《数学课程标准》对负数教学提出的具体目标是“在熟悉的生活情境中,理解负数的意义,会用负数表示一些日常生活中的问题”.本学段第一部分是结合现实情境教学负数的意义,让学生初步认识负数,初步能认、读、写负数;第二部分是负数的实际应用,引导学生应用正数和负数表示日常生活中具有相反意义的数量,进一步体会负数的意义.如何追根溯源,进行负数这一概念的教学尝试如下.
1、联系生活经验,初步感知负数的意义.
负数教学的重点是理解它的意义,初步建立负数的概念.生活中有许多具有相反意义的数量,如上升与下降的距离、收入与支出的金额、盈余与亏损的数量……怎样用数学的方法清楚、简便地表示并区分这些具有相反意义的数量?于是人类发明了负数.这些既是负数产生的历史过程,也是负数教学时可采用的素材.教学中选择学生经常接触到的气温和具有形象特征的海拔高度为素材,引导学生初步建立负数的概念.
(1) 用负数表示低于零度的温度,帮助学生首次感知负数.
出示三个城市同一天的最低气温:南京的最低气温刚好是0摄氏度,三亚的最低气温是零上20摄氏度,哈尔滨的最低气温是零下20摄氏度.三亚和哈尔滨的最低气温是两个不同概念的20摄氏度,怎样用数学的方法分别表示这两个温度,让人一看就明白而且不会发生混淆?在具体的情景氛围中学生内心产生一种需要:寻找一种比较简便的方法,表示并区分上海与北京的不同气温.“零上20摄氏度与零下20摄氏度分别记作+20℃和-20℃”.这时引入负数的概念让学生有意义地接受了负数.
(2) 用正数或负数表示海拔高度,丰富对负数的感性认识.
首先介绍“海平面”、“高于海平面”、“低于海平面”等具体概念,为学生体会正数和负数分别表示具有相反意义的数量做铺垫.通过“比海平面高”、“比海平面低”的描述表达了珠穆朗玛峰和吐鲁番盆地的相对高度,并通过示意图帮助学生理解词语的意思.图中把海平面用一条红色虚线凸现,这样,什么是比海平面高、什么是比海平面低,以及需要不同的数来表示和区分这两种数量就显而易见了.通过用+8848米表示海拔8848米,用-155米表示海拔负155米,学生又一次联系实际体会到正数与负数的意义,他们对负数的感性认识就更丰富了.
2、解决现实问题,进一步理解负数的意义.
在初步认知负数的基础上让学生体验并尝试在生活中应用负数,从而进一步理解负数的意义.
(1)从盈亏情况的统计表中了解正数与负数表示的具体意义.
出示一张反映新光服装店今年上半年每月盈亏情况的统计表,在“盈亏金额”栏里有正数,也有负数.首先告诉学生“通常情况下,盈利用正数表示,亏损用负数表示”这个规则,再由学生依据规则对统计表里的每个数据做出具体的解释.从而体会正数和负数可以分别表示盈与亏这两种具有相反意义的数量.
(2)在开放性的问题中体验正数与负数能分别表示具有相反意义的数量.
出示平面图:学校在平面图的中心,它的东、西两个方向2100米处分别是邮局和公园,南、北两个方向1240米处分别是少年宫和超市.问题是:小华从学校出发,沿东西方向的大街走2100米,到了什么地方?这个问题有两个答案,即小华如果向东走,则到达邮局;如果向西走,则到达公园.同样,小华从学校出发,沿南北方向的大街走1240米,到达的地点也有超市或少年宫两种可能.解决问题的方法有开放性:朝哪个方向行走的路程记作正数,朝哪个方向行走的路程记作负数,一般没有约定,而是在解决问题时临时规定的.如果把向东行走的米数记作正数,那么向西行走的米数就记作负数;也可以把向西行走的米数记作正数,那么向东行走的米数就记作负数.由于标准不定,问题在学生中引发了争议,通过讨论使他们感受在相背运动时,如果一个方向行走的路程用正数表示,那么另一个方向行走的路程可以用负数表示.学生对正数与负数能分别表示具有相反意义的数量有了更深切的体验.
3、数轴上感受数序,巩固负数的知识
在学生具体感知了大量的负数的基础上,引导学生写出数轴上的点所对应的数,其中有正数,也有负数.通过写数与读数,尤其是数轴上正数与负数的位置,进一步体会正数与负数表示相反意义的数量,从而更好地理解负数的意义,巩固负数的知识.在数轴上初步感受数序在认知水平上提出了更高的要求,对知识与思想方法适度地概括与提升.给抽象的数以具体的含义,能帮助学生体会数轴上的点与数之间的对应关系.这样,学生不仅写出了这些数,还联系实际体会了这些数的意义.