【摘 要】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。量感是在學(xué)生“感量”的基礎(chǔ)上發(fā)展的,同時(shí)注重學(xué)生對(duì)于“累計(jì)量”和“長(zhǎng)度量”的感悟。學(xué)生通過“描—量—辨”的活動(dòng)過程,讓原來看不見、摸不著的思維“可視化”,感受度量長(zhǎng)度的本質(zhì)。
【關(guān)鍵詞】量感 度量周長(zhǎng) 可視化
量感是小學(xué)數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)主要表現(xiàn)之一。《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》指出: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,是通過視覺、觸覺等多種感官對(duì)物體的大小、多少、輕重、厚薄等的感性認(rèn)識(shí)。量感的形成可以通過直觀感知、測(cè)度體驗(yàn)、測(cè)算提升等幾個(gè)層次的活動(dòng)來實(shí)現(xiàn)。在新課標(biāo)背景下思考如何在課堂教學(xué)中培育學(xué)生的量感,筆者將以人教版三上“周長(zhǎng)”一課為例,圍繞核心問題“如何從長(zhǎng)度單位引向周長(zhǎng)的認(rèn)識(shí)?‘周長(zhǎng)’本質(zhì)是什么?”展開思考。
一、描畫中感知“量”,初建感量意義
感量操作是學(xué)生建立量感的基石。對(duì)“單位量”的感受體驗(yàn)及對(duì)“累計(jì)量”的感受體驗(yàn)是感量的兩種形式。其中,“單位量”重在引導(dǎo)學(xué)生建立標(biāo)準(zhǔn),“累計(jì)量”旨在讓學(xué)生對(duì)于大小、多少、快慢等從模糊定性到精準(zhǔn)定量的提升。“周長(zhǎng)”這一課承載著培養(yǎng)學(xué)生量感,以及對(duì)“累計(jì)量”精準(zhǔn)定量的感悟的目的。教學(xué)“周長(zhǎng)”時(shí),筆者基于學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn),選擇他們最為熟悉的“400米賽跑”作為情境導(dǎo)入,在課件中動(dòng)態(tài)演示學(xué)生跑400米的過程。學(xué)生充分調(diào)動(dòng)自身的視覺、聽覺等多種感官,在觀—思—悟的過程中準(zhǔn)確判斷出“從起點(diǎn)出發(fā)繞著操場(chǎng)的邊線一圈回到起點(diǎn)就是操場(chǎng)的一周”;起點(diǎn)可以是邊線上的任意一點(diǎn),只要能繞著邊線一圈“回到這一個(gè)起點(diǎn)”就是這個(gè)操場(chǎng)的一周,明確“一周”的概念。在實(shí)景操作的基礎(chǔ)上,筆者還設(shè)計(jì)“動(dòng)手描一描”活動(dòng),引導(dǎo)學(xué)生在圖形上找“一周”,經(jīng)歷具象到抽象的過程。從而,學(xué)生有效建立“單位量”的表象,也為建構(gòu)“累加量”埋下伏筆。
二、測(cè)量中累加“量”,增強(qiáng)量感素養(yǎng)
周長(zhǎng)的本質(zhì)是長(zhǎng)度單位的累加。度量是數(shù)學(xué)的本質(zhì),是認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué),進(jìn)而認(rèn)識(shí)現(xiàn)實(shí)世界的工具。度量的本質(zhì)在于對(duì)事物的某些指標(biāo)進(jìn)行量化,以及對(duì)量化順序的感知。筆者在教學(xué)“周長(zhǎng)”時(shí)著重從以下三個(gè)方面入手,增強(qiáng)學(xué)生量感素養(yǎng)。
(一)實(shí)踐操作,體驗(yàn)量感
親歷度量過程,直觀體驗(yàn)事物的可測(cè)量屬性及大小是培養(yǎng)學(xué)生量感的必要環(huán)節(jié)。教師應(yīng)注重引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷量感的觀察、體驗(yàn)和頓悟過程,提供可視的探究活動(dòng)。通過引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用實(shí)驗(yàn)、推理、比較、聯(lián)想等方法,促使學(xué)生構(gòu)建量感,逐步校準(zhǔn)對(duì)量的感知,讓量感學(xué)習(xí)真實(shí)可見。三年級(jí)的學(xué)生已經(jīng)有了度量的經(jīng)驗(yàn),在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)“動(dòng)手量一量”的活動(dòng),給每個(gè)小組提供了豐富的材料(如三角形、長(zhǎng)方形、圓形學(xué)具),引導(dǎo)小組合作探究。學(xué)生通過動(dòng)手測(cè)量直邊圖形,感知其周長(zhǎng)是“線累加”的過程。在經(jīng)歷操作測(cè)量曲邊圖形的過程中,學(xué)生借助身體尺、細(xì)繩等工具感悟“化曲為直”的思想。由此,在操作中培養(yǎng)了估算意識(shí),發(fā)展了量感。
(二)聯(lián)系生活,強(qiáng)化量感
1. 找準(zhǔn)“累計(jì)量”。
周長(zhǎng)是單位長(zhǎng)度的累加,單位長(zhǎng)度累加離不開“累計(jì)量”。為了強(qiáng)化學(xué)生對(duì)周長(zhǎng)這一概念的認(rèn)知,筆者給出一個(gè)五角星圖形(如圖1),并提問:“五角星的一周在哪里?”作為感知素材,學(xué)生必須先突破五角星中“線”的本質(zhì),找出正確的“累計(jì)量”。因此,“五角星的一周在哪里”是學(xué)生要先明確的。引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)想圖形“一周”的概念,對(duì)比發(fā)現(xiàn)五角星有內(nèi)部線段與環(huán)繞圖形外圍的邊線兩種,明確內(nèi)部線段是多余條件,也就是說五角星周長(zhǎng)的正確“累計(jì)量”為外圍的邊線進(jìn)行累加的。通過辨析,學(xué)生進(jìn)一步明晰核心概念“周長(zhǎng)即是外圍邊線的長(zhǎng)度之和”。
2. 找準(zhǔn)“長(zhǎng)度量”。
線與面二者同時(shí)存在于封閉圖形中,面對(duì)于視覺效果而言是更清晰的感知,而線是一條或彎彎繞繞、或筆直的不易直接感知的存在。所以筆者為辨析面與線的異同設(shè)計(jì)了“創(chuàng)圖形”的活動(dòng):筆者為每個(gè)小組準(zhǔn)備一根同樣長(zhǎng)的黑線,讓學(xué)生運(yùn)用這根黑線隨意創(chuàng)造一個(gè)有周長(zhǎng)的圖形。選取如圖2的兩個(gè)作品,提問:你覺得哪個(gè)圖形的周長(zhǎng)更長(zhǎng)?請(qǐng)說明理由。
視覺上的直觀感知給了學(xué)生錯(cuò)誤的認(rèn)知:面積大周長(zhǎng)就長(zhǎng),面積小周長(zhǎng)就短,致使學(xué)生忽略了周長(zhǎng)的本質(zhì),即邊線的長(zhǎng)短。這些不同的圖形都是用同樣長(zhǎng)的一條線圍成的,所以它們的周長(zhǎng)相等。鞏固周長(zhǎng)概念的內(nèi)涵,發(fā)展概念的外延。促使學(xué)生領(lǐng)悟面的大小對(duì)周長(zhǎng)的長(zhǎng)短是沒有影響的,學(xué)生在判斷之前應(yīng)先明確度量的對(duì)象。這一環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)目的是引導(dǎo)學(xué)生從概念本義上理解“長(zhǎng)度”量的特征,能深刻理解周長(zhǎng)的本質(zhì),學(xué)生的量感再次得到發(fā)展。
三、對(duì)比中辨析“量”,深化量感刻畫
對(duì)比與辨析有利于知識(shí)本質(zhì)的內(nèi)化。當(dāng)學(xué)生對(duì)比兩個(gè)圖形周長(zhǎng)的長(zhǎng)短時(shí),通常采用兩種思辨方法“合”與“分”。先測(cè)量再累加后進(jìn)行比較,即“合”的過程;通過觀察—猜測(cè)—推理后進(jìn)行平移、比較,即“分”的過程。在對(duì)周長(zhǎng)進(jìn)行對(duì)比與辨析的過程中不僅培養(yǎng)了學(xué)生的觀察能力,還發(fā)展了學(xué)生的推理意識(shí)。筆者創(chuàng)設(shè)了對(duì)比活動(dòng):在方格紙中你能比一比下列兩個(gè)圖形的周長(zhǎng)嗎?(如圖3)
學(xué)生經(jīng)過探究,出現(xiàn)兩種思路:(1)“合”,即先量出圖形的一周中各條線段的長(zhǎng)度,再把它們加起來;(2)“分”,即通過平移將兩個(gè)不同的圖形改變至有更多相同屬性的圖形后再比較。
出示圖4并追問:現(xiàn)在這個(gè)圖形的周長(zhǎng)與圖3中的圖形相等嗎?在視覺上給學(xué)生制造一個(gè)更大的沖擊,刺激學(xué)生思考。學(xué)生在這一環(huán)節(jié)中經(jīng)歷圖形變式導(dǎo)致認(rèn)知矛盾的產(chǎn)生,再到方法滲透改變圖形,從而達(dá)到認(rèn)知矛盾化解,最終得出對(duì)比結(jié)果。學(xué)生在這一感性對(duì)比的過程中獲得了理性的認(rèn)知,量感得到了進(jìn)一步滲透。
學(xué)生有了“分”的思維概念后,筆者出示“凹”“凸”這兩個(gè)大字的圖片,引導(dǎo)學(xué)生對(duì)它們進(jìn)行對(duì)比。先猜測(cè):平移后可以得到兩個(gè)一樣的長(zhǎng)方形。動(dòng)手平移后發(fā)現(xiàn):“凹”的周長(zhǎng)比“凸”的周長(zhǎng)更長(zhǎng)。平移后“凸”字正好能變成一個(gè)長(zhǎng)方形,而“凹”字平移后,除了一樣大的長(zhǎng)方形還多了兩條邊。通過變式對(duì)比,對(duì)相近圖形進(jìn)行辨析,凸顯知識(shí)的內(nèi)在本質(zhì),引導(dǎo)學(xué)生學(xué)以致用,同時(shí)通過猜想、觀察、實(shí)踐等方式得出結(jié)論,培養(yǎng)了學(xué)生的推理能力,深化對(duì)量感的體悟。
(作者單位:福建省廈門市濱北小學(xué))
[1]娜仁格日樂,史寧中.度量單位的本質(zhì)及小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)[J].數(shù)學(xué)教育學(xué)報(bào),2018,27(06):13-16.
[2]梁培斌.小學(xué)數(shù)學(xué)量感可視化教學(xué)探索[J].教學(xué)與管理,2019(29):40-42.
本文系廈門市思明區(qū)教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃2022年度課題“指向?qū)W科核心素養(yǎng)的小學(xué)第一學(xué)段數(shù)學(xué)表現(xiàn)性評(píng)價(jià)實(shí)踐研究”(課題批準(zhǔn)號(hào):Z2022X480)的階段性研究成果。