摘 要:新課標新增了“量感”這一核心素養,明確量感主要指對事物的可測量屬性與大小關系的直觀感知。以人教版小學數學教材二年級上冊“厘米”為例,在根據學生前測,對比梳理教材,把脈問題歸結,得出小計量單位的量感建立需要“經驗”的支撐。以體驗式教學為載體,通過直觀感受,建立量感表象;通過遷移鋪路,借助量感經驗;通過多維感官,豐富量感體驗,在豐富的體驗活動中,讓單位量感在體驗中不斷建構、發展、深化。
關鍵詞:大單位;量感;體驗活動
新課標強調,建立“量感”有助于養成用定量的方法認識和解決問題的習慣,是形成抽象能力和應用意識的經驗基礎。在我們日常生活中,長度單位是一個不可或缺的概念,從細微到一根頭發的直徑,到天體的測量,無處不體現著長度單位度量的重要性。從實際教學中看,長度單位因為表象、表征等因素導致學生學習的困境,尤其是像“厘米、毫米”這樣的小計量單位的量感的形成離不開“經驗”的支持。筆者以“厘米”教學為例,試圖從問題入手,深度剖析根源,從體驗式角度談談對大觀念下量感建立和培養的相關思考。
一、緣起——前測為引,直面疑點
“長度單位·厘米”是人教版小學數學二年級上冊學習的內容,它是圖形測量中認識的第一個統一的長度單位,是以后學習其他的長度單位、周長、面積、體積等知識的基礎,是圖形測量教學的種子課。
為了了解學生掌握的情況,筆者對二年級學生(樣本容量為90人)進行課前檢測,前測目的是了解學生的測量經驗以及對長度單位的認識。測試內容為長度單位的基礎和相關體驗等,具體情況見右上表:
前測目的:了解學生的測量經驗以及對長度單位的認識
通過訪談前測,筆者發現學生主要存在三個方面的問題:
1. 生活經驗缺失。我們看到學生在實際生活中其實很少有測量的意識和測量的需求,沒有經歷過測量的學生將近70%。因此,我們在教學中思考如何填補這方面的空白區域。
2. 單位標準抽象。第二題解決中,發現當學生在真正參與測量時,可以本能地去理解長度的含義是什么,但是會有部分學生不能將測量的結果用量化的方法來表達。
3. 量感意識薄弱。通過第三題,能接近準確答案的大約32.6%,反映出學生對實際長度表象的理解并不準確,量感意識薄弱,導致估測的結果誤差較大。而且學生在使用尺子實際測量時,也存在很多的問題,并不能理解測量的本質是什么。
二、思考——鑒往知來,聚焦原點
基于以上分析可知,想讓學生建立起“厘米”的感性認識,感悟長度單位的本質,如何為學生搭建起跨越鴻溝的橋梁,筆者找到了以下幾塊“基石”。
(一)關聯素材,明晰縱橫關系
只有深入地解讀教材,明確各知識點的目標定位,才能更好地形成“長度單位”單元知識體系的完整框架。從大單元的角度,進行梳理和分析,筆者將認識線段教學內容前置,并整合了學生認識長度單位的過程,讓學生經歷用不同的長度單位去測量,豐富認識長度單位的概念,建立比較完善的單位長度認知過程,培養量感。
橫向比較,筆者選取了三個版本的教材,將其中涉及“厘米”的教學內容進行了對比。
通過梳理,不難發現對于“厘米”長度單位的教學,三個版本的編排過程基本相同,先通過展示熟悉的生活素材,解決測量物體有多長,引發對長度單位的需求與猜想,通過操作、比較、驗證等體驗活動,深化理解概念。
(二)關聯過程,厘清結構思路
1. 自選單位測量,體會建立統一單位的必要性
仔細觀察這三個版本的教材,可以發現學生學習“厘米”之前,安排用自選單位測量的活動,意圖重在體會建立統一長度單位的必要性。然后嘗試用統一的標準物體來測量長度,最后再用“厘米”進行測量,這樣的編排旨在突出感悟測量的本質就是單位的累加,并對其測量的結果進行量化的表達。
2. 擴充單位測量,靈活選擇合適的單位解決問題
在長度單位擴充活動中,感悟根據實際情況選擇合適的單位來解決實際問題。厘米的教學,使學生明白了解決測量較短物體長度需要的單位,但在實際生活中,遇到一些較大的物體測量問題,需要使用更大的長度單位。學生在真實場景中去理解量的概念,體會量的大小,從而關注學生度量思維的培養。
(三)關聯差異,梳理度量區別
從學生角度來說,對于“厘米”的生活經驗積累相對單薄,大部分學生很少運用這個計量單位。學生缺少生活體驗,從而導致直接經驗和形象感受缺乏。同時,教材螺旋式上升的編排特點,使得抽象的長度單位難以同化到原本就分散的單位體系中,給量感的建立帶來難度。
從教師角度來說,存在教學理念的偏差以及創設流于表面的體驗活動。很多教師容易把重心放在概念表象的識記上,過分強調單位的化聚,而忽視了學生的感性認識。課堂上大多使用靜態的圖片,或讓學生流于表面的活動,導致對比和想象活動無據可依。
從知識的角度看,學生在學習中經常會出現計量單位長度單位與面積、體積單位混淆,增加后面計量單位學習的難度。這是由于學生對這三個維度概念沒有做到很好的區別與聯系。
三、實踐——“量”力而行,聚合基點
基于以上分析,筆者認為,對于“長度單位”的認識,為學生創設量感生長的“情境”,應將數學課堂回歸日常生活中去。課堂中的“靜”與生活體驗的“動”相結合,建立“量的概念”。
(一)直觀感受,建立“量”的表象
二年級學生對于長度也有自己的知識基礎和生活經驗。從知識結構來看,在一年級的科學課上初步認識尺子,從生活經驗看,平時學生對長度大小比較是有印象的。那么教師應把學生原有的認知作為基石,在積極的活動情境中,溝通新舊知識之間的聯系,找準量感生長的“最近發展區”,實現自我的多元發展。
1. 引出“身體尺”,感受度量的意義
師:現在我們有非常方便的測量工具——尺子,但是古人沒有尺子,你知道他們是怎么測量的嗎?
生:用手臂張開測量;用一拃測量;用腳測量。
師:對啊,古人常用身體的一部分去測量長度。像這樣兩臂伸開,兩只手指尖的距離就是一庹;張開大拇指和中指的距離就是一拃;還有把腳印作為測量工具。
2. 嘗試“身體尺”,初步感知測量
師:如果你是古人,要測量課桌面的長度,你會選擇用哪一種方法來測量呢?沒錯,可以用“拃”去測量。請量一量你的課桌有幾拃長?
生測量后匯報:5拃、6拃、7拃。
師:老師也來量一量,你們幫我一起數。老師測量的結果是4拃。咦,量的都是課桌的長,為什么量的結果不一樣呢?
生:每個人的手大小是不一樣的;量的時候,手指有的張開大,有的張開小,所以也會變。
師:是呀,因為我們每個人的一拃長度不同,所以大家測量的結果也不同。那你們有什么好的建議嗎?
生:應該用固定的工具去量。
學生通過初步的嘗試測量,了解了用“身體尺”測量物體長度,雖然能大致的測量出多長,但是有很大的弊端,受到干擾的因素比較多,感受到需要用一些固定的工具測量,這樣結果會比較穩定。
(二)遷移鋪路,積蓄“量”的經驗
基于學生已有的基礎,為學習新知遷移鋪路,是順利開展新教學的重要條件。小學階段一切有意義的學習都是建立在“遷移”的基礎上,讓學生在辨識中激活感知,在過程中經歷多層次單位感悟。
1. 創設情境,自選單位測量
任務1:買書皮。請學生自己想辦法量一量數學書的寬度。
學生根據提供的不同學具,選擇不同物品的測量方法。有用小正方體、曲別針、筆帽或者用筆測量的,也有選擇多種學具來進行測量的。匯總比較發現:利用不同的測量工具或測量方法,結果都不一樣,這樣操作導致測量結果之間無法直接地比較長短,由此引發學生的認知沖突,進而通過討論達成共識,確定需要用統一的標準來測量長度。
2. 探索實踐,固定單位測量
師:比一比。你最喜歡選哪個物體測量?
生:小正方體比較穩固,擺的時候方便。
師:那小棒不是也很方便嗎?
生:如果遇到比小棒短的東西,測量就不方便了。
師:我們把這些小正方體拼插在一起,自制了一把小尺子,用這把自制的小尺子來進行測量。
用標準的小正方體去測量身邊比較短的物體,可以直觀看出這個物體的長度就是幾個小正方體長的總和。這個過程中凸顯出度量的本質,就是對度量單位的累加,并對度量的結果進行一個量化的表達,同時為后面用尺子測量奠定一個直觀的測量基礎。
(三)抽象提煉,表現“量”的形式
數學家洛克哈特有句名言:我們需要對它進行度量,并不是使用諸如直尺、量角器之類的笨拙的現實工具,而是使用我們的頭腦。
1. 創造度量工具,賦形于數
師:我們現在把這小正方體的邊線印下來,就是這一條小小的線段,這條線就是我們今天要學習的單位長度。如果這幾個小正方體的邊線都印下來,進行累加,慢慢地就變成一把尺子了。
師:同學們,這一小段,是多少長度?
生:1厘米。
師:請同學們拿起尺子,找一找,尺子的1厘米在哪里?
生在尺子上尋找。
2. 強化多維表征,形成表象
師:同學們,你能在尺子上找到1厘米嗎?
(1)說一說。師:那你們能用一句話說一說1厘米嗎?生嘗試說。
(2)比一比。用這兩個手指頭試著到尺上去比畫一下1厘米的長度,用心記住1厘米,閉上眼睛想一想1厘米有多長。①手之間的空隙。②手指捏起來。③手指寬大約1厘米。
(3)折一折。師:老師給每位同學準備了一張紙條,你能在這張紙條上折出1厘米嗎?
(4)找一找。師:在我們的身上、身邊,有哪些物體是1厘米長的?
師:我們找了這么多1厘米的物體,你們對1厘米有什么想說的嗎?
生:很短。
師:測量比較短的物體,可以用“厘米”作單位。
3. 累加單位長度,建構度量
(1)估一估。
生1:黃色小棒是1厘米。(師隨機拿出尺子驗證一下)
師:其他的物品呢?
生2:我估計校徽的寬是3厘米。我用小棒測量三次,表示3個1厘米,就是3厘米。
師:3個1厘米,就是3厘米。
生3:紙條大概是5厘米,小棒驗證,有5個1厘米就是5厘米。
生4:紅色小棒大概10厘米。我用5厘米的紙條測了兩次。
小結:原來只要知道它包含了幾個厘米就是幾厘米。
(2)量一量。
師:剛才估的這個長度有什么辦法驗證一下?用尺子量一量。思考:測量的時候有什么要注意的?
生:從0刻度線開始,右端是3,就是3厘米……
師:你的測量方法和他一樣嗎?誰能幫忙概括一下,他是怎么量的?
板貼:從0刻度線開始,右端的數字是幾,就是幾厘米。
師:還有其他的方法嗎?學生疑惑的時候,拿出一把短尺,這個能測量?;盏膶挾葐??
生:可以的。5-2=3(厘米)
師:看樣子測量時,可以不從0刻度線開始量,只要能看出包含了幾個1厘米就可以了。
在以上兩個環節中,以學生的知識經驗為基礎,提供給學生必要的學具,讓他們充分地觀察和動手實踐,通過指一指、找一找、量一量、想一想等一系列多種感官參與的活動,幫助學生從不同角度建立1厘米的表象。特別是比畫1厘米的活動,這是學生對1厘米表象一個校準和穩固的認識,通過手勢比畫想象、比對調整,幫助學生脫離實物形成量感。在具體的任務活動當中,通過估、測活動,理解有幾個1厘米就是幾厘米,同時掌握了測量的方法。
(四)豐富活動,實踐“量”的體驗
光是“紙上談兵”顯然是行不通的,學生需要在多維的活動體驗中不斷積累、豐富“量”的經驗,才能對“長度單位”的量感有深刻的認識。
1. 測一測
通過不同測量方式,讓學生發現規律,測量物體的長度一般從刻度0開始,也可以從任意起點到終點的刻度,關鍵只要看它包含了多少個長度單位。學生慢慢感悟到,只需要用結束的刻度減去開始的刻度就可以得到長度是多少了,培養學生的歸納分析等數學能力。
2. 拓一拓
師:同學們,剛才手中的尺子能測出這么多身邊物體的長度,如果測量你的身高是多少?怎么辦?
生:不能用直尺,太不方便了,那我們得用長一點的尺子來測。
師:我拿了一個卷尺,哪位同學上來測一下。
另外一個學生讀出刻度,發現有125厘米。
生:125厘米就是比1米還長的長度。1米是100厘米。
教師順勢拿出了米尺,介紹1米與100厘米的關系。設計了每個學生身體的“米尺”。
對比1米和1厘米,建立1米的長度表象難度也隨之增大,因此筆者設計“身體的米尺”這個活動,讓學生通過尋找身體豎直的米尺和橫向的米尺來建立深刻而清晰的1米長度表象,感受測量較大物體用到的長度單位,同時又掌握米和厘米之間的關系。
總之,長度單位量感的形成與建立應基于對教學內容的整體把握、學生的經驗基礎,及數學學習自身的基本規律。因此精心設計多維度適切性的體驗活動,借助多元的生活素材,積極鼓勵學生細心參與,在多元感知、多維體驗中認識“量”,逐步完善“量”的豐富表象,最終獲得“量”的深切感受,促使學生將量感依托形體,內化于心、外化成體系,逐步發展、完善量感,進而促進學生核心素養的全面提升。
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