周維娜

“位置”的內(nèi)容屬于“圖形與幾何”領(lǐng)域，是對(duì)應(yīng)學(xué)段目標(biāo)“探索一些圖形的位置關(guān)系，了解確定物體位置的方法”的要求而設(shè)計(jì)編排的，是數(shù)學(xué)課程改革新增的內(nèi)容，主要學(xué)習(xí)在具體情境中根據(jù)行與列這兩個(gè)因素確定物體的位置，繼而學(xué)習(xí)用數(shù)對(duì)表示具體情境中物體的位置，同時(shí)學(xué)會(huì)在方格紙上根據(jù)數(shù)對(duì)確定物體的位置。這一內(nèi)容的學(xué)習(xí)是基于生活實(shí)際與現(xiàn)實(shí)的需要，以學(xué)生的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)為抓手，培養(yǎng)學(xué)生的空間觀念，同時(shí)為溝通六年級(jí)上冊(cè)“位置與方向”及第三學(xué)段“圖形與坐標(biāo)”的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。

一、課前追問(wèn)、整理與思考

（一）課前追問(wèn)

學(xué)生在日常生活中已有豐富的用數(shù)表示位置的經(jīng)驗(yàn)，而且第幾排第幾個(gè)、第幾列第幾行已經(jīng)夠簡(jiǎn)潔了，也能確定位置，那么為什么還要引入用數(shù)對(duì)確定位置呢？這種經(jīng)驗(yàn)對(duì)學(xué)習(xí)數(shù)對(duì)是一種促進(jìn)還是干擾？教學(xué)中，經(jīng)常用“哪種表示法比較簡(jiǎn)潔”“還有更簡(jiǎn)潔的表示方法嗎”引入數(shù)對(duì)，強(qiáng)調(diào)用數(shù)對(duì)表示位置的簡(jiǎn)潔性。從學(xué)生的思維角度看，真的是這樣嗎？在平面圖和現(xiàn)實(shí)空間中確定位置，哪個(gè)更重要呢？

（二）整理與思考

1.學(xué)習(xí)用數(shù)對(duì)確定位置是數(shù)學(xué)內(nèi)部發(fā)展的需求

2011年版課標(biāo)對(duì)“位置”教學(xué)做了如下規(guī)定：

在具體情境中，能在方格紙上用數(shù)對(duì)（限于正整數(shù)）表示位置，知道數(shù)對(duì)與方格紙上點(diǎn)的對(duì)應(yīng)。例如：小青坐在教室的第3行第4列，請(qǐng)用數(shù)對(duì)表示，并在方格紙上描出來(lái)。在同樣的規(guī)則下，小明坐在教室的第1行第3列應(yīng)當(dāng)怎樣表示？

【說(shuō)明】需要先在方格紙上標(biāo)明正整數(shù)刻度，希望學(xué)生能夠把握數(shù)對(duì)與方格紙上點(diǎn)（行列或者列行）的對(duì)應(yīng)關(guān)系，并且知道不同的數(shù)對(duì)之間可以進(jìn)行比較。這個(gè)過(guò)程有利于學(xué)生將來(lái)直觀理解直角坐標(biāo)系。

按照2011年版課標(biāo)的要求，其教學(xué)目標(biāo)主要不在于用“數(shù)對(duì)”找位置，而是要為日后的平面直角坐標(biāo)系提供直觀的認(rèn)識(shí)，用數(shù)對(duì)分析幾何圖形，為“數(shù)”與圖形中的“點(diǎn)”架起一座橋梁?？梢?jiàn)學(xué)習(xí)數(shù)對(duì)確定位置不是為了解決生活問(wèn)題，而是數(shù)學(xué)內(nèi)部發(fā)展的需求：建立平面直角坐標(biāo)系，在平面內(nèi)描述點(diǎn)的位置。

2.日常生活經(jīng)驗(yàn)會(huì)干擾學(xué)生用數(shù)對(duì)表示位置

數(shù)對(duì)這一內(nèi)容的學(xué)習(xí)是基于生活實(shí)際與現(xiàn)實(shí)溝通的需要，以學(xué)生的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)為抓手。數(shù)對(duì)是一個(gè)整體，是有序的、不可調(diào)換的。學(xué)生用數(shù)對(duì)表示位置時(shí)，首先，要克服自己已有生活經(jīng)驗(yàn)的負(fù)遷移；其次，要理順數(shù)對(duì)表示位置的有序性：從左往右觀察第幾列，從下往上觀察第幾行。而現(xiàn)實(shí)教室空間中描述位置的規(guī)定又和平面圖上不一樣?，F(xiàn)實(shí)空間中遵循方便原則，只要大家都明白，“數(shù)”與“位置”就建立了一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。可見(jiàn)學(xué)生的現(xiàn)實(shí)經(jīng)驗(yàn)和現(xiàn)實(shí)空間情境給學(xué)生造成了一定的干擾。數(shù)對(duì)表示位置的簡(jiǎn)單、簡(jiǎn)潔，只是書(shū)寫(xiě)上的簡(jiǎn)單、簡(jiǎn)潔，對(duì)初學(xué)的學(xué)生來(lái)說(shuō)在思維上反而更復(fù)雜。

3.平面圖上確定位置是學(xué)習(xí)重點(diǎn)

2011年版課標(biāo)中說(shuō)明，學(xué)習(xí)“有序數(shù)對(duì)”的目的是“為進(jìn)一步學(xué)習(xí)平面直角坐標(biāo)系做好鋪墊”。也就是說(shuō)，“有序數(shù)對(duì)”的價(jià)值更多地體現(xiàn)在表示平面中點(diǎn)的位置。在實(shí)際的教室中，學(xué)生用第幾排第幾個(gè)完全能說(shuō)得清楚，為什么非要用數(shù)對(duì)表示位置呢？鑒于此，我們不能花大量時(shí)間在現(xiàn)實(shí)空間實(shí)際教室中學(xué)習(xí)用數(shù)對(duì)確定某位同學(xué)的位置，在平面圖上確定位置才是學(xué)習(xí)的重點(diǎn)。

那么要不要適當(dāng)在實(shí)際教室中確定位置呢？我覺(jué)得是有必要的。現(xiàn)實(shí)教室中確定同學(xué)的位置，觀察方向和平面圖上不同，為了能正向引導(dǎo)學(xué)生在平面圖上用數(shù)對(duì)確定位置，不受現(xiàn)實(shí)教室的干擾，教學(xué)中，有必要經(jīng)歷將平面圖轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)空間、將現(xiàn)實(shí)空間轉(zhuǎn)化為平面圖的過(guò)程。如果只是在平面圖上用數(shù)對(duì)確定某個(gè)點(diǎn)的位置，形式單一，學(xué)生會(huì)覺(jué)得枯燥，會(huì)降低學(xué)習(xí)的興趣和積極性。

二、教學(xué)實(shí)踐思考

基于上述課前追問(wèn)、整理與思考，我從數(shù)對(duì)本身的特性、價(jià)值入手進(jìn)行了課堂教學(xué)實(shí)踐。

（一）經(jīng)歷數(shù)對(duì)表示位置的統(tǒng)一性、結(jié)構(gòu)性和唯一性

1.自主建構(gòu)用數(shù)對(duì)確定位置：體會(huì)數(shù)對(duì)的統(tǒng)一性、結(jié)構(gòu)性

用數(shù)對(duì)確定位置，更為重要的是：數(shù)對(duì)表示方法的統(tǒng)一性、結(jié)構(gòu)性。也就是說(shuō)，所有人都這樣表示，不會(huì)產(chǎn)生分歧和異議，便于溝通和交流。在課堂教學(xué)中，如何體現(xiàn)這種統(tǒng)一性和結(jié)構(gòu)性呢？主要通過(guò)“激發(fā)生活經(jīng)驗(yàn)，制造矛盾沖突，加入統(tǒng)一規(guī)定，引入數(shù)對(duì)表示，介紹數(shù)對(duì)各部分組成”實(shí)現(xiàn)。

對(duì)在生活中已具有一定找位置經(jīng)驗(yàn)的五年級(jí)學(xué)生來(lái)說(shuō)，本節(jié)內(nèi)容沒(méi)有太大難度。那么為什么要安排學(xué)生自主探索呢？因?yàn)閷W(xué)生在生活中已經(jīng)能用“第幾”描述物體的位置，還經(jīng)歷了類似用“第幾排第幾個(gè)”的方法找到物體的位置，如教室里的座位、電影院的座位等，已初步積累了在二維空間中用2個(gè)數(shù)表示位置的經(jīng)驗(yàn)。為了不讓學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)對(duì)數(shù)對(duì)學(xué)習(xí)造成干擾，教學(xué)時(shí)，充分肯定、利用學(xué)生的這些已有經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)讓每個(gè)學(xué)生感受到：如果每個(gè)人都用自己的經(jīng)驗(yàn)、自己的標(biāo)準(zhǔn)確定位置，每一次都需要做說(shuō)明，若不說(shuō)明別人不一定看得懂。此時(shí)，學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)被調(diào)出來(lái)：這樣不方便溝通和交流，需要做統(tǒng)一規(guī)定。這個(gè)統(tǒng)一規(guī)定是怎樣的？

2.多種形式體會(huì)數(shù)對(duì)的唯一性

用數(shù)對(duì)確定位置的本質(zhì)是數(shù)與點(diǎn)的一一對(duì)應(yīng)性：一個(gè)具體的有序數(shù)對(duì)只能表示一個(gè)位置，平面內(nèi)的任意一個(gè)點(diǎn)都可以用一個(gè)有序數(shù)對(duì)表示。課堂教學(xué)中，如何讓學(xué)生體會(huì)這種一一對(duì)應(yīng)的唯一性呢？我是通過(guò)三個(gè)層次的任務(wù)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的。

任務(wù)設(shè)計(jì)1：游戲形式體會(huì)數(shù)對(duì)的唯一性。

師：我們玩一個(gè)難度大一點(diǎn)兒的。周老師寫(xiě)一個(gè)數(shù)對(duì)，請(qǐng)符合的同學(xué)站起來(lái)。

數(shù)對(duì)（3，x）讓第3列的學(xué)生站起來(lái)，數(shù)對(duì)（x，4）讓第4行的學(xué)生站起來(lái)，而數(shù)對(duì)（5，4）只讓1個(gè)學(xué)生站起來(lái)。通過(guò)這樣的游戲形式，學(xué)生感受到同列數(shù)對(duì)只確定了列數(shù)，行數(shù)不確定；同行數(shù)對(duì)只確定了行數(shù)，列數(shù)不確定，所以數(shù)對(duì)（3，x）、（x，4）可以表示多個(gè)學(xué)生的位置，又由于現(xiàn)實(shí)班級(jí)人數(shù)原因，這里的x不能表示任意數(shù)，只是正整數(shù)，還是有范圍的，是根據(jù)現(xiàn)實(shí)中教室座位確定的。數(shù)對(duì)（5，4）是列數(shù)、行數(shù)都確定的具體的數(shù)對(duì)，它只能確定1個(gè)學(xué)生的位置。一個(gè)有序數(shù)對(duì)確定位置的唯一性通過(guò)游戲形式在不知不覺(jué)中完成。

任務(wù)設(shè)計(jì)2：體會(huì)數(shù)對(duì)和點(diǎn)一一對(duì)應(yīng)。

師：請(qǐng)用數(shù)對(duì)寫(xiě)出自己的位置。

反饋時(shí)，指明學(xué)生到黑板上點(diǎn)著圖匯報(bào)。

層次反饋：

第一層次：直接能在方格圖上找到；

第二層次：在方格圖上找不到自己的位置，需要擴(kuò)大方格圖。

這幅座位圖故意不按班級(jí)實(shí)際人數(shù)設(shè)計(jì)。如果班里學(xué)生正好40人，我會(huì)追問(wèn)：班里又來(lái)了1個(gè)同學(xué)，坐在數(shù)對(duì)（5，6），你能找到他的位置嗎？如果班里學(xué)生超出了40人，肯定有學(xué)生不能直接找到自己的位置。這時(shí)，引發(fā)學(xué)生思考：我的座位還能在這幅座位圖上找到嗎？如果可以，怎么確定呢？增加1行，擴(kuò)大方格圖，就可以找到自己的位置?？磥?lái)，表示位置的數(shù)對(duì)都可以在方格圖上找到對(duì)應(yīng)的位置，如果方格圖不夠，就增加行或列擴(kuò)大方格圖，埋下一個(gè)有序數(shù)對(duì)表示位置唯一性的種子。

任務(wù)設(shè)計(jì)3：體會(huì)點(diǎn)和數(shù)對(duì)一一對(duì)應(yīng)。

“平面內(nèi)任意一個(gè)點(diǎn)都可以用數(shù)對(duì)表示”看起來(lái)挺深?yuàn)W的，不容易理解?！叭绻c(diǎn)在方格外，你怎么確定它的位置”？這么一問(wèn)，學(xué)生想起來(lái)可以增加行或列，擴(kuò)大方格圖，這樣點(diǎn)就能用數(shù)對(duì)表示。如果點(diǎn)在方格圖的左下方，其實(shí)也是增加行或列，只是增加的是-1這行、-2這行或-1這列、-2這列而已。小學(xué)階段“用數(shù)對(duì)確定位置”只表示第一象限，現(xiàn)在擴(kuò)展到四個(gè)象限都有，初步建立了平面直角坐標(biāo)系。盡管這個(gè)環(huán)節(jié)考試時(shí)不會(huì)考，和學(xué)生的成績(jī)也無(wú)關(guān)，但是我覺(jué)得非常有必要，符合學(xué)生的學(xué)習(xí)認(rèn)知。既然方格上的點(diǎn)都可以用數(shù)對(duì)表示位置，那方格外的點(diǎn)呢？這是學(xué)生自然會(huì)想到的問(wèn)題，所以不妨拿出來(lái)討論一下。同時(shí)讓學(xué)生更好地體會(huì)到：平面內(nèi)的任意一個(gè)點(diǎn)都可以和一個(gè)有序數(shù)對(duì)一一對(duì)應(yīng)，更好地體會(huì)數(shù)對(duì)的唯一性。

用“數(shù)對(duì)確定位置的方法”是人為規(guī)定的，但是這種“人為規(guī)定性”方法方便溝通和交流，給我們帶來(lái)便利，更為重要的是體會(huì)到這種表示法的價(jià)值。

（二）經(jīng)歷抽象化過(guò)程，初步體會(huì)直角坐標(biāo)思想

用“數(shù)對(duì)確定位置”的學(xué)習(xí)重點(diǎn)是在平面內(nèi)描述點(diǎn)的位置，而“平面圖”是需要逐級(jí)抽象的，在這個(gè)抽象的過(guò)程中，讓學(xué)生初步體會(huì)直角坐標(biāo)思想。

數(shù)對(duì)其實(shí)就是坐標(biāo)的原型，是點(diǎn)的位置的抽象。因此，從座位圖引入數(shù)對(duì)后，及時(shí)把座位圖抽象成點(diǎn)子圖。

任務(wù)設(shè)計(jì)：

師：為了看得更清楚，我們可以把全班學(xué)生的座位用一個(gè)個(gè)小圓點(diǎn)表示。

確定學(xué)生的位置，其實(shí)質(zhì)是：把學(xué)生的位置看成一個(gè)點(diǎn)，在平面圖上確定點(diǎn)的位置。以學(xué)生座位表為依托，引入數(shù)對(duì)表示位置的過(guò)程中，具體的學(xué)生座位平面圖已具有直角坐標(biāo)系的雛形，此時(shí)用小圓點(diǎn)表示學(xué)生的座位，從具體的座位平面圖中抽象出點(diǎn)子圖，學(xué)生是可以接受的。這樣可以避免生活經(jīng)驗(yàn)干擾學(xué)生用數(shù)對(duì)確定位置，更多的是從統(tǒng)一規(guī)定出發(fā)確定點(diǎn)的位置，更接近學(xué)習(xí)數(shù)對(duì)的本質(zhì)：在平面圖上確定點(diǎn)的位置，同時(shí)為后面“0”起點(diǎn)的方格圖做了必要的鋪墊。

（三）經(jīng)歷分析數(shù)對(duì)，體會(huì)數(shù)對(duì)的價(jià)值

為什么要在平面內(nèi)描述點(diǎn)的位置呢？為什么要建立“數(shù)對(duì)”和格點(diǎn)之間的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系呢？2011年版課標(biāo)給出的答案是：為了以后建立坐標(biāo)系，數(shù)形結(jié)合，用“數(shù)”表示幾何對(duì)象，研究直線和曲線。課堂教學(xué)中，讓學(xué)生經(jīng)歷數(shù)形結(jié)合、位置關(guān)系推導(dǎo)、分析數(shù)對(duì)等過(guò)程，發(fā)展學(xué)生的空間觀念，進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到學(xué)習(xí)數(shù)對(duì)的價(jià)值。

如列數(shù)相同的數(shù)對(duì)如（6，x）表示豎著的直線，行數(shù)相同的數(shù)對(duì)如（x，6）表示橫著的直線。根據(jù)數(shù)對(duì)的某種特性，在幾何上可以表示許多不同的直線，此時(shí)可以想象，學(xué)生內(nèi)心的震動(dòng)是非常強(qiáng)烈的。

任務(wù)設(shè)計(jì)：以AB邊為底，頂點(diǎn)C與頂點(diǎn)A、B組成等腰三角形，想一想，頂點(diǎn)C會(huì)在哪兒移動(dòng)呢？把你找的點(diǎn)連接起來(lái)，說(shuō)說(shuō)你發(fā)現(xiàn)了什么。

找頂點(diǎn)C的過(guò)程中，有的學(xué)生只是零散地找到頂點(diǎn)C的位置；有的學(xué)生頂點(diǎn)C（正整數(shù)點(diǎn)）都找到了，還主動(dòng)排除了數(shù)對(duì)（6，3）；還有的學(xué)生發(fā)現(xiàn)（6，0）、（6，1）、（6，2）、（6，4）、（6，5）、（6，6）、（6，7）、（6，8）這些數(shù)對(duì)都是第6列，但是行數(shù)不同，可以用數(shù)對(duì)（6，x）表示，把這些點(diǎn)連接起來(lái)是一條豎著的直線，不過(guò)學(xué)生心中x代表的數(shù)是1、2、4、5、6、7、8。這時(shí)，教師可以指著圖上“x=1.5、9、-1”的點(diǎn)追問(wèn)：頂點(diǎn)C在這里可以嗎？學(xué)生發(fā)現(xiàn)也可以，思路被打開(kāi)，x可以表示除3外的任何數(shù)，也知道數(shù)對(duì)（6，x）表示頂點(diǎn)C在第6列這條豎著的直線上移動(dòng)。

盡管當(dāng)頂點(diǎn)C在方格外時(shí)或者表示類似數(shù)對(duì)（6，1.5）這樣的點(diǎn)時(shí)，學(xué)生理解起來(lái)有一定的難度；盡管學(xué)生的理解反饋層次不一，但是不影響學(xué)生更進(jìn)一步認(rèn)識(shí)、體會(huì)數(shù)對(duì)的價(jià)值：當(dāng)列數(shù)確定、行數(shù)不確定時(shí)，數(shù)對(duì)表示豎著放的直線；數(shù)對(duì)可以表示點(diǎn)的移動(dòng)，數(shù)和圖形建立起聯(lián)系。

學(xué)習(xí)用數(shù)對(duì)確定位置的價(jià)值，絕不僅僅是為了確定生活中諸如公園景點(diǎn)、教室中某個(gè)學(xué)生的位置確定等問(wèn)題，更為重要的是體會(huì)這種“表示”的價(jià)值。數(shù)對(duì)是人為規(guī)定的，具有結(jié)構(gòu)性、統(tǒng)一性和唯一性；在經(jīng)歷抽象化的過(guò)程中，初步感知平面直角坐標(biāo)系的思想和方法；數(shù)對(duì)可以用來(lái)分析圖形。可見(jiàn)，數(shù)對(duì)本身的“特性”“價(jià)值”是“用數(shù)對(duì)確定位置”這節(jié)課的“魂”。