基于小學生量感培養的可視化教學策略探究

【摘要】近幾年，隨著新課改的推進，量感的重要性逐漸為人們所熟知.作為學生學習數學知識的基礎，量感與學生學習質效密切相關，科學培養量感可使學生對抽象知識的直觀把握能力得到增強，對提高數學水平有無可替代的作用.文章便從培養學生量感的角度出發，首先說明了可視化教學對量感培養活動起到的正向作用，其次總結了量感可視培養需要教師遵循的核心原則，最后結合北師大版教材內容，圍繞具體的教學策略展開了討論，內容涉及創設情境、豐富學生體驗等方面，希望能夠給人以啟發和幫助.

【關鍵詞】量感；小學數學；可視化教學

【基金項目】本文系南安市教育科學“十四五”規劃2024年度課題《小學數學課堂小組有效合作學習的策略研究》（課題編號NG1454-179）研究成果

引 言

量感指的是人對比例、度量、數量還有大小具有的敏感度以及理解的準確性.量感是數學核心維度之一，培養學生量感既能夠降低學生理解并掌握所學知識的難度，又可以使學生數學能力、學科素養得到提高，對推動學生全面健康發展有重大意義.出于提高教學質效的考慮，教師應積極探討如何利用可視化教學對學生量感進行高效培養.

一、將可視化教學用于量感培養的意義

新形勢下，小學數學教師應該對培養學生量感的工作引起重視，通過可視化教學，全面提升量感培養質效.將可視化教學用于量感培養的意義包括：

（一）激發學生學習興趣

隨著教育的發展，教師越來越重視對學生量感的培養，這是因為量涉及的知識往往較其他類型知識更加抽象，考慮到小學生的閱歷和能力有限，多數小學生均無法憑借自身的力量，在短時間內理解并掌握稍顯抽象的量的知識.而引入可視化教學能夠有效解決該問題，課堂上，教師可以通過運用各種直觀、形象的教具和多媒體技術，使抽象知識得到具象展示，由此增強教學內容對學生目光的吸引力并激發學生興趣，使學生在愉悅、輕松的氛圍中完成學習任務，學習質效自然會得到提高.

（二）培養學生空間觀念

可視化教學可以簡單理解為以動畫、圖形等材料為依托，對文字等抽象內容加以展示的教學方法.與傳統教學方法相比，可視化教學的優點在于其可以降低學生理解知識的難度，使學生在較短時間內對所學知識形成印象.近幾年，隨著使用范圍的擴大，該教學方法的表現形式較以往變得更加豐富多樣，不僅有常規的板書、實驗，還新增了動態展示法.考慮到學生所形成的空間觀念是否正確，通常會給其學習質效帶來直接影響，因此，條件允許的情況下，教師應優先考慮通過可視化教學培養學生量感，即帶領學生對外形不同的物體進行觀察與比較，由此使學生掌握與幾何圖形性質、空間關系有關的知識，為空間觀念的形成提供先決條件.

（三）發展學生思維能力

數學是一門源于生活的學科，這也決定了數學知識需要通過實際運用才能夠發揮自身價值.從教師的立場看，培養學生量感的關鍵在于將抽象知識與具象情景充分結合，本文所討論的可視化教學則鼓勵學生充分發揮自身的邏輯思維和想象力，觀察教師所提出問題，分析問題出現原因并確定具體的解決方案，在此過程中，學生思維能力、溝通能力、合作能力均能夠得到不同程度的提高，對學生發展有重要意義.

二、基于小學生量感培養的可視化教學核心原則

現階段，將可視化教學用于學生量感培養已成為大勢所趨，要想使可視化教學的優點在量感教學活動中得到最大限度的展示，教師在開展教學活動期間，應遵守以下幾項原則：第一，以生為本.量感可視化教學需要教師明確學生作為課堂主人公的重要性，據此制訂教學方案，保證教學內容、活動形式均符合學生的年齡特點和認知水平，在此基礎上，有針對性地引入小組合作、互動教學等新型教學方式，激發學生的探究熱情，確保每名學生都能夠主動投入活動之中，從而深化該群體對數學概念的理解和運用.第二，抽象與直觀充分結合.量感可視化教學的性質較為特殊，常規教學方法對其并不適用，要想使教學活動取得符合預期的良好成效，教師應靈活運用包括多媒體、教具在內的資源，將具體事物作為落腳點，通過展示、分析具體事物，引申出抽象概念，由此達到對學生抽象思維加以培養的最終目的.第三，過程和結果并重.量感可視化教學指出，學生分析問題的過程和最終結果的準確性同樣重要.鑒于此，教學過程中，教師既要鼓勵學生靈活運用自己所掌握的方法以及知識分析問題，還要重視學生情感體驗，確保每名學生都能夠切身感受到數學的趣味性，為日后講解更高難度、更為抽象的知識奠基.

三、基于小學生量感培養的可視化教學策略

在了解可視化教學的作用和原則后，教師應盡快根據學情、教學計劃，制訂切實可行的教學方案及策略，例如：

（一）創設可視化教學情境

1.創設問題情境

問題情境可以簡單理解為教師將抽象概念、需要學生掌握的技能融入真實問題中，讓學生在解題的同時學習并掌握知識的情境.在落實量感教學活動時，教師先要確定教學目標，再根據教學活動應當取得的效果，提出問題并創設對應情境.例如，在講解小學數學北師大版教材中關于周長的知識時，教師可以先通過播放課件的方式，展示長方形運動場地，隨后，分別在圖片上標出半圈、一圈等運動路徑，再提出“某日，某小學組織了一場跑步比賽，參賽選手繞場一周即代表完成比賽，圖中已經給出了幾位參賽選手的跑步路徑，請問：有哪位或哪幾位選手按照要求完成了比賽？”的問題，由此引出關于周長的概念，使學生對量感產生濃厚興趣，進而掌握度量所具有的現實意義.創設具體情境時，教師要將重心放在兩個方面，一是確保創設情境所提出的問題兼具實用性、相關性，可以使學生明確數學在生活中的具體應用.問題應基于學生自身的生活經驗或感興趣的話題，例如，設計關于購物、旅行或者學校活動的實際問題，讓學生在解決問題的過程中，主動對量感知識加以使用.二是確保問題難度適中，既要避免問題過于簡單，導致無法吸引學生目光，又要避免問題難度過大，致使學生出現畏難等負面情緒.與常規題型相比，開放性的問題更能夠激發學生興趣，鑒于此，教師可以根據教學內容，有選擇性地設計并提出有多種解決路徑的問題，鼓勵學生暢所欲言，從不同角度思考并給出自己的答案，從而提高學生解決復雜問題的能力和信心.

2.創設生活情境

除上文所提到問題情境外，教師還可以通過創設生活情境的方式，將量感培養融入可視化教學.以北師大版教材三年級關于克、千克的內容為例，教學目標是確保學生了解并掌握常規稱重工具的用法，明確克、千克同作為質量單位的區別，準確完成克和千克的換算.課堂上，為確保學生量感認知正確，教師需要借助日常生活較為常見的物體，降低學生對抽象概念的理解難度.例如，通過教室內配備的多媒體設備，播放西瓜、瓶裝飲料等物體的照片，鼓勵學生發散思維，根據自己所積累的經驗，對物體質量進行猜測，由此引出本堂課所要學習的知識———克、千克.在引出概念后，出于加深學生對概念理解的考慮，展示黃豆、紐扣等質量相近的物體，要求學生猜測物體大致質量，明確此類物體的質量單位為克.隨后，再要求學生猜測課桌椅等物體的質量，使其對克、千克的差異有更加真切的體會，由此全面激活學生對所學知識的認知，在增強學生代入感的前提下，使學生了解所學內容的意義，學習量感知識的實效性也會因此而得到提升.實踐經驗表明，要想使所創設生活情境充分發揮作用，在實際工作中，教師一方面要深入挖掘學生的生活背景和興趣愛好，通過模擬超市購物的場景教授關于貨幣、計算找零的數學知識，或者在探討時間管理時設計旅行計劃制訂的情境，以確保學生能夠更加全面地了解數學知識的實際價值.另一方面要善用具體的物品或實物模型作為教學輔助工具，例如，在學習長度和面積的測量時，使用卷尺、計算器等工具，讓學生親自動手測量教室的桌椅、書本，通過實際操作，增強學生對于量感的理解.

（二）豐富學生學習體驗

近幾年，大量新型教學形式得到推廣，其中，“第二課堂”一詞頻繁出現在大眾視野中.通常情況下，第二課堂是指區別于常規課堂教學的，以興趣小組、社團等形式組織開展的拓展學習活動，旨在通過憑借多樣的教學方式，激發學生熱情，促進學生發展.小學生的年齡較小，這也決定了該群體難以做到長時間集中注意力，要想通過可視化教學培養學生量感，教師應對課內與課外的結合引起重視，通過打造第二課堂的方式，為學生帶來豐富的量感體驗，由此為教學質效提供有力的保障.例如，在講解北師大版教材五年級上關于平方千米、公頃的知識時，考慮到學生已有一定的自律性和動手能力，因此，教師可以在條件允許的前提下，組織學生前往學校附近的農田，到達農田后，先要求學生通過雙眼觀察農田形狀和規模、計算面積，使學生在腦海中對平方千米、公頃所描述物體的大小形成大致概念，隨后，提出“測量農田具體面積的目的是什么？”“農田面積對農民而言具有哪些意義？”或其他與教學內容密切相關的問題，通過將抽象知識用于具象場景，加深學生對知識的理解.觀察結束后，由學生自行分組，圍繞觀察所掌握信息展開討論，與同學分享自己的收獲.事實證明，拓展第二課堂對培養學生量感有十分重要的意義，首先，此舉有助于學生將在課堂上學到的數學知識應用到現實生活中，通過解答實際問題，提高能力；其次，此舉能夠憑借多樣化和富有趣味性的活動，吸引學生興趣、激發熱情，使學生在十分輕松的氛圍中，自主探究所學知識，并加深對于數學概念的理解；最后，此舉可以提高團隊合作、溝通交流、創新思維等能力的站位，使學生社交能力和綜合素質得到培養.

（三）善用推理教學法

1.歸納推理

培養學生量感時，教師應將重心落在邏輯性上，從理論學習逐步過渡到實際應用，由此達到對學生素養加以培養與完善的最終目的.在組織開展相關教學活動時，教師應視情況引入可視化教學模式，通過整合實踐操作、量感認知，降低學生理解所學知識的難度，在激發該群體主觀能動性的前提下，使教學質效得到更進一步的提高.現階段，將歸納推理用于量感可視化教學的做法已經得到多數教師的認可，要想使該方法的作用得到充分發揮，數學課堂上，教師應按照由易到難的順序分層呈現可視化材料，這樣做的優點在于能夠幫助學生逐步建立起數學概念的框架，加深該群體對復雜概念的理解深入.例如，在講解與圖形面積有關的知識時，教師可以將常見的正方形作為開端，逐步過渡到復雜的多邊形，通過循序漸進的方式，夯實學生基礎，并確保學生能夠準確理解更加抽象的概念.除此之外，考慮到歸納推理需要學生發揮主觀能動性，自行觀察、分析并對分析結果加以總結，因此，教師還應采取適合學生年齡的手段，鼓勵學生積極參與各項探究活動，使得學生能夠通過親自操作，發現內在關聯.例如，先設置問題或是發布任務，引導學生思考并提出相應的假設，隨后，通過進一步的探索，驗證假設成立與否，由此加深學生對量感的理解.

2.類比推理

培養量感的工作無法一蹴而就，教師應引導學生根據通過觀察、實操所掌握的資料，對量感展開聯想，待學生抽象思維被激活，再組織學生圍繞特定表象對量感知識進行類比，由此形成完整的認知.將類比推理用于量感培養的關鍵在于選擇與學生經驗相關且易于理解的類比對象，保證所選擇對象具有直觀的形象或過程，能夠清晰地映射數學概念中的抽象關系.例如，將分數的概念通過披薩餅的切片類比，再例如，用水容器比喻不同體積的量度，由此幫助學生在腦海中建立起關于數學概念的印象.另外，還要明確一點，即類比推理的作用并不僅僅局限于幫助學生形成直觀印象，還包括引導學生發現數學概念之間的內在聯系.鑒于此，教師在運用類比推理時，要引導學生思考類比的局限性和適用性，鼓勵學生發散思維，從具體形象的類比中抽象出一般性原理，從而真正加深對數學量感的理解.以北師大版教材三年級下冊的“元角分”為例，在對相關知識點進行教學時，為確保學生準確理解元角分在數量維度存在的關系，教師便可以選擇引入類比推理法，將生活中出現頻率較高的元作為落腳點，要求學生分析角、元的關系，由此引出“一元為十角”這一結論，隨后，通過類比推理的方式，得出“一角為十分”的結論.事實證明，將類比推理用于量感可視化教學，一方面可以通過將陌生的數學概念與學生已有的知識或日常生活中熟悉的事物相聯系，幫助學生快速抓住數學概念的核心思想增強記憶，另一方面有助于學生建立起數學概念之間的聯系，通過從具體的實例中抽象出一般性規律，提高歸納和概括能力.

結 語

綜上，培養學生量感是數學教師的主要任務之一，該項工作既能夠使學生運用所學理論知識解決問題的能力得到鍛煉，又可以使學生想象力得到培養，與此同時，學生對數學的興趣也將得到激發.鑒于此，未來教師應加大對教學策略的研究力度，根據學情和自己所積累教學經驗，對教學方式方法進行創新，以確保每名學生都能夠對數學特有的趣味性有更加深切的體會，通過高效培養學生量感的方式，為學生日后完成更高難度的學習任務提供支持.

【參考文獻】

[1]史少莉.讓數學概念靈動起來：小學生量感形成的點滴思考[J].陜西教育（教學版），2024（4）：49-51.

[2]張秀梅.基于“具身認知”的小學數學量感可視化教學策略[J].數學學習與研究，2023（36）：59-61.

[3]韓雅平.基于“可視化”教學的小學數學量感培養實效分析研究：以種子課《克與千克》為例[J].新課程導學，2023（27）：56-59.

[4]戴燕.“雙減”政策背景下基于信息技術應用的小學數學量感培養策略[J].中小學電教（教學），2023（1）：61-63.

[5]郁亞紅.基于體驗式教學的小學數學“量感”培養策略[J].數學大世界（上旬），2021（10）：25-26.