【摘要】在核心素養(yǎng)視域下,數(shù)學(xué)教育高度重視學(xué)生量感的培養(yǎng),將其視為促進(jìn)抽象思維與應(yīng)用能力發(fā)展的關(guān)鍵要素.然而,在教學(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn),由于小學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展階段特性以及傳統(tǒng)教學(xué)模式對(duì)量感培育的忽視,造成了學(xué)生普遍量感薄弱的問題.基于此,文章簡要剖析了量感的本質(zhì)及其培養(yǎng)價(jià)值,并以小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)為例重點(diǎn)探討了量感的培養(yǎng)路徑.通過結(jié)合教學(xué)實(shí)踐,提出了梳理知識(shí)體系、創(chuàng)設(shè)生活化情境、實(shí)物操作、對(duì)比感知、可視化教學(xué)、估算精測結(jié)合以及跨學(xué)科多維思考等方式,致力于增強(qiáng)其對(duì)量的直覺感知與精確衡量能力,進(jìn)而為整體數(shù)學(xué)素養(yǎng)的提升打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ).
【關(guān)鍵詞】核心素養(yǎng);小學(xué)數(shù)學(xué);量感;培養(yǎng)路徑
【基金項(xiàng)目】本文系2023—2024學(xué)年建寧縣基礎(chǔ)教育教學(xué)研究課題,課題《“三會(huì)”視域下學(xué)生量感培養(yǎng)的教學(xué)實(shí)踐研究》研究成果,課題立項(xiàng)批準(zhǔn)號(hào):JNKT-202326.
《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022版)》明確將量感作為數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)中“數(shù)學(xué)眼光”之一,其具體表現(xiàn)為學(xué)生對(duì)客觀事物可測量屬性及其相對(duì)大小關(guān)系的直觀感知和準(zhǔn)確把握,它涵蓋了對(duì)度量概念本質(zhì)的理解力,對(duì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)單位的認(rèn)知深度,以及在多元現(xiàn)實(shí)情境中合理選取度量單位并實(shí)施有效測量的實(shí)踐智慧.通過系統(tǒng)地培養(yǎng)學(xué)生的量感,不僅能深化其對(duì)數(shù)學(xué)抽象概念的領(lǐng)悟,更能切實(shí)提升其運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決日常生活及未來工作中的實(shí)際問題的能力.
一、核心素養(yǎng)視域下培養(yǎng)學(xué)生量感的價(jià)值
(一)提升計(jì)算能力
在核心素養(yǎng)視角下,培養(yǎng)學(xué)生量感對(duì)于提升其計(jì)算能力具有顯著的現(xiàn)實(shí)價(jià)值.通過系統(tǒng)化的量感培養(yǎng),學(xué)生能夠在反復(fù)練習(xí)和實(shí)踐操作中不斷強(qiáng)化對(duì)數(shù)量的直觀感知和精細(xì)把握,從而在數(shù)學(xué)計(jì)算過程中減少因粗心或理解模糊造成的錯(cuò)誤,提高計(jì)算的精準(zhǔn)度.同時(shí),估算也是計(jì)算能力的一方面,通過量感的訓(xùn)練,使得學(xué)生能夠憑借對(duì)數(shù)值的直覺理解,迅速得出合理且接近精確的估算結(jié)果,這對(duì)于解決復(fù)雜問題時(shí)初步篩選答案范圍、優(yōu)化解題策略至關(guān)重要.此外,量感的鍛煉能夠增進(jìn)學(xué)生的數(shù)值敏感性,使其能敏銳捕捉數(shù)值變化趨勢和細(xì)微差異,靈活運(yùn)用數(shù)學(xué)規(guī)律,從而在處理各類數(shù)學(xué)問題時(shí)既能加快解題速度,又能確保解答的準(zhǔn)確性.
(二)促進(jìn)邏輯思維發(fā)展
通過量感的培養(yǎng),教師能夠引導(dǎo)學(xué)生在數(shù)學(xué)活動(dòng)中深入理解并感知數(shù)量關(guān)系,將計(jì)量知識(shí)與其他數(shù)學(xué)知識(shí)有機(jī)融合,構(gòu)建起系統(tǒng)的知識(shí)網(wǎng)絡(luò).這樣不僅能激發(fā)學(xué)生的發(fā)現(xiàn)意識(shí),更能鍛煉其理性思維能力,使學(xué)生能在面對(duì)復(fù)雜問題時(shí),憑借清晰的邏輯鏈條進(jìn)行推理分析.此外,量感的培養(yǎng)有助于學(xué)生形成舉一反三的能力,學(xué)會(huì)靈活運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決問題,從而有效提升其學(xué)習(xí)成效,對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力和綜合素質(zhì)起到積極促進(jìn)作用.
(三)加深數(shù)學(xué)學(xué)科理解
在量感培養(yǎng)教學(xué)中,通過打破傳統(tǒng)教學(xué)模式,教師引導(dǎo)學(xué)生在解決實(shí)際問題的情境中自主測量、直觀感知“量”的概念,將抽象的數(shù)學(xué)知識(shí)轉(zhuǎn)化為具體的經(jīng)驗(yàn),這有助于學(xué)生個(gè)性化地理解和掌握數(shù)學(xué)知識(shí),降低學(xué)習(xí)難度.同時(shí),通過量感培養(yǎng),學(xué)生得以親身體驗(yàn)數(shù)學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)性和抽象性,重新認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)學(xué)科特點(diǎn),從而建立起對(duì)數(shù)學(xué)的內(nèi)在感知機(jī)制,促使他們循序漸進(jìn)地進(jìn)行深度學(xué)習(xí),有效地提升了數(shù)學(xué)學(xué)科素養(yǎng),為后續(xù)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ).
(四)強(qiáng)化問題解決能力
通過多元化計(jì)量教學(xué),教師引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用量感理解和把握時(shí)間、空間等各種概念,使學(xué)生能夠從多維度、全方位地審視和處理問題.這種教學(xué)方式鼓勵(lì)獨(dú)立思考和創(chuàng)新求解,幫助學(xué)生在解決現(xiàn)實(shí)生活中的數(shù)學(xué)問題時(shí),能夠靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí),形成多種解決方案,從而增強(qiáng)其面對(duì)復(fù)雜情況時(shí)的適應(yīng)能力和應(yīng)對(duì)策略,最終在實(shí)踐中取得學(xué)習(xí)成就,全面提升各方面的綜合能力.
二、核心素養(yǎng)視域下培養(yǎng)學(xué)生量感的有效路徑
(一)基于自有經(jīng)驗(yàn),梳理知識(shí)體系
建立量感的前提是深入理解并明晰不同量的本質(zhì)差異,形成對(duì)各種量的準(zhǔn)確認(rèn)知.因此,在日常教學(xué)中,教師應(yīng)倡導(dǎo)學(xué)生依托個(gè)人經(jīng)驗(yàn),在課前預(yù)習(xí)與課后復(fù)習(xí)階段主動(dòng)構(gòu)建量化的知識(shí)體系.學(xué)生可以通過查閱資料、回顧舊知等方式,系統(tǒng)整理與計(jì)量相關(guān)的知識(shí)內(nèi)容,構(gòu)建個(gè)人專屬的量化知識(shí)框架.這樣一來,學(xué)生在正式進(jìn)入“計(jì)量”主題學(xué)習(xí)之前便已具備扎實(shí)的基礎(chǔ),而在課堂實(shí)踐中,他們能更加高效地吸收新知,豐富自身的學(xué)習(xí)體驗(yàn),進(jìn)而穩(wěn)步提升量感,實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的發(fā)展.
以人教版五年級(jí)下冊“體積和體積單位”教學(xué)為例,教師可以引導(dǎo)學(xué)生在課前預(yù)習(xí)階段,充分利用個(gè)人生活經(jīng)驗(yàn)和既有知識(shí)儲(chǔ)備,主動(dòng)查找關(guān)于長度、面積的相關(guān)概念和計(jì)量單位,回顧并整理它們與即將學(xué)習(xí)的體積概念的內(nèi)在聯(lián)系.比如,教師可以以“如何比較兩本書的厚度、封面面積的大小”的問題情境,引導(dǎo)學(xué)生回顧長度單位(米、厘米等)是如何描述物體長度的,同時(shí)理解面積單位(平方米、平方厘米等)如何表示平面圖形的大小.在長度與面積度量的基礎(chǔ)上,學(xué)生可以探索如何定義和計(jì)量三維空間中的體積,并思考三者之間的關(guān)系,明白不同度量單位的具體使用,建立起長度、面積與體積三個(gè)維度的度量知識(shí)體系,從而幫助學(xué)生建立起不同度量單位的量感基礎(chǔ).
(二)構(gòu)建生活情境,培養(yǎng)量的認(rèn)知
數(shù)學(xué)源于現(xiàn)實(shí)生活的抽象,而在日常生活中無處不在的量化情景,則為培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)量感提供了豐富而生動(dòng)的教學(xué)資源.因此,教師應(yīng)緊密結(jié)合教材內(nèi)容與學(xué)生生活實(shí)際,精心設(shè)計(jì)真實(shí)、生動(dòng)的數(shù)學(xué)情境,引導(dǎo)學(xué)生在生活情境中進(jìn)行簡單估算,使學(xué)生在親身經(jīng)歷中逐步建立起對(duì)量的直觀感知,進(jìn)而深刻理解量感的實(shí)際價(jià)值和重要性,使其在解決實(shí)際問題時(shí)能夠靈活運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí),培養(yǎng)數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí)與創(chuàng)新能力.
以人教版二年級(jí)下冊“克與千克”教學(xué)為例,為了幫助學(xué)生切實(shí)理解質(zhì)量單位的具體含義,教師可以設(shè)計(jì)一個(gè)模擬超市購物的場景,引導(dǎo)學(xué)生通過實(shí)際生活經(jīng)驗(yàn)理解“克”和“千克”的差別.在情境中,教師首先可以問題驅(qū)動(dòng)學(xué)生思考量化,如“購買同一種價(jià)格的蘋果時(shí),買15個(gè)肯定比買10花的錢多嗎?”以此引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)到這是因?yàn)樵黾拥臄?shù)量意味著總重量的增加,建立初步的量感認(rèn)知.接下來,教師可以引導(dǎo)學(xué)生將這一認(rèn)識(shí)延伸至超市中的其他商品,諸如飲料、肥皂、薯片等,啟發(fā)學(xué)生思考并分辨哪些商品更適合用“克”或“千克”來衡量其重量.然后,再設(shè)定每個(gè)雞蛋約50克并作為參考標(biāo)準(zhǔn),要求學(xué)生嘗試估算其他商品的重量,進(jìn)而鍛煉他們在實(shí)際生活情境中對(duì)“量”的估測能力.通過這種方式,教師有效調(diào)動(dòng)了學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn),使他們在親身體驗(yàn)中形成對(duì)質(zhì)量單位的直觀感知,從而達(dá)到培養(yǎng)量感的教學(xué)目標(biāo),助力學(xué)生達(dá)成對(duì)克、千克等質(zhì)量單位的準(zhǔn)確理解和熟練應(yīng)用.
(三)實(shí)物操作感知,豐富真實(shí)體驗(yàn)
小學(xué)生因其認(rèn)知發(fā)展階段特點(diǎn),更傾向于借助直觀、實(shí)踐性強(qiáng)的學(xué)習(xí)方式來理解和掌握知識(shí),故在培養(yǎng)學(xué)生量感的過程中,實(shí)物觸摸操作顯得尤為重要.在課堂上,教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生親手觸摸、操作不同形狀和大小的物體,通過多感官互動(dòng),直觀感受并理解物體的大小及其衡量單位,從而深化量感體驗(yàn).通過一系列實(shí)物觸摸活動(dòng)學(xué)習(xí),能夠?qū)⒊橄蟮臄?shù)學(xué)概念具象化,增強(qiáng)對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的記憶與理解.同時(shí),通過實(shí)物操作,學(xué)生能夠在解決實(shí)際問題中更好地應(yīng)用所學(xué)概念,培養(yǎng)實(shí)踐應(yīng)用能力,從而全面提升學(xué)習(xí)效果和數(shù)學(xué)素養(yǎng).
以人教版三年級(jí)上冊“測量”教學(xué)為例,對(duì)于毫米和分米的教學(xué),在課堂上教師可以組織一次“測量實(shí)物”的實(shí)踐活動(dòng),讓學(xué)生用尺子測量身邊的文具、書本、書桌的長度等,通過親手觸摸和實(shí)際操作,直觀感受毫米、厘米和分米的大小差異,形成對(duì)這些長度單位的精確感知.在此過程中,教師可以設(shè)置問題情境,如讓學(xué)生估算一支鉛筆長度,然后通過測量驗(yàn)證猜想,培養(yǎng)估算能力.接著,對(duì)于千米這一較大尺度的單位,教師可以結(jié)合校園環(huán)境或周邊社區(qū),設(shè)計(jì)一次戶外實(shí)地考察活動(dòng),如安排學(xué)生步測操場一圈的距離,記錄步數(shù),再根據(jù)平均步長估算操場周長,最后通過測量工具核實(shí)結(jié)果.在這些實(shí)際操作過程中,學(xué)生可以對(duì)長度單位毫米、厘米、分米、米、千米逐漸形成精準(zhǔn)的量感,掌握其具體的運(yùn)用場景,從而在之后的學(xué)習(xí)與生活中更好地運(yùn)用長度單位的量感解決實(shí)際問題.
(四)對(duì)比實(shí)踐感知,提升量的計(jì)量
在培養(yǎng)學(xué)生量感的過程中,教師通過引導(dǎo)學(xué)生對(duì)不同物體進(jìn)行量化對(duì)比實(shí)踐,能夠顯著增強(qiáng)他們對(duì)量的感知精度和深度理解.在教學(xué)過程中,教師應(yīng)積極引導(dǎo)學(xué)生對(duì)比觀察和感知不同大小、形狀或顏色的物體,通過直觀比較,加深對(duì)量感差異的理解,強(qiáng)化對(duì)數(shù)學(xué)概念的記憶.教師可以設(shè)計(jì)各種實(shí)踐活動(dòng),促使學(xué)生細(xì)致觀察、比較分析物體間的量值關(guān)系,鍛煉他們的觀察力與分析能力,進(jìn)而培養(yǎng)其解決實(shí)際問題的思維能力.同時(shí),鼓勵(lì)學(xué)生在對(duì)比實(shí)踐中積極參與,通過視覺和觸覺的多重感知,增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣,提高課堂參與度.
以人教版三年級(jí)下冊“面積”教學(xué)為例,教師可以準(zhǔn)備一系列具有代表性的幾何圖形卡片,如正方形、長方形、三角形等,引導(dǎo)學(xué)生親手觸摸、觀察這些圖形的外形和邊界,感知不同形狀物體的表面覆蓋程度,從而初步建立對(duì)面積這一概念的直觀認(rèn)識(shí).然后,組織互動(dòng)比較活動(dòng),讓學(xué)生對(duì)不同形狀圖形的面積進(jìn)行實(shí)際測量與估算,并進(jìn)行直觀的大小對(duì)比,比如,讓同學(xué)們比較同樣周長情況下正方形與長方形面積的差異,或者將三角形與同等底邊的長方形面積進(jìn)行比較,通過這些實(shí)踐活動(dòng),學(xué)生能夠深入理解面積的量化差異,以及形狀對(duì)面積大小的影響.此外,教師也可以借助視覺輔助工具,如圖形拼接、填充色塊等方法,讓學(xué)生直觀看到不同圖形面積的量化表現(xiàn),通過不斷的觀察、比較、操作,強(qiáng)化學(xué)生對(duì)面積概念的理解和記憶,使他們能夠更加準(zhǔn)確地評(píng)估和估算各種形狀物體的面積.通過持續(xù)不斷的對(duì)比實(shí)踐,學(xué)生能夠?qū)⒗碚撝R(shí)與實(shí)際情況相結(jié)合,不斷提升實(shí)踐應(yīng)用能力,從而在日常生活中精準(zhǔn)地運(yùn)用所學(xué)的數(shù)學(xué)知識(shí)去計(jì)量各種量,切實(shí)發(fā)展和鞏固量感.
(五)應(yīng)用媒體可視化,增強(qiáng)量感感受
在信息技術(shù)的支持下,教師可以借助多媒體技術(shù)通過制作和整合豐富的圖片、動(dòng)態(tài)視頻以及交互式動(dòng)畫等可視化素材,將抽象的數(shù)學(xué)量具象化展示,促使學(xué)生從多感官層面深入感知并理解數(shù)量、尺寸及空間結(jié)構(gòu)等數(shù)學(xué)概念.這種教學(xué)策略強(qiáng)調(diào)主動(dòng)參與,鼓勵(lì)學(xué)生在直接操作數(shù)字模型和模擬現(xiàn)實(shí)情境中探索數(shù)學(xué)問題,比如調(diào)整可視化參數(shù)以直觀展現(xiàn)量的變化過程,或者通過互動(dòng)軟件親手測量和比較幾何體的維度.通過這一系列的媒體可視化手段,有效提升學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)量感的認(rèn)知層次,提升其對(duì)量的直覺判斷能力和數(shù)學(xué)實(shí)踐應(yīng)用水平,從而有力推動(dòng)數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的發(fā)展.
以人教版四年級(jí)上冊“公頃和平方千米”教學(xué)為例,教師可以借助電子世界地圖這一生動(dòng)的教學(xué)素材,清晰地標(biāo)示出不同國家和地區(qū)的面積,并用公頃和平方千米作為計(jì)量單位來進(jìn)行說明.比如,通過標(biāo)注某個(gè)國家的面積是幾百公頃或是幾千平方千米,學(xué)生能夠在宏觀層面上建立起對(duì)大面積單位尺度的認(rèn)識(shí),進(jìn)而直觀地理解公頃和平方千米之間的相對(duì)大小關(guān)系.此外,為了增強(qiáng)學(xué)生的參與度和實(shí)踐能力,教師可以設(shè)計(jì)互動(dòng)式的多媒體學(xué)習(xí)活動(dòng),比如制作互動(dòng)課件,讓學(xué)生通過拖拽滑塊改變土地、林地或公園的邊界尺寸,實(shí)時(shí)顯示對(duì)應(yīng)的公頃或平方千米數(shù)值變化;或者讓學(xué)生選擇不同形狀的地塊,點(diǎn)擊后自動(dòng)計(jì)算并展示其面積,使學(xué)生在親身體驗(yàn)中加深對(duì)大面積單位之間換算以及面積計(jì)算方法的理解.這樣的教學(xué)方式既鍛煉了學(xué)生的空間想象能力,又提高了他們的動(dòng)手實(shí)踐技能,確保學(xué)生能在有趣且富有挑戰(zhàn)性的活動(dòng)中扎實(shí)掌握“公頃和平方千米”這一知識(shí)點(diǎn).
(六)跨學(xué)科融合思考,拓展量感思維
新課標(biāo)提倡課程內(nèi)容的多樣性,適當(dāng)考慮跨學(xué)科主題學(xué)習(xí).在此指導(dǎo)下,教師應(yīng)在教學(xué)設(shè)計(jì)中巧妙融入其他學(xué)科知識(shí),如結(jié)合語文詞義理解數(shù)量內(nèi)涵,結(jié)合科學(xué)實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)體積等,引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用跨學(xué)科的知識(shí)和方法解決數(shù)學(xué)問題,鼓勵(lì)他們在不同領(lǐng)域中遷移和應(yīng)用量的概念,以此拓寬對(duì)量感的認(rèn)知邊界,激活學(xué)生自主探究的積極性,使他們在多種情境下深化對(duì)數(shù)學(xué)量感的理解與掌握,從而全面提升核心素養(yǎng).通過這種方式,數(shù)學(xué)課堂不再孤立,而是與其他學(xué)科相互滲透,共同構(gòu)建一個(gè)有助于培養(yǎng)學(xué)生量化思維的多元教育環(huán)境.
以人教三年級(jí)下冊“噸的認(rèn)識(shí)”教學(xué)為例,教師可以結(jié)合語文課文《曹沖稱象》的故事情景,通過曹沖用石頭代替大象體重這一創(chuàng)新方法,讓學(xué)生體會(huì)到“重量”的概念以及單位轉(zhuǎn)換的智慧.在這個(gè)過程中,教師可以強(qiáng)調(diào)“噸”這一較大質(zhì)量單位的實(shí)際應(yīng)用,并通過故事中的情節(jié)讓學(xué)生感受到重量單位“噸”的量感,如大象的重量與眾多石頭累積后的等效關(guān)系.接著,教師可以設(shè)計(jì)一系列實(shí)踐活動(dòng),比如測量班級(jí)同學(xué)的體重,通過累計(jì)多個(gè)同學(xué)的體重直至達(dá)到“噸”這一單位,將千克與噸連接起來,進(jìn)一步強(qiáng)化學(xué)生對(duì)“噸”這一質(zhì)量單位的量感認(rèn)知.通過這樣的跨學(xué)科教學(xué),學(xué)生不僅掌握了數(shù)學(xué)中的“噸”這一概念,也在語文故事的情境中深化了對(duì)“量”的理解,同時(shí)也鍛煉了科學(xué)實(shí)驗(yàn)的動(dòng)手能力和邏輯推理能力,從而在多種情境下全面提升對(duì)數(shù)學(xué)量感的感知與掌握,有力地促進(jìn)了學(xué)生的核心素養(yǎng)發(fā)展.
結(jié) 語
綜上所述,在核心素養(yǎng)視域下,學(xué)生量感的培養(yǎng)是一個(gè)系統(tǒng)性、實(shí)踐性和情境化的過程.教師通過生活情境教學(xué)、實(shí)物觸摸操作、對(duì)比實(shí)踐感知、多媒體可視化教學(xué)以及跨學(xué)科融合等多種有效路徑,成功引導(dǎo)學(xué)生從直觀感知走向深度理解,從生活實(shí)際走向抽象理論,實(shí)現(xiàn)了量感的全面提升.這一系列的教學(xué)實(shí)踐不僅增強(qiáng)了學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng),也培養(yǎng)了他們的創(chuàng)新思維、問題解決能力和實(shí)踐應(yīng)用能力,為今后更高級(jí)別的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)和實(shí)際生活中的數(shù)學(xué)應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ).
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