完整体验 培养量感
2022-11-11王小波
王小波
[摘 要]在小学数学课程标准中,量感是一个备受关注的数学素养。量感的培养是一个从模糊到清晰、从具体到抽象、从感觉到经验的认知过程,需要教师引领学生在完整的体验中实现量感的稳步提升。
[关键词]量感;完整体验;完整地学
[中图分类号] G623.5 [文献标识码] A [文章编号] 1007-9068(2022)23-0010-03
在小学数学教学中,量感的培养已得到各方的重视,但仍存在学生量感体验维度不全面、程度不深刻、方法不到位等问题。而量感的培养是一个从模糊到清晰、从具体到抽象、从感觉到经验的认知过程,学生只有经历这一过程,才能拥有完整的体验。这也是学生感性和学科理性的完美融合,即“完整地学”的生动诠释。
一、审视:学生量感培养现状
笔者曾提问三年级的学生:“我们学校的教学楼有4层,大概有多高?”学生特别感兴趣,纷纷说出自己的看法:“应该有100米!”“不可能有100米,我估计有50米!”……可见,三年级学生对“米”这个量有一定的感知,但是在现实情境中,如果不借助测量工具来推断数值还存在困难。又如,对于习题“一个鱼缸的容量约为 60( )”,学生普遍认为60升的鱼缸太大了,都是填“毫升”。出现这些问题的原因主要有以下两个方面。
1.残缺:忽视体验过程的完整性
首先是体验不丰富。教师提供的素材比较单一,学生不易形成丰富的表象,无法进行较为多元的体验,量感的建立存在缺失。其次是体验的程度不深刻。如教学千克时,让学生掂一掂1千克苹果有多重;教学千米时,让学生走一走,感受1千米有多远……这样的体验只能算是简单感受,仅仅是让学生多记忆一些数据,而无法真正引领学生完整地去感受建立“量”的全过程。最后,用课件或图片代替体验,或者虽然让学生动手、动眼,但缺少活动之后的有效反思,学生的感觉得不到总结、提升,使得学生量感的建立出现断层。
2.零碎:忽视量感培养的结构化
随着对量感研究的逐步深入,很多教师都在一些典型课例上研究如何帮助学生建立量感。这些研究往往是对一些常见的量的散点式的思考,未能将小学阶段的度量概念、单位和工具等知识整合起来,观照整体结构后进行全局梳理,造成学生的认知里填塞了很多碎片化的知识,学生量感的发展缺乏结构化统整。
二、界定:完整体验,培养学生的量感
1.量感的内涵
量感,就是对“量”的感悟和直觉,是指視觉、触觉等感官对物体规模、程度、速度等方面的感觉,以及对物体的大小、多少、轻重、厚薄等量态的感性认识。
在数学领域,小学阶段需要感知的“量”主要有一维的长度单位、二维的面积单位、三维的体积单位、与体积相对应的质量单位,以及与生活息息相关的时间单位及货币单位。量感是指学生不使用测量工具对某个量的大小进行推断,或推断用某个单位表示的量与哪个实际物体的大小吻合的一种感觉。比如,目测课桌桌面有多长,估算5千克的苹果有多少个,等等。
2.完整体验的内涵
有效学习从体验开始,过程充分且不断走向自我完善,实现完整体验。过程充分,即在活动中充分调动多种感官,多维度地进行丰富体验;不断走向自我完善,即在体验中完整地尝试、感悟、调整、内化,形成经验,发展思维;完整体验,就是完全投入,即学生全身心地投入,深入、深刻地经历活动的全部过程。
3.经历完整体验与培养量感之间的联系
小学阶段常见的量中,学生对长度单位和时间单位的量感把握得比较好。长度单位最容易度量,而且学生可以运用身体尺辅助测量。比如,估测数学书的宽度,学生可以用自己的手指去比画。又如,时间单位与学生的生活息息相关:课间休息10分钟,早上闹铃响了再睡5分钟,看动画片30分钟……这些情景几乎天天出现在学生的身边,学生的量感因此得到不断刺激和强化,所以学生关于长度单位和时间单位的量感最好。
反观对面积和体积的估测,由于没有了抓手,学生要在头脑里想象面积和体积是比较难的,误差也就很大。因为一维(如1米的长度)是固定的,二维、三维则不然:10平方米对应的可能是不同的形状,记住了这个房间的面积是10平方米,对估测另一个形状不一样的房间帮助不大。
综上,量感的培养和体验有关,并且体验越深入,量感的建立就越准确。比如,熟练的售货员能够一把抓出相应重量的物品,就是经历了一个长期的、反复检验的、不断矫正的过程。只有引导学生全程、全面、完全参与量感的建立过程,才能让学生充分经历探索、交流、合作的过程,从而积累鲜活的活动经验,实现量感建立的过程性、生长性和完整性。
三、实践:量感培养的基本策略
学生量感的形成需要一个完整的体验过程,这个过程主要有三个阶段:初体验阶段、逐渐抽象阶段、形成经验阶段。
1.重视初体验,孕育量感
(1)找准新旧知识的衔接点
生活是数学的源泉,学生在量感建立之初不是一张白纸。由于家庭学习背景的差异,不同的学生在生活中的量感经验千差万别,他们的量感也存在个体差异性和随意性。教师在课前应尽可能地了解学生的学情,帮助缺乏经验的学生在活动中拥有良好的初体验。
比如,教学“认识厘米”前,笔者通过访谈了解学生的学情。
师:这个文具盒有多长?
生1:不知道。
生2:比铅笔长。
生3:有20厘米长。
生4:可以用直尺来量一量。
……
可见,学生对长度单位只有模糊的认识,大多数学生只能说出“直尺可以画线”。因此,教师教学时应该慢下来,深入地指出直尺各部分的名称,以及怎样准确进行测量,为什么要从0刻度开始量,为什么用“大刻度减小刻度”来表示物体的长度,等等。这样对直尺的慢体验、慢思考才能为后面的测量教学以及学生建立1厘米的量感奠定知识基础。
(2)多种素材强化感知
量感建立之初,学生的感悟往往是片面的。对此,教师要为学生提供不同类型的素材,激发他们的各种感官参与学习。通过调动学生的多种感官参与,使学生的体验丰富、多样、深刻。如教学“认识千米”时,一些教师会带领学生围绕操场走1千米。但是围绕操场走几圈的活动并不能让学生直观地感受到笔直的1千米有多长,也不知道高1千米是什么状况。那如何让学生进行深度体验呢?
课前,笔者让学生先在自己熟悉的场景中选择一个方向走1千米,再说一说感受,让学生形成丰富的表象。课堂上,通过百度地图,让学生看到从校门口出发,朝不同的方向走1千米会走到哪里;接着,借助学生熟悉的紫金山的高度,促使学生感悟“2个紫金山垒起来的高度大约是1千米”,进一步丰富1千米的表象;最后,呈现活动:(1)算一算:4个小朋友手拉手长约5米,全班同学手拉手大约有多长?多少个小朋友手拉手长约1千米?(2)说一说:课前走1千米用多长时间?(3)全班交流研究成果。
“小朋友手拉手”“紫金山的高度”等学生熟悉的生活素材,从多个维度唤醒了学生的已有经验,使学生在深度体验中形成完整的认知结构,逐渐摆脱生活表象,形成丰富、鲜活的量感。
2.逐步抽象,完善量感
(1)选好参照,让量感有迹可循
量感与生活息息相关。教师应注意引导学生寻找一些生活中常见且熟知的物体作为参照物,并对照这样的参照物来感知计量单位。比如,借助大拇指指甲盖的大小记忆1平方厘米,借助手掌的大小记忆1平方分米,借助教室里地砖的大小记忆1平方米,等等。学生在建立了这些“单位量感”之后就可以去估测身边的其他物体的面积,建立 “叠加量感”。比如,黑板的面积大约是2平方米,一支口服液大约是10毫升,一个鸡蛋大约是50克……量感的建立变得有迹可循。又如,对于习题“一个鱼缸的容积是60( )”,学生如果具有较好的量感,不仅可以根据单位量去思考“1毫升是多少,1升是多少”,还可以借助“叠加量感”得出“10毫升是一支口服液的容量”,用排除的方法得出一个鱼缸的容量不可能只有6支口服液这么多。
由上可知,学生学会借助参照物进行对比之后,遇到实际问题时就不再是盲目地思考了,而是会把头脑中已有的量与要求的量进行比较,加以调整后得到正确的答案。
(2)借助转化,让量感有法可依
学生的量感不是与生俱来的,需要在实践、体验中一点一滴地积累,而在这个过程中,教师适时的点拨和评价是非常重要的。比如,在估测学校4层楼的高度时,教师可以先让学生估测1层楼的高度。对此,学生还是有很多办法的,比如教室门的高度大约是2米,那么教室的高度大约是3米,4层楼的高度大约是12米。运用类比的策略进行思考,就能容易得出较为准确的结果。借助由一到几的类比或由几到一的提炼,就是把具象与抽象联系起来,将量感的培养与数感的形成进行转化,从而让学生的量感体验有据可循。
再如,对于习题“足球场的面积大约是7200( )”,学生往往认为填“平方米”就太大了。这归根结底还是学生对面积单位的感知不准确。此时,教师可以引导学生拆分7200,即7200=80×90,将对面积单位的感知转化成对长度单位的感知。这样,学生就能判断出足球场的长和宽不可能是80分米、90分米,从而确定足球场的面积大约是7200平方米。这个过程,让学生对量的感知不再盲目,而是有据可循。
(3)知识联结,让量感可见
不同量感之间看似独立,实际上又是紧密相连的。针对学生对“大数据小单位”的感知能力较弱的现象,可让学生借助进率将“大数据小单位” 的量转化成“小数据大单位”的量,这样学生可以借助的经验会更多一些。这就要求学生对单位的换算十分熟悉。因此,当学生对“量”有一定的感知之后,教师应当帮助学生勾连同类型的计量单位之间的联系,对计量单位建立起整体性、结构性的认识。
比如,对于长度单位,勾连相邻计量单位之间的进率,帮助学生建立长度量感体系;对于面积单位,引导学生把与之有联系的知识点画成思维导图,让学生的量感体系更为完善;对于体积单位、容积单位,引导学生进行相应的结构化处理,从而帮助学生把握数学知识本质的一致性。
3.形成经验,发展量感
课上听懂了,不代表真的会了,更不等于已经内化成了自己的经验,还需要在综合运用中不断反思、不断矫正。
(1)设计数学实验,在综合运用中提升量感的深度
数学实验是一个综合运用各种方法和策略的实践活动,学生在实验中能根据自己的量感经验运用不同的探索方式,并在解决问题的过程中进一步提升自己的量感。
比如,对于数学实验“怎样测量一个土豆的体积”,学生给出的方法精彩纷呈:①把土豆切成若干个1立方厘米的正方体,数出体积;②把土豆蒸熟,做成土豆泥,捏成长方体,测量数据后计算体积;③切出1立方厘米的土豆块来称重,根据比例,推算整个土豆的体积……在交流自己估测的结果以及实验的过程中,学生对1立方厘米这个量的感觉更加精确,多种方法的出现也触发了学生对体积的再认识。这样,体积和重量之间建立了一定的联系,为学生将来学习密度奠定了很好的基础。
(2)开展估测活动,在不断矯正中提升量感的精准度
脑科学的理论指出,人在学习时,大脑的两个神经元突触放电连接起来,新的知识就产生了;两个神经元同时被激活的时间越长,频率越高,它们的连接就越牢固。这也就是重复的作用,知识重复的背景越丰富,体系越系统,知识就越容易被提取应用。
同样的,学生的量感可以通过估测活动得到巩固与提升。如教学“千克与克”后,让学生在家里或超市里开展一个估测活动:1千克、5千克、10克、100克……的大米分别有多少?学生估测后,马上用秤测量结果,看看误差多少,再进行矫正,然后再估计、比较、修正、验证……直到估出准确的结果。在这样不断估测和矫正的过程中,学生大脑的神经元不断被激活,学生的量感和估测能力也不断得到提高。
总之,培养学生的量感需要完整体验:孕育量感、完善量感、提升量感。完整体验,能让量感成为学生心中的一把尺、眼中的一杆秤,伴随他们走向更好的未来。
[ 参 考 文 献 ]
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[2] 张芹.“量感”不应成为数学教学的“盲点”:以低年级“计量单位”教学为例[J].江苏教育,2016(9):31-33,37.
[3] 丁爱平.“完整地学”:小学数学学科育人的生动实践[J].教育视界,2019(24):42-45.