孫秋
[摘 要]小學階段,數學教學致力于數學核心素養的培養,“量感”是核心素養之一。具身學習著重于身心一體,從而實現大腦與環境及身體的互動生成,學生的量感培養離不開豐富的具身體驗,而具身學習貼合量感培養的切實需求,通過情境具象化、體驗具身化、操作具體化等具身學習方式,可以讓學生在直觀測量活動中提升“量”的認知、增強應用意識,并逐步發展量感。
[關鍵詞]具身學習;量感;核心素養
[中圖分類號] G623.5[文獻標識碼] A[文章編號] 1007-9068(2024)11-0085-03
《義務教育數學課程標準(2022年版)》(全文簡稱《課程標準》)中提出了量感這一核心素養。量感主要表現為學生能夠理解度量及度量單位;能夠合理選擇度量單位,并能進行靈活的換算,感受度量的誤差,會合理化估計度量結果,并養成用定量的方式來認識并解決問題。量感的含義、量感培養對數學學習的重要意義,以及量感的培養策略等諸多話題逐漸被提出、被討論。因此,如何培養學生的量感,如何發展學生的量感也顯得至關重要,這對學生后續學會定量認識和解決問題,并形成抽象能力和應用意識有深遠影響。而具身學習恰好迎合了學生的學習和認知方式,將其應用在課堂上對學生量感的培養有積極的意義。文章旨在說明在小學階段數學的學習要拋開“無身”教學模式,用具身學習方式,形成好的學習品質,從而實現核心素養的培養。
一、具身學習在低年段培養量感的現實意義
(一)具身學習的內涵
自20世紀60年代以來,身心二元認知理論一直是心理學的主流,傳統教育受其影響,注重觀念、心智培養卻忽視身體本身訴求。雖然學習一直強調“身體力行”,但學生的學習仍被割裂成身體被“規訓”,大腦參與學習。隨著科技的發展,認知心理學也經歷“后認知主義”的變革,而具身認知成為焦點。具身認知提出,身體才是認知基礎,是學習活動產生的前提條件,身體貫穿學習活動的始終。而具身學習就是基于具身認知理論提出的一種學習方式。數學具身學習則是通過學習主題與學習資源、環境進行多層次、多角度、多感官交互,強調知、情、意、行統一,對學生學習有較大的促進作用。因此具身學習是一種整體性學習,并遵循三個原則:身心一體、心智統一及根植原則。
(二)具身學習對低年級量感培養的意義
《課程標準》正式提出了量感這一核心素養。量感被定義為對事物的某種可測量屬性及大小關系的直觀感知。量感雖然是人與生俱來的一項能力,但后天的培養仍至關重要。量感培養強調知識的體驗,主張學生通過親身經歷、通過身體與環境的互動等多渠道感悟量感。現階段,在量感培養的過程中存在諸多問題,如量感的感知比較淺顯、量感體驗不夠深刻、量感評價有待完善等。由于“量”的概念具有抽象性,通過具身學習的方式,學生能夠理解并掌握量的概念,感知量的大小,從而進一步建立量感。具身學習強調多感官訓練,促使學生回歸本真,親身經歷以及體驗知識背后的奧秘,小學生的特性使得他們樂于參與,喜歡體驗,最終親歷知識的生長過程。當學生脫離學習環境之后,仍能回憶起及應用自己具身學習所習得的學習方法和學習結論,這就是具身學習的現實意義。
二、具身學習應用于小學低年級量感培養的實踐
(一)情境具象化,加深量感體驗
具身學習有效開展的條件之一是合理的情境,它有利于學生用自身的生活經驗及身體感知促進抽象的數學思維。在實際教學中,教師要盡可能將量感教學融入具體或相對真實的情境中去,讓學生在情境中體驗,在體驗中探究,在探究中感悟,在感悟中思辨。具象化教學情境的創設包括物理環境、生活情境和社會環境三個方面。
在創設情境時,教師要把握學生的真實感受,從學生體會最深的情境入手,激發學生學習及探究的欲望。
例如,在教學“認識1元及1元以下的人民幣”時,筆者創設了“小小商店”情境,“商店”中有許多學習用品及對應的價格標簽。筆者為學生準備了本節課需要用到的不同面值、不同材質的人民幣,讓學生通過自己的經驗去認識人民幣的面值,并通過學習用品的價格初步感知人民幣的面值大小。這樣的認識,為學生后續認識“疊加量”奠定了基礎。
具身學習突出具身教學情境——物理環境的創設。物理環境包括教室環境、教學資源及軟硬件設施。在教學場景的布置上,筆者打破傳統的秧田式座位布局,讓6名學生為一組圍坐,每組安排一名任課老師作為收銀員。
具身學習突出真實的生活情境,具象化生活情境的創設能給學生以真實的感覺。本輪商店購物中,任課老師作為售貨員,學生作為顧客,用人民幣進行真實的交易,顧客在用人民幣購買物品時,售貨員要和顧客說清價格、正確表達如何付款、正確進行付款或找零。這一過程既調動了學生的生活經驗,又讓學生將自己習得的知識運用于實際問題的解決中,實現了量感的培養。
具身學習所突出的社會環境主要指師生、生生之間交流的動態環境,在師生購物的交流中,教師要引領學生思考“如何付款?”“有沒有不同的付款方式?”“找回多少錢?”等問題,讓學生學會定量認識和解決自己遇到的實際問題,最終將所學轉化成能力,正確應用。
(二)體驗具身化,促進量感生成
數學學科是抽象的,且有一定的概括性和系統性。從實際教學來看,學生的學習常常不夠深入,對概念的理解更是處于“似懂非懂”的狀態,在解決實際問題時不能靈活、準確地運用所學信息。具身學習理論認為,學習者只有親歷和體驗才能稱之為學習,學習是一種嵌入身體和環境的活動。小學階段,學生對常見量的理解更是離不開切身體驗,教師要有意識地讓學生參與學習活動。
例如,在教學“認識千米”時,在此之前,大部分學生對“1千米=1000米”只有記憶,對于1千米的具身感受較薄弱。當前課堂上多通過多媒體展示1千米,或者舉一些常見的生活實例來幫助學生建立對1千米長度大小的感知。若沒有具身感受,學生對1千米的感知真的深入嗎?于是筆者布置了一項課前作業:和爸爸媽媽一起,用正常的速度行走1千米,并記錄行走這段路程所用的時間,以及行走時是否覺得累。學生通過具身體驗,在課堂上表達自己的感受,有的說正常行走這段路要花20分鐘,有的說這段路比自己家到學校的距離更近一些,有的說走完這段路還是有些累的……完成這項作業后,學生不但認識了1千米,還能初步建立1千米的表象,為后續根據經驗解決實際問題提供了真實體驗結論。
又如,在教學“認識時、分”時,筆者創設了“體驗1分鐘”的環節,為學生設置了如下體驗方式:做口算題,1分鐘大約能做( ? ? ?)道;抄古詩,1分鐘大約能抄( ? ? ?)個字;跳繩,1分鐘大約能跳( ? ? ?)下;寫數字,1分鐘大約能寫到( ? ? ?)。
筆者讓學生分4組分別實施以上4個體驗活動。當學生分組匯報時,大家發現:雖然每個人1分鐘寫字數量不同,但基本都是二十多個;口算1分鐘做的題量不同,但都能做20道左右。值得一提的是,不同于抄字、做計算,跳繩的學生都感覺1分鐘相當漫長。這個體驗環節不僅讓學生建立了1分鐘的概念,還讓學生加深了對1分鐘的體會,有利于學生建立對“分”的表象。因此具身化的體驗讓學生有了“分”的直觀認識,為后續根據實際情況選擇合適的單位奠定了經驗基礎,也培養了學生初步的估測能力,促進了量感的生成。
(三)操作具體化,促進量感發展
在小學階段,對度量的認識起始就是對“厘米”這一概念的建立,后續的分米、米等就是單位量的疊加量。因此,在“認識厘米”的教學中,教師需要放慢節奏,讓學生從多重維度去理解“單位量”,而這也是培養學生量感的核心。
教師在教學“厘米”這一概念時,要幫助學生建立1厘米的表象,除了讓學生觀察1厘米的具體長度、比畫1厘米的長度,筆者還設計了以下環節,促進學生更深刻地建立厘米的表象。
操作一:用學具盒中的厘米棒(這里指1厘米長的小棒)比一比,身邊哪些物體的長度大約是1厘米。
操作二:怎樣能夠知道賀卡的一條邊是多長?
對于操作一,學生在用厘米棒不斷去找尋身邊1厘米長的物體時,也為自己積累了豐富的生活經驗:指甲蓋的寬度約1厘米、訂書釘的長度約1厘米、校牌掛帶的寬度約1厘米……逐漸地,學生能夠合理估計并自我驗證。
對于操作二,學生自然想到了利用剛才1厘米長的物體去估計,用指甲蓋一點點地去比畫,或者用厘米棒去擺……
在以上具體化的操作活動中,學生對厘米的認識、對1厘米表象的建立可以說是非常到位了。學生會在真實情境中選擇適合自己的工具、會初步估計度量值,從而促進了量感的發展。
三、具身學習對兒童“量感”培育的價值判斷
(一)由“虛”轉“實”:借助具身體驗,提升“量”的認知
不同于傳統認知理論,具身認知理論認為認知是身、心與環境的相互影響、彼此作用。而“量感”的培養本身是比較虛無的,并且需要根據不同的認知水平不斷進行調整,這些屬性決定了兒童的參與對他們感知量及培養量感尤為重要。首先教師要定性分析:這些量是什么?(如時間是什么?人民幣是什么?厘米是什么?)這些概念的建立是較為抽象的過程。接著就需要借助具身體驗去定量把握1厘米、1分鐘等,學生進行的觀察、觸摸、感受等一系列體驗活動,不僅貼合小學生的認知水平和年齡特征,也將學生從枯燥的講授、被動的記憶及虛無的想象中解救出來,在具身體驗中將虛無的“量”化為真實的“感”,從而提升學生對量的認知,發展數學素養。
(二)化“靜”為“動”:提高具身感悟,增強應用意識
《課程標準》之所以強調“量感”的重要性,不僅僅因為其概念、知識是學生要學習的重點知識,更是因為其隱藏在真實情境中、實際生活中、學生估計度量中的能力。在一線教學中,教師往往會發現學生在應用時出現令人啼笑皆非的答案,如“南京長江大橋全長大約7000( ? ? ?)”,學生填寫“千米”;“一鍋水大約有5( ? ? ?)”,學生填寫“噸”;“一次深呼吸用時3( ? ? ?)”,學生寫“分”。諸如此類的答案在教學中常常出現,歸根結底,是教學時沒有讓學生對量感有豐富體驗。再聯系實際生活,我們經常進行估測,通過具身經驗不斷感悟,最終形成量感。在數學課堂上,教師不僅要教會學生用數學的眼光觀察“量”,還要教會學生把感知到的經驗運用到生活中去,將靜態的實際問題轉化成動態的具身體驗,去對比、發現,去得出正確的結論。
另外,學生的學習更是無法脫離現實情境,教學中教師要遵循將靜態的知識概念轉變成動態的情境體驗的教學方式,使學生在真實的情境中去發現并解決問題。教學時,學生只有將知識動態遷移到生活中,學習才能真正提升,核心素養的培養才能更上一層。
(三)由“表”及“里”:深化具身學習,使量感落地生根
從具身學習的意義來看,它可以使學生從多角度、全方位地體驗量感形成及發展的過程。學生對量感的認識要經歷從簡單到復雜,從低水平到高水平的過程。從認識基本概念起,教師就要引導學生借助自己的身體部位去感知目標量的大小,如大拇指甲的寬度,指甲面的大小,手掌面的大小……根據基本的小單位建立大單位,從而形成大單位的量感。而在建立大單位的量感時,可以通過自身熟悉的標準量去感悟,如400米的跑道,2圈半是1000米,也就是1千米。在直觀感悟量感的基礎上,學生往往借助具身經驗或者現代化的工具,將具身學習進行深化,并融入原有的認知結構,使得量感培養落到實處。
在量感從無到有的過程中,學生的經驗從生活中來,最終又回到生活中去,教學目標的設定既要關注知識技能形成,又要培養學生發現問題、提出問題、分析問題、解決問題的能力,從表面認識“量”到深入理解“量”。而具身學習下的數學課堂符合這樣的教學取向。
總之,學生量感的形成和具身經驗聯系密切,學生的學習不能離開具身經驗。在對量的感知過程中,學生會出現不同的偏差,此時教師要做的就是利用真實情境、具身體驗、具身操作活動對他們的認知偏差不斷進行修正。教師要抓住學生形成量感的過程,根據學生的認知水平,讓學生將具身的經驗逐步轉化成抽象認知,學會辨析量的差異,并能由表及里地體會量,從而建立清晰的量感。
[ 參 考 文 獻 ]
[1] ? ?郎宏坤.基于“具身學習”的小學數學游戲設計[J].小學數學教師,2019(9):21-26,2.
[2] ? ?沈陳莉. 具身教學應用于小學低年級量感培養的行動研究[D].金華:浙江師范大學,2023.
[3] ? ?姚丹.具身學習:為抽象的“量感”培育注入靈動的身體體驗[J].考試周刊,2023(47):68-71.
【本文系由馮衛星承擔的南京市教育科學“十四五”規劃課題“指向核心素養提升的‘好玩數學課堂實踐”(課題批準號:L/2021/230)階段性成果。】
(責編 ? ? 楊偲培)