新課標政策的出臺使數學教師眼光聚焦于“量感”培養上,《義務教育數學課程標準》中也對數學核心素養做出了明確界定。量感作為數學核心素養之一,教師應關注學生對度量單位的積累。本文基于新課標政策指導,探討了小學生量感在“圖形測量”教學中的培養路徑,結合新課標中指出的量感概念以及與數感關系的研究,輔以實際教學經歷,從數學量感教學實踐的現狀入手,提出優化小學生量感培養策略,旨在為學生提供豐富的量感體驗。
一、量感概念以及與數感關系的研究
量感是指學生對物體的長度、大小、質量等因素產生的多個感官感受,能幫助學生更好地進行事物感知。量感培養過程中,度量意識、度量單位和度量策略都是培養量感非常重要的因素。因此,教師需從這三個層面來加強對學生量感的培養,逐步提高學生對“量”的掌握能力,通過培養學生量感,加深學生對數學知識的理解。
量感與數感主要區別于其所側重的對象和應用領域,數感主要是指對數與數量、數量關系及運算結果的直觀感悟。因此,要想培養學生的數感,需要從“量”開始。量感與數感是數學核心素養的兩大關鍵因素,在培養學生數學思維方面起著舉足輕重的作用。要想培養學生數學量感,教師需要深入剖析量感與數感之間的內在聯系,為教學實踐提供寶貴指引與啟迪。
二、小學數學量感教學實踐的現狀分析
(一)培養學生的量感缺乏連續性
隨著學生年級不斷升高,教學大綱涉及的概念越來越復雜,這對學生的理解能力和運用能力提出更高要求。但是“量”的概念大多較為抽象,倘若學生對數學知識點理解停留在淺層,便無法完全理解數學知識點,導致學生停留在概念與運算方式的機械記憶上。同時,一些學校開展的數學量感課程大多內容枯燥、知識抽象,容易讓學生產生抵觸心理,影響了學生思考能力的提高,導致學生量感培養缺乏連續性、系統性。
(二)培養學生的量感缺乏情境性
在開展角度、體積等幾何方面的教學時,當中的量與理論具有較高的傳承性,這是讓學生感受量的有效途徑。新課標與新教材都強調數學與現實生活之間的關系,強調數學知識來源于生活,應用于生活。量作為日常生活與數學學習中常見的元素,其重要性不言而喻。然而,一些教師在培養學生量感時,往往忽視了情境的創設、生活元素的融入以及學生的個體差異,導致他們在接受知識的同時,難免會出現偏差和多樣性。這種差異性在一定程度上阻礙了學生量感的培養。
(三)培養學生的量感缺乏評價性
量感是數學學習中最基礎的能力之一。在小學量感培養教學中,有些教師只是評價學生在理論知識方面的學習情況,未能對學生學習能力、技巧進行綜合評價。在實際教學中,因缺乏相關素養的培養,學生只會盲目刷題,不能針對性地解決某一系列的知識點。長此以往,導致學生對量感的認識模糊、體驗不足。此外,教學中的理論知識無法被學生深入理解,導致學生出現概念模糊不清楚的情況,量感培養教學效果不理想。
三、小學生量感在“圖形測量”教學中的培養策略
量感是基于感覺系統的認知,必定會受到小學生年齡特征、身心發展水平的制約。小學階段學生思維跳躍,致使結構穩定性弱。教師應從教學實際出發,通過對比青島版(六三制)12冊數學教材中關于長度、體積、面積等培養量感的教學內容,明確各年級量感教學的目標,構建小學數學量感教學體系。
(一)確定目標:立足核心素養,創設導入情境
1.情境體驗,融入量感培養
學生思維能力發展規律通常是由具體到抽象逐步發展漸進的,教師開展數學教學活動,需要以學生現有知識儲備為基礎,針對學生學習需求和感性認知,在日常生活中幫助學生生成有關數學的感性經驗。教師需為學生創設情境,以情境引入教學目標,立足學生核心素養發展培養學生數學“量感”。
例如,在“克、千克、噸的認識”教學中,教師應為學生展示生活中有關容積的情境,如1千克棉花、1噸水等,通過生活情境引入加深學生對量感的理解。同時,教師引導學生探索情境中蘊含的“量”,讓學生參與對“量”的觀察、體驗和頓悟過程,借助可視化的探究活動,通過猜想、推理、實踐等方式,幫助學生建立量感,讓學生正確認識所學知識與生活中的量,實現核心素養培養目標。
2.實物體驗,促進量感培養
“量”為面積與長度單位在實際生活中的具體表現,教師需針對中段年級學生課堂表現與能力,運用實物來培養學生“量感”,發展其數學思維,幫助學生深入理解與掌握課程知識點,并建立一定數學體驗。
例如,在“圖形的周長”教學中,本節課需要學生了解“一周”是多少,根據情境理解周長的意義,并指出、測量具體圖形的周長,以此發展學生空間觀念,引導學生感受數學與生活之間的聯系,使其感受數學學習的樂趣。在教學實踐中,教師可以利用多媒體設備為學生展示生活中的花壇、桌子等實物,讓學生了解周長就是一周,并在實踐中感知、理解、測量周長,理解周長的含義。通過這種教學方式,能讓學生在體驗中了解“量”,并能通過測量加深對量的理解,以此提高他們的數學感知能力,培養其數學學科核心素養。
(二)優化內容:依托AI賦能,促進直觀感知
1.微課助力,給予學生試錯機會
新時代的發展推動著AI技術發展,教師應依托AI技術賦能小學數學課堂教學,加強學生數學量感培養,通過優化教學內容來促進學生直觀感知。研究表明,學生量感水平的表現涉及思維、操作、表達三個維度,教師應從這三個維度入手,借助AI技術來加強學生數學量感培養。
例如,在“長方形和正方形的面積”教學中,教師應為學生提供更多實踐機會,通過拋磚引玉的方式,調動學生學習思維。教師可以利用微課將復雜的測量概念分解為多個簡短的視頻片段,每個片段集中講解一個知識點或技能。在學生量感培養中,教師應將面積概念、公式、實際案例融入微課視頻制作中,并設計面積計算任務,讓學生進行探索與實踐。同時,教師應先提出基本問題:“生活中面積應用在哪些地方呢?”通過問題引導,引發學生的深度思考,并指導學生測量、計算面積,以此培養學生的數學量感,提高學生的自我調節能力,使其在直觀感知基礎上形成對測量概念的理解。
2.模擬情境,注重學生表象建立
依托AI賦能小學數學課堂,教師可以創設虛擬模擬情境,借助虛擬情境幫助學生建立對長度、體積、面積等概念的直觀感知,以此培養學生的數學量感。在虛擬情境創設中,教師需為學生呈現生活中長方形、正方形的物品,如長桌子、古建筑等,引導學生學習面積、圖形以及計算范圍。
例如,教師可以設計一個“小小建筑師”的情境,讓學生在搭建模型的過程中,測量和計算各種圖形的長度、面積和體積,幫助學生建立量感表象,培養學生的抽象思維與批判性思維,為后續概念的理解與知識的探索奠定堅實基礎。在此基礎上,教師應加強學生空間觀念與幾何直觀思維培養,通過創設情境,幫助學生逐漸形成對空間關系和幾何形狀的直觀感知。總之,在學生量感培養中,教師需創設虛擬情境,打造AI賦能的小學數學課堂,并提供豐富材料與機會,以此加深學生對面積概念的理解,強化學生的數學思維,提高其數學感知能力。
(三)組織實踐:圍繞課程內容,加深操作體驗
1.設計實驗,豐富量感體驗
在小學數學課堂教學中,教師應為學生設計數學實驗,通過數學實驗來讓學生主動參與探究實踐,直觀地將“量”呈現于學生面前,以豐富學生的數學學習體驗。基于此,教師應立足學生數學基礎,圍繞“圖形測量”相關知識點,為學生建立關于量感的數學體系。
例如,在“圖形的周長”教學中,教師應為學生呈現多種圖形,并借助圖形來設計“量感”實驗,讓學生使用不同顏色的繩子或尺子測量每個圖形的周長,并設計小組合作的活動。學生需要通過組內分工合作,共同完成一個復雜的圖形測量任務。如,教師可以提供一個由多個小圖形組成的復合圖形,要求學生測量并計算出整個圖形的周長。通過小組合作,學生不僅在討論中加深對周長概念的理解,還學會分工合作。總之,教師應以數學實驗為載體,以學生數學量感培養為核心,借助數學實驗豐富學生的實踐體驗,培養他們的數學邏輯思維、問題解決能力以及數學量感,強化他們的空間想象力與數學直覺。
2.建構知識,促進內化量感
教師幫助學生建構數學知識體系,需要內化學生數學量感,應在學生實踐操作中讓其形成感性認知,促使學生在知識建構中形成理性認知。
例如,在“圖形的周長”教學中,教師可以引導學生通過比較不同形狀的面積,逐步形成對圖形周長概念的理解,并運用提問和討論的方式,讓學生在實踐操作中實現理性認知與感性升華。教師可以設計一系列問題,如“如何改變一個圖形的形狀,使其周長不變但面積發生變化?”或“如何在保持面積不變的情況下,改變圖形的周長?”通過開放性的問題驅動學生思維發展與討論,促使學生在實踐中探索與發現,加深對圖形周長概念的理解。這一教學方式有助于提升學生的數學思維和數學量感,加深對數學知識理解,為建構完整的數學知識體系提供助力。
(四)深入學習:促進小組協作,建立量感思維
1.組建小組,形成量感表象
培養學生數學量感,具有較強的抽象性與邏輯性,更對學生數學思維強化有著深遠意義的影響。教師應引導學生進行深度學習,以小組為單位展開深入探究,這有助于學生建立量感思維、發展數學素養,豐富數學知識表象,引發數學思考。
例如,在“長方形和正方形的面積”教學中,教師應先將學生分成若干學習小組,確保每個小組在4-5個學生之內,各小組需要通過實踐活動來建立量感表象,以此培養學生的量感思維。教師可以為學生提供測量工具:尺子、方格紙、剪刀等,讓他們通過實際操作,測量不同長方形和正方形的邊長,并計算其面積。同時,教師應引導學生在小組內互相討論各自的測量方法和計算過程。通過交流,學生能夠發現不同的解決問題的方法,從而拓展數學思維。此外,教師可以在小組間進行巡視,適時給予指導和反饋,幫助學生糾正錯誤,深化理解,逐步促使學生建立量感思維。
2.實施活動,加深量感感知
小學數學教學實踐中量感培養是課程重點。教師應重視對學生量感的培養,設計貼近學生實際生活的情境與活動,讓學生在實踐活動中加深量感感知,建立量感與現實生活之間的直觀聯系。
例如,在“長方形和正方形的面積”教學中,教師開展面積競賽活動,以競賽的形式加深學生對量感的感知,培養學生的數學思維,提高其量感的準確性,有效落實量感的培養目標。在競賽活動開展中,教師由易到難設計一系列關于“長方形和正方形的面積”習題,讓各小組以最短的時間進行習題計算,較快且準確的小組獲得勝利。學生通過協作解決問題,能夠鞏固與理解數學知識,提升數學學科核心素養。
(五)改進評價:秉承以生為本,構建評價體系
1.設計任務,優化評價方式
在“量感”培養中評價體系結構建立,教師應根據學生年齡特點與認知水平設計評價活動,圍繞“圖形測量”優化評價任務,引導學生在任務解決中建立數學量感。在設計評價任務中,教師需秉承“層次性、遞進性、應用性”特點,從周長測量到面積測量,從單一圖形測量到組合圖形的測量,逐步提高學生測量難度,幫助學生在測量中建立數學量感,以此培養他們的數學知識運用能力。這種實際應用的評價任務,不僅能激發學生的學習興趣,還有助于學生將所學知識應用于實際生活中。
2.綜合評價,落實量感培養
評價是落實學生量感培養的重要手段,教師應采用多元化的評價方式,包括自評、互評和師評,通過設計綜合性評價,讓學生在評價中實現自我反思與經驗總結,幫助其發現自己的不足之處,并學會在交流中學習他人的優點,取長補短。在評價體系構建中,教師應從學生能否正確使用工具進行測量、能否正確計算面積、能否將長度與其他量進行比較等方面進行綜合評估,通過有效的評價結果,幫助學生積累學習經驗,發展數學學科核心素養,提高運用能力。
四、結語
綜上所述,在小學數學教學實踐中“量感”培養是重點與核心,教師可以結合學生的實際生活,以真實事物及其表象為學生創設情境,并立足學生核心素養培養目標,設計多元化的實踐活動,以此提高學生的量感準確性。教師應從新課標出發,研究、思考、實踐小學生量感培養新路徑,配備較為完善的課程學習模式,建立系統性的評價體系,確保學生在后續學習與生活中具備良好的量感,促使他們學會運用數學知識解決生活中的問題,從而實現學生數學學科核心素養的培養目標。