在小學數(shù)學教學中,負數(shù)是一個重要但相對抽象的概念,學生在學習過程中往往感到困惑。傳統(tǒng)的教學方式多以概念講解和練習為主,缺乏生活情境的滲透,學生學習興趣不高,課堂參與度不夠。因此,如何在教學負數(shù)時構建高效課堂,激發(fā)學生學習興趣,引導學生主動思考,是擺在每位數(shù)學教師面前的一個重要課題。
一、教材分析
教材首先從溫度、高度等學生熟悉的生活情境入手引入負數(shù),之后通過數(shù)軸直觀展示負數(shù)與正數(shù)的表示方法和大小關系,并進一步用實物模型解釋負數(shù)和正數(shù)的意義。教材內(nèi)容安排循序漸進,由淺入深,重視直觀表象與抽象概念的結(jié)合,有利于學生理解。
二、學情分析
學生已具備一定的數(shù)感和運算能力,學習了有理數(shù),對正數(shù)有較好的認識。但對于負數(shù),學生往往缺乏直觀印象,對負數(shù)的意義感到陌生和抽象。
六年級學生的思維正處在從具體形象思維向抽象思維過渡的階段,對事物的認知很大程度上依賴直觀感知和具體經(jīng)驗。學習負數(shù)時,學生需要在具體情境中去感知和操作,在實際問題的解決中去探索和領悟。
三、教學目標
1.會用數(shù)學的眼光觀察現(xiàn)實世界。學生能從身邊的事物和現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)負數(shù)存在的情境,如溫度、高度、利潤虧損等,理解負數(shù)與生活的聯(lián)系,感受數(shù)學來源于生活又服務于生活。
2.會用數(shù)學的思維思考現(xiàn)實世界。學生能運用數(shù)軸模型表示負數(shù),用正負表征事物的相反屬性,并推理概括負數(shù)的基本性質(zhì),體會數(shù)學抽象、數(shù)學建模的思想方法。
3.會用數(shù)學的語言表達現(xiàn)實世界。學生能運用負數(shù)及其運算規(guī)律分析和解決生活中的實際問題,并能用數(shù)學語言清晰表述問題和過程,體會數(shù)學是交流思想、表達意義的有效工具。
四、教學重難點
教學重點:
1.在具體情境中感知負數(shù),初步理解負數(shù)的意義。
2.認識數(shù)軸表示負數(shù)的方法,理解負數(shù)與正數(shù)的大小關系。
3.能運用負數(shù)表示一些簡單的實際問題。
教學難點:
1.負數(shù)的認知障礙。打破“數(shù)只有正”的舊有認識,建立負數(shù)概念。
2.正負數(shù)大小比較。理解在數(shù)軸上負數(shù)越小其位置越靠左,越大越靠右。
3.負數(shù)在實際問題中的應用。能根據(jù)情境選擇運用負數(shù)表征問題。
五、教學過程
(一)構建生活情境,進行課堂導入
師:同學們,前幾天的天氣真是冷??!你們知道那兩天最低氣溫是多少度嗎?
生1:我看天氣預報,最低溫度是零下3度。
生2:??!溫度不是最低零度嗎?
生3:怎么會有零下3度?
(學生議論紛紛,教師觀察學生的反應,適時引導)
師:大家不要著急,想一想,第一位同學說的“零下3度”在數(shù)學上應該怎么表示呢?
生1:老師,我知道!就是在3的前面加一個負號,表示-3℃。
師:說得好?。ò鍟?3℃)像這樣數(shù)字前帶負號的數(shù),就是我們今天要學習的負數(shù)。
生4:原來溫度計的刻度還可以往下延伸,低于0℃就用負數(shù)表示啊。
師:沒錯!溫度計的刻度可以向下延伸到負數(shù),你能在溫度計上指出-3℃嗎?
(生4走到講臺前,在教師演示的大溫度計上準確指出-3℃的位置)
師:很好!零下3度其實就是比0℃低3個刻度。同學們,除了溫度,生活中還有哪里會用到負數(shù)呢?
生5:我知道!海拔高度有時候也是負數(shù),比如死海的海拔大概-430米,就是低于海平面430米。
生6:地下停車場的樓層也是負數(shù),像負一層、負二層。
生7:潛水員潛到水下,深度也可以用負數(shù)表示吧?
(學生踴躍回答,教師及時肯定)
師:大家總結(jié)得真好!看來生活中許多地方都離不開負數(shù),負數(shù)是描述事物的重要工具。
師:我們回顧一下,溫度、海拔、樓層、水下深度等,只要是相對參照物而言更低、更深的,往往就要用負數(shù)來表示,負數(shù)在生活中隨處可見。
生:老師,負數(shù)為什么前面要加個負號???
師:這個問題問得好!負號就是表示數(shù)軸上相反的方向,接下來我們一起來探究數(shù)軸的奧秘,看看正數(shù)和負數(shù)是如何排列的。
(設計意圖:本環(huán)節(jié)利用學生已有的溫度概念,設疑引發(fā)認知沖突,促使學生對負數(shù)產(chǎn)生初步認識。)
(二)融合生活內(nèi)容,開展課堂教學
師:剛剛我們發(fā)現(xiàn)生活中有許多負數(shù)的例子,現(xiàn)在我們就一起探究負數(shù)在數(shù)軸上是如何表示的。
(教師出示帶有負數(shù)的數(shù)軸圖,學生觀察)
師:同學們仔細觀察,和以前我們學習的數(shù)軸有什么不同?
生1:數(shù)軸的左邊出現(xiàn)了負數(shù),零下面的數(shù)就是負數(shù)。
師:對,數(shù)軸上0的左邊是負數(shù)。那正數(shù)和負數(shù)在數(shù)軸上是怎樣排列的呢?
生2:從0開始,向右數(shù)1,2,3,就是正1、正2、正3,向左數(shù)-1,-2,-3,就是負1、負2、負3。
師:說得很清楚!在數(shù)軸上,0是正數(shù)和負數(shù)的分界點,0的右邊是正數(shù),越往右數(shù)就越大;0的左邊是負數(shù),越往左數(shù)就越小。
師:我們用幾個生活中的例子來感受一下。(出示情境圖)圖中是一棟5層的建筑,其還有兩層地下室,我們來看看電梯停在不同樓層時,電梯按鈕上應該如何表示?
(學生討論交流,教師巡視指導)
生3:我知道了!地下一層就用-1表示,地下二層用-2表示。
生4:1樓到5樓就用正數(shù)表示,1,2,3,4,5。
師:非常好?。ǔ鍪倦娞萸榫硤D,并標上正確的樓層數(shù))-2,-1就表示地下兩層,1至5表示地上5層,電梯從上往下排列,完全符合數(shù)軸的規(guī)律。
師:我們再看一個例子。(出示溫度計圖)圖中的溫度計能測量零上和零下的溫度,你能說說0℃上下各20℃分別是多少嗎?
生5:零上20℃就是20℃,零下20℃就是-20℃。
師:答得好!在溫度計上,0℃以上的溫度用正數(shù)表示,0℃以下就用負數(shù)表示,越往下溫度越低。
教師小結(jié):由此可見,負數(shù)和正數(shù)就像是數(shù)軸的兩個方向,是相反的兩端,溫度計、建筑物的樓層都體現(xiàn)著數(shù)軸的規(guī)律。
師:我們用數(shù)軸表示正負數(shù),可以更清晰地看出它們的大小關系。(指數(shù)軸)請同學們看一看,-1和1哪個大?
生6:-1在0的左邊,1在0的右邊,所以1比-1大。
師:那-3和-5呢?
生7:-3在-5的右邊,雖然它們都是負數(shù),但是-3比-5大。
師:總結(jié)得很好!看來正負數(shù)的大小和在數(shù)軸上的位置有關,數(shù)軸上越靠右的數(shù)就越大,越靠左的數(shù)就越小。
(教師引導學生歸納正負數(shù)大小比較規(guī)律,板書小結(jié))
師:下面我們做一個有趣的游戲,來鞏固正負數(shù)在數(shù)軸上大小的規(guī)律。(教師出示數(shù)軸游戲PPT)每組派一名代表,根據(jù)屏幕提示的兩個數(shù),判斷大小后用手觸碰較大的數(shù),系統(tǒng)會自動核對正誤,連續(xù)答對5題者獲勝。
(學生分組進行游戲,氣氛活躍)
師:通過剛才的游戲,同學們對正負數(shù)的大小規(guī)律掌握得越來越熟練了。我們之所以能直觀判斷出正負數(shù)的大小,就是因為有了數(shù)軸這個形象的模型。
師:同學們,正負數(shù)和數(shù)軸的結(jié)合讓數(shù)的世界從自然數(shù)、正整數(shù)拓展到了負整數(shù),我們的視野一下子開闊了許多,數(shù)軸成了我們觀察數(shù)的窗口。
(學生暢所欲言,談體會)
生8:原來數(shù)軸可以無限延伸,沒有止境,包含了所有的正數(shù)負數(shù),太奇妙了!
生9:有了負數(shù),我們可以表示更多的事物,溫度、高度、樓層,都可以用正負數(shù)來描述,數(shù)學就在我們身邊!
生10:負數(shù)的出現(xiàn),讓我感到數(shù)學的世界更加對稱、平衡。
(教師生成性評價,引導學生體會數(shù)學的無限和精妙)
師:大家的認識很深刻!正負數(shù)的概念讓我們認識世界的尺度越來越豐富,小到一度一厘,大到宇宙星空,都可以用正負數(shù)來刻畫。同時,正負數(shù)也啟發(fā)我們要用辯證的眼光看世界,世間萬物都有正反兩面,互為補充。
(設計意圖:本環(huán)節(jié)在學生熟悉的生活情境中引入數(shù)軸表示正負數(shù)的方法,引導學生在具體情境中抽象出數(shù)學模型,加深對正負數(shù)的理解。)
(三)聯(lián)系學生生活,深化知識認知
師:同學們,我們初步認識了負數(shù),學會了在數(shù)軸上表示正負數(shù),現(xiàn)在我們嘗試用正負數(shù)解決一些生活中的問題看看正負數(shù)在現(xiàn)實世界中有什么作用。
(教師播放多媒體課件,呈現(xiàn)三個生活情境)
師:第一個情境是什么?
生1:圖上畫著一棟建筑,有地上3層,地下2層。
師:假設你在一樓,上到三樓或下到負二層,電梯分別走了幾層?
(學生獨立思考,教師巡視指導)
生2:上到三樓就是再上兩層,下到負二層就是下三層。
師:用數(shù)學語言表達就是,上兩層相當于+2,下三層相當于-3。這里的+2和-3實際上表示了電梯運行的方向和層數(shù)。
(教師板書+2,-3,引導學生理解正負數(shù)表示相反方向)
師:第二個情境大家看到了什么?
生3:有一只燕子在飛,它原來在電線桿上,后來飛到了電線桿上方15米處。
師:這就是一個典型的高度變化問題。燕子飛到了電線桿上方15米,我們可以用什么數(shù)學符號表示它的位置?
生4:用+15。因為在桿的上方就是正數(shù)。
師:沒錯。我們再想象一下,燕子如果從電線桿向下飛10米停在了樹枝上,它的位置用什么數(shù)表示?
生5:用-10表示,在桿的下方就用負數(shù)。
師:真棒!(板書+15,-10)原來正負數(shù)可以幫助我們描述事物位置的變化,數(shù)軸上的正負反映了高度的上下。
師:第三個情境有些特別,大家看到圖中的人物手里拿的是什么?
生6:像是一張銀行卡,上面有100元。
師:仔細觀察,旁邊的文字寫的是什么?
生7:賬戶余額+100元,下面是-50元。
師:這就是我們生活中常見的銀行賬戶概念,+100元代表賬戶上有100元錢,-50元代表賬戶上支出50元錢,也就是負債。
(學生議論紛紛,教師引導學生認識正負數(shù)表示財產(chǎn)的盈虧)
師:同學們,銀行賬戶上的+100和-50雖然都是錢,但意義大不相同,正數(shù)表示存款,負數(shù)表示支出或欠款,這就像正負數(shù)一樣,都是數(shù),但+代表正向,-代表反向。
(教師小結(jié),引出生活中正負數(shù)的應用)
師:通過剛才的三個情境,我們發(fā)現(xiàn)正負數(shù)在生活中隨處可見,可以幫助我們描述位置的高低、財產(chǎn)的盈虧等。
師:下面我們做一些練習,來深化對正負數(shù)的理解。請同學們翻開課本,我們來看第一道題。
(學生翻開課本,教師讀題)
師:趙老師家住一個小區(qū)某棟樓的15層,他于早上6:30乘電梯下到-2層的車庫,開車前往學校。放學后,他于17:00回到家,并把車停在了-1層的車位上。問:趙老師停車上下共移動了幾層?
(學生自主思考,教師巡視指導)
師:這是一個涉及樓層變化的問題,我們先來看趙老師的起點和終點分別在哪里?
生8:早上趙老師是從-2層出發(fā)的,放學回來停在了-1層,起點是-2,終點是-1。
師:好,我們可以在數(shù)軸上表示出-2和-1。(教師在黑板上畫出數(shù)軸,標出-2和-1)那趙老師的車位移了幾層呢?
生9:-1在-2的上面,趙老師是從-2上到了-1,一共是上了1層。
師:非常好!我們可以用-1減去-2來算出層數(shù)的變化,-1-(-2)=1,說明趙老師上升了1層。
(教師板書-1-(-2)=1,學生記錄)
師:通過這道題,我們可以得出什么結(jié)論?
生10:從一個負數(shù)到另一個負數(shù),如果終點在起點上方,就是上升,可以用終點減起點來計算。
師:提煉得很到位!上升時,終點減起點的結(jié)果是正數(shù)。那如果終點在起點下方呢?
生11:那就是下降了,結(jié)果應該是負數(shù)。如從-1下降到-3,就是-3-(-1)=-2,下降了2層。
(教師引導學生類比推理,學生積極思考)
師:我們來做一個總結(jié),把上升和下降的情況都概括進去。從一個數(shù)a到另一個數(shù)b,位置變化的大小和方向可以用b-a來計算,如果結(jié)果是正數(shù),說明從a上升到b,如果是負數(shù),說明從a下降到b。
(學生記錄知識要點,教師引導反思)
師:同學們,仔細回想,我們是怎樣從一道具體的應用題中總結(jié)出數(shù)學規(guī)律的?
生12:我們先從題目中找出起點和終點,并在數(shù)軸上表示出來,然后用終點減起點求出位移。
生13:然后我們觀察上升和下降時,終點和起點在數(shù)軸上的位置關系,發(fā)現(xiàn)高的減低的是正數(shù),低的減高的是負數(shù)。
生14:最后我們把結(jié)論一般化,用字母a、b代替具體的數(shù),形成一個普遍的規(guī)律。
師:總結(jié)得非常好!我們通過一道實際問題引出了正負數(shù)的減法規(guī)律,體會了數(shù)學知識從具體到抽象、從特殊到一般的形成過程。
師:這節(jié)課,我們用正負數(shù)解決了生活中的一些實際問題,加深了對正負數(shù)的理解。大家感悟最深的是什么?
生15:我認識到了數(shù)學知識來源于生活,又應用于生活,學好數(shù)學對我們的生活很有幫助。
生16:我發(fā)現(xiàn)生活中處處有數(shù)學問題,我要學會用數(shù)學的眼光觀察世界,用數(shù)學的方法認識世界。
生17:我體會到了數(shù)學的抽象和一般,從一道具體問題中能總結(jié)出帶字母的公式,感覺很神奇。
(教師傾聽學生的感悟,給予積極的評價)
師:同學們的感悟都很深刻!我們初步領略了數(shù)學的強大力量,它能從紛繁復雜的現(xiàn)象中抽象出簡潔的規(guī)律,又能運用這些規(guī)律去認識世界、改造世界。這就是數(shù)學的魅力所在!
(設計意圖:本環(huán)節(jié)在前兩個環(huán)節(jié)學生初步認識正負數(shù)的基礎上,創(chuàng)設生活化情境,引導學生運用所學知識解決實際問題,使其體驗數(shù)學知識的應用價值,提高學習興趣和應用意識。)
六、教學反思
以生活情境為切入點,文章重點探索了小學數(shù)學教學生活化的有效途徑。教師通過導入、探究、練習等環(huán)節(jié),讓學生在熟悉的情境中感知負數(shù),借助數(shù)軸模型加深理解,運用所學知識解決實際問題,在探究活動中構建知識體系,有效提高了課堂教學效率。
同時,本案例還注重滲透數(shù)學文化,培養(yǎng)學生的數(shù)學思維,拓寬學生眼界,激發(fā)學習興趣,是一次較為成功的嘗試。但在引導學生關注生活、嚴謹表達、照顧差異等方面還有待加強,教學設計還需進一步打磨,以實現(xiàn)更高的育人目標。
(作者單位:福建三明市大田縣奇韜中心小學)
編輯:曾彥慧