【摘要】量感作為數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的重要組成部分,是學(xué)生發(fā)展抽象能力與數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí)的基礎(chǔ),深受小學(xué)數(shù)學(xué)教育界重視。部分教師由于對(duì)量感的特征缺乏準(zhǔn)確認(rèn)知,在教學(xué)實(shí)踐中機(jī)械且無方法地培養(yǎng)學(xué)生的量感,結(jié)果適得其反。文章在深入剖析量感特征的基礎(chǔ)上,系統(tǒng)闡述量感培養(yǎng)的基本原則與具體策略,旨在將量感培養(yǎng)有機(jī)融入數(shù)學(xué)教學(xué)全過程,促進(jìn)學(xué)生量感的穩(wěn)步發(fā)展,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)學(xué)科的育人目標(biāo)。
【關(guān)鍵詞】小學(xué)數(shù)學(xué);核心素養(yǎng);量感
作者簡(jiǎn)介:李蕊蕊(1986—),女,甘肅省慶陽市慶城縣驛馬鎮(zhèn)中心小學(xué)。
《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》(以下簡(jiǎn)稱“新課標(biāo)”)將量感確立為數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的關(guān)鍵要素。新課標(biāo)明確要求教師應(yīng)在教學(xué)過程中培養(yǎng)學(xué)生的量感。量感是對(duì)事物可測(cè)量屬性及大小關(guān)系的直觀感知,具有直觀形象性、過程體驗(yàn)性、螺旋發(fā)展性的特點(diǎn)。在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)實(shí)踐中,教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律和身心發(fā)展特點(diǎn),密切結(jié)合具體教學(xué)內(nèi)容,運(yùn)用科學(xué)教學(xué)策略培養(yǎng)學(xué)生量感,提升其數(shù)學(xué)學(xué)科素養(yǎng)。
一、量感的特征
(一)直觀形象性
小學(xué)生對(duì)事物量的初步認(rèn)識(shí),大多源于多種感官的協(xié)同作用,而非測(cè)量,這使得量感具有直觀形象性,其形成離不開具身體驗(yàn)[1]。在具身體驗(yàn)中,學(xué)生調(diào)動(dòng)眼、耳、手、腦等直接感知“量”,如大小、長短。隨著學(xué)生感知的深入,他們逐步形成度量單位表象,如大拇指指甲蓋約為1平方厘米,成年人手掌約為1平方分米。大量直觀經(jīng)驗(yàn)的積累,既培養(yǎng)了學(xué)生的量感,又幫助其掌握通過具身多維操作(即通過身體各感官多維度參與的感知活動(dòng))在生活和學(xué)習(xí)中感受“量”的方法,提升量感。
(二)經(jīng)驗(yàn)過程性
小學(xué)生的認(rèn)知處于具體運(yùn)算階段,他們量感的形成依賴于數(shù)學(xué)概念、度量方法等方面的認(rèn)識(shí)與活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)。量感是在學(xué)生與可測(cè)量的事物持續(xù)互動(dòng)中形成的能力。在互動(dòng)過程中,學(xué)生通過具身多維操作來感知“量”,不斷積累豐富的量感經(jīng)驗(yàn)并將經(jīng)驗(yàn)遷移至測(cè)量、計(jì)算等活動(dòng)中,從而增強(qiáng)對(duì)度量單位的感知,培養(yǎng)量感。因此,量感具有經(jīng)驗(yàn)過程性,教師在教學(xué)中應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生不斷體驗(yàn)和感知“量”。
(三)螺旋發(fā)展性
量感的形成與發(fā)展具有螺旋式特性,要求學(xué)生持續(xù)感知、比較、實(shí)踐。學(xué)生先初步形成“量”的感知,然后遷移知識(shí)以完善對(duì)量的感知,進(jìn)而通過想象與推理,把“一個(gè)單位”拓展至“幾個(gè)單位”,實(shí)現(xiàn)從單一量到多個(gè)量的關(guān)系建構(gòu),從“感性”到“理性”認(rèn)知的跨越,呈螺旋式發(fā)展。因此,教師應(yīng)依據(jù)學(xué)生發(fā)展?fàn)顩r,循序漸進(jìn)地增加學(xué)習(xí)難度,促進(jìn)學(xué)生量感螺旋式提升。
二、小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中量感培養(yǎng)的原則
(一)現(xiàn)實(shí)性原則
從量感的三大特征可知,量感培養(yǎng)離不開學(xué)生的積極參與。建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論強(qiáng)調(diào),情境是學(xué)習(xí)者進(jìn)行意義建構(gòu)的重要依托。大部分小學(xué)生在日常生活中接觸到各類“量”的現(xiàn)象,形成感性認(rèn)知,并能將這些認(rèn)知遷移到數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中。因此,教師應(yīng)遵循現(xiàn)實(shí)性原則,創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境,讓學(xué)生在親身體驗(yàn)中形成并發(fā)展量感。
(二)整體性原則
量感培養(yǎng)是一個(gè)循序漸進(jìn)的過程,需要整合知識(shí)、工具和策略等要素[2]。學(xué)生只有將碎片化學(xué)習(xí)成果有機(jī)結(jié)合,才能真正獲得量感的發(fā)展。因此,在數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師應(yīng)遵循整體性原則,洞察不同知識(shí)點(diǎn)的關(guān)聯(lián),綜合運(yùn)用計(jì)量單位、策略和工具,建構(gòu)完整知識(shí)框架,設(shè)計(jì)豐富且具整體性的活動(dòng),讓學(xué)生在體驗(yàn)中感知、比較、實(shí)踐與運(yùn)用,將量感內(nèi)化于心,外化于行。
(三)多元性原則
量感的形成過程包括感受、定位、建立量的表象并內(nèi)化量感[3]。這個(gè)過程的每一個(gè)環(huán)節(jié)都離不開多種形式的表征。若要在教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的量感,教師需遵循多元性原則,提供豐富多樣的學(xué)習(xí)材料,引導(dǎo)學(xué)生采用多種表征方式,使學(xué)生獲得對(duì)量感進(jìn)行多元表征的機(jī)會(huì),從而潛移默化地發(fā)展量感。
(四)生本性原則
在數(shù)學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生量感,本質(zhì)上是一種以學(xué)生為本的活動(dòng)。缺乏學(xué)生參與的課堂,易陷入教師單向灌輸量的概念、刻板地指導(dǎo)測(cè)量的模式,這會(huì)減少學(xué)生發(fā)展量感的機(jī)會(huì)。基于此,教師需尊重學(xué)生的主體地位,遵循以學(xué)生為中心的原則來設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng),讓學(xué)生在親身體驗(yàn)中理解量感。
三、小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中量感培養(yǎng)策略
(一)整合量感培養(yǎng)內(nèi)容,構(gòu)建結(jié)構(gòu)化內(nèi)容體系
量感的培養(yǎng)具有顯著的整體性特征,這就要求教師運(yùn)用系統(tǒng)分析方法,從橫、縱兩個(gè)維度深入分析教學(xué)內(nèi)容,準(zhǔn)確把握不同知識(shí)點(diǎn)間的內(nèi)在邏輯聯(lián)系,進(jìn)而構(gòu)建起科學(xué)、完善的結(jié)構(gòu)化內(nèi)容體系。在此基礎(chǔ)上,教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生在深度體驗(yàn)中完成從零散知識(shí)積累到系統(tǒng)性知識(shí)建構(gòu)的過渡,分階段、分層次地促進(jìn)量感的孕育、形成與進(jìn)階。
以人教版數(shù)學(xué)三年級(jí)下冊(cè)“面積”的教學(xué)為例?!懊娣e”作為小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的核心內(nèi)容,是學(xué)生量感發(fā)展的重要基石。其知識(shí)發(fā)展脈絡(luò)呈現(xiàn)出從一維空間(線)度量向二維空間(面)度量,繼而向立體圖形的表面積及體積拓展的漸進(jìn)過程。教師應(yīng)突破教材的年級(jí)限制,合理整合不同學(xué)段與“面積”相關(guān)的內(nèi)容,構(gòu)建一個(gè)層次分明、邏輯嚴(yán)密的知識(shí)網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)知識(shí)的前后銜接與左右貫通。同時(shí),教師應(yīng)組織多樣化的實(shí)踐活動(dòng),促使學(xué)生在實(shí)踐過程中,將已有認(rèn)知經(jīng)驗(yàn)與新知識(shí)相聯(lián)系,逐步實(shí)現(xiàn)從感知量感、定位量感、建立量感直至內(nèi)化量感的完整學(xué)習(xí)過程,切實(shí)幫助學(xué)生完善知識(shí)體系,有效提升量感水平。
(二)優(yōu)化日常教學(xué)流程,促進(jìn)學(xué)生量感培養(yǎng)
在日常教學(xué)活動(dòng)中,教師應(yīng)遵循“感受量感—定位量感—建立量感—內(nèi)化量感”的量感培養(yǎng)路徑,結(jié)合具體教學(xué)內(nèi)容,采用恰當(dāng)策略來培養(yǎng)學(xué)生的量感。
1.情境式教學(xué),感受量感
小學(xué)階段是學(xué)生初步感知和應(yīng)用量的概念的關(guān)鍵時(shí)期。在此階段,教師應(yīng)創(chuàng)設(shè)真實(shí)且富有吸引力的情境,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,促使學(xué)生調(diào)動(dòng)已有認(rèn)知,主動(dòng)探索量的概念,并將所學(xué)知識(shí)用于解決實(shí)際生活問題,切實(shí)地獲得量感體驗(yàn)。真實(shí)情境應(yīng)貼合學(xué)生生活經(jīng)歷,教師需依據(jù)教學(xué)內(nèi)容,充分了解學(xué)生生活背景,選取典型生活現(xiàn)象,借助多元方式創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境[4]。
以人教版數(shù)學(xué)一年級(jí)下冊(cè)“認(rèn)識(shí)人民幣”的教學(xué)為例。在互聯(lián)網(wǎng)支付盛行的時(shí)代,小學(xué)生對(duì)紙幣、硬幣接觸甚少。此節(jié)課程旨在讓學(xué)生識(shí)別不同面值人民幣,理解紙幣單位間進(jìn)率,體會(huì)其在社會(huì)生活中的功能與價(jià)值,感悟數(shù)學(xué)與生活的緊密聯(lián)系。首先,教師可引導(dǎo)學(xué)生在家長協(xié)助下收集不同面值人民幣并帶至課堂,帶領(lǐng)學(xué)生觀察其特征,形成初步認(rèn)知。其次,教師應(yīng)幫助學(xué)生掌握人民幣面值及進(jìn)率知識(shí)。再次,教師可引導(dǎo)學(xué)生以小組合作的方式,鼓勵(lì)他們拿出橡皮、文具盒等私人物品并為這些物品確定價(jià)格。學(xué)生基于生活經(jīng)驗(yàn)討論定價(jià),達(dá)成共識(shí),建立對(duì)物品價(jià)值的認(rèn)識(shí)。最后,教師可鼓勵(lì)各組將提供的私人物品有序地?cái)[放在課桌上,并為它們貼上價(jià)格標(biāo)簽。學(xué)生分別扮演導(dǎo)購員、顧客的角色,進(jìn)行模擬買賣活動(dòng)。在這一過程中,學(xué)生能夠了解價(jià)格的概念并學(xué)會(huì)使用人民幣,由此加深對(duì)不同面值人民幣及進(jìn)率的認(rèn)識(shí),在實(shí)踐中潛移默化地感知量感,達(dá)成知識(shí)學(xué)習(xí)與能力培養(yǎng)的多重目標(biāo)。
2.體驗(yàn)式教學(xué),定位量感
量感的形成與發(fā)展依賴于學(xué)生的具身體驗(yàn)。在具身體驗(yàn)過程中,學(xué)生通過肢體動(dòng)作形成量感記憶,協(xié)同其他感官,達(dá)成對(duì)量的感知?;诖?,教師應(yīng)巧妙運(yùn)用體驗(yàn)式教學(xué)法,引導(dǎo)學(xué)生借助具身活動(dòng)精準(zhǔn)把握量感。
以人教版數(shù)學(xué)二年級(jí)下冊(cè)“克和千克”的教學(xué)為例。在“克”的知識(shí)教學(xué)環(huán)節(jié),首先,教師可組織學(xué)生每人拿兩顆黃豆,用手掂一掂,直觀感受其重量并進(jìn)行重量猜測(cè)。多樣化的猜測(cè)結(jié)果會(huì)激發(fā)學(xué)生探究物體準(zhǔn)確重量的強(qiáng)烈興趣。其次,教師應(yīng)把握時(shí)機(jī),指導(dǎo)學(xué)生以小組形式操作電子秤,依次測(cè)量手中兩顆黃豆的重量,得知其約重1克。再次,教師引導(dǎo)學(xué)生再次掂兩顆黃豆,加深對(duì)1克重量的感受。隨后,教師可鼓勵(lì)學(xué)生拿出一?;ㄉ?、一個(gè)螺母等,掂一掂,感受它們的重量并提出猜測(cè),用電子秤稱一稱來驗(yàn)證猜測(cè)。如此,學(xué)生可以豐富對(duì)1克的感知。最后,教師可以鼓勵(lì)學(xué)生觀察自己的物品,從中選取重量大概為1克的物品,掂一掂、稱一稱。通過不斷體驗(yàn),大部分學(xué)生會(huì)深刻地理解1克的概念,進(jìn)而建立1克的表象。此外,教師還可以引導(dǎo)學(xué)生遷移此前的經(jīng)驗(yàn),鼓勵(lì)學(xué)生體驗(yàn)、感受2克、3克、5克等,進(jìn)一步建立量的表象,培養(yǎng)量感。
3.實(shí)物式教學(xué),建立量感
根據(jù)認(rèn)知心理學(xué)理論,個(gè)體通過親身實(shí)踐去感知客觀事物的特征,能夠更好地形成概念表象,進(jìn)而構(gòu)建起深入且牢固的概念理解與記憶[5]。在學(xué)生的日常生活與學(xué)習(xí)環(huán)境中,學(xué)生身體各部位、直尺、文具盒等物品,均可成為感知客觀事物特征的有效“媒介”。教師應(yīng)秉持生活化教學(xué)理念,圍繞教學(xué)目標(biāo)與需求,從生活實(shí)際中篩選適宜的實(shí)物素材,采用實(shí)物教學(xué)方法,促使學(xué)生在親身體驗(yàn)的過程中培養(yǎng)量感。
以人教版數(shù)學(xué)二年級(jí)上冊(cè)“認(rèn)識(shí)米”的教學(xué)為例。在引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)知“1米”這一長度單位時(shí),首先,教師可在黑板上準(zhǔn)確繪制一條長度為1米的線段,并提出問題:“運(yùn)用何種工具能夠精準(zhǔn)測(cè)量這條線段的長度是否為1米?”基于已有知識(shí)儲(chǔ)備,大部分學(xué)生能夠迅速調(diào)用過往認(rèn)知經(jīng)驗(yàn),聯(lián)想到米尺這一測(cè)量工具。其次,教師可借助電子設(shè)備,在大屏幕上生動(dòng)呈現(xiàn)米尺的投影圖像,并引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀察米尺的結(jié)構(gòu)組成、刻度標(biāo)識(shí)等關(guān)鍵要素,初步了解其測(cè)量原理與使用方法。在此教學(xué)過程中,學(xué)生不僅能夠全面認(rèn)識(shí)米尺這一測(cè)量工具,還能夠初步在腦海中建構(gòu)起1米的長度表象。再次,教師可進(jìn)一步設(shè)計(jì)具有層次性與探究性的實(shí)踐任務(wù),以引導(dǎo)學(xué)生借助自身身體部位,具體包括:其一,要求學(xué)生運(yùn)用米尺測(cè)量自身身體,精準(zhǔn)確定從腳部起始至身體的具體部位距離恰好為1米;其二,指導(dǎo)學(xué)生自然伸展雙臂,親身感受雙臂伸展至何種程度時(shí),其長度約為1米。最后,教師應(yīng)積極鼓勵(lì)學(xué)生用自己的語言描述“1米究竟有多長”,發(fā)現(xiàn)他們?cè)谡J(rèn)知過程中存在的問題,進(jìn)而給予有針對(duì)性的指導(dǎo)與糾正,助力學(xué)生形成關(guān)于1米的準(zhǔn)確且清晰的表象認(rèn)知,提升量感水平。
4.實(shí)踐式教學(xué),內(nèi)化量感
量感培養(yǎng)的目的在于提升學(xué)生解決實(shí)際生活問題的能力[6]。生活中,有關(guān)“量”的問題無處不在,為學(xué)生提供了內(nèi)化量感的契機(jī)。教師應(yīng)充分考慮學(xué)生學(xué)情,深入挖掘教學(xué)內(nèi)容與現(xiàn)實(shí)生活的內(nèi)在聯(lián)系,以生活場(chǎng)景為依托,精心組織實(shí)踐活動(dòng),引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)踐活動(dòng)中解決“量”的相關(guān)問題,從而有效地內(nèi)化量感。
以人教版數(shù)學(xué)三年級(jí)上冊(cè)“測(cè)量”的教學(xué)為例。在數(shù)學(xué)課堂學(xué)習(xí)中,學(xué)生認(rèn)識(shí)了米和千米,并在日常生活體驗(yàn)中了解操場(chǎng)百米跑道長100米?;诖耍處熆蓪⒔虒W(xué)場(chǎng)景轉(zhuǎn)移至操場(chǎng),引導(dǎo)學(xué)生細(xì)致觀察百米跑道,在腦海中形成清晰的100米長度表象。首先,教師可提出問題“100米的實(shí)際長度如何感知?又有哪些測(cè)量方法?”以啟迪學(xué)生思維。學(xué)生隨即提出多種猜想,如“能否通過時(shí)間或步數(shù)來測(cè)量100米?”等。其次,教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生將猜想付諸實(shí)踐。例如,學(xué)生通過分工合作,一部分學(xué)生用秒表計(jì)時(shí),另一部分學(xué)生在百米跑道奔跑,測(cè)算跑100米所需時(shí)間。最后,教師可布置小組任務(wù),鼓勵(lì)學(xué)生利用課后時(shí)間測(cè)量300米、1000米的長度,以鞏固所學(xué)知識(shí)。這樣的教學(xué)方式能夠幫助學(xué)生從數(shù)學(xué)課堂走向現(xiàn)實(shí)生活,提升學(xué)生解決生活中“量”的問題的能力,促進(jìn)量感水平的提升。
結(jié)語
綜上所述,培養(yǎng)學(xué)生的量感是數(shù)學(xué)教學(xué)的重要任務(wù)。培養(yǎng)量感既能提升數(shù)學(xué)育人成效,又能促進(jìn)學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)與綜合能力的提升。在核心素養(yǎng)培育背景下,教師應(yīng)先明確量感內(nèi)涵與特征,遵循現(xiàn)實(shí)性、整體性、多元性原則,系統(tǒng)分析教材,梳理知識(shí)聯(lián)系,建構(gòu)知識(shí)體系。此外,教師還應(yīng)遵循“感受量感—定位量感—建立量感—內(nèi)化量感”的量感培養(yǎng)路徑,結(jié)合小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容,靈活運(yùn)用多樣化的教學(xué)方法,引導(dǎo)學(xué)生理解并領(lǐng)悟量感的核心概念,提升量感
水平。
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