基于“具身认知”的小学数学量感可视化教学策略

张秀梅

【摘要】基于“具身认知”的小学数学教学强调让学生进行沉浸式、自由的学习.在这一理论框架下的小学数学量感可视化教学，有助于学生理解并把握抽象的数学概念，形成初步的数量意识和空间观念，为后续解决复杂的数学问题奠定基础.文章针对小学数学量感可视化教学，在明确教学原则的基础上提出了以下教学策略：一方面，通过设计对比任务、创设情境问题以及引导推理分析等手段，在辨析过程中丰富学生的量感，提升其量化估算能力；另一方面，倡导实物模型演示、互动游戏体验及日常生活应用，鼓励学生在实践操作中内化量感，动态探索并强化量的概念，从而实现量感教学的落地.

【关键词】“具身认知”；数学量感；可视化；教学策略

量感是数学学习的基础，它有助于学生理解并把握抽象的数学概念，形成初步的数量意识和空间观念，为后续解决复杂的数学问题奠定基础.“具身认知”視角下，小学数学量感可视化教学应以实践活动为核心，让学生在亲自操作中内化量感，同时运用直观教具与多媒体技术进行可视化展示，帮助学生将抽象的数学知识转化为具象的认知体验，从而丰富和发展他们的量感认知.

一、“具身认知”的概念及其与数学教学的关系

“具身认知”是指人的认知过程深深根植于身体体验与感知动作之中，强调认知并非大脑内部的抽象运作，而是依赖于个体的身体状态、感觉运动经验与环境的交互作用.在小学数学教学中，应用“具身认知”理论意味着将抽象的数学概念与学生的生活经验、身体活动相结合，通过动手操作、模拟情境、空间感知等方式帮助学生直观理解数学知识.

二、基于“具身认知”的小学数学量感可视化教学原则

（一）直观体验与实践操作相结合原则

“具身认知”理论强调身体在认知过程中的重要作用，主张通过实际感知和操作活动来理解和掌握知识.在小学数学量感可视化教学中，教师应引导学生亲身参与实践活动，亲手触摸、观察、比较，直观感受数量的大小、长短、轻重等特性，从而形成对量的直观感知和理解.

（二）情境创设与视觉表征相融合原则

教师应将数学知识融入生活情境，结合图形、图像等视觉工具进行量感的可视化教学，可以通过设计丰富多样的情境问题，引导学生在解决实际问题的过程中形成量的概念，并借助图表、数轴、几何图形等视觉化工具，把难以直接感知的量以直观的视觉形式展现出来，帮助学生构建清晰的量感认知结构.

三、基于“具身认知”的小学数学量感可视化教学策略

（一）引导思维活动，在辨析中丰富量感

1.设计对比任务，直观展现数量差异

设计对比任务这一策略旨在通过精心设计直观、具有显著差异的比较性任务，让学生在直接观察和感知中理解数量关系及其变化规律.对比任务的核心理念在于激活学生的主体体验，使他们在具体情境中对比分析不同数量的实体或图形，从而对量的概念形成深度认识.

例如，教学人教版教材中有关“克与千克”的内容时，教师可准备一些不同质量的小物件（如100克、500克和1千克的大米或水果），让学生亲手触摸并比较这些物品的质量，通过直接感知不同物体的质量差异，初步建立对“克”与“千克”的量化感知.同时，教师应引导学生讨论并描述自己在手握不同质量物品时的感觉变化，激活他们的主体体验，将抽象的质量概念转化为具象的身体感受.例如，教师可以组织一个互动式对比任务，让每名学生分别准备两个装有不同数量米粒的透明塑料瓶，一个装100克米粒，另一个装1千克米粒.通过视觉观察瓶子内米粒的多少以及实际称重验证，学生可以在比较中明确感知“千克”与“克”之间的数量级差异，并在此过程中理解质量单位间的关系及转换规律.总之，借助对比任务，教师能够充分调动学生的多种感官参与学习过程，使他们从具体情境出发，通过对不同数量实体的直观辨识与深度分析，逐渐形成对“量”这一概念的深刻认识，并掌握“克”与“千克”的实际应用，有效提升数学量感素养.

2.创设情境问题，深入理解量的性质

创设情境问题强调在真实或模拟的情境中设置具有挑战性和启发性的数学问题，引导学生通过解决实际问题感知和理解“量”的本质特征及其变化规律.这种情境化的教学方式能激发学生的探索欲望和自主思考，使他们从生活中熟悉的事物出发，将抽象的数学概念与具体情境相结合，从而实现对“量”的性质的深度理解.

以“分米和毫米的认识”相关教学为例，教师可以创设如下情境问题.首先，教师展示一系列大小不一、长度接近1分米的物品，并邀请学生用手比画1分米的实际长度，使学生初步建立对“分米”的直观认识.然后，教师提出情境问题：“如果我们要测量绣花针的长度或者书本的厚度，你觉得使用‘分米合适吗？为什么？”引导学生意识到“分米”在某些情况下可能过大，不适合测量较小物体的长度，从而引入更小的长度单位———“毫米”.

通过实践，学生不仅能深刻理解“毫米”相对于“分米”所代表的量级，还能在对比测量中把握两个单位间的换算关系.最后，教师可设计情境问题，帮助学生进一步巩固分米和毫米的概念，培养他们运用知识的能力.

通过上述情境问题的设计和实践操作，学生不仅能在具体的活动中深入理解分米和毫米这两种长度单位的性质，还能学会根据不同情境选择恰当的测量单位，真正实现了量感的可视化教学.

3.引导推理分析，培养量化估算能力

教师设计一系列有层次、逐步递进的问题情境，可鼓励学生运用逻辑思维和已有的数学知识进行推理分析，提升他们解决复杂问题的能力.而在这一过程中，教师要注意指导学生学习如何根据实际情况合理估算，并逐渐形成对大数概念的理解与感知，从而帮助他们实现从具体到抽象、由直观到理性的认知飞跃.

例如，在学习“1亿有多大”这一课中，教师可以先引入“1亿”这个抽象的大数概念，然后通过小学生易于理解的事物进行具象化描述，如提出问题：“如果每秒数一个数，那么数完一亿需要多久？”让学生初步感知一亿的数量级之大.接着，教师可引导学生进行推理分析：一年约有365天，一天有24小时，一小时有60分，一分有60秒，一年总共有多少秒？进而估算数完一亿个数所需的时间.此过程有助于学生建立时间单位与计数单位之间的联系，锻炼他们的推理能力和量化估算技能.接着，教师可设置更为直观且具有挑战性的活动，如假设每个小学生身高1.3米，探究需要多少名小学生才能组成一亿米的高度.最后，教师应组织小组讨论，让学生分享各自的估算结果和推理过程，相互学习借鉴，共同优化解决方案，使他们在互动交流中巩固对“一亿”的量感认识，提升自身的量化估算能力.

总之，在“一亿有多大”的教学实践中，教师精心设计推理分析环节，不仅能够帮助学生深入理解大数的概念，还能有效锻炼他们的量化估算能力，使其在解决实际问题时更加从容自信.

（二）开展实践活动，在操作中内化量感

1.实物模型演示，“具身感知”数学之量

教师可以借助实物模型，将抽象的数学知识转化为可观察、可触摸、可度量的具体形式，从而使学生在动手实践中感受和理解数学中的“量”，提高理解和记忆效果.

比如，在“角的度量”相关教学中，教师可以为学生打造一种直观、生动且富有实践性的学习环境.课堂初期，教师可以准备一系列具有不同角度的教具，如活动角尺，这些教具设计精巧，方便学生动手调整并观察角度变化带来的形状差异.当学生亲手操作时，他们能真切感受随着角度的细微变化，图形形态如何随之发生转变，从而建立对角度这一抽象概念的初步感知.紧接着，在互动教学环节中，教师可进一步引导学生使用量角器进行实际测量，通过逐步递增或递减角度的方式，让学生亲自测量实物模型上的各个角度，并记录下相应的数据.这个过程中，学生不仅能掌握量角器的正确使用方法，更能在一次次的实际操作中深入理解角度大小与其所代表的几何特征之间的内在联系，逐渐形成精确的量化意识和估算能力.

这样的教学设计可将抽象的数学知识转化为具体的操作体验，使学生在探索、发现和实践中不断深化对角的度量的理解.整个过程既激发了学生的学习兴趣，也培养了他们在解决实际问题时所需的创新思维与实践能力，充分体现了“具身认知”视角下的小学数学教学理念.

2.互动游戏体验，动态探索量的变化

要想让小学生在游戏中学习，动态探索量的变化，教师需要设计富有趣味性、参与性和探究性的游戏活动，让学生在实际操作和游戏中亲身体验并理解数量单位之间的转换关系及变化规律等.这种教学方式能够激发学生的学习兴趣，提高其主动参与意识.

比如，在“时、分、秒”这一课的教学中，教师可以设计“时间小管家”的互动游戏.首先，教师可以让学生扮演“时间小管家”，他们的任务是准确把握并合理安排一天中各项活动所需的时间.游戏中，教师为每名学生提供一个虚拟计时器或电子表模型，学生需要根据教师给出的不同情境（如刷牙2分、做作业1小时30分、跑步15分等）调整计时器上相应的时、分、秒数字.教师还可以设置挑战环节，如在限定时间内完成一系列活动，促使学生在紧张有趣的环境中估算和感知时间流逝的速度以及不同时间段的差异.为了让学生更深入理解时间单位间的换算关系，教师可设计接力赛形式的游戏，让学生依次进行“秒化成分”“分化为小时”的快速计算，并在计时器上实时展示结果.这样可以进一步增强学生的参与热情，同时检验他们对时间单位之间转换规则的实际应用能力.

总之，在“时、分、秒”的教学中，教师借助互动游戏体验这一策略不仅能够提高小学生的学习兴趣和积极性，而且能帮助他们在实践中深化对时间单位的理解，进而强化量化思维能力和实践运用能力.

3.日常生活应用，实践中强化量的概念

将抽象的数学知识与学生的生活实际相结合，鼓励学生在现实生活中寻找和解决与所学知识点相关的实际问题，能够增强学生的数学意识，提高其解决问题的能力，培养他们从数学角度理解和处理日常生活的习惯.因此，教师要积极创设生活化情境，并设计实践活动，使学生在参与、体验中加强对数学概念的认识，并学会运用这些概念去量化和解析日常生活中的现象.

以教授“长方形和正方形的面积”这一课为例，教师可以先展示家中客厅地砖、书桌桌面等实物图片，让学生直观感受不同形状和大小的面，从而引入面积的概念.接着，教师讲解计算长方形和正方形面积的基本公式，并结合实例演示如何运用公式进行计算.然后，教师组织一次实践活动，让学生利用课后时间测量自己家地面的瓷砖尺寸，并计算出整个卧室地面的总面积，这样不仅能让学生亲自操作，动手测量，亲身体验面积的计算过程，还能让他们认识到数学知识在现实生活中的实用性.教师还可以在学校开展一场关于校园绿地面积测量的活动，让学生分组合作，实地测量学校操场、花坛等各种形状区域的面积，汇总数据并分析比较，这样既能锻炼学生的团队协作能力，又能强化学生对面积计算方法的应用和对量感的认识.

总之，针对面积的相关内容，教师通过日常生活应用和丰富的实践活动，能使学生在实践中不断巩固和深化对知识点的理解，同时提升他们的数学应用能力和解决实际问题的技巧，真正做到学以致用.

结 语

总之，基于“具身认知”的小学数学量感可视化教学有助于培养小学生的数学素养与创新能力.教师通过开展思维活动和实践活动，不仅能丰富学生的量感认知，还能锻炼他们的量化估算能力和问题解决技巧.而实物模型演示、互动游戏体验以及日常生活应用等活动形式能使学生在轻松愉快的学习氛围中掌握量的概念，并将其灵活运用到实际生活中去.教师在实践中持续优化和完善这一教学模式，可进一步推动我国小学数学教学的改革与发展.

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