郭婉真
隨著素質(zhì)教育的深入落實,教學(xué)活動的重點由知識傳授向能力培養(yǎng)轉(zhuǎn)移,教師在教學(xué)時應(yīng)當(dāng)加強對學(xué)生進行認(rèn)知的引導(dǎo)和能力的訓(xùn)練,以保障學(xué)生能夠獲得更加有效的培養(yǎng),促進學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的發(fā)展。數(shù)學(xué)知識的學(xué)習(xí)需要學(xué)生具備足夠的邏輯分析能力和抽象認(rèn)知能力,其中量感是幫助學(xué)生感知立體事物的重要前提,因此在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中,對“量感”的培養(yǎng)就顯得尤為重要。
一、量感的定義及其在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的優(yōu)勢
“量感”是指學(xué)生不使用測量工具對某個量的大小進行推斷,或推斷用某個單位表示的量與哪個實際物體大小相吻合的一種感覺。它是一種對“量”的直覺,對“量”的敏感性,對“量”的直接反映。在小學(xué)階段,“量感”主要是指對長度、面積、體積、時間、質(zhì)量、貨幣等的直觀感知和認(rèn)識,是學(xué)生必備的核心素養(yǎng)之一。在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的過程中,教師通過引導(dǎo)學(xué)生使用量感,可以幫助學(xué)生快速掌握物體的簡單情況,以此保證學(xué)生所計算數(shù)據(jù)的正確性。不僅如此,量感還可以幫助學(xué)生構(gòu)建良好的空間思維能力,通過這種思維能力,學(xué)生在腦中迅速構(gòu)建平面模型,進而快速掌握平面圖形的相關(guān)知識,為小學(xué)生的進一步數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ),因此在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的量感是非常有必要的,因為學(xué)生擁有量感這一感知能力對其學(xué)習(xí)是有優(yōu)勢的。
二、核心素養(yǎng)導(dǎo)向下小學(xué)數(shù)學(xué)“量感”培養(yǎng)單元教學(xué)模式所面臨的問題
(一)認(rèn)知偏差對學(xué)生理解量感有阻礙
認(rèn)知偏差在小學(xué)生這個群體當(dāng)中經(jīng)常出現(xiàn),學(xué)生會因為自身經(jīng)驗不足或者感受不夠?qū)吹交蛘哂|碰到的事物產(chǎn)生認(rèn)知偏差,而量感往往是基于經(jīng)驗對事物的狀態(tài)進行判斷,所以在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的過程當(dāng)中,學(xué)生一旦出現(xiàn)認(rèn)知偏差,那么就沒有辦法對物體進行判斷,這種情況嚴(yán)重影響到了小學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)。
(二)學(xué)生的空間思維能力不足
提高小學(xué)生的量感能力就可以提升他們的空間思維能力,但是同樣的,空間思維能力也限制了量感的提升,在小學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的過程當(dāng)中,部分小學(xué)生的空間思維能力不足,他們很難在腦中形成正確的表象,這就會影響小學(xué)生的認(rèn)知。
(三)教師教學(xué)中缺少對“量感”的關(guān)注
由于“量感”這一概念本身具有非標(biāo)準(zhǔn)性,教師教學(xué)中常常會缺少對“量感”的關(guān)注,這也導(dǎo)致學(xué)生理解比較淺顯。比如對不同領(lǐng)域的相似計量單位不能自主細(xì)分,出現(xiàn)歸屬錯誤;或者對相同屬性計量單位的序列沒有清楚的認(rèn)知,尚未形成清晰表象,容易造成序列模糊;解決實際問題時的估測能力薄弱,不能很好地估計物體的長度、大小等,在這樣的狀態(tài)下,小學(xué)生學(xué)習(xí)就無法利用量感來對數(shù)學(xué)知識進行判斷。
三、核心素養(yǎng)導(dǎo)向下小學(xué)數(shù)學(xué)“量感”培養(yǎng)單元教學(xué)模式教學(xué)策略
面對學(xué)生量感缺失、計量觀念淡薄的現(xiàn)狀,教師應(yīng)如何牽“線”搭“橋”,探得“量”里乾坤,從而提升學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)呢?下面以北師大版小學(xué)數(shù)學(xué)三年級下冊《面積》為例,闡述核心素養(yǎng)導(dǎo)向下小學(xué)數(shù)學(xué)“量感”培養(yǎng)單元教學(xué)模式的教學(xué)策略。
(一) 借助“多元化”素材,促進“量”的感知
素材是學(xué)生進行感知的重要載體,多元的素材能為學(xué)生的感知找準(zhǔn)支撐點。學(xué)生感知的素材越豐富,形成的表象越清晰持久。教學(xué)中要充分利用學(xué)生熟悉又便于操作和準(zhǔn)備的素材,特別是標(biāo)準(zhǔn)量的模型,以激活學(xué)生的原有經(jīng)驗,促進學(xué)生對“量”的感知。
教學(xué)“平方厘米的認(rèn)識”時,提供了以下素材:
素材一:1cm2的正方形透明卡片。通過摸一摸、描一描,感受1cm2的正方形的大小。
素材二:從自己身上或身邊找一找,哪些物體表面的面積接近1cm2?找到后(大拇指指甲蓋、電燈開關(guān)按鈕、鍵盤按鍵等), 用素材一進行驗證。
素材三:估一估,下面圖形的面積大約是1cm2嗎?
素材四:猜一猜這些物體表面的面積大約是多少cm2?(紐扣、橡皮、開關(guān)盒、充電寶、數(shù)學(xué)書等)
從標(biāo)準(zhǔn)的1cm2的正方形卡片到接近1cm2的物體表面,又到1cm2的不規(guī)則圖形,教師借助這些既生動直觀又為學(xué)生所熟悉的“多元化”素材,不斷糾正學(xué)生的原有錯誤或模糊認(rèn)知,逐步形成正確、清晰的表象,激活學(xué)生原有的生活經(jīng)驗,讓學(xué)生認(rèn)識并感受計量單位的含義,將抽象的概念在大腦中具象化,促進“量”的感知,優(yōu)化認(rèn)知結(jié)構(gòu)。
(二) 開展“可視化”活動,豐富“量”的體驗
量感的形成具有個體性、隨機性等特點,教師應(yīng)注重引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷量感學(xué)習(xí)的觀察、體驗和頓悟過程,提供“可視化”的探究活動,通過實驗、推理、比較、聯(lián)想等策略,引領(lǐng)學(xué)生建立量感、精準(zhǔn)量感,讓量感學(xué)習(xí)真實可見。
教學(xué)《什么是面積》一課,首先通過引導(dǎo)學(xué)生大膽猜測,激起沖突,產(chǎn)生借助工具驗證的探究欲望,在剪拼、重疊、擺方塊、數(shù)格子等“可視化”的操作過程中,深刻體悟面積的內(nèi)涵。在學(xué)生自主“說理”介紹多種方法,表達(dá)各自的量感操作體會后,教師適時拋出問題:“仔細(xì)觀察這幾種方法,你能給它們分類嗎?你是怎么想的?”通過這一核心問題引領(lǐng)學(xué)生深度思考,對比、融合幾種比較方法,把重疊法、觀察法、剪拼法等“直觀比較”的方法歸為一類,把擺方塊、數(shù)格子等“累加單位”的方法歸為一類,在對比溝通、交流討論中,明白“變的是方法,不變的是本質(zhì)”。整個教學(xué)過程,觸發(fā)了學(xué)生量感再認(rèn)知的潛能,使量感的培養(yǎng)變得更加真實、形象。
“可視化”的活動可以讓學(xué)生經(jīng)歷量感的建立和發(fā)展過程,讓量感更為直觀地呈現(xiàn)給學(xué)生,在活動中體驗“量”,在體驗中豐富對“量”的切實感受,學(xué)生可以基于自己的量感經(jīng)驗和學(xué)習(xí)習(xí)慣進行個性化的實驗與探索,促進學(xué)生量感的形成和提升。
(三) 構(gòu)造“直觀化”映象,助推“量”的領(lǐng)悟
三年級學(xué)生的抽象思維能力還處于發(fā)展之中,學(xué)生的抽象概括思維需要以想象中的表象為支撐,因此教師要想方設(shè)法給學(xué)生提供直觀化模型來強化學(xué)生的認(rèn)識,讓學(xué)生依托于表象來觀察、思考和發(fā)現(xiàn),促進學(xué)生的深度理解,從而構(gòu)造“立體化”的映象,提升數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)層次。
在教學(xué)《長方形的面積》時,直面學(xué)生的數(shù)學(xué)現(xiàn)實,借助大問題:“為什么長方形的面積=長×寬?”引導(dǎo)學(xué)生通過動手操作,用1cm2的小正方形去測量長方形的面積,教師步步為營,引導(dǎo)學(xué)生先經(jīng)歷“鋪滿小正方形”的直觀過程,再經(jīng)歷“只鋪一行一列”的半抽象過程,接著巧妙設(shè)疑:“小正方形用得少了,思考卻多了,如果只有一塊小正方形或者沒有小正方形了,怎么辦?”“逼”學(xué)生深入思考,學(xué)生通過觀察、想象、抽象、概括等認(rèn)知活動,發(fā)現(xiàn)可以“用小正方形做刻度”,甚至直接抽象到可以測量“長、寬”,順利溝通了“行、列格子數(shù)與面積的關(guān)系”“長、寬與行、列的對應(yīng)關(guān)系”“一維與二維空間”之間的內(nèi)在聯(lián)系,真正理解了長方形面積的計算公式。通過這一系列層層遞進的活動,學(xué)生逐步在頭腦中構(gòu)造出長方形大小的映象,思維從直觀形象層面上升到空間想象和合情推理的階段,助推了學(xué)生對量感的領(lǐng)悟。
通過層層遞進的活動,讓靜態(tài)的數(shù)學(xué)課本知識轉(zhuǎn)化為動態(tài)的操作活動過程,學(xué)生在經(jīng)歷直觀到抽象的過程中,不知不覺在頭腦中構(gòu)造長方形大小的映象,領(lǐng)悟了量感,并進一步發(fā)展了空間觀念,實現(xiàn)“不僅授人以魚,還真正授人以漁”的教學(xué)目標(biāo)。
(四) 建立“結(jié)構(gòu)化”體系,直達(dá)“量”的本質(zhì)
量感的持續(xù)發(fā)展需要思維去內(nèi)化,通過思維參與從感性認(rèn)識上升到理性認(rèn)識,進而建立不同量的清晰概念。教學(xué)中應(yīng)多提供思辨的機會,一方面注重方法策略的總結(jié)提升,為后續(xù)學(xué)習(xí)積累經(jīng)驗;另一方面通過對比、思考、辨析等幫助學(xué)生明確單位之間的聯(lián)系與區(qū)別,直達(dá)“量”的本質(zhì),深化量感的發(fā)展。
例如,在教學(xué)《長方形的面積》時,課末引導(dǎo)學(xué)生對比、溝通長度單位與面積單位(如圖),學(xué)生通過觀察可以發(fā)現(xiàn):長度的測量是借助長度單位的累加,有幾個1厘米,就是幾厘米;同樣地,面積的大小也需要借助面積單位的累加,有幾個1平方厘米,就是幾平方厘米,通過橫向?qū)Ρ?,學(xué)生明確了度量的本質(zhì),就是單位的累加。教師繼續(xù)啟發(fā)學(xué)生在方法上建立聯(lián)系,學(xué)生恍然,“原來研究長度、面積的方法是一樣的?!蓖ㄟ^這一縱向分析,在學(xué)完長度、面積時,教師大膽讓學(xué)生猜測:“接下來我們可能學(xué)什么?可能怎么學(xué)?”引發(fā)學(xué)生對學(xué)習(xí)方法進行遷移,學(xué)生自然能聯(lián)系到:“可能學(xué)體積,可以像研究長度、面積這樣學(xué)習(xí)?!比绱艘粊恚粌H溝通了知識之間的聯(lián)系,將其納入原有的知識體系中,直達(dá)度量本質(zhì);還實現(xiàn)了對方法的遷移,為今后研究體積打下了思維策略上的基礎(chǔ),增強了學(xué)生后續(xù)探究的興趣。
通過橫向?qū)Ρ龋v向思辨長度、面積、體積單位,促進學(xué)生對計量單位實質(zhì)的理解和提升。學(xué)生明確不同類別單位的歸屬,既建立了知識網(wǎng)絡(luò),又拓展了思維。在引導(dǎo)學(xué)生思辨和適時總結(jié)提煉的過程中,有效促進學(xué)生的感悟、內(nèi)化,使學(xué)生加深對量的認(rèn)知,鞏固和強化量感。
總之,量感的建立并非一朝一夕,而是一個持續(xù)的過程。在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的過程中,教師要轉(zhuǎn)變教學(xué)行為,注重教學(xué)策略,充分利用量感來幫助學(xué)生掌握圖形面積的計算,學(xué)生通過量感也會對在思維中構(gòu)建圖形、對圖形的狀態(tài)做出正確的分析。長此以往,才能真正探得“量”里乾坤,助力“量感”持續(xù)生長,從而提升學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。
*本文系福建省教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃2021年度課題“核心素養(yǎng)導(dǎo)向下小學(xué)數(shù)學(xué)改進‘教、學(xué)、評的實踐研究”(立項批準(zhǔn)號:FJJKZX21-393)階段性研究成果。