时间:2024-05-08
余 虹
在小学数学教学中,“数感”与“量感”是有所区别,但又联系紧密的两个概念。当前关于“数感”,国内很多专家、学者展开了相关探讨,也从不同层面提出了有关解读,但客观来讲,目前有关“量感”的研究较少。量感作为当前数学核心素养的要素之一,加强学生量感的培养,不仅能够有效增强学生的估测能力,帮助学生正确区分数和量的概念,更利于学生符号意识、几何直观和空间观念等其他数学核心素养的发展。所以,为了良好提升学生的数学能力,助力其更好发展,需要开展更多有关“量感”培养的研究,对当前影响小学生“量感”生成的因素进行具体分析,并据此探索有效的生成策略。
现如今,学术界关于数学量感的定义,大致可分为两点:其一,量感是对大小、多少的一种感觉,能够通过实践活动经验积累这种感觉;其二,量感是学生在实际情境内自觉、主动理解与运用“量”的意识、态度。它属于一种对量的直接反映,对量的敏感性,以及对量的直觉,是在不借助测量工具的情况下,合理推断某个量的大小。又或是推断采用某个单位表示的量,符合某个实际物体大小的一种感觉。综合上述关于量感的定义,我们能够得出量感属于对物体各种量的一种感性认识,譬如轻重、长短、快慢和大小等,需要在实践活动中良好生成和持续提升量感。
量感并非一蹴而就的,其属于人们亲身体验和观察的过程,需要经过长时间的培养或实践得来。从某种意义上讲,量感是感官对事物表层性和片面性的认识,是由人的感性认知决定的,伴随不断积累实践经验,此种表层、片面的认识,将会不断接近事物的本质,成为人们推断事物本质的有效依据。帮助学生生成量感,是当前小学数学教学的一项重要内容,而小学作为学生认知世界、学习知识的基础阶段,在此阶段的学生对量的认识普遍是不稳定、片面的,通过教师的不断介入和引导,学生积累更多经验后,则能够更客观地认知量,确保自身认知与实际事物相符合。譬如,刚开始的时候学生对1米的量感无明确概念,只能通过想象去定义,但如果结合长度为1米的物体,让学生利用双手去进行比量物体外形,则能够在脑海中持续积累感知,进而对物体形成相对准确的量感。建立量感,离不开亲身实践和观察的一个过程,建立概念也离不开一定经验积累,目前小学生正处在形象思维阶段,要建立量感就需要直接经历和体验,如果学生不进行亲手操作,不经过实践,就难以实现量感的建立,或是建立的量感不够准确。大量教学实践证明,具有活动经验的学生,通常能够更快生成量感。譬如,在1千克的量感建立过程中,笔者发现部分学生能够借助双手掂量的方法,从众多物品中选出重量为1千克的物品,但一些学生却不会这种方法。之所以如此,是因为部分学生具有相关的生活经验,时常会帮助父母做家务,或是与家人去超市购物,在此过程中他们形成了这种经验。所以,教师要想有效促进学生量感的生成,就应该清晰认识到量感的特点,提供给学生更多实践操作的机会与平台,加强其量感训练。
根据笔者日常的教学观察及总结,发现当前影响学生量感生成的因素,主要有如下几点。
新课改强调要尊重学生的课堂主体地位,然而部分教师为了保证教学进度,往往忽视了学生的主体地位,很多时候学生在课堂上只是被动接受知识,这无疑会给学生能力发展形成限制。同时,一些教师更关注理论知识的讲解,对学生的实际运用能力不够关注。如此一来,则导致学生在学习中缺乏思考,既限制了学生思维能力的发展,也难以取得理想的教学效果。
量感属于较为抽象的一种概念,尤其是平方千米、亿吨等大的量感单位,学生缺乏相应的生活经验,进而会出现理解困难的情况。同时,一些面积、重量等需要学生动手测量的量,教师并未提供相应实践、操作的机会,也会让学生对量感的认识局限于理论层面,学生依旧无法正确理解具体事物的量,由于对量缺乏准确认知,学生则难以良好处理教材中与生活中遇到的相关问题,进而将给学生的学习积极性、学习信心产生不良影响。
虽然在现实生活中量无处不在,但如果学生对量的认知缺少持续体验,则可能会直接无视掉生活中常见的量。所以,需要教师有意识、有计划地引导学生观察量,以使学生能够持续性感受和思考生活中的量,通过持续、细致的观察,弄清这些量之间的关系,譬如量的换算、量的计算、量的大小等。然而客观来讲,部分教师在开展教学工作时,未采用有效方式引导学生对生活中的量进行观察,或是忽视引导学生观察,从而致使部分学生不了解某些常见的量,不利于学生掌握和应用量的概念。
要想良好助力学生数学量感的生成,教师应立足现实生活,重视身边素材的充分利用,将现实生活与量感概念密切相连,为学生接触与经历量感创造更多的情境。通过营造生动、趣味、真实的情境,调动学生的学习积极性,降低学生的感知难度。
1. 创设问题情境,激发学生量感学习兴趣
“良好的开端,是成功的一半。”这句话提示教师在正式开始课堂教学之前,应结合课堂教学内容创设相关问题情境,借助问题让学生对后续学习内容感到好奇,进而保证能够有序推进后续教学环节。例如,在“体积和容积”的教学过程中,笔者先提出了这样一个问题:“同学们现实中应该见过各个品种的鸟,但你们知道哪种鸟是世界上最聪明的吗?”留给学生短时间的思考和讨论后,笔者为学生介绍了世界上最聪明的鸟——“乌鸦”,告诉学生乌鸦的智力和家犬大致相同,并随之融入学生所熟知的“乌鸦喝水”故事。故事中乌鸦为了喝到水,在瓶子内不断放入石头,石头沉入瓶底,就将水挤了上来。之所以水会被挤出,是因为石头能够占据一定的空间,将瓶子内的空间占据了。通过问题情境的创设,使学生探究新知的欲望得以激发,进而开始期待后续的学习。
2. 创设生活情境,促进学生对量的感知
著名教育家陶行知提出“生活即教育”,正因为小学生生活经验较少,我们更需要用好其现有的宝贵经验,进行生活化情境的创设。通过创设生活化的学习情境,有助于发展学生的创造性思维,激发学生动脑思考,并帮助学生更有效地感知量。例如,在教学“认识吨”的时候,虽然在实际生活中吨并不少见,但与小学生的认知相距甚远,因此,为了帮助学生更好感知,应进行生活情境的创设,譬如,借助多媒体展示大象、鲸鱼及河马等体重较大的动物图片,引导学生对它们的体重进行估测;又或是估测同学和教师的体重,突出和千克的区别,由此引发认知冲突:对大宗物品或较重物品的重量估量,若用千克作为单位,则会因为数量庞大,导致记录复杂,容易出错,所以应该引入“吨”让计算变得简单。基于学生现有知识经验创设情境,通过教师图片展示或学生举例验证等方式,帮助学生初步建立“1吨”的概念,从而给学生量的感知形成有效促进。
3. 创设运用情境,挖掘学生量感学习潜能
形成与提升量感,需要学生不断经历一个个量感学习过程,并非一蹴而就的。学生在此过程中,运用已形成的量感分析处理现实问题,能够使学生的量感更为具体、更为深刻,既能够调动学生学习量感内容的主动性、积极性,也利于学生量感学习潜能的挖掘。
例如,在“千克的认识”学习过程中,笔者为了帮助学生直观认识1千克质量,将学生分成若干小组,每组分发了黄豆、苹果、大米等食物,以及若干塑料袋与1千克食盐,让学生通过小组讨论、合作的方式,在不借助秤的前提下,将1千克物品估量出来。事实证明学生具有无限的潜能,得出了如下估量方法:首先在一个塑料袋内装入一些物品,用右手提着,接着将1千克的食盐装入另一个塑料袋,用左手提着,以得知质量的食盐为参照物,当觉得右手重量不足时就继续加入物品,通过反复的增减、比较和掂量,最终许多学生都估出了质量接近1千克的物品。在这一情境内,学生通过对1千克物品的估量,经历了1千克的量感体验过程,既建立了正确的1千克量感,又体现了学生创造性解决问题的无穷智慧。
前文提到量感的生成,离不开亲身实践和观察的过程。因此,教师在组织课堂教学时,应提供给学生丰富的探究活动,帮助其经历量感的观察、体验与顿悟过程,丰富学生量感学习体验,从而完成精准量感的建立。
1. 调动多种感官,形成度量意识
行动是以意识为前提的,而要想培养及发展学生量感,则要注重培养其度量意识。教师应帮助学生认识到现实生活中量感的广泛应用,懂得某些时候必须要借助度量的手段将问题良好解决,实现学生度量意识的良好培养。对此,应充分调动学生的感知觉、触觉和视觉,通过实际操作感知度量对象,深刻理解量感。具体而言,教师可采用比一比、找一找、算一算、数一数、摆一摆等活动,带领学生感悟量,完成清晰表象的建立,增强其度量意识。例如,在教学“面积”时,教师可设计“认识1平方厘米”的探究活动,提前备好面积不同的几个平面图,先要求学生从平面图内找出1平方厘米的图形,然后采用尺子对其边长量一量,接着说一说现实生活中面积大约1平方厘米的有哪些,最后鼓励学生动手将1平方厘米画出。通过找、量、说、画,从不同维度帮助学生感知1平方厘米,促进学生度量意识的形成。又或是开展“教室有多长”的主题活动,在课前组织学生有序地把桌椅摆放在教室外侧,先让学生通过视觉对教室的整体空间进行感知,随后让学生手拉手围绕教室墙壁站成一圈,把教室的长度转为学生手拉手的长度,帮助学生在脑海中完成清晰表象的建立,激发学生度量意识。
2. 引导猜测、推理,掌握度量策略
量感的生成及发展,既需要良好培养学生的度量意识,也有赖于完善的度量策略,进而能够将经验提升为理性思辨。而通过在实际教学中培养学生的量感推理能力,则有助于学生度量策略的形成及发展。唯有带领学生经历猜测、动手验证与及时修正的过程,才能够有效提高学生的数学思维能力。并且,帮助学生在掌握量感相关知识的同时,形成数学推理与分析能力,才可实现量感的全面发展,能够运用综合能力将问题成功解决。
譬如,在教学“三角形的面积”过程中,教师可先引导学生回顾旧知,想一想、说一说平行四边形的面积公式,以及怎样将平行四边形面积公式推导出来,随后将本节课的重点问题引出——“怎样得出三角形的面积?能否利用以往经验顺利完成?”最后指导学生采用数方格的方式进行猜想与推理过程的验证。通过采用建构转化学生学习经验的策略,促使学生量感的良好发展。又比如,在教学“正方形面积”时,教师可先组织学生对正方形的周长学习过程及推导过程进行复习,随后提供给学生充足的观察、操作的时间,展开猜测推理,最后发给学生一些小方格展开组合验证,通过经历猜测、推理、验证的过程,帮助学生由感性跨越到理性,进而形成量感由知识到素养的闭环。
3. 由一到几类比,丰富量感体验
生成量感是一个长期、持续的过程,既需要带领学生进行观察、实践等感官操作,也需要想象、类比等抽象思维,进而在抽象与体验过程中逐渐形成鲜明的表象,加深学生对量感的理解,丰富学生的量感体验。在培养学生量感的过程中,类比与表象发挥着不可或缺的作用。借助表象,能够让学生对具体事物形成立体、空间的宏观感知;通过类比,则能够从数量的视角给事物提供直观的一个对比或参照,进而使学生感悟更为准确、体验更为真实。例如,要求学生对“学校5层教学楼的高度”进行估测时,很多学生在粗略想象后便直接给出数字,而往往数字结果与现实有着极大偏差。倘若在学生进行估测时,可以引入类比方法,由一到几展开思考,先将一层高度估测出来,再完成后续总高度的推测,如此提出的数字则能够更为准确,进而使学生的量感体验与思维品质得以丰富。在核心素养视域下,教师应帮助学生拥有高效、完整、真实的学习体验。通过从一到几或是从几到一的提炼,则能够搭建起具象和抽象之间的桥梁,把量感的生成和数感的形成进行“嫁接”,进而带给学生更为直观的量感体验。
在新课改浪潮下,教师要想有效推进教学改革,培养学生核心素养,就需注重自身专业能力的动态、创新发展。因此,为了良好促进小学生数学量感的生成,需要通过内外联动,提高数学教师的量感教学素养。“内”需要教师注重自我提升,积累更多量感教学知识、理论;“外”则是学校加强要求,并提供更多教师之间良好交流的机会,助力数学教师量感教学能力的提升。
1. 自我提升,积累更多量感专业知识
结合数学教师专业素质的发展,以及数学课程标准的要求与概念,得出小学数学教师专业知识需包含数学教学知识、教育教学知识和数学本体性知识等内容。当前许多教师之所以量感教学设计不到位,很大程度就是因为相关知识储备不足所致。所以,教师应重视自我提升,通过自身主动学习与探索,实现自身教育科学素养与数学专业素质的提升,优化小学数学量感教学策略,进而更顺利实现小学生量感培养目标。“自我提升”从字面意思来理解,便是需要数学教师持以主动、积极的态度,加强专业知识的广泛学习。具体而言,可从如下几点着手:一是,小学数学教师针对数学学科的本体性知识,要持以积极的态度展开主动学习。此处所指的知识,包含了高等教育阶段、初等教育阶段的全部知识。同时,还要对相关阶段的数学学科知识烂熟于心,尤其是有关量感教学的知识。二是,小学数学教师应对量感教育教学知识进行广泛学习。譬如,多阅读教育哲学、教育原理、教育学等相关书籍,或是扩宽自身视野,不局限于教育领域书籍的阅读,还可多看一些自然科学、文学名著和心理学等方面书籍。三是,正确认知数学课程标准理念,重视数学教学相关知识的持续学习。譬如,学校小学数学组进行类似“量感学习会”的活动,展开集中的教学反思交流与量感专项阅读。深入探索、研究量感教学问题通常离不开具体真实的问题情境,教学反思与专项阅读既能够帮助教师获得更为专业的知识,也有助于教师内化专业知识。另外,持续阅读能使教师进行更多反思,在此过程中教师主体的教学经验将得到理性升华,由此完成实践性知识的建构,从而实现专业知识的不断积累。需要认清的是,任何技巧或能力的形成都难以在短时间内实现。就数学教师的量感专业发展而言,需要长期在量感教学活动中不断反思、总结自身的教学活动,进而在持续改进教学设计的同时,完成个人学识、文化修养和人生阅历的积累。
2. 以外诱内,提高教师量感教学能力
为了使小学数学教师拥有更强的量感教学能力,可尝试以外诱内的方法。所谓以外诱内,即合理借助外部因素来增强数学教师量感教学能力,并由此激发教师自我提升、自主学习的意识。具体可从如下两点着手:其一,学校应提供更多教师互相交流接触的机会与平台,并予以教师充分的空间、时间展开量感教学实践,对此学校可定期举办量感教学研讨会,要求教师积极参与。同时,邀请校外优秀小学数学教师来校展开量感方面的座谈、讲座,为其他教师答疑解惑,树立起学校的榜样,让更多教师开始关注自身专业能力的提升。其二,学校应对各教师的量感教学成果进行定期评价,将教师的评优评先、绩效待遇、职称评定等与量感教学成果评价相挂钩,通过提高要求、加强考核,端正教师工作态度,肯定教师教学成果。为了保证评价的合理性、科学性,评价者需要参照一定价值标准,经过课堂的细致观察与分析之后,准确判断上课教师的教学技能、教学设计进行的价值与意义。评价重心要放在如下几方面:量感教学过程中是否对学生参与度进行了充分考虑,即对学生量感学习过程是否足够重视;有无对学生后续发展的考虑,即不能仅根据学生的考试成绩来对学生量感的获得进行判断,需要确立发展性教学目标;是否注重利用学生现有知识经验,即是否落实课前教学案例准备工作。总之,以外诱内的根本目的,是学校通过加强要求,并提供更多教师之间良好交流的机会,帮助小学数学教师明确自身专业发展的重要性,通过积极学习相关专业知识、技能,持续提高自身的量感教学能力。
综上所述,“量感”作为核心素养的一个新词语,是对事物大小关系与可测量属性的直观感知。帮助学生生成量感,有助于学生正确区分数和量的概念,增强学生估测能力,且利于学生符号意识、几何直观和空间观念等其他数学核心素养的发展。所以,为了良好提升学生的数学能力,需要小学数学教师加强该领域的探索研究,在日常教学工作中不断查找和总结影响学生量感生成的因素,并敢于实践多种有效的生成策略,从而夯实学生未来学习及发展的根基。
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