核心素养视域下学生量感培养的教学实践与研究
2024-10-09黄淑珍
【摘要】在核心素养视域下,数学教育高度重视学生量感的培养,将其视为促进抽象思维与应用能力发展的关键要素.然而,在教学实践中发现,由于小学生的认知发展阶段特性以及传统教学模式对量感培育的忽视,造成了学生普遍量感薄弱的问题.基于此,文章简要剖析了量感的本质及其培养价值,并以小学数学教学为例重点探讨了量感的培养路径.通过结合教学实践,提出了梳理知识体系、创设生活化情境、实物操作、对比感知、可视化教学、估算精测结合以及跨学科多维思考等方式,致力于增强其对量的直觉感知与精确衡量能力,进而为整体数学素养的提升打下坚实的基础.
【关键词】核心素养;小学数学;量感;培养路径
【基金项目】本文系2023—2024学年建宁县基础教育教学研究课题,课题《“三会”视域下学生量感培养的教学实践研究》研究成果,课题立项批准号:JNKT-202326.
《义务教育数学课程标准(2022版)》明确将量感作为数学核心素养中“数学眼光”之一,其具体表现为学生对客观事物可测量属性及其相对大小关系的直观感知和准确把握,它涵盖了对度量概念本质的理解力,对统一标准单位的认知深度,以及在多元现实情境中合理选取度量单位并实施有效测量的实践智慧.通过系统地培养学生的量感,不仅能深化其对数学抽象概念的领悟,更能切实提升其运用数学知识解决日常生活及未来工作中的实际问题的能力.
一、核心素养视域下培养学生量感的价值
(一)提升计算能力
在核心素养视角下,培养学生量感对于提升其计算能力具有显著的现实价值.通过系统化的量感培养,学生能够在反复练习和实践操作中不断强化对数量的直观感知和精细把握,从而在数学计算过程中减少因粗心或理解模糊造成的错误,提高计算的精准度.同时,估算也是计算能力的一方面,通过量感的训练,使得学生能够凭借对数值的直觉理解,迅速得出合理且接近精确的估算结果,这对于解决复杂问题时初步筛选答案范围、优化解题策略至关重要.此外,量感的锻炼能够增进学生的数值敏感性,使其能敏锐捕捉数值变化趋势和细微差异,灵活运用数学规律,从而在处理各类数学问题时既能加快解题速度,又能确保解答的准确性.
(二)促进逻辑思维发展
通过量感的培养,教师能够引导学生在数学活动中深入理解并感知数量关系,将计量知识与其他数学知识有机融合,构建起系统的知识网络.这样不仅能激发学生的发现意识,更能锻炼其理性思维能力,使学生能在面对复杂问题时,凭借清晰的逻辑链条进行推理分析.此外,量感的培养有助于学生形成举一反三的能力,学会灵活运用数学知识解决问题,从而有效提升其学习成效,对培养学生的逻辑思维能力和综合素质起到积极促进作用.
(三)加深数学学科理解
在量感培养教学中,通过打破传统教学模式,教师引导学生在解决实际问题的情境中自主测量、直观感知“量”的概念,将抽象的数学知识转化为具体的经验,这有助于学生个性化地理解和掌握数学知识,降低学习难度.同时,通过量感培养,学生得以亲身体验数学的严谨性和抽象性,重新认识数学学科特点,从而建立起对数学的内在感知机制,促使他们循序渐进地进行深度学习,有效地提升了数学学科素养,为后续数学学习奠定了坚实基础.
(四)强化问题解决能力
通过多元化计量教学,教师引导学生运用量感理解和把握时间、空间等各种概念,使学生能够从多维度、全方位地审视和处理问题.这种教学方式鼓励独立思考和创新求解,帮助学生在解决现实生活中的数学问题时,能够灵活运用所学知识,形成多种解决方案,从而增强其面对复杂情况时的适应能力和应对策略,最终在实践中取得学习成就,全面提升各方面的综合能力.
二、核心素养视域下培养学生量感的有效路径
(一)基于自有经验,梳理知识体系
建立量感的前提是深入理解并明晰不同量的本质差异,形成对各种量的准确认知.因此,在日常教学中,教师应倡导学生依托个人经验,在课前预习与课后复习阶段主动构建量化的知识体系.学生可以通过查阅资料、回顾旧知等方式,系统整理与计量相关的知识内容,构建个人专属的量化知识框架.这样一来,学生在正式进入“计量”主题学习之前便已具备扎实的基础,而在课堂实践中,他们能更加高效地吸收新知,丰富自身的学习体验,进而稳步提升量感,实现数学核心素养的发展.
以人教版五年级下册“体积和体积单位”教学为例,教师可以引导学生在课前预习阶段,充分利用个人生活经验和既有知识储备,主动查找关于长度、面积的相关概念和计量单位,回顾并整理它们与即将学习的体积概念的内在联系.比如,教师可以以“如何比较两本书的厚度、封面面积的大小”的问题情境,引导学生回顾长度单位(米、厘米等)是如何描述物体长度的,同时理解面积单位(平方米、平方厘米等)如何表示平面图形的大小.在长度与面积度量的基础上,学生可以探索如何定义和计量三维空间中的体积,并思考三者之间的关系,明白不同度量单位的具体使用,建立起长度、面积与体积三个维度的度量知识体系,从而帮助学生建立起不同度量单位的量感基础.
(二)构建生活情境,培养量的认知
数学源于现实生活的抽象,而在日常生活中无处不在的量化情景,则为培养学生的数学量感提供了丰富而生动的教学资源.因此,教师应紧密结合教材内容与学生生活实际,精心设计真实、生动的数学情境,引导学生在生活情境中进行简单估算,使学生在亲身经历中逐步建立起对量的直观感知,进而深刻理解量感的实际价值和重要性,使其在解决实际问题时能够灵活运用数学知识,培养数学应用意识与创新能力.
以人教版二年级下册“克与千克”教学为例,为了帮助学生切实理解质量单位的具体含义,教师可以设计一个模拟超市购物的场景,引导学生通过实际生活经验理解“克”和“千克”的差别.在情境中,教师首先可以问题驱动学生思考量化,如“购买同一种价格的苹果时,买15个肯定比买10花的钱多吗?”以此引导学生认识到这是因为增加的数量意味着总重量的增加,建立初步的量感认知.接下来,教师可以引导学生将这一认识延伸至超市中的其他商品,诸如饮料、肥皂、薯片等,启发学生思考并分辨哪些商品更适合用“克”或“千克”来衡量其重量.然后,再设定每个鸡蛋约50克并作为参考标准,要求学生尝试估算其他商品的重量,进而锻炼他们在实际生活情境中对“量”的估测能力.通过这种方式,教师有效调动了学生的生活经验,使他们在亲身体验中形成对质量单位的直观感知,从而达到培养量感的教学目标,助力学生达成对克、千克等质量单位的准确理解和熟练应用.
(三)实物操作感知,丰富真实体验
小学生因其认知发展阶段特点,更倾向于借助直观、实践性强的学习方式来理解和掌握知识,故在培养学生量感的过程中,实物触摸操作显得尤为重要.在课堂上,教师应鼓励学生亲手触摸、操作不同形状和大小的物体,通过多感官互动,直观感受并理解物体的大小及其衡量单位,从而深化量感体验.通过一系列实物触摸活动学习,能够将抽象的数学概念具象化,增强对数学知识的记忆与理解.同时,通过实物操作,学生能够在解决实际问题中更好地应用所学概念,培养实践应用能力,从而全面提升学习效果和数学素养.
以人教版三年级上册“测量”教学为例,对于毫米和分米的教学,在课堂上教师可以组织一次“测量实物”的实践活动,让学生用尺子测量身边的文具、书本、书桌的长度等,通过亲手触摸和实际操作,直观感受毫米、厘米和分米的大小差异,形成对这些长度单位的精确感知.在此过程中,教师可以设置问题情境,如让学生估算一支铅笔长度,然后通过测量验证猜想,培养估算能力.接着,对于千米这一较大尺度的单位,教师可以结合校园环境或周边社区,设计一次户外实地考察活动,如安排学生步测操场一圈的距离,记录步数,再根据平均步长估算操场周长,最后通过测量工具核实结果.在这些实际操作过程中,学生可以对长度单位毫米、厘米、分米、米、千米逐渐形成精准的量感,掌握其具体的运用场景,从而在之后的学习与生活中更好地运用长度单位的量感解决实际问题.
(四)对比实践感知,提升量的计量
在培养学生量感的过程中,教师通过引导学生对不同物体进行量化对比实践,能够显著增强他们对量的感知精度和深度理解.在教学过程中,教师应积极引导学生对比观察和感知不同大小、形状或颜色的物体,通过直观比较,加深对量感差异的理解,强化对数学概念的记忆.教师可以设计各种实践活动,促使学生细致观察、比较分析物体间的量值关系,锻炼他们的观察力与分析能力,进而培养其解决实际问题的思维能力.同时,鼓励学生在对比实践中积极参与,通过视觉和触觉的多重感知,增强学习兴趣,提高课堂参与度.
以人教版三年级下册“面积”教学为例,教师可以准备一系列具有代表性的几何图形卡片,如正方形、长方形、三角形等,引导学生亲手触摸、观察这些图形的外形和边界,感知不同形状物体的表面覆盖程度,从而初步建立对面积这一概念的直观认识.然后,组织互动比较活动,让学生对不同形状图形的面积进行实际测量与估算,并进行直观的大小对比,比如,让同学们比较同样周长情况下正方形与长方形面积的差异,或者将三角形与同等底边的长方形面积进行比较,通过这些实践活动,学生能够深入理解面积的量化差异,以及形状对面积大小的影响.此外,教师也可以借助视觉辅助工具,如图形拼接、填充色块等方法,让学生直观看到不同图形面积的量化表现,通过不断的观察、比较、操作,强化学生对面积概念的理解和记忆,使他们能够更加准确地评估和估算各种形状物体的面积.通过持续不断的对比实践,学生能够将理论知识与实际情况相结合,不断提升实践应用能力,从而在日常生活中精准地运用所学的数学知识去计量各种量,切实发展和巩固量感.
(五)应用媒体可视化,增强量感感受
在信息技术的支持下,教师可以借助多媒体技术通过制作和整合丰富的图片、动态视频以及交互式动画等可视化素材,将抽象的数学量具象化展示,促使学生从多感官层面深入感知并理解数量、尺寸及空间结构等数学概念.这种教学策略强调主动参与,鼓励学生在直接操作数字模型和模拟现实情境中探索数学问题,比如调整可视化参数以直观展现量的变化过程,或者通过互动软件亲手测量和比较几何体的维度.通过这一系列的媒体可视化手段,有效提升学生对数学量感的认知层次,提升其对量的直觉判断能力和数学实践应用水平,从而有力推动数学核心素养的发展.
以人教版四年级上册“公顷和平方千米”教学为例,教师可以借助电子世界地图这一生动的教学素材,清晰地标示出不同国家和地区的面积,并用公顷和平方千米作为计量单位来进行说明.比如,通过标注某个国家的面积是几百公顷或是几千平方千米,学生能够在宏观层面上建立起对大面积单位尺度的认识,进而直观地理解公顷和平方千米之间的相对大小关系.此外,为了增强学生的参与度和实践能力,教师可以设计互动式的多媒体学习活动,比如制作互动课件,让学生通过拖拽滑块改变土地、林地或公园的边界尺寸,实时显示对应的公顷或平方千米数值变化;或者让学生选择不同形状的地块,点击后自动计算并展示其面积,使学生在亲身体验中加深对大面积单位之间换算以及面积计算方法的理解.这样的教学方式既锻炼了学生的空间想象能力,又提高了他们的动手实践技能,确保学生能在有趣且富有挑战性的活动中扎实掌握“公顷和平方千米”这一知识点.
(六)跨学科融合思考,拓展量感思维
新课标提倡课程内容的多样性,适当考虑跨学科主题学习.在此指导下,教师应在教学设计中巧妙融入其他学科知识,如结合语文词义理解数量内涵,结合科学实验认识体积等,引导学生运用跨学科的知识和方法解决数学问题,鼓励他们在不同领域中迁移和应用量的概念,以此拓宽对量感的认知边界,激活学生自主探究的积极性,使他们在多种情境下深化对数学量感的理解与掌握,从而全面提升核心素养.通过这种方式,数学课堂不再孤立,而是与其他学科相互渗透,共同构建一个有助于培养学生量化思维的多元教育环境.
以人教三年级下册“吨的认识”教学为例,教师可以结合语文课文《曹冲称象》的故事情景,通过曹冲用石头代替大象体重这一创新方法,让学生体会到“重量”的概念以及单位转换的智慧.在这个过程中,教师可以强调“吨”这一较大质量单位的实际应用,并通过故事中的情节让学生感受到重量单位“吨”的量感,如大象的重量与众多石头累积后的等效关系.接着,教师可以设计一系列实践活动,比如测量班级同学的体重,通过累计多个同学的体重直至达到“吨”这一单位,将千克与吨连接起来,进一步强化学生对“吨”这一质量单位的量感认知.通过这样的跨学科教学,学生不仅掌握了数学中的“吨”这一概念,也在语文故事的情境中深化了对“量”的理解,同时也锻炼了科学实验的动手能力和逻辑推理能力,从而在多种情境下全面提升对数学量感的感知与掌握,有力地促进了学生的核心素养发展.
结 语
综上所述,在核心素养视域下,学生量感的培养是一个系统性、实践性和情境化的过程.教师通过生活情境教学、实物触摸操作、对比实践感知、多媒体可视化教学以及跨学科融合等多种有效路径,成功引导学生从直观感知走向深度理解,从生活实际走向抽象理论,实现了量感的全面提升.这一系列的教学实践不仅增强了学生的数学素养,也培养了他们的创新思维、问题解决能力和实践应用能力,为今后更高级别的数学学习和实际生活中的数学应用奠定了坚实的基础.
【参考文献】
[1]徐馨尔.核心素养下的小学数学量感培养探索[J].小学教学研究,2023(14):48-50.
[2]相平平.核心素养视域下学生的“量感”培养[J].数学教学通讯,2023(34):29-31.
[3]吴晓英.核心素养下小学数学量感培养的进阶之路[J].新教育,2023(11):18-20.
[4]连仁玲.核心素养下小学数学量感的培养分析[J].考试周刊,2022(50):67-71.
[5]刘丹.核心素养下小学数学量感教学对策研究[J].名师在线,2023(13):40-42.