量感培养载体分析及教学策略
2023-11-03祝冬梅
祝冬梅
摘要:本文介绍了量感培养在小学数学教学四大领域中的知识载体,以及课堂教学策略。以“长度单位”“常用的面积单位”“体积和体积单位”“克和千克”等课例具体说明量感培养的数学活动设计。在教学中,教师可设计有层次的探究活动,通过定量刻画、表象建立、推理想象、实践操作、体验感悟,帮助学生将量感内化于心,培养数学思维和空間观念,落实核心素养。
关键词:小学数学;量感培养;教学策略;核心素养
量感主要是指对事物的可测量属性及大小关系的直观感知。理解度量的意义,知道统一度量单位的必要性;会针对真实情境选择合适的度量单位,会在同一度量方法下进行不同单位的换算;初步感知度量工具和方法引起的误差,能合理得到或估计度量的结果。
“量感”的建立与学生的经验和体验有关。如果学生没有足够的相关活动经验,量感很难在学生头脑中建立。量感的建立有助于学生养成用定量的方法认识和解决问题的习惯,是形成抽象能力和应用意识的经验基础,对学生数学思维和空间观念的形成非常重要[1]。
教学中,我们经常发现学生头脑中概念表象不清,量感缺失,知识点理解上出现很多问题,例如:
1.周长、面积与体积的混淆。
线、面、空间的三个属性量的认识所形成的量感缺失,便是学生将周长、面积、体积混淆的根本原因。
2.单位选择不合理,换算有困难。
3.估测能力欠缺、运算能力较低、数据意识淡漠。
量感是核心素养的重要表现,对量感的培养是一个循序渐进的过程,对于核心素养的落实有着非常重要的意义。
(一)数与代数(见表1)
(二)图形与几何(见表2)
(三)统计与概率
课标中,将量的知识也融入到了“统计与概率”这部分知识中,二三学段“数据的收集、整理与表达”的教学,就是创设真实情景,使学生经历数据收集和整理后,用数学语言表达数据所蕴含的信息,借助统计图表的高矮、升降,感受数据的多少以及变化的趋势,形成量感。(见表3)
(四)综合与实践
2022版与2011版数学课标中呈现的实践活动相对比,明显可以看到2022版数学课标中更重视学生在实践与操作中提高解决实际问题的能力,形成和发展核心素养。2022年版数学课标中提出13个主题活动+2个项目学习,教师可以自行设计主题活动和项目活动,落实教学要求。结合相应的实践活动内容,落实量感培养。(见表4、表5)
量感的培养是一个循环向上的过程,它是在长时间使用量的过程中形成的,稳定的、精确的关于量的把握能力,是学生对某种意识形态的积累和沉淀,需要我们在教学中时刻渗透和引导学生去感悟它的存在。
(一)要帮助学生建立“量”学习的认知框架
“量”内容的教学中,尤其是前几个重要单位量的教学,要注意帮助学生建立量学习的整体认知框架,使其形成方法,将习得的方法有效地迁移运用到其他量的内容的学习中,最终形成“量化思维”。即度量对象(为什么量、量什么)———度量工具(用什么单位量)—————度量方法(度量对象里有多少个度量单位)———度量结果。用数学思想方法迁移学习,用数学独特的思维方式看世界。之前已对四大领域内量感培养的知识载体做了详细介绍[2]。
(二)聚焦定量刻画,建立“单位量”的表象
借助实物,感知“1个标准量”。教学时给学生提供熟悉的素材作为参照,将抽象的概念具体化、形象化,催生“量”的感知。只有学生深刻理解“1个标准量”的大小,量感的形成才会有参照。以身边事物为“尺”,建立“单位量”的表象。
在认识长度、质量、体积等单位时,要充分引导学生利用好身边事物这把“尺子”,建立清晰直观的单位表象,充分利用学生熟悉的一切事物为参照,使表象更加丰富和形象。
如:二年级(上)“长度单位”一课,可以设计如下环节
1.激趣体验,感知“量”。
(1)观察体验。例1中的主题图,分别介绍了用庹、拃和脚长作为测量长度单位的情况,教师要引导学生通过观察主题图,初步感知1庹、1拃等作为测量长度的单位,为体会统一长度单位的必要性做铺垫。
(2)亲历体验。在教学例1时,除了让学生用拃做单位量一量课桌的长,还可以增加一些尝试体验,如分别让学生用庹量一量教室里黑板的长,用步量一量教室地面的长等。通过各种量让学生充分体会,以引发其认知冲突。在此基础上,教师还可以让学生了解历史上曾经存在的其他长度单位,让学生在既有趣又有意义的数学活动中感知“量”。
2.建立表象,形成“量”。
(1)借助工具。教师在教学例2和例4时一定要引领学生通过观察并结合自己的学具认识厘米和米。在认识米的时候,教师可以拿出米尺,让学生用自己的尺子亲自到米尺上量一量、数一数,建立厘米和米的长度表象。
(2)比画比较。教师要继续引导学生用自己的手指和双臂比画1厘米和1米的长度,还要同学生一起借助尺子比较比画得是否准确。
(3)实际测量。在教学时一定要设计一些贴近学生生活實际的测量任务,既建立了长度单位的表象又培养了学生的估测意识。
再如,教学“常用的面积单位”一课,在认识平方厘米的教学中,教师可以设计以下6个探究活动。
(1)数学上规定:边长1厘米的正方形,面积是1平方厘米。
(2)做一个1平方厘米的正方形。
(3)找到身体上的1平方厘米。
(4)发现生活中的1平方厘米。
(5)用“1平方厘米”测量橡皮最大面的大小。
(6)在操作中记住“1平方厘米的大小”。
通过以上的数学活动,让学生感知1平方厘米的大小,建立起表象。
(三)加强“叠加量”的感知,建立不同的量的表象
日常生活中,纯粹的对单位量的使用很少,更多的是对叠加数量的估测。为了让估测更准确,就要不断叠加数量让学生逐渐建立不同的量的表象,通过想象和推理加深对量的感受[3]。
例如:五年级(下)“体积和体积单位”一课,引导学生多维度感知1立方厘米、1立方分米、1立方米的大小。
1.合作探究1立方分米的大小。
(1)量一量:1立方分米的正方体的大小。
(2)找一找:生活中有哪些物体的体积大约是1立方分米?
(3)摆一摆:4个1立方分米的正方体摆成不同的几何体。
(4)估一估:书桌堂能容纳多少立方分米的物体?
设计意图:通过量一量使学生对1立方分米的正方体有了准确的大小认知,再通过找一找生活中1立方分米物体来亲身体验。通过摆4个正方体,学生可以发现,不论摆成怎样的几何体,体积都是4立方分米,也就是说几何体的体积实际上就是它包含的体积单位的个数。估一估环节除了可以帮助学生掌握估算方法,更能很好地培养学生对不同个数的单位量叠加的估量,从而加强量感的培养。
2.自主探究1立方厘米和1立方分米的大小。
环节设计:
(1)量一量:手中正方体的棱长。
(2)找一找:生活中有哪些这样的物体。
(3)估一估:由312个1立方厘米的小正方体组合成的几何体。
设计意图:这里增加了2个环节,一是让学生闭上双眼想象1立方厘米的大小,10立方厘米的大小,再去书包中找出类似大小的物体。二是对由312个1立方厘米的小正方体的估量,这样的估量不仅有助于学生量感的培养,更重要的是通过最终与1立方分米的比较,渗透了体积单位间的千进率的学习,一举多得。
(四)开展“可视化”活动,丰富“量”的体验
数学探究活动能够使学生体验量感的形成过程,也能够增强量感的直观性,使学生在探究中对“量”产生更加真实的感受,进而提升自己的量感。在教学中,可以安排比一比、猜一猜、量一量、称一称等动手操作的实践活动,在活动中让学生充分地去体验量,构成真实的感知。
例如:二年级(下)“克和千克”一课建立1克的概念,教师可这样设计:
1.请同学拿出2分硬币,在手中掂一掂,感觉怎么样?想知道它有多重吗?我们用天平测量一下。
2.简单介绍天平的使用方法(左物右码),演示称量过程,观察发现得出结论2分硬币的重约是1克。当我们称较轻物品时用克作单位,用符号“g”表示。
3.体验活动:
(1)掂一掂:每名学生再次拿起2分的硬币掂一掂,闭眼感受一下1克有多重,并记住这种感觉。
(2)找一找:你能从身边找出大约重1克的实物吗?左手2分硬币,右手物品,掂一掂感受质量。
(3)猜一猜:1克黄豆大约有几颗呢?师生共同利用天平探究得出大约5颗黄豆是一枚2分硬币的质量。
(4)看一看:生活中还有许多重约1克的物品(课件出示)。
接下来感受几克的质量,可以设计以下环节。
(1)在手上放10枚2分硬币,闭着眼睛掂一掂感受10克有多重;再加5枚闭着眼睛掂一掂感受15克有多重;再加5枚闭着眼睛掂一掂感受20克有多重。
(2)估量几克。
小组合作要求:掂一掂桌面上的物品,先估一估物品(1小袋肯德基番茄酱、1粒口香糖、1个鹌鹑蛋、1个砂糖橘)有多重,在学习单上记录下来,再和小组内同学说一说你是怎样估计的。学生汇报估量方法,教师出示物品的实际质量。两次数值接近的同学可以获得一朵红花,得到红花的同学再次分享估量方法,其他同学再掂一掂物品,加深对“克”的感受。
(五)开展丰富的估测活动,在不断修正中逐步完善“量”的认知
“量感”是一种感觉,这种感觉在形成的伊始会存在很大的误差,需要有一个逐步完善和修正的过程。在活动中鼓励学生大胆进行估测,并通过验证来亲历“量”的感知过程,在增强体验的同时,也会逐渐形成良好的量感。
例如,“体积和体积单位”一课,自主探究感知1立方米。
1.想一想:怎样的正方体的体积是1立方米?
2.教室里有没有这样大的物体?
3.这个教室有多大?
设计意图:由于1立方米的物体不便于表示,教师可以借助实物警戒线构成1立方米的空间,让学生挤进这个空间中,去感知它的大小。这样学生的感受会更深刻。这里可以增加一个对教室空间的估量,请四名学生分别举着四根警戒线进行测量,在师生的共同努力下,得出需要测量长方体的长宽高三组数据并相乘,不仅发展了学生的量感,更为学习体积的计算方法做好了铺垫。
4.通过动画演示感受长度、面积、体积三种单位的不同及关联之处。
设计意图:首先是点,连点成线(长度单位),线的平移形成面(面积单位),多个面围拢构成体(体积单位),测量的对象不同,表示的意义不同,进率也不相同。
量感是2022版数学课标提出的核心素养的重要表现,也是教师在教学中需要努力研究探索的新课题。在教学中,教师要理性思考量感培养存在的问题,通过定量刻画、表象建立、推理想象、实践操作、体验感悟、设计层层深入的探究活动,让学生的量感逐步累积进而内化于心。在教学中,教师要进一步深入探索,丰富量感培养策略,助力学生量感的生长,落实“三会”的核心素养。
参考文献:
[1] 朱晓冬.小学数学量感的培养[J].学园,2023(3).
[2] 毛奕.小学生数学“量感”的培养途径[J].学苑教育,2022(3).
[3] 曾冬冰.小学数学量感的培养策略[J].数学学习与研究,2022(3).
编辑/魏继军