解決“同年同月同日生的人即便是在同一地點生,身份證的順序號不一樣”的問題。老師想問:同年同月同日生的人如果是同一父母所生,這樣的兩個小孩叫什么?
生:雙胞胎。
師:這樣的三個小孩叫什么?
生:三胞胎。
師:老師在我們學(xué)校找到了三胞胎,而且是“龍鳳胎”——有兩個男孩,一個女孩,老師已經(jīng)征得了三胞胎家長的同意,給他們照了相片,大家想不想認識他們,并看看他們的身份證號碼的順序號?這三胞胎的順序碼依次是什么?
生:061、062、063。
師:順序碼所解決的問題合理嗎?
生:(興奮地說)合理!
順序碼蘊含的信息,比較“平淡無味”,但是,劉老師善于在自己的學(xué)校中、在學(xué)生的生活中,找到了三胞胎,而且是“龍鳳胎”——有兩個男孩,一個女孩。然后將三胞胎的相片、身份證號碼從資源庫中拖出,這三胞胎的順序碼依次是061、062、063,學(xué)生“趣味橫生”地深刻體會到了順序碼的作用。從老師的選材細微處理中,我看到了劉老師的“灼見”。
巧講解——細微之處顯理念
師:校驗碼是身份證最后一位數(shù),它是根據(jù)前面17位數(shù)字碼,按統(tǒng)一的公式計算出來的,細心的同學(xué)會發(fā)現(xiàn),有些人的身份證號碼的校驗碼是0~9中的數(shù)字,有些人的身份證號碼的校驗碼是羅馬數(shù)字X,誰知道X是羅馬數(shù)字的幾?為什么不直接用10,卻要用羅馬數(shù)字X代替?
生:因為如果用10做校驗碼,那么此人的身份證就變成了19位數(shù)字,而有19位數(shù)字的號碼違反了國家標準規(guī)定。
師:劉老師的身份證號碼的校驗碼是幾?
生:……
師:身份證有了前面的第1~6位的地址碼、第7~14位的生日期碼、第15~17位的順序碼,還要校驗碼干嗎?校驗碼到底有什么用處?
(生沉默)
師:從校驗碼中可以判別身份證的真?zhèn)危F(xiàn)在,就請大家來當小警察:某位男性公民的二代身份證號碼是:36052120020703103X,我們要看看這個身份證是不是合法的身份證。
判別身份證真?zhèn)蔚牟襟E是:
1.將身份證號碼前面17位數(shù)分別乘不同的系數(shù)。
身份證前17位數(shù)是:
3-6-0-5-2-1-2-0-0-2-0-7-0-3-1-0-3。
與17位數(shù)對應(yīng)相乘的第1~17位系數(shù)是:7-9-10-5-8-4-2-1-6-3-7 -9 -10-5-8-4-2。
2.將這17位數(shù)字和系數(shù)相乘的結(jié)果相加。
21+54+0+25+16+4+4+0+0+6+0+63+0+15+8+0+6=222
3.用加出來的和除以11,看余數(shù)是多少?
4.余數(shù)只可能有0-1-2-3-4-5-6-7-8-9-10這11個數(shù)字。其分別對應(yīng)的最后一位身份證的號碼為:1-0-X-9-8-7-6-5-4-3-2。
5.通過上面計算得知,如果余數(shù)是0,身份證的最后一位號碼就是1;余數(shù)是1,身份證的最后一位號碼就是0;余數(shù)是2,身份證的最后一位號碼就是羅馬數(shù)字X。
通過計算:36052120020703103X,這身份證前17位數(shù)字和系數(shù)相乘的結(jié)果相加的結(jié)果是:222,它除以11的余數(shù)是2,對應(yīng)的最后一位身份證的號碼為X,那這是一個合法的身份證號碼嗎?
生:(驚喜地說)是!
校驗碼蘊含的信息,是本節(jié)課教學(xué)難點中的難點,一般老師的處理辦法往往是直接告訴學(xué)生它是隨機產(chǎn)生的或是按統(tǒng)一的公式計算出來的。但劉老師本著科學(xué)的教學(xué)理念,借助白板中的屏幕遮罩功能,引導(dǎo)學(xué)生追根探底,把判別身份證真?zhèn)蔚牟襟E逐一展現(xiàn),讓學(xué)生更加專注地理解和掌握了校驗碼的算法及作用,尤其是對校驗碼中X的運用更讓學(xué)生表示出極大的興趣和認同。這種引領(lǐng)學(xué)生探究科學(xué)的教學(xué)理念與方法,對培養(yǎng)學(xué)生的探究意識與精神將起著潛移默化的作用。(作者單位:江西省新余市暨陽學(xué)校)
□責(zé)任編輯 湯金娥