陳 嫻
(福建省莆田市實驗小學(xué),福建 莆田 351100)
《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標準(2022 年版)》相較于2011 年版,新增了一個數(shù)學(xué)核心概念——“量感”。那什么是量感呢?新課標對此進行了說明:主要是指對事物的可測量屬性以及大小關(guān)系的直觀感知。知道度量的意義,能夠理解統(tǒng)一度量單位的必要性;會對真實的情境選擇合適的度量單位進行度量,會在同一度量方法下進行不同單位的換算;初步感受度量工具和方法引起的誤差,能合理得到或估計度量的結(jié)果。量感可以從兩個不同的角度進行解釋:一是從心理學(xué)角度來看,量感是人類對于物體的一種心理感受,并沒有具體的標準;二是從數(shù)學(xué)角度來看,量感是多感官接觸物體后所形成的一種感性認知,具有直觀化的特征。
課標中既然已經(jīng)有了核心概念“數(shù)感”,為什么又需要新增“量感”呢?它們有什么聯(lián)系?又有什么區(qū)別呢?史寧中教授說:“數(shù)是對數(shù)量的抽象,數(shù)量是度量的結(jié)果,數(shù)學(xué)的本質(zhì)在于度量?!薄皵?shù)感”可以去掉后綴名詞,然后抽象出數(shù);而“量感”是不可以去掉后綴名詞的,如,1 米、1 厘米、1 小時、1 秒、1 千克、1 平方米等這樣的后綴名詞是不可以去掉的,如果去掉了,就讓人不明白所表達的意思,這就是量感對精準表達的重要性。
在觀察現(xiàn)實世界時知道度量的意義,理解統(tǒng)一度量單位的必要性,并針對真實情境選擇合適的度量單位進行度量,能用度量單位表達出事物的可測量屬性,會用數(shù)學(xué)的眼光觀察現(xiàn)實世界。在感知事物大小關(guān)系時,學(xué)會不同單位之間的換算,感知度量工具和方法引起的誤差,能合理估計度量結(jié)果。所以,“量感”培養(yǎng)的重要載體是“度量單位”。
“量感”一直貫穿于數(shù)與代數(shù)、圖形與幾何、統(tǒng)計與概率、綜合與實踐活動的教學(xué)之中。而小學(xué)生對“量”的生活經(jīng)驗比較欠缺,對于“量”的感知更是個抽象的概念存在。“量感”歸根結(jié)底是一種心理感受,教師的“教”無法替代學(xué)生自己的“感”。因此,量感的培養(yǎng),首要任務(wù)是讓學(xué)生在多層次的體驗中深度感知實實在在的“量”,這樣才能有效地促進他們數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的提升。
在小學(xué)階段的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,培養(yǎng)量感的最終目標是讓學(xué)生能夠用定量的方法審視和思考世界,能夠幫助學(xué)生更好地理解和掌握數(shù)學(xué)知識,提高數(shù)學(xué)應(yīng)用能力。比如在面對一棟建筑物時,有很好的語文素養(yǎng)的人會認為建筑十分宏偉;有很好的藝術(shù)素養(yǎng)的人會體會到建筑就是凝固的音樂;而對于一個數(shù)學(xué)素養(yǎng)較好的人而言,會從建筑的高度、占地面積等方面用定量的方式來認識建筑物,這就是量化思維。尤其是在小學(xué)階段,是孩子們接觸數(shù)學(xué)的起點,這個時候孩子們的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)正在逐漸形成。通過培養(yǎng)量感,孩子們可以更好地理解數(shù)學(xué)概念,提升對數(shù)量和空間關(guān)系的敏感度和判斷力、應(yīng)用數(shù)學(xué)知識的能力,這能夠幫助他們培養(yǎng)觀察力和思維能力,對于他們的整個學(xué)習(xí)過程都是非常有益的。
“量感”有助于提高學(xué)生的估測能力,有助于拓展和鍛煉學(xué)生的思維能力。在教學(xué)中,教師要將“量感”的培養(yǎng)貫穿教學(xué)活動的始終,豐富數(shù)學(xué)與生活的聯(lián)系,引導(dǎo)學(xué)生多估測、多對比,在實踐活動中溝通數(shù)學(xué)知識和質(zhì)量單位的關(guān)聯(lián),把培養(yǎng)學(xué)生量感落到實處。
量感是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中至關(guān)重要的一部分,它是指人們對數(shù)量和空間關(guān)系的敏感度和判斷力。在小學(xué)階段,學(xué)生“量感”的建立,需要通過多種感官的協(xié)同活動,在具體的“量”的多維感知中,形成清晰的“量”的表象,即需要通過知識建構(gòu)來逐步內(nèi)化數(shù)學(xué)量感。
又如,在學(xué)習(xí)“體積單位”時,以常用的“立方厘米”和“立方米”為例,我們可以先通過度量小正方體的棱長,再尋找大約1 立方厘米的物體,最后通過數(shù)找到的幾何體中有幾個1 立方厘米進行體積單位的深度體驗,以此來增強對“立方厘米”的感知。而在探究立方米時,可以先讓學(xué)生思考“什么樣的正方體體積是1 立方米”,再通過感知經(jīng)驗搭一個1 立方米的正方體,最后估測教室有多少立方米。通過這樣一系列多維度的漸進式活動,幫助學(xué)生深化對計量單位的理解與內(nèi)化。
在課堂教學(xué)中,教師應(yīng)該通過各種教學(xué)方法來引導(dǎo)孩子們逐漸建立對數(shù)量和空間關(guān)系的敏感度和判斷力。如教師可以通過教具、模型、圖表等方式來讓孩子們更加直觀地理解數(shù)學(xué)知識。此外,教師還應(yīng)該讓孩子們通過實踐、思考、探究等方式來不斷積累數(shù)學(xué)知識,內(nèi)化數(shù)學(xué)量感,使之成為他們數(shù)學(xué)思維的自然體現(xiàn)。
總之,知識建構(gòu)是培養(yǎng)孩子們數(shù)學(xué)量感的重要方法之一。通過課堂教學(xué)和個人實踐兩個方面的知識建構(gòu),孩子們可以逐步建立對數(shù)量和空間關(guān)系的敏感度和判斷力,從而使自己的數(shù)學(xué)量感得到內(nèi)化和升華。
小學(xué)階段,學(xué)生對量感的建立,更多的是依賴于經(jīng)驗積累。心理學(xué)研究表明:學(xué)生感知的素材越豐富,活動的體驗越充分,建立的知識表象就越清晰、越深刻。形式多樣的活動體驗可以讓學(xué)生對“量”的認知更深刻,也比較容易理解“量”的意義,積累自己對“量”的感知,使“量感”由抽象到形象。新課標倡導(dǎo)經(jīng)歷、體驗、探索的過程性目標,強調(diào)動手實踐、自主探索、合作交流的活動理念。在實際教學(xué)中,教師可以通過創(chuàng)設(shè)豐富的數(shù)學(xué)活動,引導(dǎo)學(xué)生通過“看、摸、量、畫、比、說”等活動環(huán)節(jié),引導(dǎo)學(xué)生多維度親身體驗,有層次、有梯度、循序漸進地調(diào)動多感官參與、親歷“量”的形成過程,從而促使數(shù)學(xué)量感得以外顯。
例如,“面積的認識”一課的教學(xué),教師可設(shè)計如下活動環(huán)節(jié):首先引導(dǎo)學(xué)生用眼觀察、動手摸一摸、動口說一說身邊熟悉的素材,感知“面”及其大小,初步感知面積;其次基于學(xué)生已有知識經(jīng)驗,對物體“表面”、不規(guī)則圖形進行充分觀察、比較,突出面積本質(zhì);然后基于圖形變化的觀察、操作和比較,體會面積的運動不變性;最后環(huán)節(jié)基于學(xué)生對長度和面積兩個概念的邊界混淆,引導(dǎo)學(xué)生“描一描圖形的一周”,“涂一涂圖形的面積”,再次在操作和對比中加深對面積的理解。
小學(xué)數(shù)學(xué)課程中的長度、面積、體積、質(zhì)量等度量,因其本質(zhì)結(jié)構(gòu)是一致的,都具有可測性,則“量感”的外顯也具有一致性。如人教版五年級上冊“多邊形的面積”大單元結(jié)構(gòu)教學(xué)時,教師立足單元整合,以面積的概念理解為基礎(chǔ),以度量的本質(zhì)感悟為核心,引導(dǎo)學(xué)生通過以下多環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)活動,體會度量意義,發(fā)展度量意識。教師可以組織孩子們進行幾何圖形的剪、拼、轉(zhuǎn)化等活動,讓他們親身體驗幾何圖形的特征和本質(zhì),從而提高他們對幾何圖形的敏感度和判斷力,順利實現(xiàn)“平行四邊形的面積——三角形的面積——梯形的面積——多邊形的面積”的單元多維結(jié)構(gòu)化有機融合,讓孩子們更好地體驗數(shù)學(xué)知識,提高他們的數(shù)學(xué)量感,使之得以外顯。
因此,在小學(xué)數(shù)學(xué)教育中,教師應(yīng)該注重活動體驗的作用,組織豐富的數(shù)學(xué)活動,讓孩子們在實踐中多維度感受數(shù)學(xué)知識,提高他們的數(shù)學(xué)量感,使之更好地服務(wù)于他們的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)和生活。
白酒作為中國傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的重要組成部分,在中國擴大對外開放的進程中,一定會大有作為。茅臺的國際市場,也必將迎來一個新的發(fā)展機遇期。
“量感是在長時間使用量的過程中形成的”,正如俞正強教授所說的:“穩(wěn)定的、精確的關(guān)于量的把握能力,如同一個相馬者,看見一匹馬時能估計到這匹馬的奔跑速度。因此量感的培養(yǎng)是學(xué)生們在數(shù)學(xué)思考中從無到有,再到熟練的成果?!币虼?,精準訓(xùn)練是培養(yǎng)小學(xué)生數(shù)學(xué)量感的另一個重要策略。通過精準的訓(xùn)練,可以持續(xù)性地幫助學(xué)生掌握數(shù)學(xué)知識的特點和規(guī)律,提升對量感的認知,從而使他們的數(shù)學(xué)量感得以豐富。
首先,精準訓(xùn)練應(yīng)該針對孩子們的數(shù)學(xué)水平和能力進行。在小學(xué)階段,孩子們的數(shù)學(xué)水平和能力不同,因此,教師在設(shè)計精準訓(xùn)練時應(yīng)該根據(jù)孩子們的實際情況,針對性地進行訓(xùn)練,讓他們逐漸掌握數(shù)學(xué)知識的規(guī)律和特點。例如,在認識1克和1 千克兩個標準量后,再進一步學(xué)習(xí)1 噸有多重,顯然再用稱的活動已經(jīng)不太方便,那么可以借助對標準量的運算來實現(xiàn)。在認識“噸”時,學(xué)生可以先體驗100千克,再根據(jù)倍數(shù)關(guān)系運算推想到1 噸,即100 個100 千克物體的疊加,從而有效把握計量大物體的質(zhì)量單位“噸”。這樣我們將標準量和運算知識相結(jié)合,溝通了知識之間的聯(lián)系,有助于學(xué)生對“量”的內(nèi)化。在訓(xùn)練數(shù)學(xué)計算能力時,還應(yīng)該根據(jù)孩子們的實際水平進行分層教學(xué),讓他們在適當?shù)碾y度下進行訓(xùn)練,從而提高他們的計算速度和準確度,培養(yǎng)他們的數(shù)學(xué)量感。
其次,精準訓(xùn)練應(yīng)該注重細節(jié)和反饋。在進行精準訓(xùn)練時,教師應(yīng)該注重訓(xùn)練過程中的細節(jié)和反饋,及時糾正孩子們的錯誤,讓他們逐漸掌握正確的數(shù)學(xué)知識和方法。例如,在訓(xùn)練數(shù)學(xué)思維能力時,教師應(yīng)該及時給予孩子們反饋和指導(dǎo),讓他們逐漸掌握解題的方法和技巧,從而提高他們的數(shù)學(xué)量感。
最后,精準訓(xùn)練應(yīng)該有計劃和系統(tǒng)。在進行精準訓(xùn)練時,教師應(yīng)該制定合理的訓(xùn)練計劃和系統(tǒng),讓孩子們逐步掌握數(shù)學(xué)知識的規(guī)律和特點,從而提高他們的數(shù)學(xué)量感。例如,在訓(xùn)練數(shù)學(xué)思維能力時,教師可以采用游戲的形式來進行訓(xùn)練,讓孩子們在愉悅的氛圍中學(xué)習(xí)數(shù)學(xué),從而提高他們的數(shù)學(xué)量感。此外,教師還可以讓孩子們參加數(shù)學(xué)競賽和奧數(shù)培訓(xùn)等活動,通過比賽和交流的形式來提高孩子們的數(shù)學(xué)水平和數(shù)學(xué)量感。
在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,反思辨析是指學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中對已經(jīng)學(xué)習(xí)的內(nèi)容進行反思和總結(jié),從而形成自己的思維方式和認識方式。通過反思辨析,可以幫助小學(xué)生深入了解數(shù)學(xué)知識的內(nèi)涵和特點,提高他們的理解和運用能力,同時也可以幫助他們將所學(xué)的知識內(nèi)化為自己的量感,讓量感沉淀。
例如,“面積單位”一課在導(dǎo)入環(huán)節(jié)呈現(xiàn)了兩幅形狀不同的山水畫,它們不僅能用于欣賞,還有一定的價值,借助“我們有時會用版面的大小來衡量畫的價值,什么是版面的大???哪一幅畫的價值更高?”等系列問題,引導(dǎo)學(xué)生比較兩個圖形面積的大小。除了重疊、剪拼等方法,度量也是重要的比較方法,同時進一步感受這里的度量不再是對一維長度的度量,而是對二維面積的度量,用任務(wù)驅(qū)動的形式感受度量的意義,樹立度量意識,培養(yǎng)學(xué)生的抽象能力、應(yīng)用意識和幾何直觀。
培養(yǎng)學(xué)生的“量感”是一個長期的過程,需要經(jīng)過長時間的積累和沉淀,而學(xué)生在完成長度單位有關(guān)的練習(xí)時,仍舊會出現(xiàn)一些錯誤,甚至?xí)磸?fù)出錯。這時,教師應(yīng)當充分利用這些學(xué)生生成的錯題資源,通過辨析幫助學(xué)生聯(lián)系不同的度量單位,進一步沉淀對度量單位的感知。
如,在學(xué)習(xí)了長度單位“毫米、厘米、米”之后,對于練習(xí)“一塊橡皮的長度是5( )”,有學(xué)生填寫了分米。此時,教師可以讓學(xué)生先動手比劃1 分米的長度,學(xué)生會發(fā)現(xiàn)1 分米非常長,5 分米與橡皮的長度不符,便會意識到自己的錯誤并進行改正。在這一過程中,充分容納學(xué)生的錯誤并將其轉(zhuǎn)化為教學(xué)資源,引導(dǎo)學(xué)生進行反思辨析,比較聯(lián)系不同長度單位間的關(guān)系,沉淀學(xué)生的量感。
小學(xué)階段的“毫米、厘米、米”是學(xué)生“長度單位”知識建立的基礎(chǔ),教師應(yīng)當注重學(xué)生對長度單位的感官認知,結(jié)合實際,體驗感知長度單位的表象,經(jīng)過對錯題的辨析沉淀,強化對長度單位的認知,最終從抽象轉(zhuǎn)化為具象,提高學(xué)習(xí)效率,發(fā)展核心素養(yǎng),為以后的量感學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。
量感不是與生俱來的,也不是教出來的,而是一個需要學(xué)生不斷“悟”的過程。在小學(xué)階段,學(xué)生對量的生活經(jīng)驗還比較薄弱,對于“量”的感知還比較抽象。因此對于量感的培養(yǎng),首要任務(wù)是讓學(xué)生在多層次、多維度的體驗中,去深度感知、探求本質(zhì)??筛小⒖捎|、可視、可估到實實在在的“量”,從而提升學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。正如曹培英教授所說:“數(shù)感是數(shù)出來的,同樣的,量感應(yīng)該是量出來的?!痹诹康母拍罱虒W(xué)中,教師應(yīng)注重引導(dǎo)學(xué)生親歷過程,通過估測、對比、想象、推理等數(shù)學(xué)活動,深化體感,建立表象,提升量感的層次,拓寬量感的邊界。
在教學(xué)實踐中,我們教師要做有心人,充分考慮學(xué)生的年齡心理特征,多層面開展數(shù)學(xué)活動發(fā)展量感,多方位幫助學(xué)生建立概念表象,在長期的、反復(fù)體驗、不斷修正的過程中發(fā)展量化思維,提升數(shù)學(xué)素養(yǎng)。
例如主題項目活動課《1 千米有多長》,教師有機整合了眾多素材,有層次、有梯度的從四個維度展開,讓學(xué)生從不同角度去思考、探求和感受1 千米到底有多長。
維度一:學(xué)校操場1 圈是200 米,5圈,5 個200 米就是1 千米;一位小朋友展開雙臂長1 米,1000 個小朋友手拉手,1000 個1 米就是1 千米;一輛大巴車長10 米,100 輛大巴排隊,100 個10 米就是1 千米;一幢樓房高度是100 米,10幢樓房的高度和,10 個100 米就是1 千米……先建立一個長度標準,再利用長度單位進行疊加來感受1 千米的長。
維度二:課前操場上活動體驗,走100 米用時約80 秒,跑100 米用時約22秒,走或跑1 千米需要多久,利用時間來幫助學(xué)生感受1 千米的長。
維度三:課前操場上活動體驗,走100米步數(shù)為80 步,那么走1 千米需要多少步數(shù)?用步數(shù)的多少來感受1 千米的實際距離。
維度四:展示電梯、電動車、汽車、動車等其他方式來感受1 千米。
基于量感培養(yǎng),借助這種“多維度素材、多路徑體驗”的主題項目活動,從單位進率的角度出發(fā),梳理長度單位的關(guān)系,借助“以小推大”為核心的數(shù)學(xué)活動,在充分體驗10 米、100 米的基礎(chǔ)上想象、類比、計算、推理,建立1 千米的認知表象,探求知識的本質(zhì),并利用學(xué)生的感官體驗,交流身體感受,化抽象為具象,讓學(xué)生有話可說、有感可循,從而發(fā)展學(xué)生的空間觀念。
綜上所述,“量感”是學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的重要核心素養(yǎng)之一,培養(yǎng)“量感”有助于打開學(xué)生的學(xué)習(xí)觸角,開拓學(xué)生的數(shù)學(xué)視角,發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)思維。在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師應(yīng)該注重培養(yǎng)學(xué)生的量感,通過知識建構(gòu)、活動體驗、精準訓(xùn)練和反思辨析等方法,幫助學(xué)生將抽象的數(shù)學(xué)概念轉(zhuǎn)化為真實的數(shù)學(xué)感受,提升學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力和創(chuàng)新能力,從而提高數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的效果。