学生立场下空间量感的培养策略
2024-12-09金见亮
[摘 要]为了探究学生立场下空间量感的培养策略,以苏教版数学教材为例,通过分析学生空间量感的培养现状,采取以下教学策略:面向全体学生,增强操作体验;注重个体差异,解决真实问题;激发认知冲突,形成关键能力。这样不仅有助于培养学生的长度量感,发展学生的面积量感、体积量感,还能让学生在解决实际问题过程中体验到数学的价值和魅力,从而提高学生的空间感知能力和问题解决能力。
[关键词]苏教版;空间量感;学生立场
[中图分类号] G623.5 [文献标识码] A [文章编号] 1007-9068(2024)33-0011-03
空间量感是对事物在空间上延展程度的感性认识,主要指个体对空间形态、大小、距离、位置等属性的直观感知和理解,是对一维长度、二维面积、三维体积(容积)的感知。它既是数学核心素养的重要组成部分,也是日常生活中不可或缺的能力之一。培养空间量感,不仅是学生学习数学的需要,更是促进学生全面发展和提升学生核心素养的关键。因此,教师在教学过程中要注重培养学生的空间量感,通过多样化的教学方法和手段,提高学生的空间感知能力和问题解决能力。
一、培养学生空间量感的现状
当前,小学阶段,学生空间量感的培养存在以下问题。(1)教师的教学意识与认知浅薄。部分教师对培养学生的空间量感还没有形成自觉意识和清晰认知,仅在执教某节课时注意相关量感的培养,缺乏前期浸润和后续提升,导致在教学过程中未能充分重视和有效培养学生的空间量感。同时,课堂教学设计往往千篇一律,忽视了不同计量单位之间的联系,缺乏层次性和多样性。(2)教师的教学方法与手段单一。虽然实物展示和多媒体技术是帮助学生建立空间量感的有效手段,但部分教师在教学中未能充分利用,导致学生的空间量感未能得到有效培养。(3)学生发展水平不同。大部分学生在空间量感方面表现出一定的发展水平,能够准确感知和比较不同物体的大小、多少等属性,但仍有部分学生存在空间量感缺失或发展不足的问题。同时,学生的性别、年龄不同,量感也不同。如性别方面,在感知物体的大小、多少等属性时,男生比女生通常表现得更为准确;年龄方面,学生的空间量感水平随着年龄的增长而提高,但不同年级之间的提升速度存在差异。
当前,学生空间量感的培养既有积极的一面,也存在一些问题和挑战。通过提高教师意识、丰富教学方法、关注学生个体差异等策略,可以有效促进学生空间量感的发展。
二、培养学生空间量感的策略
学生立场下的空间量感培养,体现在面向全体学生、注重个体差异和激发认知冲突上。教师可通过长度、面积和体积等空间内容的教学,激发学生的学习兴趣,培养学生的空间量感。
1.面向全体学生,增强操作体验,培养长度量感
长度量感是指对物体长度的直观感知和判断能力。它既是数学核心素养的重要组成部分,也是日常生活中不可或缺的基本能力。课堂上,教师通过增强操作体验的策略来培养学生的长度量感,具有重要的现实意义和作用。
例如,教学苏教版数学教材三年级下册“千米的认识”一课,由于学生已经学习了厘米、分米、米等长度单位,所以本节课旨在帮助学生初步建立1千米有多长的长度观念。
师:这节课,我们来认识一个新的长度单位“千米”。课前,大家都用不同的方法测量出了1000米的长度,我们一起来看看吧!(出示学生作品:用1米的尺子测了1000次,长度是1000米;用5米的卷尺测了200次,长度是1000米;用20厘米的直尺测了5000次,长度是1000米)你有什么想说的?
生1:他们都是用尺子测量1000米,这样测量很不方便。
多媒体出示以下信息:1000米相当于在200米的跑道上跑5次;如果每个小朋友的臂长大约是1米,1000个小朋友的臂长是1000米;如果操场一圈是250米,4圈是1000米;如果操场一圈是400米,2.5圈是1000米。
师:你有什么想说的?
生2:这是借助不同操场一圈的长度、小朋友的臂长等参照物,找到生活中的1000米。
多媒体出示学生作品:我看到导航地图上显示从A地到B地的距离是1000米;我看到汽车表盘上显示行驶了1000米;一辆小轿车每小时行驶60千米,1000米的路程只要行驶1分钟。
师:你有什么想说的?
生3:这是通过汽车的行驶来感受1000米有多长。我觉得导航上看到的1000米是按比例缩小了,所以这样的感受不真实;在汽车表盘上看到的1000米,也不是亲自感受了1000米的距离。
多媒体出示学生作品:我用1米的步长走了1000步,就是1000米;我先量出自己一步的距离,再用这样的步长走1000米,最后数出走了多少步。
师:你有什么想说的?
生3:我觉得用1米的步长是不可能的,没有那么长的一步。
……
上述教学,教师先向学生介绍“千米”这一抽象的长度单位,让他们初步了解1千米所代表的实际长度以及它在日常生活中的应用;接着,组织学生用尺子测量1000米,让他们感受“千米”是一个大单位;然后,让学生借助参照物进行间接测量,加深他们对“千米”的印象;最后,鼓励学生利用自己的步长来丈量1千米。教师巧妙融合多种教学手段,让每一位学生都能参与到对“千米”这一长度单位的直观感知与探索中,培养他们的估算意识和理性思维。
2.注重个体差异,解决真实问题,培养面积量感
面积量感是学生理解图形与几何领域知识、解决实际问题的基础。然而,由于学生的知识经验、认知能力等方面存在个体差异,传统的“一刀切”教学方式,已难以满足所有学生的学习需求。因此,教师教学中可通过注重个体差异等策略,培养学生的面积量感。
例如,教学苏教版数学教材三年级下册“面积的认识”时,教师引导学生先通过观察、操作等活动认识面积的含义,再学习用观察、重叠、数方格等方法比较物体表面或平面图形的大小,以培养学生的面积量感。
师:通过刚才的学习,我们知道了什么是物体的面积,还学会了比较物体面积的大小。现在我们运用面积的知识来解决实际生活问题。这是同学们为教室设计窗帘的图案(见图1),比一比哪个面积最大,并说一说是怎么比较的。
生1:第①幅图有14个小正方形;第②幅图有12个小正方形;第③幅图有14个小正方形;第④幅图,完整的小正方形有14个,左右两边合起来有2个小正方形,即这幅图一共有16个小正方形。因此,这里面积最大的是第④幅图。
生2:第①幅图有(2×2+2×5)个小正方形;第②幅图有(1+2×4+3)个小正方形;第③幅图有(2×3+2+2×3)个小正方形;第④幅图有(2×7+2)个小正方形,所以它的面积最大。
生3:我把图都转变成长方形,这样第①幅图变成2×7的长方形,第②幅图变成2×6的长方形,第③幅图变成2×7的长方形,第④幅图变成2×8的长方形,所以面积最大的是第④幅图。
……
上述教学,针对不同层次的学生,教师设计具有层次性、选择性的真实问题,让学生在解决实际问题的过程中感受到面积的应用价值。在这个过程中,教师不仅注重引导学生自主探索面积的计算方法,还鼓励学生运用不同的方法解决问题,并及时给予指导和帮助。在评价学生的学习成果时,教师注意针对不同学生的特点和表现,采用不同的评价标准和评价方式,使所有的学生都获得成功感,享受到学习的快乐。
3.激发认知冲突,形成关键能力,培养体积量感
体积是物体在三维空间所占有的空间,对学生理解物体的空间关系有重要意义。目前,学生的体积量感存在感知相对模糊、难以准确估算等问题,再加上缺乏足够的操作体验和真实场景感知,学生对体积这一概念的理解不深刻。因此,教师教学中可通过激发认知冲突的策略,培养学生的体积量感。
例如,教学苏教版数学教材六年级上册“体积的认识”时,教师呈现两个体积相近的长方体和正方体,要求学生比较它们体积的大小。学生在解决问题中自然地产生了认知冲突,进而明确“把它们分成同样大小的正方体,就能比出大小”,为体积单位的学习奠定基础。
师:(出示两个体积相近的长方体和正方体)你们能看出谁的体积大一些吗?(有的学生说长方体的体积大一些,也有的学生说正方体的体积大一些)
师:看来,用眼睛不能直接判断谁的体积大。根据以前学习面积时的经验,你有什么想法?
生1:学习面积时有面积单位,所以我们可以用体积单位来比较长方体和正方体的体积大小。
师:那你会选择怎样的立体图形作为体积单位?
生2:用棱长是1厘米、1分米、1米的小正方体作为体积单位。
师:老师为每个小组都准备了棱长是1分米的小正方体,请先摆一摆,再比较出长方体和正方体的体积大小。
生3:长方体有10个小正方体那么大,正方体有9个小正方体那么大,所以长方体的体积大。
……
上述教学,教师巧妙利用学生的认知冲突,引导他们深入探索体积的概念,并通过实践操作逐步培养学生的体积量感,为学生后续学习更为复杂的图形与几何领域知识奠定坚实的基础。这样教学激发了学生的好奇心和探究欲,让学生联想到可以借助小正方体来比较体积的大小,从而解决了问题,真正习得新知。
总而言之,数学课堂中,教师可采用多样化的教学方法和手段,让学生在实际操作中感受空间的大小,在解决实际问题过程中体验数学的价值和魅力,从而提高他们的空间感知能力和问题解决能力,加深对空间量感的理解。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 程彦.建立几何量感发展空间观念:以“体积和体积单位”教学为例[J].小学教学参考,2022(23):23-25.
[2] 王广科.多元体验:让学生的空间量感拾级而上[J].小学数学教育,2023(8):7-8.
(责编 杜 华)