陳煒
【摘 要】量感作為一種核心素養(yǎng)表現(xiàn),指的是個(gè)體對(duì)事物的可測(cè)量屬性及大小關(guān)系的直觀感知。小學(xué)階段的三個(gè)學(xué)段中都包含了與量感相關(guān)的內(nèi)容,是數(shù)學(xué)課程的重要教學(xué)目標(biāo)之一。那么,在課堂教學(xué)中應(yīng)如何培育學(xué)生的量感素養(yǎng)呢?體驗(yàn)、比較和推理是量感培育的三條重要路徑。
【關(guān)鍵詞】體驗(yàn) 比較 推理 想象 量感
量感是《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》中新增的一項(xiàng)重要內(nèi)容,是核心素養(yǎng)的主要表現(xiàn)之一。加強(qiáng)量感培養(yǎng)有助于學(xué)生把握數(shù)學(xué)本質(zhì),有助于學(xué)生形成完整的數(shù)學(xué)知識(shí)體系,有助于養(yǎng)成定量描述客觀世界的習(xí)慣。因此,在小學(xué)階段教學(xué)中,培養(yǎng)學(xué)生的量感尤為重要。本文將從適宜小學(xué)生量感生長(zhǎng)的路徑進(jìn)行分析,提出可行性操作策略。
一、注重體驗(yàn),形成具身經(jīng)驗(yàn)
具身認(rèn)知理論認(rèn)為心智離不開身體的體驗(yàn),強(qiáng)調(diào)身體在認(rèn)知過(guò)程中的主體作用。尤其小學(xué)生量感的培養(yǎng)是從對(duì)量的感受開始,因此應(yīng)重視讓學(xué)生的身體深度參與認(rèn)知,形成自身經(jīng)驗(yàn)。在生活中,學(xué)生對(duì)事物的大小、長(zhǎng)短、輕重等可測(cè)量屬性有著初步的感知,但是學(xué)生最初對(duì)這些量的感知是比較片面、模糊的,要在反復(fù)體驗(yàn)中不斷修正,從而逐步建立清晰的表象。當(dāng)學(xué)生看到高樓時(shí),他會(huì)發(fā)出“這棟樓好高啊”的感嘆,把學(xué)生頭腦中的“好高啊”轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)知識(shí)的“多高呢”,就是量感的建立過(guò)程。例如,在教學(xué)人教版三上“周長(zhǎng)”時(shí),為了讓學(xué)生對(duì)周長(zhǎng)的概念有更深入的理解,教師設(shè)計(jì)了指一指、描一描、圍一圍、畫一畫、量一量等活動(dòng),在多種具身體驗(yàn)的過(guò)程中使學(xué)生充分認(rèn)識(shí)周長(zhǎng)的概念,并在概念建構(gòu)中凸顯量感的生成。
在“量感”的培育中,幫助學(xué)生建立體感的定量是至關(guān)重要的。量感并不是教師教給學(xué)生的,應(yīng)該是學(xué)生在大量的數(shù)學(xué)活動(dòng)中,具身體驗(yàn)逐漸形成的。例如,在教學(xué)人教版二上“認(rèn)識(shí)厘米”相關(guān)內(nèi)容時(shí),教師先讓學(xué)生在直尺上尋找1厘米,比畫1厘米的長(zhǎng)度,然后讓他們閉上眼睛在頭腦中想一想1厘米的長(zhǎng)度,接著拿出沒有刻度的直條在練習(xí)本上嘗試畫出1厘米線段的長(zhǎng)度,最后利用刻度尺量一量所畫線段的長(zhǎng)度是否為1厘米。學(xué)生通過(guò)找、說(shuō)、比、想、畫、量等操作活動(dòng),充分體驗(yàn)1厘米的長(zhǎng)度,從而形成1厘米的標(biāo)準(zhǔn)單位定量。當(dāng)學(xué)生已經(jīng)初步認(rèn)識(shí)1厘米之后,教師再請(qǐng)學(xué)生取出課前提供的信封中的物品,找出其中長(zhǎng)度大約是1厘米的物品,讓學(xué)生獨(dú)立觀察、同桌交流、合作測(cè)量。最后尋找身邊1厘米的事物。通過(guò)對(duì)給定事物的觀察、交流、測(cè)量,學(xué)生深入地體驗(yàn)1厘米的單位長(zhǎng)度,確定1厘米的體感定量。
二、加強(qiáng)比較,提升理性認(rèn)識(shí)
學(xué)生的量感從模糊到清晰,從淺層到深入,還需要借助比較,在對(duì)比中增強(qiáng)量感。學(xué)生對(duì)于不同事物的同一可測(cè)量屬性,先是直觀比較,當(dāng)直觀比較無(wú)法得出結(jié)果時(shí),會(huì)思考通過(guò)中間物來(lái)進(jìn)行間接比較,最后創(chuàng)造出一個(gè)“標(biāo)準(zhǔn)”對(duì)數(shù)量進(jìn)行比較。
例如,在人教版三下“面積和面積單位”的教學(xué)中,學(xué)生對(duì)生活中物體的面的大小是有初步感知的,教師先讓學(xué)生結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn),舉例說(shuō)明什么是面積,在小組交流中初步建構(gòu)面積概念。接著,教師讓學(xué)生在教室里找到兩個(gè)物體的面,比一比它們的大小,加深理解。然后,放手讓學(xué)生探究學(xué)習(xí)單中的學(xué)習(xí)任務(wù):比較圖1中的兩個(gè)圖,哪個(gè)圖形的面積大?在這一核心探究任務(wù)中,因?yàn)閮蓚€(gè)圖形的面積相差不大,學(xué)生很難通過(guò)觀察直觀比較兩個(gè)圖形的大小。另外,兩個(gè)圖形的形狀也不相同,用重疊的方法也不好比較兩個(gè)圖形面積的大小。學(xué)生帶著困難與疑問(wèn)進(jìn)行探究,激發(fā)了求知欲。進(jìn)而,教師引領(lǐng)學(xué)生尋找解決問(wèn)題的途徑,學(xué)生由此表達(dá)了兩種想法:(1)用其他小的圖片來(lái)測(cè)量,如圓形、三角形、正方形,看看這兩個(gè)圖形里面分別有幾個(gè)這樣的小圖形。顯然在用圓形、三角形進(jìn)行測(cè)量時(shí),由于小圖形填充大圖形時(shí)有較大的間隙,導(dǎo)致測(cè)量出的結(jié)果并不準(zhǔn)確,通過(guò)對(duì)比發(fā)現(xiàn)用小正方形正好能鋪滿,這是學(xué)生對(duì)度量單位的初步認(rèn)知。(2)把兩個(gè)大圖形分割成一塊塊大小相同的小圖形。
教師通過(guò)布置任務(wù)制造認(rèn)知沖突,激發(fā)學(xué)生的探究欲望。學(xué)生想到把這兩個(gè)圖形分割成一塊塊小圖形進(jìn)行比較,這其實(shí)就是在用“非標(biāo)準(zhǔn)單位”來(lái)進(jìn)行度量,產(chǎn)生用度量解決問(wèn)題的需要,進(jìn)而感受度量的意義。盡管學(xué)生自己想到的單位可能是“非標(biāo)準(zhǔn)單位”,卻可以為引出后續(xù)學(xué)習(xí)“標(biāo)準(zhǔn)單位”作鋪墊。在對(duì)比中發(fā)現(xiàn),用大小一樣小正方形進(jìn)行填充,才能準(zhǔn)確比較出兩個(gè)圖形的面積大小。因此,統(tǒng)一面積單位的必要性便油然而生。通過(guò)以上的操作、思考、分析、對(duì)比的過(guò)程,使學(xué)生對(duì)面積單位的認(rèn)識(shí)由朦朧變清晰。
三、推理想象,促進(jìn)量感發(fā)展
并不是所有的量感都能在活動(dòng)中感悟,還需要學(xué)生在豐富的想象中,通過(guò)數(shù)學(xué)推理來(lái)獲得更多感悟。在小學(xué)階段的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,包含較大度量單位,如千米、噸、公頃、平方千米等度量單位。這些概念本身對(duì)于小學(xué)生來(lái)說(shuō)不僅“大”而且離學(xué)生“遠(yuǎn)”,這是由于在課堂上很難直觀展示1噸的輕重或是1千米的長(zhǎng)度讓學(xué)生具身感受,因此這些大單位的量感建立是有難度的。在教學(xué)時(shí),不僅需要教師引導(dǎo)學(xué)生在熟悉的日常生活場(chǎng)景中去體驗(yàn),建立表象,更需要教師聯(lián)系之前學(xué)過(guò)的、相對(duì)小的、熟悉的單位,引導(dǎo)學(xué)生在推理想象中,建立對(duì)這些“大量”的認(rèn)識(shí)。
例如,在教學(xué)人教版三上“千米的認(rèn)識(shí)”時(shí),顯然在教室里無(wú)法展示1千米的真實(shí)長(zhǎng)度,學(xué)生無(wú)法直觀感受“1千米有多長(zhǎng)”,因此建立1千米的正確表象有一定的困難。在教學(xué)中,可以鼓勵(lì)學(xué)生在認(rèn)識(shí)“米”的基礎(chǔ)上展開想象,進(jìn)行推理。教師拋出問(wèn)題:“1千米有多長(zhǎng)?”讓學(xué)生結(jié)合經(jīng)驗(yàn),獨(dú)立思考后小組內(nèi)交流匯報(bào)。生1:“操場(chǎng)一圈長(zhǎng)度是200米,5圈的長(zhǎng)度就是1000米?!鄙?:“以1個(gè)小朋友張開手臂長(zhǎng)度大于是1米為標(biāo)準(zhǔn),那1000個(gè)小朋友張開手臂的長(zhǎng)度疊加大約是1000米?!苯處煬F(xiàn)場(chǎng)請(qǐng)10位同學(xué)手臂張開,長(zhǎng)度約10米為標(biāo)準(zhǔn),讓學(xué)生想象100個(gè)這樣的長(zhǎng)度就是1千米。生3:“一間教室長(zhǎng)約8米,125間教室的長(zhǎng)就是1000米?!币赃@樣的方式感受1千米,讓學(xué)生結(jié)合舊知,在體驗(yàn)、比較、想象、推理中建立間接經(jīng)驗(yàn),然后對(duì)間接經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行多次疊加,得到1千米,這和度量“量化”的含義不謀而合。學(xué)生親歷回顧、類比、計(jì)算、操作、推理等一系列的學(xué)習(xí)過(guò)程,形成對(duì)1千米的深刻感知。
此外,學(xué)生度量策略的形成與發(fā)展,也有賴于數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程中注重學(xué)生量感推理能力的培養(yǎng)。教師可以引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷推理、判斷、猜測(cè)等過(guò)程,促進(jìn)學(xué)生量感的形成。某市一次六年級(jí)數(shù)學(xué)測(cè)試中有這樣的一道題:以下選項(xiàng)中質(zhì)量最接近1噸的是( )。A.50瓶礦泉水,B.200個(gè)雞蛋,C.25名六年級(jí)學(xué)生的體重,D.1000枚1元硬幣。此題考查的是量感,全市學(xué)生正確率達(dá)不到70%,究其原因,并非六年級(jí)的學(xué)生不懂得克、千克和噸,也不是不知道礦泉水、雞蛋、體重和硬幣的輕重,而是因?yàn)檫@部分學(xué)生不會(huì)進(jìn)行推理,不能很好地進(jìn)行單位之間的換算。教師在日常教學(xué)中,讓學(xué)生經(jīng)歷猜測(cè)、動(dòng)手驗(yàn)證、反思與修正的過(guò)程,才能促進(jìn)他們思維能力和數(shù)學(xué)素養(yǎng)的提升。學(xué)生只有既具備量感的相關(guān)知識(shí),又具有數(shù)學(xué)分析和推理能力,才能全面發(fā)展量感,提高問(wèn)題解決能力。
(作者單位:福建省福州市鼓樓實(shí)驗(yàn)小學(xué))