摘 要:量感是小學數(shù)學學科核心素養(yǎng)的重要組成部分,對學生未來的數(shù)學學習和可持續(xù)發(fā)展具有深遠影響。培養(yǎng)學生的量感,能促進學生估算能力、數(shù)學思維、應用能力的發(fā)展。量感本質上是一種非標準化的特征。如何在數(shù)學教學中培養(yǎng)學生的量感,逐漸成為當代小學數(shù)學教師的研究熱點。文章分析了培養(yǎng)學生數(shù)學量感的意義,對基于核心素養(yǎng)的小學數(shù)學量感培養(yǎng)策略進行了探究,同時圍繞具體教學案例闡述了量感培養(yǎng)過程中存在的困難和解決策略,以期為教師的教學實踐提供參考。
關鍵詞:小學數(shù)學;核心素養(yǎng);量感
中圖分類號:G427" " " " " " " " " " " " " " " " 文獻標識碼:A" " " " " " " " " " " " " " " " " " " "文章編號:2097-1737(2024)04-0068-03
量感是數(shù)學學習感性經驗與理性認知相調和的結果?!读x務教育數(shù)學課程標準(2022年版)》指出,建立量感有助于養(yǎng)成用定量的方法認識和解決問題的習慣,是形成抽象能力和應用意識的經驗基礎。數(shù)學學習范疇內的量感水平層次分為直感、測度和測算。三個水平層次的量感培養(yǎng)是學生從“量”的直觀上升到數(shù)理認知的過程。教師立足小學數(shù)學教學活動,培養(yǎng)學生的數(shù)學量感,能幫助學生深刻理解數(shù)學知識,讓數(shù)學學習回歸生活,強化學生的數(shù)學應用意識。
一、培養(yǎng)小學生數(shù)學量感的意義
(一)提高學生度量估測能力
量感是對量的感受或感悟。教師將數(shù)學量感培養(yǎng)融入數(shù)學教學,能夠促進學生量感水平的提升,進而提高學生的度量估測能力。量感的形成與提升可以通過測量、感知、測算等活動實現(xiàn)。教師要順應學生的數(shù)學學習規(guī)律,運用不同的測算活動充實教學內容,引導學生直觀感受長度,提高學生度量估測能力。
(二)促進學生形成認知結構
在小學數(shù)學教學中培養(yǎng)學生的量感,能促進學生核心素養(yǎng)的發(fā)展,使之形成完善的數(shù)學認知結構。教師積極創(chuàng)新量感培養(yǎng)手段,讓學生借助已經形成的認知結構,在生活中找到解決問題的原理,有利于學生快速轉化數(shù)學難題,高效解決問題,積累豐富的量感直觀經驗。
(三)激發(fā)數(shù)學知識學習興趣
興趣是最好的老師。學生在形成初步數(shù)學認知結構的基礎上,可以獲得探究數(shù)學問題的內部動機,產生源源不斷的學習興趣。教師利用不同形式的測量活動,指引學生解決問題,在學生解決問題的同時給予學生評價,鼓勵學生再接再厲,能激發(fā)學生的數(shù)學知識學習興趣。傳統(tǒng)的“知識本位”的教學理念強調知識的傳授,不注重培養(yǎng)學生的數(shù)學學習興趣,導致教學質量提升困難。而教師立足實際教學目標,設計多樣化量感培養(yǎng)活動,提升數(shù)學教學的趣味性,能激發(fā)學生的數(shù)學知識學習興趣,使學生獲得源源不斷的學習動力,切實提高學習質量。
(四)加深對客觀世界的認知
數(shù)學量感培養(yǎng)活動與實際生活聯(lián)系密切,教師利用生活實踐活動培養(yǎng)學生的量感,能讓學生加深對客觀世界的認知。生活中的很多問題可以運用數(shù)學知識解決,教師將量感培養(yǎng)活動與學生的生活建立聯(lián)系,可以在量感培養(yǎng)中啟迪學生的思維,讓學生懂得運用所學數(shù)學知識解決實際問題,由此積累豐富的生活經驗,加深對客觀世界的認知。
二、基于核心素養(yǎng)的小學數(shù)學量感培養(yǎng)策略
(一)創(chuàng)設生活測量情境,增強學生量感
基于生活的測量活動,可以為學生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)提供切入點,有助于增強學生的數(shù)學量感。學生在生活測量情境中能強化自己對量的直觀感知,積累豐富的量感感性經驗。由于量感主要是對事物的可測量屬性及大小關系的直觀感知,因此,基于核心素養(yǎng)的小學數(shù)學量感培養(yǎng),需要教師從生活情境的創(chuàng)設入手,將學生置于特定生活場景中,指引學生通過測量不同物品來增強自己的量感。因此,教師應立足實際教學目標,創(chuàng)設生活測量情境,帶領學生解決生活中的測量問題,以增強學生的量感[1]。
例如,在講授人教版數(shù)學二年級(上冊)“長度單位”一課時,教師可以聯(lián)系生活中的不同長度物品,幫助學生建立長度概念,使學生增強自身的量感。首先,教師利用古代測量單位“庹”“拃”導入新課,引導學生用手測量書本、課桌長度,用腳步測量教室長度。為了便于學生交流,教師可以引導學生自行統(tǒng)一長度單位,啟迪學生思維,增強學生的量感。然后,教師利用直尺介紹長度單位“厘米(cm)”,要求學生用手指比出“一厘米長度”,嘗試用直尺測量筆帽、便利貼、橡皮等物品的長度,使之明確直尺可以測量生活中比較短的物體,而利用“厘米”表示物體長度,可以有效提高溝通效率,便于解決生活問題。之后,教師可以引導學生按照以下問題要求,測量不同物體并書寫數(shù)據(jù)和單位:(1)鉛筆長 厘米;(2)黑板長 厘米;(3)你的身高是 厘米。
以上問題與學生的生活緊密相關,有利于核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。最后,教師用“米”表示學生的身高,要求學生根據(jù)換算關系“1米=100厘米”,將鉛筆、黑板的厘米轉化為米,再測量門板和國旗桿的倒影,根據(jù)得到的數(shù)據(jù),用米表示長度單位,完成測量實踐,在單位換算中加深對知識的理解,提升對量的感知能力。
(二)拓展數(shù)學知識領域,促進自主測量
拓展數(shù)學知識領域,能讓學生開闊自我學習視野,有利于培養(yǎng)學生敏銳的量感,促進學生自主學習能力提升。量感能反映出對數(shù)量的直觀感知,對學生的數(shù)學學科核心素養(yǎng)發(fā)展具有深遠影響。因此,教師需要通過拓展數(shù)學知識,指引學生分析測量問題,要求學生通過自主實踐,深入體會測量的意義,拓展自己的數(shù)學知識領域,掌握自主測量方法,理解度量的意義,認識到統(tǒng)一度量單位的必要性[2]。
例如,在講授人教版數(shù)學三年級(上冊)“測量”一課時,教師可以先讓學生用直尺測量書本的長度、寬度、厚度,利用厘米、毫米單位進行表示,使學生感知生活中的長度單位。然后,教師可以利用曲別針、釘子、紀念幣等實物,拓展不同國家的度量單位,如英尺、碼、英寸、英里等,以充實數(shù)學教學內容,為量感培養(yǎng)創(chuàng)造契機。在學生對比國內外度量單位的同時,教師要繼續(xù)講解厘米、分米、米三個長度單位之間的換算規(guī)律,要求學生通過用手、用尺測量的方式,建構“1米=10分米=100厘米”的關系概念。教師還可以在實際生活中選擇合適的主題,為學生拓展有關長度的知識,要求學生在思考的過程中加深對量感的直觀感知,豐富自身知識經驗。為了將學生對測量的感性認識轉化為理性認識,教師還可以引導學生從直觀的角度了解千米,根據(jù)不同運動員的世界紀錄,拓展數(shù)學知識,讓學生明白“1千米=1000米”的換算關系。最后,教師鼓勵學生利用課后時間,用腳步丈量長度,分別走1米、100米、1千米路程,記錄自己的步數(shù)并與他人交流,真切感受生活中的長度單位,由此通過參與自主測量實踐提升自身的量感素養(yǎng)。
(三)設計數(shù)學估算活動,提升量感感知
估算能力是學生應當具備的能力之一,有助于促進學生量感感知能力的提升。在小學數(shù)學教學中發(fā)展學生的量感,不僅可以強化學生對量的抽象認知,還有助于引導學生掌握估算方法,使之深化對量感的理解。教師堅持測算結合,在實際估算活動中要求學生動腦思考、動手實踐,進而深化學生對量感的理解。小學數(shù)學教師應設計高質量的數(shù)學估算活動,指導學生在真實情景中選擇合適的度量單位進行度量,使之提升量感感知能力,學會在同一度量方法下進行不同單位的換算,根據(jù)度量工具和方法引起的誤差,靈活進行測算,最終得到或估計出正確的度量結果[3]。
例如,在講授人教版數(shù)學四年級(上冊)“公頃和平方千米”一課時,教師可以利用估算活動提升學生的量感,要求學生學習常用的面積單位知識,了解在生活中測量土地的方法,在估算中初步感知單位進率,在單位換算中,歷經從實例到表象建立的過程,豐富量感直觀經驗。首先,教師以“中國土地面積”引出公頃和平方千米單位,將“960萬平方千米”換算成“九億六千萬公頃”,引導學生初步建構“1公頃= 10000平方米=0.01平方千米”的換算關系。然后,教師引導學生進行面積估算,具體設計如下:(1)一寸照片的面積大約是50 ;(2)國家體育場“鳥巢”的占地面積大約是20 ;(3)天安門廣場占地面積44公頃,換算為平方千米是多少?
面積估算活動可以讓學生運用所學數(shù)學知識分析公頃和平方米之間的關系,教師可以引導學生閱讀有關較大土地面積的資料,讓學生對面積形成直觀印象,并結合自己的估算結果,初步體會公頃的適用范圍,學會根據(jù)實際估算結果進行換算。教師還可以利用推算、想象活動,加深學生對公頃和平方千米的認識。教師可以指引學生聯(lián)系指甲蓋、手掌、展板等實物,回憶梳理正方形的面積,為學生提供1厘米、1分米、1米等數(shù)據(jù),要求學生進行估算,用正方形描述“1公頃”這個面積單位。學生的估算結果往往與正確結論有一定差距。因此,教師可以幫助學生在數(shù)理層面上將“公頃”與“平方米”建立起聯(lián)系,使之通過知識遷移,在直觀層面上形成“公頃、平方千米”的表象。最后,教師可以指導學生到操場上量出邊長是10米的正方形,在該區(qū)域內估算面積,分別用公頃、平方千米表示估算結果,由此延展課堂教學,利用估算活動提升學生的量感。
(四)開展數(shù)學實踐活動,體會測量意義
數(shù)學源于生活,開展數(shù)學生活實踐活動,能促進學生量感素養(yǎng)發(fā)展,使之體會測量的重要意義,提高數(shù)學應用意識。生活中的數(shù)學知識隨處可見。教師根據(jù)學生的生活經驗設計實踐活動,讓學生在實踐活動中增強量感,可以取得良好的核心素養(yǎng)培養(yǎng)效果。所以,小學數(shù)學教師需要合理延展數(shù)學知識的應用活動,要求學生完成各類實踐活動,在具體實踐中拓展量化思維,掌握數(shù)學實踐技巧,進一步體會測量的意義,發(fā)展數(shù)學量感素養(yǎng)[4]。
例如,在講授人教版數(shù)學五年級(上冊)“數(shù)學廣角──植樹問題”一課時,教師圍繞以下三個問題開展數(shù)學實踐活動:(1)在長度為100米的路上,以間隔5米植一棵的方式植樹(兩端都栽),一共栽多少棵樹?(2)基于“問題1”,分析兩端都不栽樹的情況下,一共栽多少棵樹?(3)在圓形花壇周圍植樹,已知圓形花壇周長120米,每間隔10米植一棵樹,一共要植多少棵樹?
“植樹問題”可以激發(fā)學生測量的興趣,對培養(yǎng)學生的數(shù)學量感有積極的促進作用。教師可以設計“植樹”實踐活動,要求學生利用課余時間到校園綠化區(qū)進行測量,結合“問題1”探索植樹間隔長度對園林美觀性的影響,思考間隔長度下的植樹數(shù)量,提升自己的量感意識。在“問題2”中,教師可以要求學生根據(jù)“問題1”的測量結果,分析種樹棵數(shù)與間隔數(shù)之間的關系,通過建構數(shù)學模型,求解數(shù)量問題,在實踐中培養(yǎng)量感。在“問題3”中,教師可以引導學生以擺放花盆的方式進行實踐,在實踐中分析間隔規(guī)律,繪制線段圖,通過數(shù)學建模的方式發(fā)現(xiàn)規(guī)律并解決測量問題,感悟建構數(shù)學模型的重要意義。數(shù)學實踐活動能激發(fā)學生的數(shù)學知識學習熱情,培養(yǎng)學生的量感。在解決三個植樹問題后,教師可以引導學生自行設計植樹方案,以小組合作的方式完成“栽樹苗”活動,測量不同的長度數(shù)據(jù),由此體會測量意義。之后,教師可以根據(jù)不同小組的植樹方案,分析植樹的棵數(shù)和間隔數(shù)之間的關系,要求學生完善實踐方案,用定量方法分析、解決植樹問題,體會測量的意義,形成良好的數(shù)學應用意識,夯實量感經驗基礎[5]。
三、結束語
綜上所述,在小學數(shù)學教學中培養(yǎng)學生數(shù)學量感,有助于提高學生的度量估測能力,使之形成良好的認知結構,產生數(shù)學知識學習興趣,由此加深對客觀世界的認知。教師基于核心素養(yǎng)理念培養(yǎng)學生的數(shù)學量感,通過創(chuàng)設生活情境,拓展數(shù)學知識領域,可以增強學生的量感,促進學生自主投入一系列實踐活動中。同時,教師設計數(shù)學估算活動,開展不同主題的數(shù)學實踐活動,能切實提升學生的量感感知能力,使之體會測量活動的意義,實現(xiàn)量感的培養(yǎng)目標。
參考文獻
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作者簡介:陳鎮(zhèn)水(1980.4-),男,福建莆田人,任教于福建省莆田市荔城區(qū)黃石東甲中心小學,一級教師,本科學歷,莆田市小學數(shù)學骨干教師,曾榮獲莆田市學?!皠?chuàng)先爭優(yōu)”優(yōu)秀共產黨員,荔城區(qū)優(yōu)秀教育工作者榮譽稱號。