在小学数学中开展量感可视化教学的策略

吴俊杰

在小学数学教学中，如何提高学生的数学理解能力和应用能力一直是教师关注的重点。量感可视化教学作为一种重要的教学策略，通过直观的视觉呈现和实际操作，帮助学生更好地理解和应用数学概念。

一、量感可视化教学的意义

小学数学量感指的是学生对数量和数值的直观感受和理解能力，是学生在数学学习中发展的一种基本数学感知和认知能力。量感涉及学生对数字的大小、数量的相对关系、数值的增减变化以及数学问题中的量度等方面的感知和理解。

小学数学量感包括数字的大小感知、数量的相对关系感知、数值的增减变化感知以及数学问题中的量度感知。小学数学量感能够帮助学生建立对数学概念的实际感知和直观理解，为后续的数学学习打下坚实的基础。开展量感教育，学生能更好地理解数学中的抽象概念，形成直观形象的思维方式，促进他们数学思维与解决问题能力的发展。

二、有效的教学策略

（一）利用教具和物体进行实际操作

在小学数学中开展量感可视化教学，利用教具和物体进行实际操作是一种有效的教学策略。使用具体的教具和实物让学生亲自操作，可以帮助他们直观地感知和理解数量。

例如，珠算工具可以让学生通过移动珠子来进行计数运算，使他们亲身体验数字的增减变化，从而加深对数量的直观感受。此外，计数器也是一种常用的教具，通过按下按钮或转动指针来计数，帮助学生建立数字的概念，理解数量间的关系。

除了教具，使用物体也是一种有效的教学方法。例如，在教授面积和体积概念时，教师可以使用小方块或水杯等来引导学生比较和模拟。学生通过摆放小方块或者用水杯倒水的方式来理解不同形状和容量物体之间的大小关系。

利用教具和物体进行实际操作，学生能够更好地掌握数量概念，加深对数学概念和运算过程的理解。这种教学策略能够激发学生参与的积极性，增强他们的学习动机。同时，通过亲身体验和操作，学生能够建立起对数量的直观感受，从而更好地理解数学的抽象概念。

（二）创造多样化的可视化情境

在小学数学课堂教学中，教师可以创造多样化的可视化情境，培养学生的观察能力和感知能力。比如，使用实物模型、图片图表来创造可视化的情境，或者利用多媒体工具来展示数学概念。

例如，在教学数量、形状等概念时，为了让课堂教学内容更加直观，教师可以准备一些实物模型，如积木、水果或者其他物体，让学生通过触摸和感知的方式进行比较，从而加深他们对数学概念的理解。

除此之外，教师可以在课堂上使用图片和图表来帮助学生理解基础的数学概念。例如，在教授分数的概念时，教师可以用均分切割圆形图片，或者展示将一个西瓜、一堆苹果进行均分的图片，从而清晰地将数学概念传递给学生。

为了培养学生对数学知识的运用能力，教师在授课时要设计一些与学生实际生活经验相关的问题。例如，在教授面积和周长时，教师可以提出有关房间或园区的布置问题；在教授时间知识时，教师可以设计与日常生活相关的时钟题目。这样的实际情境能够让学生直观地感知和应用数学概念。

小学数学课堂教学应顺应时代发展，将新的技术应用到课堂教学中，比如，将数学概念以动画、视频等形式呈现，更形象生动地展示数学情境。例如，在教学“大于、小于”概念时，教师可以使用幻灯片或互动白板上的箭头和数字进行演示，让学生通过观察和参与感知数字和数量的关系。

（三）设计富有趣味性的可视化活动

在课堂教学中，教师可以设计一些富有趣味性的可视化活动，以激发学生的兴趣和主动性，如在课堂上玩一些数学游戏，让学生在游戏中应用数学概念和技巧。例如，教师可以在课堂上设计一个数学迷宫游戏，在迷宫的不同路径上设置不同的数学问题，让学生解决各种数学问题，从而找到正确路径。教师也可以组织年级数学竞赛，让学生以个人或者团队的形式参与其中。在组织竞赛的时候，教师要设置多种题型，包括填空题、选择题、解答题等，通过竞争的过程提高学生对数学概念的理解和应用能力。

为了让每个学生都参与这些活动，教师应该设计更多的团队合作活动，包括一些需要学生合作解决问题的活动。例如，教师可以将学生分成小组，每个小组负责完成一个数学挑战任务，他们共同思考、解决问题。这样的团队合作活动可以培养学生的合作精神和团队意识，同时加深他们对数学知识的理解和记忆。

教师还要鼓励学生展示在可视化活动中的成果，分享给全班。首先，教师要在课堂计划中预留一定的时间，专门用于学生展示和分享，让学生充分准备，并确保每个学生都有展示和分享的机会。其次，教师可以要求学生使用图片、图表、演示文稿等形式展示他们的观察和思考过程以及解决方法。学生可以自主选择最合适的方式来展示自己的成果，并向其他同学详细解释。再次，教师也可以使用投影仪或电子白板等设备，引导学生一一展示他们的成果，逐个介绍自己的观察对象、研究问题、发现规律和得出结论的过程。最后，教师还可以将学生分为小组，让小组内的成员共同展示和分享自己的成果。小组分享结束后，教师可以组织全班讨论，让其他同学提问，提供建设性的反馈，促进学生之间的交流与互动，并且各小组之间可以相互学习。为了鼓励学生小组合作，教师可以设计一些问题，让学生相互讨论，促进学生之间的交流。

（四）引导学生观察和探究

数学是一门客观、理性的学科，所以教师在教学的时候，应该让学生更多地去感受各种数学规律，并发现各种数学关系。为此，教师要在课堂教学中对学生进行正确引导，让他们主动观察和探究，可以提出一些有关可视化信息的问题，如给学生展示一组图形或图表，然后引导他们思考这些可视化信息。教师可以提问学生，让他们比较不同的图形或数据，并尝试发现其中的规律。

教师要鼓励学生在数学学习中自主探索，并提出自己的假设，以解决给定的问题或观察到的现象。学生基于观察和分析提出自己的猜想，并解释它们为什么是对的或错的。教师可以引导学生深入思考问题，提出更深层次的假设。例如，在教学长度单位时，教师引入不同长度的实际物体，让学生观察和比较。在学生观察的时候，教师可以提出一些问题，引导学生注意对象的特征、形状、大小等方面的信息，观察给定的对象，并用自己的语言描述观察到的信息。对于不同的物体，教师可以先让学生判断哪一个较长，再进行实际测量，通过实际案例，让学生更深刻地认识长度这一概念。在小学数学量感可视化教学中，教师可以结合具体的实例、实物或图片来进行教学。

为了解决数学学习中遇到的各种问题，教师可以设计一些小型的探索性实验或活动，让学生通过实际操作进一步验证他们的假设。例如，教师提供一组不同长度的绳子，让学生研究绳子长度与其他变量（如重量、弹性等）之间的关系。学生可以测量、比较和分析，以验证他们的假设。阶段性学习之后，教师还可以组织学生进行小组或全班讨论，让他们分享观察到的现象，提出解释、总结结论。

首先，教师要根据教学目标和教学内容，选择与学生日常生活和社会实践相关的数学问题作为讨论的话题，确保问题能够引起学生的兴趣，并具有一定的难度和挑战性。

其次，根据学生的能力和兴趣将其分成小组，确保每个学生都有机会参与讨论。教师要为学生提供探究问题所需的材料，如实物、图片、图表等，引导学生整理有关问题的信息，并进行推理。

再次，在观察的过程中，教师要鼓励学生提出自己的问题，并给予学生适时引导，促使学生思考并表达自己的观点。教师还要组织学生展开小组或全班讨论，提供一定的时间和空间让学生自由交流，鼓励学生互相倾听，尊重他人的观点，积极表达自己的意见。在讨论的过程中，教师应成为学生的引导者，而不仅仅是知识的传授者，适时给予学生肯定和鼓励，同时提供必要的反馈，帮助学生深入思考、总结结论。

最后，讨论结束后，教师可以组织学生进行总结归纳，梳理出问题的解决方法。学生可以共同制作思维导图、写下总结性的文字，并展示自己的解决过程，以加深对数学概念和知识的理解。

（五）强调可视化与抽象性的转化

在课堂教学中，教师可以采取以下方法来强调可视化与抽象性的转化，培养学生的抽象思维能力。

1.对比具体对象和抽象概念。

首先，教师引导学生对具体的可视化对象进行观察和描述，让学生感知这些具体对象所展现的特征和关系。其次，帮助学生将这些具体对象中的数学概念抽象出来，并用适当的数学符号来表示它们。例如，在教学几何图形的概念时，教师可以准备一些几何图形的剪纸或图片，让学生观察，然后分别观察某一个图形的剪纸或图片，让他们描述对于该图形的形状、特点的理解。在学生描述图形特点的时候，教师可以适时地引入数学概念，让学生更容易将实物与抽象的概念联系起来，从而更好地理解这两者之间的对应关系。

2.提供多样的可视化工具。

为了方便学生对比具体对象和抽象的数学概念，教师可以用更多的可视化工具来直观地呈现数学概念，包括图形、模型、实物等。例如，在教学面积时，教师可以提供面积模型、各种形状的纸片和平面图，通过观察这些可视化工具，学生能够逐渐理解和抽象出数学概念，并将其扩展到其他抽象问题中。而多样的可视化工具还能方便教师根据具体的教学需求随时切换，通过不同的可视化工具，学生能够从不同的角度来理解数学概念。例如，在教学体积时，先使用立方体模型，然后切换到纸箱或其他实物，这样所呈现出来的数学概念也会更加清晰。

3.强调共同特征和普遍性原则。

数学是一门规律性较强的学科，所以存在许多具有共同特征和普遍性的内容。对此，教师可以引导学生发现具体可视化对象中的共同特征和普遍性原则。例如，在教学多边形时，教师可以选择不同边数的几何形状作为研究对象，引导学生仔细观察选定的对象，寻找它们之间的共同特征。通过观察和比较，学生能够发现一些普遍性原则和规律：不同形状的多边形都有封闭边和顶点，以及内角和。教师要鼓励学生观察这些特点，并用自己的语言描述出来，互相分享自己的观察结果，从不同的角度出发，探索共同特征背后的数学原理。教师还要帮助学生将观察到的共同特征和普遍性原则抽象出来，并引入适当的数学术语和符号来描述。通过抽象和推理，学生能够将这些特征和原则应用到其他抽象问题中，提升数学理解能力和应用能力。在此基础上，教师要提供一系列的练习题，让学生运用所学的共同特征和普遍性原则来解决问题，逐步加深学生对数学概念的理解。同时，鼓励学生独立思考，以进一步拓展他们的数学思维。

4.探索具体情境下的应用。

数学与生活息息相关，在教授许多基础的数学知识时，教师可以提供一些具体情境或实际问题，让学生通过观察和分析找出可视化的信息，并将其转化成抽象的数学概念。比如，在教学时间单位时，教师可以设计一个日常生活中的时间管理问题，让学生思考如何合理安排时间。还可以巧妙地利用学生的兴趣爱好，让学生理解时间这一概念。例如，调查班上同学最喜欢的某部动画片的播放时间，然后让学生判断一段时间（一周或者一月）内可以看多少集动画片。这样的案例既能够让学生更加清晰地理解时间单位的概念，又贴合学生的兴趣，学生在学习的时候才会更加积极主动，有利于提高数学思维能力和解决问题的能力。

三、结语

综上所述，在小学数学教学中，利用教具和物体进行实际操作是提高学生量感认知、促进学生理解数学概念的有效策略，而使用图片和图表进行数量展示能够帮助学生形成直观感知，加深对数学知识的理解。此外，数学游戏和思维拓展活动能够激发学生的学习兴趣，而引导学生进行自主探究与合作学习可以培养学生的探索精神和合作意识，提高他们的学习效果。在未来的小学数学教学研究中，要进一步探索不同年级和不同知识点下量感可视化的教学策略，为小学数学教学方法拓展全新的应用领域。

（宋行军）