南通高等師范學(xué)校附屬小學(xué) (226009) 施榮兵
《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022 年版)》指出,量感主要是指對事物的可測量屬性及大小的直觀感知。量感是數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)之一。在學(xué)段目標(biāo)中,第一學(xué)段要求學(xué)生形成初步的量感,第二學(xué)段和第三學(xué)段都要求學(xué)生形成相應(yīng)的量感,可見學(xué)生量感的培養(yǎng)貫穿整個小學(xué)階段。因此,教師在備課時需認(rèn)真思考教材上的素材是否符合學(xué)生的知識基礎(chǔ)和生活經(jīng)驗,當(dāng)素材不能滿足培養(yǎng)學(xué)生量感的需要時,教師不應(yīng)拘泥于教材給定的素材。教師要善于揣摩教材編者的意圖,根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的實際情況因地制宜地開發(fā)教學(xué)資源,創(chuàng)造性地使用教材,引領(lǐng)學(xué)生開展高效的學(xué)習(xí)活動,使學(xué)生形成較為良好的量感。
教材編排的例題具有一定的普適性,但面對不同地區(qū)的學(xué)生,有時難免會有些“水土不服”。教師在教學(xué)有關(guān)量感的新課時,首先要認(rèn)真分析教材,站在學(xué)生的角度確定教學(xué)的重難點,尋找身邊適合培養(yǎng)學(xué)生量感的教學(xué)素材。學(xué)生每學(xué)習(xí)一個新知識點,教師要全面考慮“以學(xué)生現(xiàn)有的知識基礎(chǔ)會遇到哪些困難”“以教材的素材進(jìn)行教學(xué)能不能產(chǎn)生較好的教學(xué)效果”等問題。如果教材上的素材滿足不了學(xué)生的學(xué)習(xí)需求,教師就要思考“還需要哪些素材的輔助”“怎樣才能順利讓學(xué)生完成相應(yīng)知識點的學(xué)習(xí)”。只有準(zhǔn)確把握學(xué)生的學(xué)習(xí)起點,選擇合適的教學(xué)資源,教學(xué)才能做到有的放矢,才能順利完成一節(jié)課的教學(xué)。
蘇教版教材五年級上冊“認(rèn)識公頃”一課中的公頃是個比較大的面積單位,學(xué)生對這個較大面積單位的感知不可能一蹴而就,要讓學(xué)生順利建立量感,素材的選擇尤為重要。
在學(xué)習(xí)公頃這個新的面積單位之前,學(xué)生的知識基礎(chǔ)是在三年級下冊認(rèn)識的平方厘米、平方分米和平方米這幾個較小的面積單位。而在這節(jié)課之前,教材也只是側(cè)重于平行四邊形、三角形和梯形面積公式的推導(dǎo)以及相關(guān)面積問題的計算,并無有關(guān)量感的鋪墊。也就是說,在學(xué)習(xí)公頃之前,學(xué)生頭腦中只有在三年級學(xué)習(xí)面積單位時建立的幾到幾十平方米概念,而且中間一年多的時間沒有關(guān)于面積的任何訓(xùn)練,部分學(xué)生對平方米這個面積單位也已經(jīng)感到模糊,一下子跨越到公頃(10000 平方米)這個較大的面積單位,學(xué)習(xí)勢必不可能一帆風(fēng)順。
教材是以四個著名景點的面積為素材(如圖1)導(dǎo)入新課,目的是讓學(xué)生對公頃這個新的面積單位有初步的認(rèn)識。
圖1 教材上的素材
通過課前調(diào)查發(fā)現(xiàn),絕大多數(shù)學(xué)生沒有去過這些景點,個別去過的學(xué)生對這些景點也沒有面積大小的概念。顯然,這些素材遠(yuǎn)離學(xué)生的生活實際。因此,如果只用這些素材引入新課,學(xué)生就只知道“公頃是個新的面積單位”“公頃很大”,對于具體有多大,學(xué)生可能連感性的認(rèn)識都沒有。
本節(jié)課的教學(xué)難點是讓學(xué)生建立1 公頃大小的表象。教材是先直接給出概念“邊長100 米的正方形土地,面積是1 公頃”,然后讓學(xué)生通過活動建立100平方米有多大這個表象,也就是讓28名學(xué)生手拉手圍成一個正方形,正方形的面積大約是100平方米。在此基礎(chǔ)上再讓學(xué)生通過計算去想象100 個100 平方米是10000 平方米,也就是1 公頃。學(xué)生在學(xué)這節(jié)課之前,對100 平方米的大小并沒有概念,因此,即使有了28 名學(xué)生手拉手圍成一個大約100 平方米的正方形這個即時表象,也很難在此基礎(chǔ)上通過想象去感知100 個100 平方米有多大。從100 直接跳躍到10000 ,跨度較大,超過了學(xué)生的感知范圍,不符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,以此為基礎(chǔ)建立的10000平方米的表象猶如“空中樓閣”。
學(xué)生量感的建立,應(yīng)遵循由小到大、螺旋上升的原則,跨度不能大。教師此時需要思考:學(xué)生身邊有沒有占地面積是100 平方米、1000 平方米和10000 平方米的地方呢?如果能找到,就可以讓學(xué)生逐步建立100平方米、1000平方米、10000平方米的表象,有助于學(xué)生建立比較穩(wěn)定的1公頃表象。
教學(xué)活動應(yīng)使學(xué)生的認(rèn)知與身體、環(huán)境建立聯(lián)系。選擇的素材應(yīng)是學(xué)生熟悉的,可以因地制宜地從身邊找素材,從而讓學(xué)生通過有邏輯的推理想象,借助熟悉的小量感知大量;有時還需要借助轉(zhuǎn)化量,讓學(xué)生從其他角度進(jìn)行感知。學(xué)生坐在教室里學(xué)習(xí),就算教師創(chuàng)設(shè)的情境再生動形象,多媒體技術(shù)的運用再嫻熟,學(xué)生的感知也只是在視覺層面,體驗不會很深刻。當(dāng)“虛擬情境”滿足不了學(xué)生的學(xué)習(xí)需求,學(xué)生很難在“虛擬情境”中感知較大的量,因此,在真實情境中選擇合適的素材讓學(xué)生感知就相當(dāng)有必要了。當(dāng)學(xué)生走出教室,以現(xiàn)實生活中的資源為學(xué)習(xí)素材,抽象的數(shù)學(xué)知識就會變得直觀形象,學(xué)生的體驗自然會深刻,學(xué)習(xí)效率自然會提高。
既然學(xué)生對教材編排的四個景點(如圖1)不熟悉,也沒有面積大小的概念,教師就應(yīng)尋找學(xué)生熟悉的景點。例如本校每學(xué)期都會組織學(xué)生參加校外實踐活動,五年級的學(xué)生對學(xué)校周邊的風(fēng)景區(qū)都比較熟悉,如占地面積約21 公頃的“南通城市綠谷”、占地面積約35 公頃的“南通嗇園”、占地面積約53公頃的“南通奇妙農(nóng)場”、占地面積約125公頃的“南通植物園”,學(xué)生基本都游玩過這些本地旅游景點。學(xué)生熟悉的素材已經(jīng)找到,下一步就是在現(xiàn)實生活中找到面積是100 平方米、1000 平方米、10000 平方米的地方讓學(xué)生實地感受,這還是得從學(xué)生的身邊找起。筆者課前和同年級的幾位數(shù)學(xué)教師一起去測量了幾個有代表性的建筑物:一間教室的長為8.2 米,寬為6.3 米(兩間教室的占地面積約為100 平方米);學(xué)校有標(biāo)準(zhǔn)的室內(nèi)籃球館,籃球場長為28米,寬為15米(兩個多一點的籃球場的占地面積約為1000 平方米);學(xué)校的操場是標(biāo)準(zhǔn)的400 米跑道,內(nèi)圈長方形的長是85.4 米,寬是73 米(如圖2),操場跑道圈起來的場地面積剛好接近1公頃。這幾個現(xiàn)成的面積原型,讓學(xué)生有了直觀的體驗,有利于學(xué)生逐步建立比較穩(wěn)定的1 公頃表象。
圖2
小學(xué)生以形象思維為主,雖然高年級學(xué)生有了初步的抽象邏輯思維,但這種抽象邏輯思維仍需要一定的直觀形象支撐。教學(xué)有關(guān)量感的概念課時,教師要在學(xué)生充分感知的基礎(chǔ)上,用豐富的表象做支撐,這樣才能幫助學(xué)生理解抽象的概念。教師除了要在現(xiàn)實生活中找到合適的教學(xué)素材,還要整合和優(yōu)化素材,將其串聯(lián)起來教學(xué)。量感作為一種數(shù)學(xué)直覺具有一定的抽象性,讓學(xué)生親身經(jīng)歷體驗過程是培養(yǎng)量感的重要途徑,因此,實地感受參照物的大小等數(shù)學(xué)活動是相當(dāng)必要的。數(shù)學(xué)活動既可以是教室內(nèi)的各種學(xué)習(xí)活動,也可以是教室外的實踐活動,讓學(xué)生動手與動腦相結(jié)合,有助于學(xué)生建立較為穩(wěn)定的量感。教師要充分考慮學(xué)生在學(xué)習(xí)新知時可能會遇到的困難,因地制宜,找到適合學(xué)生學(xué)習(xí)的本土素材,因“材”施教,輕松突破教學(xué)難點,使教學(xué)過程順暢,“真學(xué)”就會自然發(fā)生。
教學(xué)“認(rèn)識公頃”之前,筆者帶領(lǐng)學(xué)生一起測量了教室的長和寬、體育館內(nèi)籃球場的長和寬以及跑道內(nèi)場地的相關(guān)數(shù)據(jù),并引導(dǎo)學(xué)生估算出各場地相應(yīng)的占地面積。學(xué)生在測量活動中鍛煉了的動手能力和合作能力,在計算中對較大的面積有了直接的體驗。在操場上測量時,筆者還組織28 名學(xué)生在操場上手拉手圍正方形,并測量圍成的正方形邊長,再估算面積。學(xué)生得出結(jié)論:28 名學(xué)生手拉手圍成的正方形面積大約是100 平方米。對比圍成的正方形和兩間教室,初步滲透面積為100 平方米的圖形形狀可以不同的理念,為上新課時讓學(xué)生理解面積是1公頃的圖形形狀的多樣化做鋪墊。
課堂上,筆者利用課前學(xué)生測量的數(shù)據(jù)和學(xué)生一起計算出一間教室的占地面積為8.2×6.3=51.66(平方米)、標(biāo)準(zhǔn)籃球場的占地面積為28×15=420(平方米)、操場內(nèi)圈面積為85.4×73+3.14×36.5×36.5=10417.465(平方米)。由于此時學(xué)生還沒有學(xué)習(xí)小數(shù)乘法和圓的面積公式,在計算時可簡單告訴學(xué)生計算方法后直接用計算器算出結(jié)果。
兩間教室的占地面積大約是100 平方米,學(xué)生能直接感知,從而建立100 平方米的量感;兩個多一點籃球場的占地面積大約1000 平方米,學(xué)生能在簡單地推理中感知,也能建立穩(wěn)定的1000 平方米量感;操場內(nèi)圈面積為10417.465平方米,大約是1公頃,至此,學(xué)生建立1公頃的量感。
對于教材上“邊長100 米的正方形土地,面積是1 公頃”這句話,有些學(xué)生會錯誤地認(rèn)為只有邊長是100米的正方形面積才是1公頃。通過和操場內(nèi)圈面積的對比,學(xué)生明白操場內(nèi)圈面積減去417.465 平方米剩下的圖形形狀可以有很多種,就不再有這樣的誤解了。在測量和計算中,學(xué)生對1公頃的大小有了一個直接的感知,對1 公頃大小的圖形形狀的多樣性也有了認(rèn)識,一舉兩得。
測量是十分重要的技能,其目的是得到精確的數(shù)值,而量感更多地體現(xiàn)在不借助工具的前提下對數(shù)量有較準(zhǔn)確的感知。在學(xué)生建立了穩(wěn)定的1 公頃表象之后,筆者再結(jié)合學(xué)校的鳥瞰圖(如圖3)讓學(xué)生估一估學(xué)校的占地面積,以操場內(nèi)圈面積是1公頃左右為基礎(chǔ)進(jìn)行估算:操場除了內(nèi)圈,剩余部分面積大約為操場內(nèi)圈面積的一半,也就是0.5 公頃,整個操場的面積約1.5公頃;操場占整個學(xué)校面積的三分之一,進(jìn)而可以估算出整個學(xué)校的占地面積約4.5公頃。通過操場內(nèi)圈面積推算學(xué)校的占地面積,學(xué)生在推理中對公頃的認(rèn)識又進(jìn)了一步。
圖3 學(xué)校的鳥瞰圖
學(xué)校是學(xué)生再熟悉不過的地方,一個五年級的學(xué)生已經(jīng)熟悉學(xué)校的每一個角落,以學(xué)生最為熟悉的場地作為教學(xué)“認(rèn)識公頃”的素材再好不過。在學(xué)生認(rèn)識完身邊有關(guān)公頃的素材,有了量感的基礎(chǔ)后,再把教材編排的四個景點呈現(xiàn)給學(xué)生,效果會更好。
一節(jié)課的時間有限,量感的培養(yǎng)僅靠課上的學(xué)習(xí)難以全面深入。教師要在吃透教材的前提下,在課后進(jìn)行適度“擴(kuò)容”,布置有針對性的課外拓展作業(yè),使學(xué)生量感的培養(yǎng)過程變得更“豐滿”。學(xué)生的課外拓展作業(yè)也要因地制宜,教師可根據(jù)學(xué)習(xí)內(nèi)容,引導(dǎo)學(xué)生課后觀察熟悉的家鄉(xiāng)、觀察地大物博的祖國。在真實情境中應(yīng)用所學(xué)知識解決有關(guān)度量的實際問題,不僅有助于學(xué)生鞏固在課堂上學(xué)到的知識,同時也滋養(yǎng)了學(xué)生的家國情懷。
學(xué)生學(xué)完新課后雖然已經(jīng)形成初步的量感,但對公頃的認(rèn)識還處在從感性到理性的過渡階段,還需要在實際應(yīng)用中進(jìn)一步深化。認(rèn)識公頃,不僅是認(rèn)識一個面積單位,建立穩(wěn)定的1 公頃有多大的表象,還要養(yǎng)成用定量的方法認(rèn)識和解決實際問題的習(xí)慣,形成抽象能力和應(yīng)用意識。教師要有單元整體教學(xué)的視野,不僅要完成本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo),還要全面考慮所學(xué)知識點在整個單元乃至整個小學(xué)階段學(xué)習(xí)中所處的地位,有針對性地進(jìn)行教學(xué)延伸。
教學(xué)完“認(rèn)識公頃”這節(jié)課后正好是個周末,筆者給學(xué)生布置了兩項課外拓展作業(yè):(1)想辦法了解自己家所在小區(qū)的占地面積是多少公頃;(2)查閱相關(guān)資料,看看自己游玩過一個風(fēng)景區(qū)的占地面積是多少公頃。周一進(jìn)行作業(yè)匯報交流時,學(xué)生都能準(zhǔn)確說出自己家所在小區(qū)的占地面積,小到幾公頃,大到幾十公頃。學(xué)生游玩過有名的風(fēng)景區(qū)主要有:南京雨花臺風(fēng)景區(qū)占地面積約153.7公頃、蘇州虎丘山風(fēng)景區(qū)占地面積約72.8公頃、常州中華恐龍園占地面積約40 公頃、天安門廣場占地面積約44公頃、南通能達(dá)生態(tài)通廊總占地面積約213 公頃、如皋水繪園占地面積約27 公頃、南通狼山風(fēng)景名勝區(qū)總面積約11.27平方千米……學(xué)生了解了自己家所在小區(qū)的占地面積和“回頭看”游玩過的景區(qū),既深化了對公頃的理性認(rèn)知,也為下節(jié)課學(xué)習(xí)“平方千米”做強有力的鋪墊。
學(xué)生量感培養(yǎng)的素材從熟悉的現(xiàn)實生活中來,建立量感后在實際運用中得以鞏固和提升,在活學(xué)活用中深化對量感的理性認(rèn)知。學(xué)生在拓寬數(shù)學(xué)視野的同時學(xué)習(xí)逐步走向深入,學(xué)生的核心素養(yǎng)也實現(xiàn)自然進(jìn)階。