有序数对是初中数学坐标系学习的起点,也是描点法、函数图像等后续重要知识的基础。作为教师,在引导学生认识和掌握这一概念的过程中,我常常进行深入的反思。有序数对看似简单,仅仅是将两个数用小括号括起来并用逗号隔开,但它蕴含的核心思想——“顺序”和“对应”——却是学生理解坐标系、乃至更抽象数学概念的关键障碍点,同时也是重要的思维发展点。
最初教学时,我倾向于直接给出定义:形如(a, b)的数对,其中a和b有确定的顺序,叫做有序数对。然后举例说明(2, 3)和(3, 2)是不同的有序数对,这与集合{2, 3}是不同的。接着,我便会将其与坐标平面上的点联系起来,强调第一个数表示横坐标,第二个数表示纵坐标。在教学过程中,我发现学生能很快记住记号和名称,也能在简单的指令下找到点或写出点对应的有序数对,但对于“为什么要有顺序”以及“顺序颠倒意味着什么”的深层理解,很多学生是模糊的。
反思发现,直接从抽象定义入手,虽然逻辑严谨,但脱离了学生的认知起点和生活经验。对于尚未建立空间观念和抽象数学思维的学生来说,(a, b)仅仅是一个符号串,其内在的“顺序”属性难以被直观感知和理解。他们可能只是机械地记忆“第一个是横的,第二个是竖的”,但一旦遇到稍微复杂的情境或需要解释原理时,就容易出错或卡壳。例如,在课堂练习中,当要求学生解释为何(1, 2)和(2, 1)是不同点时,不少学生只会说“因为它们写得不一样”,而说不出它们在平面上的位置差异,这暴露了他们对有序数对与点的位置之间对应关系的理解是表面化的。
此外,学生容易将有序数对与之前学习的集合、甚至是算式中的括号混淆。他们习惯了{a, b}和{b, a}是同一个集合,习惯了算式中的括号只是改变运算顺序,而有序数对中顺序的本质性差异,对他们是一种新的、需要适应的思维模式。教师需要花更多时间去强调这种差异,并通过具体的例子和活动来巩固理解。
基于这些反思,我开始尝试调整教学策略,更加注重从具体情境引入和强化概念理解。我发现,从学生熟悉的生活场景入手,能够有效地帮助他们建立有序数对的初步概念。例如,可以使用地图、国际象棋棋盘、电影院座位表、甚至设计一个简单的“寻宝”游戏,这些场景天然地需要用两个信息(如“第几行,第几列”或“横向位置,纵向位置”)来确定一个唯一的位置,而且这两个信息的顺序是固定的、不能颠倒的。通过让学生亲身参与这些活动,他们能够直观感受到顺序的重要性:在电影院里,“3排5座”和“5排3座”显然是不同的位置;在地图上,“东经116度,北纬40度”与“东经40度,北纬116度”更是相去甚远。
在引入抽象符号(a, b)之后,我不再急于直接进入坐标系,而是先在这些具体的网格图上进行大量的、双向的练习:给出有序数对,让学生在图上找出对应的位置;给出图上的位置,让学生写出对应的有序数对。在这个过程中,我反复强调“先说横的,再说竖的”,帮助学生建立起有序数对中两个数与水平、垂直方向上位置的稳定对应关系。只有当学生在这些具体情境中熟练掌握了“用一对有顺序的数来确定位置”的方法后,再将其迁移到抽象的数学坐标系中,解释横轴、纵轴、原点、单位长度等概念,就会显得水到渠成,学生的接受度也会更高。
在讲解坐标系时,我也更加注重可视化和操作性。使用带网格的白板或纸张,让学生动手描点,从原点出发,先沿横轴方向移动对应的单位,再沿纵轴方向移动对应的单位,最终找到点的位置。这个“移动”的过程,是将抽象的有序数对具象化为实际操作,能够帮助学生更好地理解数对中的每一个数代表的意义以及顺序的重要性。反过来,当从图中读取点的坐标时,也引导学生先垂直于横轴找到对应的横坐标,再垂直于纵轴找到对应的纵坐标,并强调书写时将横坐标写在前面。这种规范的操作流程,有助于强化学生对有序数对结构的认识。
对于学生常见的错误,如颠倒顺序或混淆正负方向,我不再仅仅是指出错误,而是引导他们分析错误的原因。例如,当学生将(2, 3)标成(3, 2)时,我会让他们回到原点,一步一步地描述他们是怎么找到这个位置的,帮助他们发现是在哪个方向上搞错了顺序。对于涉及负数的点,我会特别强调沿着坐标轴的负方向移动的概念,可以结合数轴的知识进行复习和衔接。
此外,我在教学设计中增加了变式练习的比例。例如,不仅仅是给定坐标找点或给定点写坐标,还会设计一些简单的应用题,如描述物体在平面上的相对位置变化(从点A移动到点B,坐标如何变化),或者根据点的坐标判断其所在的象限或坐标轴。这些变式有助于学生在更广阔的背景下理解和运用有序数对,而不是局限于简单的机械操作。
然而,反思也告诉我,即使采用了更直观的教学方法,仍然会有部分学生在概念理解上存在困难。这可能与他们的空间想象能力、抽象思维水平以及之前的数学基础有关。对于这部分学生,可能需要更多的个别辅导、更具象的辅助工具(如积木搭高、棋子移动等)以及更耐心的重复练习。同时,我也需要反思自己的语言是否足够清晰、指令是否足够明确,是否照顾到了不同学习风格的学生。
总而言之,有序数对的教学并非仅仅传授一个数学记号及其用法,更重要的是帮助学生理解“用有顺序的一对数来确定平面上唯一位置”的核心思想,建立数与形之间的初步联系,为后续的函数、解析几何等内容的学习奠定坚实基础。通过不断反思和改进教学策略,从学生的生活经验和认知规律出发,注重直观感受与抽象思维的结合,强化操作体验与概念理解的互动,才能真正帮助学生跨越这一重要的数学门槛,感受数学的有序性和精确性之美。教学是一个持续改进的过程,每一次的回顾和反思,都是为了下一次更好地出发。

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