葛余剛
[摘 要]計量單位是根據約定定義和使用的標量,是約定的名稱和符號。計量單位具有抽象性和概括性,但是小學生的認知思維有一個發展過程,須從最初的具體形象思維,慢慢借助直觀感知過渡到兼具形象思維和抽象思維,這是一個漫長的過程,這就導致了小學生學習計量單位時有一定的難度。形象思維和抽象思維的沖突也增加了計量單位教學的難度,提高了對教師教學技能的要求。借助實物直觀感知、活動體驗、參照物選用、拓展訓練、理論系統等方面的練習,都是能有效引導學生逐步感知并熟練運用計量單位的有效策略。
[關鍵詞]計量單位;直觀感知;活動體驗
[中圖分類號] G623.5[文獻標識碼] A[文章編號] 1007-9068(2019)05-0064-03
計量單位貫穿于小學數學整個階段,如長度單位、面積單位、體積單位、質量單位、時間單位等,這些計量單位的教學都是需要重點把握和重點感知的,對小學生的數學思維和數學素養的提高非常重要。因此,在實際教學中,教師要重點關注學生對概念含義的感知和對單位進率的掌握,引導學生在實際生活中靈活選用計量單位進行測量。
計量單位的抽象性和學生思維的直觀性決定了計量單位教學的難度,計量單位涵蓋的領域十分寬廣,且沒有可以借鑒的教學經驗或固定模式,在計量單位的實際教學過程中容易出現種種問題。比如,學生沒有意識去觀察和思考,沒有一定的經驗積累,缺乏實物認知,遠離實際生活;課堂教學方式單一,看一看、聽一聽、摸一摸等活動過于簡單,沒有深入內里,學生沒有真正感受到計量單位存在的必要性和重要性。于是,課堂教學變得缺乏本質內涵,學生缺乏動手實踐操作和感知,更沒有進行真正意義上的思維感知活動。再者,對于單位之間的進率關系,學生常常只是死記硬背,缺少真正的理解記憶,這樣的教學對學生來說是枯燥的,也是無趣的。
因此,以“學生為本”的計量單位的課堂教學需要慎重并進行適當改革,教師必須要從每個學生已有的生活基本體驗出發,探究計量單位的內涵,再考慮被測物體含有多少個,這樣的思路和策略才會真實有效,才能讓學生的學習真正發生。
通過在實際教學中的觀察、思考和經驗積累,我將提出自己的幾點教學建議。
一、實物直觀感知計量單位內涵
捷克著名教育家夸美紐斯提出把“直觀性”作為一項教學原則,一直沿用至今。這種利用圖標或教具作為載體,通過感官傳遞信息給學生,以提高學習效果的教學行為,受到很多教育工作者的青睞。實物直觀的展示或演示,能夠讓學生直觀感知,從而激發學生的學習興趣,正面引導學生的學習積極性。學生也能夠在活動中形成表象感知,進而產生理性認識,也為將來解決問題奠定基礎。
例如,教學面積單位的時候,教師利用課件出示1厘米和1平方厘米的圖形,讓學生先感知到,1厘米是一條線段的長度,1平方厘米是一個長、寬各為1厘米的面的面積,再讓學生動手畫一畫1厘米長的線段和面積為1平方厘米的正方形,直觀觀察。學生知道量的本質所在,才不會混淆長度單位和面積單位,在以后計算面積的時候才不會丟掉“平方”二字。
為了讓學生更深刻理解面積單位的意義,教師可以出示由4個大方格和9個小方格組成的圖形各一個,讓學生進行面積大小比較。學生認為9大于4,所以由9個小方格組成的圖形面積大。事實恰恰相反。我讓學生繼續觀察和思考,然后用自己的話說出對面積含義的理解。最后,讓學生自己想辦法比較兩個圖形的面積大小,學生自然就能理解面積的含義了。讓抽象知識在直觀對比中生成,就能使學生明白,不能單純從方格個數來比較面積大小,需要一個統一的計量單位去測量它們的面積,這是計量單位產生的意義和價值所在。如此,學生才能真正感受面積單位存在的必要性。
學生只有對計量單位建立了直觀的感知,才能逐步形成形象思維,這對他們將來學習測量與估算有著深遠的意義。教師要采用多渠道讓學生感知計量單位的形成,深刻領悟計量單位產生的價值和意義。
二、實踐活動積淀計量單位表象
東北師范大學教授史寧中說過:“教師必須清楚,世界上有很多東西是不可傳遞的,只能靠親身經歷。智慧并不完全依賴知識的多少,而依賴知識的運用、依賴經驗,教師只能讓學生在實際操作中磨煉。”“過程”在數學教學中占有重要地位,教師只有給學生以充分的時間和空間,結合具體內容讓學生在數學學習活動中去經歷過程,在實踐中體驗數學、感悟數學,積累數學基本活動經驗,才能提高學生的數學素養,打造高效的數學課堂。
例如,學習“秒的認識”時,重點是讓學生感知1秒的長度,于是教師用問題引導:“你能用其他方式表示1秒嗎?”“你能做個動作表示1秒嗎?”“在小組內用自己喜歡的方式表示1秒有多長。”教師還組織學生進行實踐活動,讓學生自由體驗,感受到數學就在身邊,使學生在手、腳、口、腦并用的過程中感受數學學習的樂趣,初步建立時間觀念。在這樣的實踐活動中,雖然沒有直觀的物體,但是借助實踐活動學生可以感悟抽象概念的模型。學生只有親身經歷過才能真正體會,從而在腦海里形成時間的模型,讓自身的知識技能變成實實在在的實踐體驗,更好地理解和感悟所學知識。
再如,“體積和體積單位”是比較抽象的空間概念,在實際教學中也要通過實踐活動來幫助學生理解和感知,在腦中形成體積計量單位的模型。學習體積單位時有一定的順序,要讓學生先建立1立方厘米的概念模型,再自主思考1立方分米和1立方米的概念,就需要在教學1立方厘米的時候進行細致的刻畫,促使學生深入理解,變抽象為具體,變無形概念為有形模型。
【教學片段】
師:現在我們一起來認識1立方厘米。請拿出學具袋里的小正方體,這個小正方體每條邊的棱長都是1厘米,它的體積是1立方厘米。請自己觀察這個小正方體,一邊轉動一邊觀察它的大小(師生一起做),再將這個小正方體放在手心里,緊緊握住,你有什么感受?
(生說自己的感受和認識)
師:請你把這個1立方厘米的大小記在心里,找一找生活中大小接近1立方厘米的物體。
(生思考)
師:非常好,想想我們是怎么認識1立方厘米的?
生:看一看、握一握、說一說、找一找。
在這樣的教學活動中,學生通過實際操作,有效地建立了抽象概念的模型,建立了1立方厘米的量感和表象,同時也學會了學習數學的有效方法,感受到數學與生活的密切聯系。教師應科學設計實踐活動,幫助學生積淀數學學習經驗,讓抽象化的計量單位的本質與內涵在實踐活動中形成有效的、系統的知識結構,更好地建立計量單位的量感。
在學習了計量單位概念,并利用計量單位進行活動后,學生心中逐漸形成一種表象記憶。為了更加鮮明地記憶計量單位表象,教師可以讓學生在課上或課下親自去測量,增加活動體驗,積累活動經驗。
例如,教學長度單位時,如果告訴學生1分米大約是一拃長,1米大約是小朋友兩臂張開的距離,學生就會產生好奇心,然后嘗試用手測量教科書與桌子。有的學生在測出桌子長6拃、寬4拃,記作6分米和4分米后,還特意用直尺來度量,發現估算值與實際值基本一樣。為了滿足學生更深層次的求知欲,教師可以讓學生利用雙臂測量教室的長和寬,使之進一步掌握常用長度單位。
又如,在教學質量單位之前,教師可以讓學生說說自己對質量單位有哪些認識,說說自己心里的1千克有多重,再去實踐體驗一下。如小組合作用秤稱東西,感受1千克大約是幾個蘋果或幾個雞蛋,這樣會有意想不到的教學效果。教師還可以多角度、多形式地創設條件,讓學生進行猜一猜、掂一掂、稱一稱、算一算、說一說、比一比等實踐活動,調動學生多種感官參與學習活動,使學生對千克、克等質量單位形成真切感受,從而深度構建質量單位的概念與表象。
另外,教師要盡可能幫助學生以周圍熟悉的物品為參照,體會質量單位。學生雖然在日常生活中都接觸過物體輕重的問題,但對標準質量單位實際意義的認識仍比較缺乏或模糊。教師應以學生的生活經驗為基礎,盡可能舉學生經常能接觸或看到的例子,利用學生熟悉的物品幫助他們建立對質量單位實際意義的認識。如讓他們掂一掂一枚2分硬幣的輕重,然后稱一稱,從而知道1克大約有多重;掂一掂兩包500克鹽的重量,從而知道1千克有多重。這些活動是學生建立質量單位概念與表象的重要步驟,也是培養學生估算能力與數感的重要環節。
在生活中,有些物體的質量可以通過直接掂一掂獲得感知,而有些物體不行,比如質量很大的物體。質量單位“噸”就需要學生在原有的質量單位的基礎上進行比較類推。如在知道一桶礦泉水的質量約是20千克的基礎上,類推出1噸相當于50桶礦泉水的質量。又如,由一個小朋友的體重是40千克,類推出1噸的質量相當于25個這樣的小朋友的體重。同樣,估算生活中一些物品的質量時,也依賴于學生頭腦中有熟悉的參照物。如詢問學生一個梨大約重多少克,如果學生頭腦中有一個蘋果重約200克的概念,那么他們很快就能以蘋果為參照物,估計出一個梨的質量。因此,對于學生來說,頭腦中可參照的東西越豐富,他們對質量單位的認識和理解就會越深刻,同時在估算物體的質量時就越精確。
三、拓展延伸鞏固計量單位應用
“所有的數學知識只有通過學生的‘再創造,才能納入其認知結構中,才可能成為有效的和用得上的知識。”計量單位的學習是一種心靈的感受,單位的大小是在意識活動中產生的表象,每次活動的過程與結果都將印記于人的大腦之中,所以學生對計量單位概念的掌握還需要一段過程,還需要在不斷體驗與運用中加以感悟,有了這種感悟,學生對計量單位的運用才會達到熟能生巧。
例如,教學長度單位時,教師布置了一道課后拓展訓練題,要求學生測出從家到學校的路程。有的學生說:“我們沒有這么長的皮尺。”有的學生說:“用皮尺測量要多少天啊?”這時,有的學生想到了用“步測”,先量一步有多少米,再數從家到學校有多少步,那么從家到學校的路程就等于一步的長度與步數的乘積。還有的學生建議先量一分鐘能走多少米,再看看從家到學校需要多少分鐘,然后求出兩者的乘積,就是從家到學校的路程。教師讓學生用自己喜歡的方式測量從家到學校的路程,第二天再互相交流,看看誰的方法更巧妙。經過實踐與交流討論,學生更容易掌握和感受計量單位之間的區別和使用技巧,能更深層次理解計量單位的本質。
學生已經學過了很多計量單位,但有些用起來并不是那么得心應手。例如,習題“估算并測量課桌面與黑板的面積”,桌面很好估算,長大約6拃,合6分米,寬大約4拃,合4分米,那么它的面積就約為24平方分米,但是黑板面積就不好估算了,因為“厘米”和“分米”都比較小,要用“米”作單位才合適。如果估算長約4米、寬約1米,則面積約4平方米固然沒有錯,可是誤差比較大。如果用剛才估算的桌面面積來做參照物,那么黑板大約有20個桌面面積大小,即它的面積約為20×24÷100=4.8(平方米),得到的結果更接近實際值,說明這種方法更好。同理,要計算一幢教學樓的建筑面積,共6層,每層12間教室,且知道其中一間教室的建筑面積約為50平方米,那么就能算出這幢教學樓的建筑面積約為3600平方米了。
四、縱橫對比構建計量單位結構
正向遷移教學,引導學生階梯式學習。從厘米到平方厘米再到立方厘米,具有縱向意義;從厘米到分米再到米甚至千米,具有橫向意義,教師要引導學生形成這樣的知識網絡。同理,對于克、千克、噸或者時、分、秒,也可以類似地去形成知識網絡。在利用知識網絡體系時,教師應注意縱向和橫向的遷移以及階梯式引導。從學生接觸計量單位到學生學完計量單位的過程,其實就是一個編織知識網絡的過程,也是一個階梯式上升的過程。
集中比較教學,把厘米、分米、米、千米作橫向地兩兩比較,認識它們的區別,把握它們的大小,再把厘米、平方厘米、立方厘米縱向地兩兩比較,認識線、面、體的異同,弄明白什么情況下用什么單位。
線索貫穿式教學中,計量單位是各種各樣的,但它們又是共通的,比如單位換算的原理,從大單位到小單位,乘進率;從小單位到大單位,除以進率。在實際教學中,每學到一種計量單位都可以把這個原理作一次回憶,形成系統性,這樣學生就能找到自己已有的經驗,從而產生熟悉感,減少陌生感,增加認同感。
總之,計量單位的教學策略是因人、因地、因時而異的,需要教師潛心探究。學生在學習計量單位的時候需要端正態度,身體力行,只有這樣,才能更好地掌握計量單位的意義,并能熟練地運用到生活實踐中去。
[ 參 考 文 獻 ]
[1] 中華人民共和國教育部.義務教育數學課程標準(2011年版)[S].北京:北京師范大學出版社,2012.
[2] 劉燕舞.“常見的計量單位”教學實錄及思考[J].湖南教育,2002(7).
[3] 萬俊文.“常用的計量單位”教學設計[J].小學教學研究,1997(9).
[本文系安徽省教育科學研究項目“小學生數感培養的策略研究”(課題編號:JK17048)研究成果。]
(責編 吳美玲)