核心素養下小學數學量感可視化教學策略研究

□ 福建省廈門市翔安區內厝中心小學 周永蓮

小學階段是教師培養學生核心素養的最佳時期，小學數學作為培養學生邏輯分析能力與抽象思維能力的一門學科，對于學生的核心素養培養起到了重要作用。小學教師可以通過開展數學量感可視化教學來幫助學生進行量感的培養，使學生能夠對數學知識中的“量”有更直觀的認識，從而獲取數學知識。因此，為滿足對學生進行核心培養的需要，小學數學量感可視化教學被列為小學數學學科的重點教學內容。

一、核心素養下小學數學量感可視化教學意義

量感是指學生可以不通過任何測量工具，就能夠對某一個物體大小有準確的把握，但是量感的培養不是一蹴而就的，它需要配合其他感官進行觀察、體驗等方式來建立的。可視化教學是指通過多樣化的教學手段把復雜的、難以表述出來的數學知識通過視覺傳達給學生，使學生更直觀地了解、學習教學內容，加強對數學知識的運用掌握能力。教師通過將量感培養教學內容與可視化教學內容相融合形成全新的一種教學方式，即量感可視化教學。小學數學量感可視化教學可以幫助學生運用想象、類比等方法加深對“量”的理解，形成量感。學生可以通過類比方法，參照數量、角度等因素為事物提供對比，增強真實感，明確數學感悟。

教師可以通過小學數學量感可視化教學，將抽象知識與思維感知能力結合，對學生的認知水平進行完善，強化學生對知識的運用能力和實踐能力。量與計量是小學階段數學教學的重要組成部分，它也存在于我們日常生活中的各個方面，這就要求教師需要合理應用小學數學量感可視化教學，加強學生的量感以及分析解決數學問題的能力，提升學生數學知識的綜合素養，從而提升學生的核心素養[1]。

二、核心素養下小學數學量感可視化教學現狀

在當前新課改提出增強學生的核心素養培養的情況下，學校與教師針對小學數學教學開展了小學數學量感可視化教學工作，但就目前來看，小學數學量感可視化教學工作的落實情況并不太樂觀，主要具有以下幾點問題。

1.教師缺乏對小學數學量化意識的培養

量感是小學數學量感可視化教學中的重要內容，然而現在仍然有一部分教師在小學數學量感可視化教學過程中，缺少量化思維，沒能把量化思維滲透到教學過程中，致使學生無法養成量化意識，而造成這些情況的根本原因就在于教師忽視了對學生數學量化意識的培養，沒能給予學生正確的引導[2]。

2.開展小學數學量化教學時脫離實際生活

對于小學階段學生來說，相較于語文科目，數學科目的學習是更困難的，因為處于小學階段的學生缺乏數學知識背景，使他們對于數學知識不易產生理解，那么就要求老師借助于生活中的事物幫助他們將生活與數學知識聯系起來，方便學生的進一步感知。可事實上，在教師實際進行小學數學量化教學時，往往缺乏對數學知識進行生活化的引導，使學生難以借助生活中的事物展開對比學習，導致學生雖然能夠正確做出數學題，但在面對生活中的實際問題時束手無策，又因為受各種外界因素的影響，教師無法通過實踐教學方式對學生進行量化思維的引導，導致學生無法形成量感[3]。

三、核心素養下小學數學量感可視化教學策略

1.注重小學數學量感可視化教學中的量感培養

量感作為小學數學教學目標的重要內容，我們身為教師需要靈活運用“量”的知識，通過多方滲透，進而影響學生對量的認識，培養學生的量感。同時，教師也可以通過實踐使學生親身體驗量的關系。量主要分為兩種，一種是直觀可測量的量，如長度單位，米、厘米、毫米等；一種是抽象的量，無法準確地表述出來，卻可以意會的量，如：時間。直觀的量對于學生的理解難度并不大，只要結合起實際生活中的物體就可以有一個準確的判斷，但對于抽象的量，就需要學生進行實踐體驗，通過感官的感受來理解，如：在教學“克和千克”這部分內容時，為幫助學生建立物體的質量觀念就可以準備不同重量的物品，引導學生進行觀察、感受。以兩個雞蛋與兩袋鹽為例，雞蛋是一百克，兩袋鹽是一千克，學生可以通過“掂一掂”對二者進行比較，體驗一百克是多重，一千克是多重，了解一千克與一百克之間的大小關系；也可以拿十克棉花與十克糖果舉例，讓學生猜測二者之間誰重，由于十克的棉花要比十克的糖果體積大上許多倍，學生很可能會認為棉花重，那么我們就可以請同學們“拎一拎”感受二者的重量，或者用秤“稱一稱”，這時學生就會發現二者其實是同樣重，這就使同學們認識到重量與物體的體積大小沒有必然關系，從而對量有更深刻的認知。在講授“體積與容積”的課程知識時，我們可以利用烏鴉喝水的故事進行引導學生參與試驗：在盛有半杯水的容器里，投入石子，隨著投入石子的數量增多，水位開始上升。這是因為在容積一定的容器里，石子的投入占據了容器的一定容積，導致水位上漲，學生可以通過直觀看到投入石子的數量，與水位上升的高度感受量的變化。通過這個有趣的實驗既激發了學生的學習興趣，更有助于學生量感的培養[4]。

2.營造問題情境，培養學生數學空間觀念素養

在數學教學中，數學空間觀念素養培養作為一項重要的學生數學量感培養工作，其開展難度主要在于引導學生形成數學空間量感思維。一般來說，數學空間觀念本身是一種抽象的思維觀念，而小學生大多都對抽象的事物不敏感，因此很容易產生困惑，并出現厭學情緒。為此，在教學過程中，可以考慮遵循小學生的身心成長規律，利用小學生好奇心強的特點，營造出生動的問題情境，由此引領其深入思考、探究數學空間理念，進而逐漸形成相應的數學空間量感，提高教學工作開展水平。在問題情境的創設上，可以增加一些學生感興趣的元素，增強問題情境的趣味性，使其更愿意進行數學空間理念的探究，例如：大部分小學生對新穎的教學方式比較感興趣，因此在情境創設時，可以運用交互黑板、多媒體設備，進行問題情境講解。同時，考慮到小學生對鮮艷的顏色，以及富有童趣色彩的卡通圖案有極大的偏好，為此在制作相應的PPT或者短視頻時，可以向其中加入更多色彩鮮艷的卡通圖案元素，讓問題情境更具吸引力，可以高效地引導學生進入數學空間量感知識的探究狀態，從而更好地培養其空間量感，推動其數學空間觀念素養的發展。

此外，問題情境的構筑上，提前做好相應的教學方案設計，以確保問題情境的順利營造，奠定高效培養學生數學空間量感的基礎。在此過程中，教師需要將數學空間量感的培養，定位為重要的課程教學目標，然后結合具體的課程內容，設計出科學、合理的問題情境，例如：在講解幾何圖形的時候，可以將空間量感的培養作為培養目標，設計一個估計幾何圖形體積的問題，然后將問題生活化，使其更加貼近學生的生活，并用多媒體的形式展示出來。在此過程中，教師可以用多媒體，像學生展示箱子、柜子等幾何物體，提出問題：“這些物體大概有多大？有多高？”由此讓學生估計這些物體的體積大小、長寬高等空間量，鍛煉其數學空間量感，完成問題情境的創設。這樣既可有效地將教學內容與數學量感的培養深度融合，增強教學工作的開展效用，推動學生數學綜合素養的持續優化發展。

3.設計小學數學量感可視化中的類比教學

學生的量感不是與生俱來的，而是需要后天進行實踐積累、體驗、培養，同時也要貫徹到小學數學課程教學中，才能達到不斷豐富、提升的目標。在進行小學數學量感教學時，可以設計開展一些可視化的實踐教學內容，使學生把抽象的事物與具象的直觀體驗聯系在一起，對“量”進行更深層次的感悟。我們也要意識到量感的建立是一個漫長的過程，并且可以為學生提供實踐操作的平臺，引導學生利用感官進行感受體驗。教師在進行小學數學量感可視化教學時，可以運用類比與想象，結合學生自身對表象的認識，使學生對具象的事物形成感知能力，通過類比進行分析，以達到更真實的量感體驗[5]。

比如：我們可以要求同學們不借助任何測量工具的前提下，對身邊的書本、書桌、甚至教室高度完成測量。當學生感到一籌莫展時，教師就可以引導學生，在測量書本、書桌的時候利用自己大拇指和食指向反方向展開后指尖相隔的長度進行類比，已經知道我們手的長度約為10厘米，書的長度大約是兩個手加在一起的長度，那么我們就能得出書的長度大約在20厘米左右；同理，在對書桌測量時，發現書桌的高度大約在七個大拇指和食指向反方向展開后指尖相隔的長度，書桌的寬度大約等同于五倍的大拇指和食指向反方向展開后指尖相隔的長度，那么這時可以得出結論，書桌高約為70厘米，寬約為50厘米。可是這樣的方法在測量教室的高時就不能派上用場了，那么教師就可以引導學生利用自身的身高進行對比，一名高150厘米的學生站在教室墻壁的一側，高度到達了墻壁的一半，就可以知道教室的高度約為3米。

再比如：在數學問題中常常會出現估測路程長短、建筑物的高度等問題，學生根據想象得到的答案常常會與實際答案產生較大的誤差，這時學生就可以通過類比的方法，對某一段路程或建筑的某一層進行估測，在對這段路程或建筑有了較為清晰的認知之后，對全部路程或整個建筑進行類比估測，就可以得到一個相對準確的結果。

小學數學量感可視化類比教學可以使學生的數學思維得到鍛煉，也可以增強學生對于量感的體驗，學生依據從一到多的類比方法，感受到具象與抽象之間的聯系，為“量”的培養與“數”的建立搭建良好的連接，使學生獲得豐富的量感體驗。通過這些親身實踐，學生得到了直觀的數據結果，對數字的“量”有了準確的判斷，也為學生解題提供了新的思路，對于學生量感的形成與數據分析能力都有很大的提升，有助于對學生核心素質的培養。

4.給予小學數學量感可視化教學正確指導

部分教師在教學過程中，對構建數量關系時產生誤區，沒能對數量關系有正確的認識，忽略了學生對于數量關系的探索，或者在學生的量感學習上出現重結果而忽視過程、評價方式單一等情況，因為教師沒能給予學生小學數學量感可視化教學正確的引導，導致學生無法取得理想學習成果。數學是需要不斷深入探索研究的學科，它離不開教學實驗與教師正確的教學指導，因此在實際開展小學數學量感可視化教學的過程中，要通過實驗講解，幫助學生對量感產生正確的定位，如：在進行“觀察物體”教學時，教學可以安排學生自行將物體進行擺列組合隨意擺放，并從上、下、左、右、前、后六個維度去觀察物體的形狀分別是什么樣子的，然后引導同學們進行交流討論，判斷對方的結論是否正確，這樣既可以培養學生的量感，同時也為后續學生空間感的培養打好基礎；又如：在講解“三角形的分類”時，要使學生明白不同種類的三角形分別都具有什么特點，并使學生根據這些特點，找出生活中三角形狀的物品。教學時：教師先出示教學工具中的三角尺引導學生觀察，學生通過觀察發現三角形教具的兩條邊存在垂直關系，那么就可以得到三角尺為直角三角形的結論；手機支架也是三角形的，教師可以引導學生對支架支桿的長度進行測量，發現支架的每根支桿的長度都是相等的，那么學生就可以判斷出，手機支架為等腰三角形。通過這樣的方式能夠幫助學生更清楚地把握三角形的概念與分類。教師在學生學習的過程中給予小學數學量感可視化教學正確指導，能夠避免學生走入認知誤區，也使學生提高自我探索問題的能力。

四、結論

綜上所述，在小學教學中積極探索數學量感可視化教學策略，有助于學生數學素養的發展，推動教學工作水平的發展。在此過程中，教師作為教育工作者應不斷完善現階段小學數學量感可視化教學存在的不足，開創新的教學思路，注重培養學生的量感與抽象思維能力，提升學生數學綜合素養，為學生的核心素養發展做好鋪墊工作。