用什么撬动“量感”培养

2022-05-30 10:48许贻亮朱阿娜
新教师 2022年7期
关键词:教学材料量感支点

许贻亮 朱阿娜

【编者按】量感源自度量,主要是指对事物的可测量属性及大小关系的直观感知,也表现为学生在现实情境中主动运用量的意识。当前,越来越多的教师开始关注对学生量感的培养,但在实践中却遇到一些困惑。那么,量感与数感有何区别?量感的核心概念是什么?教学中应采用何种策略应对学生量感发展的需求?本期一起来探讨这一话题。

提到“量感”,一线教师难免会有“熟悉的陌生”之感。熟悉的是,现行教材中的各种度量教学内容,包括生活中的人民币、质量、时间,图形中的长度、角度、面积、体积等。陌生的是,原有的度量教学算不算对量感的培养?是否达成《义务教育数学课程标准(2022年版)》(以下简称《课程标准》)中提出的“对事物的可测量属性及大小关系的直观感知”及相关培养目标?特别是在除长度、面积、体积外,其他度量教学内容都移到“综合与实践”领域之后。观念是行为的先导,认识观念不清,教学行为则难免走样。我们以为,原有的度量教学与核心概念的量感培养之间不能简单画上等号,它们既有联系又有区别。孔企平教授指出:“量感”与“度量”的关系就好比“数感”与“计算”的关系。那么,教学中如何架设撬动“量感”培养的支点?笔者认为,教学支点的架设应是多维、综合、整体地考量。在教学材料的全局设计中夯实支点的基体,由度量本质的深刻体验中提炼支点的刚性,从核心素养的整体落实中校准支点的方向,三者共同发力,更好地为培养学生量感服务。

一、设计教学材料,夯实支点的基体

要实现量感培养,应重视对教学材料的设计,从而夯实教学支点的基体。要把现行教材内容深度加工为教学材料,即在深入理解教材的学习主题、基本线索、认知结构的基础上,结合学情调研、教学思考、课程目标等,对教材内容进行“照用”“截用”“重用”等综合性使用。以设计好的教学材料,在教与学之间,在课堂教学与课程目标之间织好纽带、架好桥梁、搭好平台。

“什么是面积”一课中,第1个情境问题串是“看一看,比一比”,安排了3组教学素材:①大小相等、形状相同的语文、数学课本;②大小不等、形状相同的两枚硬币;③大小不等、形状不同的两片树叶。细分析,可以发现其中的逻辑脉络:从规则图形到不规则图形,从形状相同到形状不同,从直接观察判断到重叠操作判断,进而归纳概括面积的概念。其教学的核心有二:一是揭示面的所在,面的形状;二是揭示有的面大,有的面小。从外延与内涵两方面来建构面积概念,形成丰富表象。这样编排符合学生的认知规律,教学是可以按这样的教学素材编排脉络循序推进的。在教学材料的深加工中,我们对这3组素材的使用并不是平均用力,而是在“照用”教材的同时对第1组素材进行“重用”,以此夯实基体,再顺延到其他2组素材。需要说明的是,对教学材料的深加工不仅存在于课堂教学的情境创设阶段,而是涵盖着整个教学过程,需要整体性、全局性地统筹、取舍与布局。

实际教学中,我们通过对第1组素材的深度加工,强化学生对“面”的多元感知,组织了4个数学活动。其一,增补。从语文书、数学书2本的简单相等,增补数量到6本,包括3本教科书(语文、数学、英语)和3本练习本(生字本、算术簿、英语书写本),拓展规则物体形状的外在表征,把教材中第2组素材的教学要素(大小不等,形状相同)融合进来,实现融多为一。其二,分类。把这6个教学素材进行分类,直击面积的核心要素“面的大小”,在直观中唤醒学生已有的生活经验,自然地引出“面积”,并在操作中确定3本教科书封面一样大,3本练习本封面一样大,有机渗透观察法、重叠法。其三,刷面。让学生把手想象成一把神奇的“刷子”,刷出数学书封面的面积。刷的过程中,从只刷一点点(不满),到一不小心刷过头了(超出),最后完整地刷出整个面积(刚好),在3次情况对比中更好地确认面的具体大小,即“横向到边,纵向到底”,从而确立面积的内涵。其四,拓展。以图片及实物的形式,从硬币、树叶,到长方形、圆柱等,从物体表面到平面图形,从规则的面到不规则的面,从直面到曲面,在外延的拓展中完善面积的丰富表象。

从一年级认识图形知道“面在体上”,到二年级对长方形、正方形特征的认识,其实对面的感知学生并不陌生,但深入地、微观地认识面的二维属性,本课却属首次。在学情调研中,我们发现许多学生存在认知上的困难或偏差。有的把面指为一个点或一条线,有的则只是笼统地说“面在这儿”等,显示出学生已有经验中对“面”及“面的大小”感知的浅层或模糊。为此,本课教学一开始就设计6样学习用品(教科书、练习本),让学生在熟悉的教学材料中一下子就关注到面及其大小,在观察、分类、重叠中给予二次确认,再组织有趣的浸入式体验把面刷出来,直观感受面的边界范围,让学生既动手又动脑,使量感的培养深入到学生的认知兴趣与具身体验中。因此,通过有层次性的、融合性的教学材料,夯实教学支点的基体,可以实现学习中“知”与“情”的双促进与双收获。

二、深刻度量本质,提炼支点的刚性

要推进量感培养,应突显学生对度量本质的深刻体验,提炼教学支点的刚性。量感与度量之间虽不能简单地画上等号,但度量始终是量感培养的重要教学内容,包括度量意识、度量单位、度量工具、度量方法、度量公式等。华罗庚先生指出:“量(liàng)”起源于“量(liáng)”,“量”是度量的结果,可以用“数+度量单位”表达。可见,度量单位是“度量”的核心要素。具体到面积来说,就是要确定面里有几个这样的度量单位,实现从定性感知到定量刻画的认知提升。

“什么是面积”一课,教材在第2个情境问题串中安排了长方形和正方形的面积比较,并提供3种不同的比较策略:①量边长,②剪、拼,③用小正方形度量。这些策略分别指向一维属性的周长与二维属性的面积,既有定性的比较方法(剪、拼),也有定量的刻畫方法(量边长、用小正方形度量)。但在日常教学中,这一“定性”到“定量”的过程,常见学生在教师要求下的“依令而行”,特别是“用小正方形度量”时,学生缺乏“会针对真实情境选择合适的度量单位进行度量”的解决策略思考力,表现更多的是动手操作执行力。教学支点的刚性不足,不利于量感的长远发展。

《课程标准》在“教学提示”中强调,要让学生“经历选择面积单位进行测量的过程,理解面积的意义”。实际教学中,在揭示面积概念后,我们展开两次度量活动。其一,通过对教学材料的一材多用,组织学生观察、猜测:“数学书封面比算术簿大多少?”实现从“多这么多”到“2倍关系”的转变(如图1),不仅发展学生观察比较的变通力,深刻感知“算术簿封面的面积为1,数学书封面的面积为2”的数学表达更为精确、准确,初次感受定量刻画的价值,又以此顺势迁移到其他的度量方式,如用小正方形度量获得数值6等,在丰富学生度量策略的同时进一步感知面积的数值表达。其二,出示一组不规则的图形(如图2),组织学生对它们的面积大小展开比较。多数学生结合观察到的图形特点,联系度量经验,自发地提出解决问题策略“用小正方形来量”,这时教师再提供学具支持,从而化“形”为“数”,用数据说话。通过实际度量,最终赋予两个图形面积数值“8”和“7”,再次加深对图形面积的定量把握。

从算术簿的“非标准量度量”到小正方形的“半标准量度量”,教学中始终围绕度量单位展开,在操作的具身体验中渗透培养了“我要度量”的意识和数学眼光。对于图2的教学,虽然没有过多地强化度量工具的多样性选择(如小正方形、方格纸、圆片等),却在简单中达成深刻,在朴实中实现通透,使学生对度量意识、度量单位、度量价值的体验更为充分,从而更深层次地滋养学生的量感发展。因此,通过紧扣度量本质展开,使学生的量感体验厚实起来,提炼教学支点的刚性,可以实现以简驭繁的教学效果。

三、落实核心素养,校准支点的方向

要实现量感培养,应紧盯核心素养的具体落实,校准教学支点的方向。《课程标准》指出:“课程目标的确定,立足学生核心素养发展,集中体现数学课程育人价值。”小学生的数学核心素养具有“整体性、一致性和阶段性”,应在每一节课中始终给予关注与落实。对此,我们既要有基于核心观念的备课意识,也要有单元整体教学的战略眼光。具体到“什么是面积”一课,我们不能仅把它定位为一节概念课,不能仅关注它的内涵与外延,不能仅把学生的思维触角局限于能比较出两个面的大小。而应该有更宽广的教学视野、更清晰的目标导向,把它当作基于“面积”培养“量感”,进而整体落实数学核心素养培养的有机部分。

解读“什么是面积”教材中第3个情境问题串及“练一练”的教学内容,可以发现其中蕴含着变中不变、转化等数学思想,以及对空间观念、推理意识等核心概念的感悟,这是我们教学“图形与几何”领域要始终关注的数学核心素养。虽然各核心概念的侧重点有所不同,但教学中应该把它们与量感培养一并考虑、落实。

实际教学中,在赋予图2中1号图形、2号图形面积大小的数值后,我们组织两次延伸性思考。其一,“能使这两个图形面积一样大吗?”在所加上的1个小正方形的不同擺放方法中,让学生感受度量中的“图形面积的可加性”,体会变中不变的数学思想(如图3)。其二,“加上去的这1个小正方形一定是这个样子的吗?”通过课件操作,对这个小正方形进行切分与组合,感受面积度量中的“运动不变性”——都是同一个小正方形变化而来的,转回来还是这个正方形(如图4)。

最后,以“面积为8”的多个图形设计来承上启下,以学习单的形式组织学生独立思考、分析判断,进一步深化对面积的感知(如图5)。先请学生对题中的3个选项进行表决,了解全班的认知情况,再进行有针对性的交流,丰富数图形面积的策略——割补。

通过设计一系列递进性的教学活动,使学生的认知不断走向深入:图3的设计既与前面的教学内容相衔接,又很好地融合第3个教材情境问题串中的问题“在方格中画3个不同的图形,使它们的面积都等于7个方格的面积”。图4着眼于对所添加小正方形面积“1”的考量,感受“1”的多变与不变,蕴含“分与合”的转化思想。图5以选择题的形式,考查学生对面积认知的综合应用,渗透空间想象力的培养——通过想象与推理,变不到1格的为1格,把不规则的变成规则,既发展了学生的量感,又获得空间观念、推理意识的提升。因此,通过关注数学核心素养的整体落实,以教学视野的广度、数学思维的厚度达到对教学支点方向的把握,可以使量感培养开出更芬芳的花、结出更丰硕的果。

(作者单位:福建省晋江市第二实验小学 福建省晋江市安海西隅小学)

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