团队思考 让教学走向智慧——“认识负数”的校本教研活动方案

仲崇恒

（昆山市玉峰实验学校，江苏 昆山 215300）

《数学课程标准（实验稿）》中对在4～6年级教学负数提出的要求是“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”。根据这一教学标准，各种版本教材都在第二学段安排了基于现实生活的负数的初步认识。2005年以来，“认识负数”或“生活中的负数”在各级各类公开课中多次登台亮相。如今，《数学课程标准（2011版）》将其修订为“在熟悉的生活情境中，了解负数的意义，会用负数表示日常生活中的一些量。”这里的改动只有两处:一是教学要求有所降低,变“理解”为“了解”；二是学习指向更加具体,变“一些问题”为“一些量”。为了有的放矢地学习课程标准,为了全方位地了解负数的历史，把握认识负数的教学现状，为了促进教师的专业发展，以便大家对认识负数的教学能有所突破，从而形成有智慧、有个性的创新课堂，在此提出“认识负数”的校本教研活动方案，以供参考。

[研讨目的]

（1）理解相反意义的量，能够立足“0”和数轴认识正数和负数；能够从数学文化和儿童数学的视角理解认识负数的教学。

（2）通过阅读、思考、解答与同伴交流,引导教师们经历研究负数相关问题的过程，形成校本教研的良好习惯，进一步提升教师的数学素养。

[活动时间]

建议集中活动时间为1～2课时，教研组根据学校的实际情况调整活动时间。主持人提前一周发布该主题活动方案，细化思考、讨论、交流的问题，也可以让教师自由拓展相关的研究内容，不同年龄不同教学水平的教师允许有不同的选择，从而使得不同的教师在校本教研活动中得到不同的发展。

[活动准备]

请每一位教师独立解决以下问题，并准备在小组与大组中交流。（注：以下带“※”的问题有一定难度，供选用）

1.精读与调研

（1）查阅《数学课程标准》，了解对在小学“认识负数”的教学提出了哪些要求。

（2）研读至少两种以上不同版本的教材，归纳出几种教材“认识负数”编写中的相同点和不同点。

（3）为了有效地实现以学定教，请设计两至三个教学前测题，有条件的可以安排前测，并对前测情况作出必要的分析。

2.思考与归纳

先想一想你觉得为什么要有负数，然后阅读下面的资料并归纳要点。

德国数学家克罗内克（Leopold kronecker）有一句名言，“上帝创造了自然数，其他一切都是人造的。”古人最早认识的数都是正整数，后来又认识了分数，随着数学的发展，才出现了负数和零的概念。

负数最早出现在中国西汉时期的一部数学巨著《九章算术》（公元前1世纪）中，由于解方程往往会出现未知数系数为负的情形，《九章算术》中指出：“两两得失相反，要令正负以名之。”负数概念的提出，是人类关于数的归纳的一次重大飞跃。我国古算中记载了正负数的三种表示方法：一是以算筹颜色区分，正算用红色，负算用黑色；二是以算筹的形状区分，正算的截面为三角形，负算的截面为方形；三是将算筹直列为正，斜列为负，以示区别。南宋数学家李治感觉用笔记录时换色的不便，便在《测圆海镜》（1248年）中用画“一杠”表示负数，南宋数学家杨辉在负数后面写个“负”字。印度是中国以外最早使用负数的国家。公元7世纪出现了负数概念和记法。用小点或小圈记载数字上表示负数。

西方数学界对负数的认识落后我国1500年左右，普遍存在不承认负数又使用负数的矛盾，把负数称为“荒谬的数”“虚假的数”的人不在少数。比如，德国数学家斯蒂菲尔(1487—1567)在《整数赞术》中称从零中减去一个大于零的数，得到的数“小于一无所有”，是“荒谬的数”。帕斯卡认为：从0减去4纯粹是胡说，韦达、笛卡尔也不承认负数，把它叫做“不合理的数”。1572年，意大利数学家邦别利（R.Bombelli)在《代数学》一书中正式给出负数的明确定义。1629年，荷兰数学家吉拉尔（A.Girard)在《代数新发现》中第一个提出用减号“－”表示负数。从此，负数符号“－”逐渐得到人们认可，并沿用至今。我国采用正号“＋”、负号“－”是从清末开始的。

3.听课与分析

下面是有关“认识负数”一课的两个不同教学设计，请你读一读这两个设计的主要教学过程，想一想各有什么特点？你喜欢哪个教学设计？为什么？（或者百度视频中搜索认识负数的课堂视频，在线听课，然后分析）

[教学设计A]

一、从“生活事例”引入——了解负数的来源

这个温度计上显示的是昨天的最高气温，你能看出最高气温是多少吗?

二、由“相反关系”展开——理解负数的意义

1.教学例1：初步认识负数

出示天气预报中三个城市的最低气温。

学生分别读出上海、南京、北京的最低气温。南京正好0℃，上海零上4℃，北京零下4℃。这是一组相反的量。怎样记录这两个相反的气温?

学生讨论交流自己的设想，老师选择性板书：+4℃或4℃，－4℃等，并讲解负号、正号以及它们的读写。

选择合适的数表示各地的气温：分别出示西宁、哈尔滨、香港等城市温度计图，学生分别写出它们的最低气温。

2.教学例2：深入理解负数

出示珠穆朗玛峰图：它有多高？（8844米）这个高度是从哪儿到峰顶的距离?

学生回答后，在添加8844米前面添加”海拔”，并在图上添加一条海平面的水平虚线。

世界上也不是每个地方都比海平面高的，比如吐鲁番盆地就低于海平面155米。

学生讨论表示出这两个海拔高度。（板书：+8844米，－155米）

小结：通过刚才的研究，我们看到，在表示气温时，以0℃为界，高于0℃时用正数表示，低于0℃时用负数表示；在表示海拔高度时，以海平面为界，高于海平面用正数表示，低于海平面用负数表示。

三、以“比较反思”提升——深化概念的内涵

观察这些数（课件出示），你能把它们分类？按什么分？分成几类？小组讨论。

小结：像+4，40、+8844 这样的数都是正数，像－4，－7，－11，－155 这样的数都是负数。

讨论：0属于正数或负数呢?

统一认识：0是正数和负数的分界线，0既不是正数也不是负数。正数大于0，负数小于0。

出示“你知道吗？——中国是最早使用负数的国家”。

四、用“多层练习”巩固——拓展负数的的外延

[教学设计B]

一、铺垫

（课前欣赏国家形象宣传片《人物篇》）

出示五位体育明星，一共几位？（板书:5）

隐去5位明星，剩下背景图，现在人数可以用几表示？（板书：0）

观察直尺上的“0”刻度，示意测量，公布体育明星们的身高数据。（郎平184厘米，丁俊晖174厘米，郭晶晶164厘米）

问：把郭晶晶的身高当作标准，看做0，丁俊晖和郎平的身高可以记作多少？

学生交流。

随学生回答，板书两道减法算式。（生：174-164=10，所以，丁俊晖的身高可以记作10；184-164=20，郎平的身高记作20）

用竖线上的点表示这三个数。（随学生回答，教师在直线上相应的点旁标上0、10、20）

二、激疑

问：现在把丁俊晖的身高174厘米当作标准，看做0。那郎平和郭晶晶的身高怎么记？哪个能用算式来说说你是怎么想的？

教师根据学生回答把数据填入表格。

学生观察发现:两个都是10,这样表示看不出是高10还是矮10。

学生思考区分方法。

三、探究

学生在作业纸的表格里重新记录，寻找新的记录方法，然后进行交流。

预设1：用文字，郎平记录为：高10，郭晶晶记录为：矮 10。

预设2：在表示郭晶晶的身高数据前，加了减号“-”，表示还少 10。

师小结：数学家们为了表示相反意义的量，想了很多方法，自20世纪初，数学家们开始在数前面加符号“+”“-”，而且这种方法一直使用至今。分别读作正10、负10，这里的符号分别是正号和负号，正数前的正号可以省略，负号不能省略。

学生在竖线上的点表示－10、0和10。

小组探索：以郎平的身高为标准进行比较，两个人的身高可用哪些数表示。

学生按照要求，先填表，然后在直线上找点，最后交流。

四、提炼

教师手指板书中的数：这些正负数是怎么来的？

预设：都是和标准比出来的，比标准身高高的就是正数，比标准身高矮的就是负数。

教师结合生活实际举例：以这个铅笔盒的价钱为标准，那么比这个价格贵的是什么数？比这个价格便宜的记作什么数？

学生举例。

五、运用

（1）这些数哪些是正数？哪些是负数？

讨论：0是正数还是负数？

（2）气温情境中正负数的运用。

教师简介摄氏度的由来。

观察表格，并把几个气温按照由冷到暖的顺序排一排。

（3）某校对五年级男生进行了双飞跳绳的测试，以能做20个为标准，超过的次数用正数表示，不足的次数用负数表示，其中第一小组6名男生的成绩如下表：

姓名 李× 张× 陈× 沈× 高× 孙×数量 -5 0 9 -2 -3 7

你知道他们分别跳多少个吗？这个组平均每人跳多少个？

（4）问题与对策（※）

①通过上述过程的研习，自己对认识负数的教学还有什么困惑？困惑来自数学史还是生活素材？是预设方面的，还是生成方面的？试着想一想对策。

②一位教师在“0既不是正数也不是负数”这一知识点教学时，组织学生讨论，出现下面讨论情况。如果是你，你该在什么时候介入？怎样引导？

师：0，它到底是正数还是负数呢？请大家发表意见。

生1：0是正数。0下面是负数，0上面是正数。

生2：0也是正数。0前面没有负数的符号。

生3：我不同意他的说法。0是正数和负数之间的数。

生4：0是正数，也是负数。

生5：0作为比较的标准，把0看做正数或者负数都不合适。

生6：0在正数和负数中间，是正数也可以是负数，也可以说两个都不是。

③认识负数与认识小数、分数认识、认识万以内数、认识百分数等内容都属于数的初步认识的内容，这些内容在编排和教学上有什么共同之处？

[活动过程]

校本主题研修过程是一个汇报、讨论、思辨和提升的过程，交流和讨论时要紧紧围绕上面问题。

（1）分年级组交流。每个人都要在小组里发言，小组成员对本组观点进行综述。

（2）大组交流。每个小组推荐一名教师向大组汇报本组的主要观点及所想的问题。大组主要讨论解决问题的方法。

（3）总结和回顾。主持人根据小组及大组的发言情况，形成书面材料，再转发给每位教师进一步学习。

（4）上课和提高。进度许可的情况下，可以由一两位教师同课异构。课后结合前期研习情况组织教师进一步议课，共同提高。

有条件的学校可以通过校园网或论坛，开设专题研讨贴，这样可以使活动更加开放，思考更加深刻持久。