摘要《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》新引入了“量感”核心素養(yǎng),反映了對(duì)學(xué)生測(cè)量相關(guān)能力的重視,強(qiáng)調(diào)了量感在理解世界中的重要性。文章通過(guò)具體的案例分析,指出小學(xué)數(shù)學(xué)教師可以通過(guò)引領(lǐng)學(xué)生親歷度量實(shí)踐活動(dòng),數(shù)學(xué)思考量感,通過(guò)估測(cè)活動(dòng)增強(qiáng)量感的能力。這些策略促使學(xué)生通過(guò)體驗(yàn)、思考和應(yīng)用,逐步深化對(duì)量感的理解,進(jìn)而提升解決問(wèn)題的能力。
關(guān)鍵詞小學(xué)數(shù)學(xué);量感;教學(xué)策略
中圖分類號(hào)G6235
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A
文章編號(hào)20955995(2024)02003903
《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》在上一版課標(biāo)提出十個(gè)核心概念的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步調(diào)整了小學(xué)階段數(shù)學(xué)核心素養(yǎng),新增了“量感”這一關(guān)鍵素養(yǎng)。量感主要是指對(duì)事物的可測(cè)量屬性及大小關(guān)系的直觀感知。它包括了對(duì)度量的意義的了解,理解統(tǒng)一度量單位的必要性,能夠在真實(shí)情境中選擇合適的度量單位進(jìn)行度量,能夠在同一度量方法下進(jìn)行不同單位的換算,初步感知度量工具和方法引起的誤差,并能合理得到或估計(jì)度量的結(jié)果。建立量感有助于養(yǎng)成用定量的方法認(rèn)識(shí)和解決問(wèn)題的習(xí)慣,是形成抽象能力和應(yīng)用意識(shí)的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)。新
課標(biāo)之所以增加量感,一是因?yàn)槲覈?guó)小學(xué)數(shù)學(xué)有四個(gè)領(lǐng)域,但沒(méi)有設(shè)置以“度量”或“測(cè)量”為領(lǐng)域的內(nèi)容;二是因?yàn)榱颗c生活密不可分,要更好地認(rèn)識(shí)生活世界,需要具備一種度量的“數(shù)學(xué)眼光”。因此,培養(yǎng)量感對(duì)于更好地認(rèn)識(shí)生活世界至關(guān)重要。
量感不是天生的,而是在不斷體驗(yàn)、思考和應(yīng)用的過(guò)程中逐漸培養(yǎng)出來(lái)的。學(xué)生需要在親歷度量中形成量感,在數(shù)學(xué)思考中發(fā)展量感,在估測(cè)活動(dòng)中增強(qiáng)量感。下面將結(jié)合具體課例,探討在小學(xué)數(shù)學(xué)中培養(yǎng)量感的教學(xué)策略。
一、在親歷度量中形成量感
量感的培養(yǎng)始于測(cè)量教學(xué)的起點(diǎn),教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生從不了解測(cè)量工具、不知道測(cè)量單位開(kāi)始,在真實(shí)情境中親身經(jīng)歷度量的過(guò)程。
(一)多元實(shí)踐活動(dòng),深度理解概念本質(zhì)
教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)實(shí)踐活動(dòng)獲得對(duì)測(cè)量對(duì)象屬性的豐富感知,不斷積累經(jīng)驗(yàn),形成對(duì)概念本質(zhì)的深刻理解。
例如,在教學(xué)“面積”時(shí),教師可以設(shè)計(jì)三個(gè)環(huán)環(huán)相扣的實(shí)踐活動(dòng),幫助學(xué)生理解面積的含義。一是“比一比”:讓兩個(gè)學(xué)生進(jìn)行清潔活動(dòng),一個(gè)擦黑板,一個(gè)擦課桌的桌面,他們擦的速度是一樣的,問(wèn)哪位同學(xué)會(huì)先擦完;二是“摸一摸”:當(dāng)有學(xué)生談到桌面小,黑板大時(shí),進(jìn)一步追問(wèn)“黑板比桌面大,具體哪里大”,讓學(xué)生用手比畫(huà),摸一摸,明確這里指的是表面;三是“說(shuō)一說(shuō)”:讓學(xué)生說(shuō)說(shuō)身邊事物的表面,感受到物體表面的大小不同,理解“面積就是物體表面的大小”。通過(guò)這些循序漸進(jìn)的實(shí)踐活動(dòng)中,學(xué)生能夠多感官協(xié)同參與,深刻領(lǐng)悟面積概念,為后續(xù)學(xué)習(xí)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
(二)引發(fā)認(rèn)知沖突,體驗(yàn)單位產(chǎn)生過(guò)程
量源于量(liáng),教師應(yīng)模擬“原始場(chǎng)景”,讓學(xué)生在認(rèn)知沖突中親身經(jīng)歷由直接比較到間接比較,由粗略比較到精確比較,由自創(chuàng)單位到統(tǒng)一單位的過(guò)程,從而形成量感。
例如,在認(rèn)識(shí)“厘米”時(shí),筆者創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境,讓學(xué)生經(jīng)歷了這個(gè)長(zhǎng)度單位的“誕生”過(guò)程。首先,說(shuō)明比較的方法。對(duì)于長(zhǎng)度差距較大的物體,可以直接通過(guò)觀察比較;對(duì)于長(zhǎng)度差距較小的物體,可以并排放在一起比較。其次,請(qǐng)兩位學(xué)生到講臺(tái),讓學(xué)生用“()比()長(zhǎng)”這樣的句子進(jìn)行比較,如“甲比乙長(zhǎng)一個(gè)頭”“甲比乙長(zhǎng)兩拃”等等。然后,讓學(xué)生比較墻面上兩個(gè)裝飾條的長(zhǎng)短,由于長(zhǎng)度接近且無(wú)法并排放在一起,學(xué)生意見(jiàn)不統(tǒng)一,引發(fā)爭(zhēng)論。這時(shí)有學(xué)生提出要實(shí)際測(cè)量一下。既然要測(cè)量,就需要有標(biāo)準(zhǔn),于是進(jìn)入下一個(gè)環(huán)節(jié),討論剛才有學(xué)生說(shuō)到的以“頭”、“拃”等作為標(biāo)準(zhǔn)是否合理,得出結(jié)論:有時(shí)候兩個(gè)物體長(zhǎng)度無(wú)法直接比較,即使能夠直接比較,要想精確表示比較結(jié)果,都需要用到統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),也就是長(zhǎng)度單位,從而引入“厘米”的學(xué)習(xí)。最后,向?qū)W生介紹了古今中外長(zhǎng)度單位的歷史文化演變。整個(gè)教學(xué)過(guò)程層層遞進(jìn),讓學(xué)生了解了長(zhǎng)度單位的產(chǎn)生和發(fā)展,更深刻地理解了度量的本質(zhì)。
(三)尋找度量共性,建立系統(tǒng)知識(shí)結(jié)構(gòu)
度量單位的產(chǎn)生都伴隨著大小比較,可測(cè)量屬性的特點(diǎn)對(duì)度量單位提出了具體要求,而溝通的需要使度量單位具備了統(tǒng)一的必要性,被測(cè)對(duì)象含多少個(gè)度量單位,就是它的量的大小。
例如,在教學(xué)“體積單位”時(shí),教師可以注重體積單位與長(zhǎng)度、面積單位之間的溝通聯(lián)系。在比較兩個(gè)長(zhǎng)方體的體積,引出體積單位時(shí),教師可以強(qiáng)調(diào):“比較兩個(gè)物體的體積需要一個(gè)標(biāo)準(zhǔn),就像度量長(zhǎng)度需要長(zhǎng)度單位,度量面積需要用到面積單位一樣,度量體積也需要體積單位?!?;在討論選用什么圖形作體積單位時(shí),教師可以啟發(fā)學(xué)生:“長(zhǎng)度單位用一條線段表示,面積單位是用一個(gè)正方形表示,那么體積單位用什么圖形表示比較合適呢?”在進(jìn)行體積單位的測(cè)量活動(dòng)時(shí),教師可做總結(jié):“無(wú)論是測(cè)量物體的長(zhǎng)度、面積還是體積,都是數(shù)它們包含多少個(gè)度量單位”。這樣的表述可以幫助學(xué)生找到長(zhǎng)度、面積和體積單位的共性,幫助學(xué)生建立整體、系統(tǒng)的知識(shí)結(jié)構(gòu)。
(四)豐富體驗(yàn)活動(dòng),充分感受度量單位
有些度量單位,如重量單位和時(shí)間單位,非常抽象,對(duì)它們的理解完全基于經(jīng)驗(yàn)。教師應(yīng)開(kāi)展形式多樣、生動(dòng)有趣的體驗(yàn)活動(dòng),幫助學(xué)生形成對(duì)這些單位的表象。 例如,在體驗(yàn)“分”這個(gè)時(shí)間單位時(shí),教師可以進(jìn)行一個(gè)趣味活動(dòng)“1分鐘能做什么事”,讓學(xué)生嘗試在1分鐘內(nèi)做一些事情,比如讀文章、做口算、寫(xiě)字、走幾步等等。在這個(gè)過(guò)程中,學(xué)生能夠感受到1分鐘的時(shí)長(zhǎng),知道1分鐘內(nèi)可以做哪些事情,將1分鐘的時(shí)長(zhǎng)與熟悉的事情聯(lián)系起來(lái),讓1分鐘有了可知可感的直觀模型,從而獲得豐富的表象儲(chǔ)備,更好地建立起有關(guān)1分鐘的量感。
二、在數(shù)學(xué)思考中發(fā)展量感
“數(shù)學(xué)永遠(yuǎn)是用思考來(lái)解決問(wèn)題的”,培養(yǎng)量感也是如此。學(xué)生不僅需要豐富而生動(dòng)的體驗(yàn),還應(yīng)該深度參與思維理性的思考,以增加數(shù)學(xué)思維的深度。
(一)創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境,激發(fā)學(xué)生主動(dòng)探究
教師可結(jié)合小學(xué)生的心理特征和生活實(shí)際,根據(jù)學(xué)習(xí)內(nèi)容創(chuàng)設(shè)有趣的問(wèn)題情境,讓學(xué)生接觸和經(jīng)歷與量感有關(guān)的實(shí)例,通過(guò)深入思考問(wèn)題來(lái)加深對(duì)知識(shí)的理解。
例如,在學(xué)習(xí)“體積”這一概念時(shí),筆者創(chuàng)設(shè)了有趣且有意義的問(wèn)題情境,激發(fā)學(xué)生興趣的同時(shí)并引發(fā)思考。教師首先展示了兩張圖片:一張是牛頓在樹(shù)下看到蘋(píng)果掉下來(lái)的現(xiàn)象,通過(guò)思考發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力;另一張是瓦特看到燒水時(shí)壺蓋被蒸汽頂起的現(xiàn)象,通過(guò)思考發(fā)明了蒸汽機(jī)。接著,教師播放了烏鴉喝水寓言故事的動(dòng)畫(huà),烏鴉將小石子一顆一顆扔進(jìn)瓶子里,水面逐漸升高。教師鼓勵(lì)學(xué)生像科學(xué)家一樣去探索,從動(dòng)畫(huà)中觀察到了什么現(xiàn)象,有什么思考。通過(guò)這個(gè)問(wèn)題的探索過(guò)程,學(xué)生更加形象、具體地理解了體積的概念,自然地培養(yǎng)了對(duì)“空間”的量感。
(二)借助推理想象,感受衍生度量單位
在學(xué)習(xí)測(cè)量的過(guò)程中,并不是所有的量都可以直接感受,這時(shí)培養(yǎng)量感需要依靠推理和想象活動(dòng)。
例如,在認(rèn)識(shí)“公頃”這個(gè)較大的面積單位時(shí),筆者設(shè)計(jì)了幾個(gè)活動(dòng)來(lái)幫助學(xué)生感受。一是回顧已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)的面積單位,并梳理它們間的進(jìn)率關(guān)系;二是創(chuàng)造新的面積單位,用過(guò)去學(xué)習(xí)的這些面積單位去量學(xué)校的面積,發(fā)現(xiàn)它們都太小,于是引入一個(gè)邊長(zhǎng)100米的正方形作為新的面積單位,稱之為“公頃”;三是通過(guò)計(jì)算推理出公頃和平方米的進(jìn)率關(guān)系;四是借助黑板上貼的平方米和平方厘米的關(guān)系,類比平方米和公頃的關(guān)系,想象1公頃有多大;五是借助信息技術(shù)手段,借助地圖的測(cè)距功能,在學(xué)生熟悉的位置圈出1公頃大小的土地,讓學(xué)生進(jìn)一步感受1公頃的大小。通過(guò)這些活動(dòng),學(xué)生在已有的面積單位基礎(chǔ)上,借助推理和想象等思維活動(dòng),逐漸清晰地感受到1公頃的量。
(三)強(qiáng)調(diào)對(duì)比思辨,激發(fā)學(xué)生理性思考
教師可以適時(shí)創(chuàng)設(shè)對(duì)比和辨析活動(dòng),引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)思辨進(jìn)行回顧反思、總結(jié)提升,加深對(duì)度量單位之間聯(lián)系的理解,深刻感受度量的價(jià)值和意義。
例如,在教學(xué)“分與秒”時(shí),筆者針對(duì)分與秒的進(jìn)率,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深入思考。為什么生活中常見(jiàn)單位的進(jìn)率往往都是10、100、1000,而規(guī)定1分是60秒呢?通過(guò)討論和交流,學(xué)生了解到60可以方便地分成2、3、4、5、6份,古人在進(jìn)行天文觀測(cè)時(shí)經(jīng)常需要進(jìn)行等分,而60恰好滿足這個(gè)特點(diǎn),如果換成進(jìn)率是100,那么三等分和六等分就無(wú)法實(shí)現(xiàn)了。學(xué)生通過(guò)比較和辨析,不僅深刻體會(huì)到選擇60作為分鐘和秒鐘之間進(jìn)率的合理性,還感受到測(cè)量中所蘊(yùn)含的人類智慧。
(四)布置特色作業(yè),鼓勵(lì)學(xué)生個(gè)性表達(dá)
作為對(duì)課堂教學(xué)的補(bǔ)充,教師可增加開(kāi)放化、體驗(yàn)式的特色作業(yè),讓量感體驗(yàn)由課堂延伸至課外。
例如,在學(xué)習(xí)了“升”這個(gè)容積單位后,筆者布置了“我眼中的1升”這個(gè)實(shí)踐作業(yè),要求學(xué)生用自己的方式表述對(duì)1升的理解。有的學(xué)生觀察了水龍頭滴水的速度,發(fā)現(xiàn)每秒滴1滴水,1分鐘滴的水大約是25毫升,也就是400分鐘滴的水大約就是1升。他們將這個(gè)過(guò)程制作成數(shù)學(xué)小報(bào),并以此宣傳節(jié)約用水的環(huán)保理念。另一些學(xué)生則拍了短視頻,展示家中茶杯的容積大約是200毫升,將5杯水合在一起就是1升。通過(guò)完成這個(gè)作業(yè),學(xué)生用不同的方式來(lái)描述1升,豐富了對(duì)1升的直觀感知。在全班交流時(shí),這些作業(yè)促進(jìn)了班級(jí)群體量感的發(fā)展。
三、在估測(cè)活動(dòng)中增強(qiáng)量感
量感更多體現(xiàn)在脫離測(cè)量工具的環(huán)境下,仍能對(duì)量的大小有較準(zhǔn)確地感知,增強(qiáng)量感需要進(jìn)行估測(cè)活動(dòng)。
(一)積累生活經(jīng)驗(yàn),奠定估測(cè)良好基礎(chǔ)
作為對(duì)標(biāo)準(zhǔn)度量單位的補(bǔ)充,教師要引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)和生活中記住一些常見(jiàn)的量,為進(jìn)一步認(rèn)識(shí)和估測(cè)陌生對(duì)象提供參照。
例如,學(xué)習(xí)“克和千克”這一內(nèi)容時(shí),筆者向?qū)W生介紹了賣(mài)糖果的售貨員張秉貴的“一抓準(zhǔn)”絕活,讓學(xué)生扮演小售貨員,將全班學(xué)生分成若干學(xué)習(xí)小組,每個(gè)小組前面放一臺(tái)電子秤,還有糖果、瓜子、果凍等常見(jiàn)的小零食。小組同學(xué)合作進(jìn)行實(shí)驗(yàn),一人扮演顧客報(bào)出要買(mǎi)的數(shù)量,另一人扮演售貨員去抓,然后放到電子秤上稱一稱,看看與實(shí)際重量相差多少。完成后,小組成員交換角色再繼續(xù)實(shí)驗(yàn)。在學(xué)生的實(shí)驗(yàn)中,在他們先估后驗(yàn)的活動(dòng)中。他們通過(guò)先估測(cè)后驗(yàn)證的活動(dòng),將生活中常見(jiàn)物品的重量經(jīng)驗(yàn)存儲(chǔ)在記憶中,這些生活常識(shí)的積累有助于學(xué)生更快地判斷其他物品的重量,從而增強(qiáng)量感。
(二)學(xué)會(huì)參照對(duì)比,提升學(xué)生估測(cè)能力
教師要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)在自己的“資源庫(kù)”中尋找合適的對(duì)象,通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)單位與非標(biāo)準(zhǔn)參照物的對(duì)比,提升估測(cè)能力。
例如,在解決“測(cè)量”這一單元的練習(xí)時(shí),筆者讓學(xué)生通過(guò)與參照物的對(duì)比來(lái)填寫(xiě)合適的單位:一根黃瓜長(zhǎng)20();小麗立定跳遠(yuǎn)跳了15()。教師鼓勵(lì)學(xué)生以鉛筆、手掌、身高等自己熟悉的物體為參照物,通過(guò)對(duì)比分析其他物體的長(zhǎng)度。例如,黃瓜的長(zhǎng)度與鉛筆的長(zhǎng)度差不多,一支鉛筆長(zhǎng)十幾厘米,所以黃瓜的長(zhǎng)度應(yīng)該是20厘米;立定跳遠(yuǎn)的長(zhǎng)度和身高差不多,應(yīng)該是跳了15分米。在這個(gè)完成練習(xí)的過(guò)程中,通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生尋找參照物,學(xué)生可以從已有經(jīng)驗(yàn)出發(fā),合理探究如何準(zhǔn)確確定物體的長(zhǎng)度單位。
(三)進(jìn)行轉(zhuǎn)換拓展,不斷豐富估測(cè)策略
教師可引導(dǎo)學(xué)生將抽象的且不易感知的量轉(zhuǎn)化為直觀的且容易感知的量,學(xué)會(huì)用對(duì)立統(tǒng)一的觀點(diǎn)認(rèn)識(shí)不同的量。例如,在認(rèn)識(shí)“噸”這個(gè)重量單位時(shí),筆者將重量感與空間感聯(lián)系起來(lái),進(jìn)行了轉(zhuǎn)換。由于“噸”這個(gè)單位太大,沒(méi)有人能夠親身體驗(yàn)1噸有多重。教師利用信息技術(shù),展示了1噸棉花、1噸水、1噸鐵塊、1噸大米堆放的圖片,將不同材料的1噸轉(zhuǎn)化為對(duì)空間的感受,讓學(xué)生對(duì)1噸有更立體、多元的認(rèn)識(shí)。這樣的設(shè)計(jì)將無(wú)法表達(dá)的抽象體驗(yàn)轉(zhuǎn)化為可以對(duì)比和描述的直觀感受,幫助學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識(shí)噸的概念。
(四)解決實(shí)際問(wèn)題,體現(xiàn)估測(cè)方法優(yōu)勢(shì)
在解決某些測(cè)量問(wèn)題的過(guò)程中,結(jié)果的誤差在一定范圍內(nèi)是可以接受的。教師可以引導(dǎo)學(xué)生選擇合適的估測(cè)方法,合理處理誤差,從而更容易得到結(jié)果,找到規(guī)律。
例如,在教學(xué)“圓的面積”這一內(nèi)容時(shí),筆者在確定研究方向時(shí),讓學(xué)生討論如何研究圓的面積。有學(xué)生提到可以借鑒以往研究面積的經(jīng)驗(yàn),用數(shù)方格的方法研究圓的面積。教師出示一個(gè)邊長(zhǎng)1分米的圓,用邊長(zhǎng)1分米的正方形鋪設(shè),結(jié)果發(fā)現(xiàn)圓是一個(gè)曲線圖形,無(wú)法用正方形完全鋪滿,無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)量其面積。教師隨即引導(dǎo)學(xué)生:“能否估測(cè)一下它的面積呢?”學(xué)生通過(guò)比較和推測(cè),認(rèn)為每個(gè)格子中的圓占了一半多,4個(gè)格子拼在一起,大約是3個(gè)格子,所以這個(gè)圓的面積大約是3平方分米。雖然這不是準(zhǔn)確的結(jié)果,但它為學(xué)生猜測(cè)圓的面積和什么有關(guān),確定研究方法提供了支持。
(危雄,華中師范大學(xué)附屬小學(xué),武漢 430070)
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責(zé)任編輯:劉源
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