江蘇省南京市南化第三小學 吳菁菁
量感的概念是指對事物的可測量屬性及大小關系的直觀感知,簡而言之,就是對現實世界里的量的直覺感悟,是對事物的大小、輕重、多少、高低、長短、快慢、厚薄等屬性的一種感受力,是一種能力和傾向。這種感性的認識,需要學生通過觸覺、視覺等感官自主理解與感受,再對事物的某種屬性進行一定的量化表達,形成統一的單位量,并內化成自己的觀念與思維。
《義務教育數學課程標準(2022年版)》中,對量感的具體表現進行了闡述:知道度量的意義,能夠理解統一度量單位的必要性;會針對真實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;初步感知度量工具和方法引起的誤差,能合理得到或估計度量的結果。小學階段具體表現為貨幣、時間、長度、面積、體積、容積、質量單位的學習,從感性量感、理性量感、辨析量感三個遞增的水平梯度發展,具有較強的抽象性,需要教師在教學中逐步依次滲透,不可一蹴而就。作為新提出的核心素養的表現,小學生在量感上普遍具有缺陷,需要教師引起重視,將量感的培養滲透到每一節課、每一道題中。基于以上認識,筆者結合“千克和克”的單元實際教學,從“量”與“感”兩個方面入手,引導學生從實踐經驗到深刻認知的跨越,從直觀感受向理性思維進階發展,使學生的量感培養落地生根。
在生活中,學生都經歷并知曉物體有輕有重這一客觀事實,但也都停留在感性認識上。三年級學生對“千克”和“克”這兩個質量單位的理解是抽象的。因此,教師要讓學生親歷度量的過程,計量單位也正是基于生活實踐而形成的。在這之前,教師需要提供具體的現實情境,讓學生產生統一質量單位的需求,讓量感在學生心中萌芽。
如“千克的認識”中,教師讓學生先猜一猜哪一袋物體重一些,通過視覺估計猜測;再掂一掂哪一袋物體更重一些,通過觸覺直觀判斷;最后問:“你的判斷一定準確嗎?要知道物品準確的重量該怎么辦呢?”學生自然產生統一度量單位并測量的需求。在建立“1千克”這個標準量的過程中,教師要讓學生通過小組合作的方式稱出1千克,稱完后讓學生閉上眼睛用手掂一掂、提一提,數一數1千克的量各有多少個物體,豐富學生對于1千克的感知。緊接著,教師可以問:“你認為1千克的蘋果和1千克的雞蛋,誰更重?”學生在這樣的直觀感受與計量中可以很快地明確它們是一樣重的。接著,教師就以這一直觀經驗為抓手,問:“那么你認為1千克的棉花和1千克的鐵,誰更重呢?”學生只有親身經歷了單位量的建立過程,才能夠真切地感受單位量,這為學生建立質量單位這一量感提供了支持。學生在“掂一掂”中建立了重量和所需力度相關聯的表象;在“稱一稱”中建立了物體與重量刻度相關聯的表象;在“數一數”中建立了物體數量與重量單位相關聯的表象,這些都是在實踐中獲得的真實體驗和感悟。假想,課上教師并沒有帶領學生去稱、去感受,而是告訴學生:“2袋鹽一般重1千克,6個大蘋果一般重1千克,20個雞蛋一般重約1千克……”學生會想:2袋鹽有多重呢?6個大蘋果有多重呢?20個雞蛋又有多重呢?他們甚至不能將這些相等的質量畫上等號,導致1千克的重量對于學生而言是斷裂且抽象的?!傲俊眮碜陨?,自然要在生活情境下建立,度量和測量是有區別的,前者更關注單位量的建立。所以,教師要讓學生親歷度量的過程,在實踐中體驗,建立質量觀念。
教學計量單位,不僅要讓學生在具體情境下充分體驗和感悟,還要讓學生的思維活躍起來。因為生活經驗的差異,很多在教師看來簡單易懂的計量單位的感知,對學生來說卻是理解現實世界的一大跨越。要把這之間的橋梁建立得扎實,教師不僅要引導學生在度量前進行預估,還要在學生度量時幫助調整偏差,度量后啟發學生進行比較、反思,從而形成正確的量感思維。
對學生的要求絕不是感性的量感這么簡單,教師需要幫助學生建立理性的量感,甚至升華為辨析的量感,這就需要學生經歷想象和推理等活動。學生對于度量單位的感知是陌生的,如何將學生感性的認知與度量單位建立聯系是發展量感的關鍵。質量單位的認知基礎就是“千克”,筆者就以“千克”這一參照性質量單位為抓手,類比推理,認識“克”與“噸”。
在認識“克”與“千克”間的進率的時候,筆者以2袋鹽1千克為抓手,每袋鹽500克,2袋鹽1000克,所以1千克=1000克。學生通過推理的過程,建立了“千克”與“克”之間的“橋梁”。同類度量單位間往往有聯系,如果單純以文字和數字形式告知學生單位間的進率,學生往往會混淆、疲憊。學生在例題中通過實驗得到結論:1克黃豆大約有10粒,那么1千克的黃豆大約有多少粒呢?那么在現實情境中,學生就將“千克”與“克”串聯了起來。教師通過這樣情境教學的方式,強化了學生的單位認知的同時,也培養了學生的量感。
對于質量單位“千克”和“克”,我們尚且可以將它們搬入課堂,那么質量單位“噸”呢?學生心里是沒有1噸是多重的感知的,所以,多數時候,“噸”僅是個高級單位,以至于只要他們覺得重的物體,無論前面給的數字是多少,都一律以“噸”為單位。因此,在教學過程中,教師應該利用“1千克”這一參照物,借助信息技術手段,出示1000個1千克物體,100個10千克物體……以這樣不同數量的學生已感知的物體的重量累加,引導學生直觀感受與想象1噸的重量。由此可見,“1千克”作為參照物,是學習質量單位的關鍵。通過這一參照物,學生經歷想象和推理,建立和完善“1克”和“1噸”的概念。
在估測和對比中增強量感。表象和經驗積累在學生的心中,但是,數感卻能幫助學生去估測沒有直觀經驗的物體的質量。教學活動中,教師可以把估測貫穿于整個測量、度量的教學過程之中,讓學生在猜想—驗證—反思—修正的過程中獲得物品重量表象,并使表象從不合理到合理,從未知到已知,從模糊到清晰,使估算的結果從存在較大誤差到存在較小誤差,甚至比較精確。即使沒有秤這個測量質量的工具,學生也能以體驗過的物品為參照物,作為間接的測量工具。如“認識千克”的教學片段:
師:我們已經稱出了1千克重量的物體,現在我們將1千克物體提在一只手上,另一只手去掂一掂我們身邊的物體,看看哪些物體比1千克輕,哪些物體比1千克重,哪些物體重量接近1千克。
生:我的作業本、文具盒、鉛筆都比1千克輕,書包比1千克重,我沒有找到接近1千克的物體,但是,我將4本書放在手中掂一掂,發現手感接近1千克。
師:你記住1千克的“手感”了嗎?我們能不能借助這樣的“手感”,估計一下我們每個人的書包大約多少千克呢?
生:可以。我們可以幾人合作,提2袋1千克的物品,也就是2千克,再提書包,與書包重量進行比較,如果書包沒有這2袋1千克的物品重,書包就是比1千克重,但不到2千克;如果比這2袋物體重,我們可以繼續再加1袋1千克的物品……
師:真是個好辦法!那我們現在先來小組合作,每人先拎一拎2袋1千克的物體,感受2千克的重量,再拎一拎3千克、4千克的物品,看看你有什么不同的感受,你最多能拎起幾千克的物品。
生:拎1千克的物品不費力,2千克的物品剛好,3千克物品有點吃力,4千克的物品就拎不動了。
師:那現在同學們都有經驗了,也就是同學們所說的“手感”,現在每個人拎一拎自己的書包,借助自己的親身經驗,你能估計自己的書包有多少千克嗎?
師:借助我們的電子秤或彈簧秤,稱一稱書包的重量,看看與你估測的是否接近。
對于很多物體的長度、面積、體積、容積、質量等,我們都無法準確地計量,這時就需要去估測與對比。估測與對比一定是基于實際經驗的,而不是盲目地猜測,毫無客觀經驗的估測會鬧出許多笑話。比如:一張床長2( )。有些學生沒有經歷過測量床的過程,會自己隨便填“厘米”,以至于被同學調侃:“你的床是給螞蟻睡的嗎?”這樣的學生就是沒有建立起長度單位的量感。如果在學習長度單位時,讓學生親身經歷測量身體的“尺”,一拃的長度大約是8厘米,那么床的長度遠遠長于一拃,學生不可能填出“厘米”的單位。一庹的長度大約是160厘米,床長度大于一庹,也就是200厘米左右,200厘米=2米,填單位“米”比較合適。這樣建立在自身經驗上的估測,更有利于培養學生的量感。
這樣的量感培養,也有利于拓展學生思維。在實際教學中,估測也是非常困難的一個過程。由于學生的生活經驗及感知世界的能力不足,對于學生出現的估測錯誤,教師不應給予過多的負面評價,而應該引導幫助,否則會使學生對估測產生厭惡的情緒。教師可以通過對比練習,幫助學生建立正確的量感,如一支鉛筆約1( ),講臺寬約1( ),大拇指甲蓋的寬約1( )……這些生活中常見的單位量的填空練習,有助于學生學會估測,也會在后續學習或練習中,幫助學生解決長度單位的填空問題。如我們的課桌長6( ),如果學生填了厘米或米,教師不應該責備,因為學生的量感還沒有完全建立,可以引導:“1厘米大約是我們大拇指甲蓋的寬,6厘米大約是這樣的6個指甲蓋的寬,足夠你把手臂放在上面嗎?我們教室講臺的寬約1米,我們的課桌有6個這樣的長度嗎?”學生在這個對比過程中,會逐步學會利用參照量進行估計的方法。
綜上,教師在教學中要讓學生在實踐中有效“感”量,思考中深刻“悟”量,在親歷度量過程中逐步形成量感,在想象和推理等活動中逐步發展量感,在估測與對比活動中增強量感,為學生提供更多優質的“感”,引導學生更多思維的“量”,讓學生的量感培養更具深度、溫度與質感。