小学数学教育的核心内容往往聚焦于基础知识的构建,着重于培养学生对数学观念、法则和技巧的初步探索和实践。基于量感培养视角,数学教学应紧密围绕学生的日常生活经验,特别是与数量感知、空间形状、度量标准和基础运算等息息相关的生活经历,旨在培养他们的直观理解与习得能力。它们不仅构成了学生日常生活的基础框架,如数字认知、计算技巧、时间管理、尺寸估测、体积计算等,对于提升学生的生活问题解决能力至关重要。同时,小学数学的独特之处在于其逻辑清晰且实用性强,这使其成为跨学科教学的理想平台。所谓跨学科教学,即打破传统学科界限,将数学与其他学科如科学、语言艺术等领域有机结合,通过创新的教学设计,鼓励学生在解决实际情境中的问题时,灵活整合并运用多学科知识。在小学数学教学实践中,通过整合数学与科学的实验探究、语文的文本解读,甚至是艺术的视觉表达,构建丰富多彩的教学内容和形式,更好地激发学生的学习兴趣,培养他们的创新能力。
一、量感内涵的理解
量感被定义为对物体可量化特性和尺寸比例的直觉感知,涉及理解测量的本质,明白统一测量单位的重要性;要求学生能够在实际场景中,挑选适当的测量单位执行测量任务,并能处理同一体系内不同单位间的转换;还要求学生对测量工具和方法可能存在的误差有初步认识,能合理估算测量结果。培养量感能促进学生形成用具体数值,理解和解决问题的习惯,也是提高抽象思维能力和增强实践应用意识的重要基石。因此,教师应从“可测量属性的探索”和“大小关系的洞察”两方面入手,引导学生深入领悟量感的实质。
同时,量感,内嵌于“运用数学视角洞察现实”的素养框架,对于培养学生的综合能力至关重要。然而,如何在小学数学的教学实践中有效地挖掘并培养学生的量感,仍处在深化研究的前沿。本文聚焦“激活学生量感”这一主题,通过课堂实践验证、深化学生对量感本质的认识,探索包括策略构建、参与式学习体验、丰富度量知识积累以及深入理解单位大小等多维度的方法和路径。
二、指向量感培养视角下小学数学跨学科教学的优势
(一)有利于有效拓展学生的知识视野
基于量感培养,数学教师在教学中需要有效培养学生的“量感”思维,而跨学科融合教学则提倡将数学与多学科相互渗透,让学生在学习的旅程中,构建更加丰富的知识体系。这种方式不仅有助于提高学生的知识量,更能催生他们的创新意识,提高他们的问题解决能力。通过结合其他学科的见解和策略,学生能对数学原理和实践应用有更立体、深层次的认知,进而促进学习成效的提升。
(二)有利于激发学生的数学学习兴趣
在小学教育中,数学被列为关键学科,以独特的抽象性质和严密的逻辑结构而闻名。对于小学阶段的学生来说,数学往往显得单调且难以捉摸,特别是在尚未掌握系统的“量感”认知框架时,学生的行动更多依赖于直觉而非理性思考。因此,激发小学生的数学热情,引导他们主动探索数学世界,培养其数学思维,对小学生在数学领域的长期进步至关重要。
跨学科整合教学法,汇聚多领域的知识点与技巧,能够创设多元且生动的教学情境,赋予数学学习更强的趣味性和探索性。对于小学生而言,他们对周围世界充满无尽的好奇,热衷于发现新事物并进行探索。这种跨学科的教育模式正好满足了小学生的心理需求,通过融合数学与其他学科的精髓,创造出一个充满惊奇的学习环节。在这个环境中,学生不再仅仅是知识的接收者,更是积极的参与者,有机会与伙伴协作、沟通,共同面对并解决难题,从而在学习过程中体验数学的乐趣。
(三)有利于有效提升学生综合素养
在传统教学中,教师在教学中一味追求学生的考试成绩,而忽略“量感”思维的培养。而跨学科整合教学着重于学生对多学科知识与技能的汇合运用,致力于培养学生的高阶思维能力和有效应对挑战的能力。这种方法鼓励学生在面对复杂情境时,能提出新颖、独特的解决策略,进而增强其实际操作能力和创新意识。通过吸取不同学科的思考模式和问题解决策略,学生能对问题进行更立体、更深层次的分析,得出更具效率和合理性的答案。这不仅可以提升他们在数学学习上的成就感,还可以为学生未来探索知识和日常生活打下稳固的基础。
三、指向量感培养视角下小学数学跨学科的实施方法
近年来,各学段的教育教学工作不断创新,结合复杂性科学研究的多学科交融,以及跨越学科边界的教育实践,为义务教育模式的演进开辟新的路径,展现出广阔的应用潜力。量感的培育主要涉及对物体可度量特性和数量关系的直觉认知。在教育实践中,应从“感知物体的度量属性”和“理解物体间的大小和关系”两方面着手,以提升学生的量感理解能力。跨学科的理念主张融合多种学科,超越单一科目教学的知识局限,通过精心的教学设计,促进学生的综合素质发展。在小学数学跨学科教学中,宜采用恰当的教学策略,融入其他学科的知识,提升学生的综合能力,帮助他们更深入地领悟数学概念,充分发挥数学学习的效益。
(一)创新融合:数学课堂与科学相结合
数学与科学,尽管看似抽象且独立,实则相互交织、互为补充。将“量感培养”融入教学实践中,教师需巧妙地将两者紧密结合,让数学学习融入科学元素,促使学生在解决数学问题的同时,体验科学原理的应用,既能培养他们的实践操作技能,又能激发学生深度思考,从而实现知识与行动的和谐统一,促进学生的全面发展。
以青岛版小学数学教材为例,教授比例章节时,教师可巧妙地将科学中的“光与影”现象作为教学切入点,设计一个生动的问题,如:假设有一根2米高的竹竿在阳光下投射出2.3米的影子,若换上2.5米的竹竿,其影子长度会如何变化?并以此创设情境,引导学生运用数学知识解决实际问题,同时引导学生体验科学规律的魅力。
在科学课堂探索的基础上,教师将这些知识转化为“量化”的挑战性疑问,从而点燃学生的研究热情。以小组合作的形式,邀请学生反思和探讨他们在阳光下测量物体影子的科学实验,尝试用科学的逻辑,解决这个数学问题,然后由每个团队的代表分享小组的发现。此过程结束后,教师引导学生站在数学的立场,再次处理这个问题,以增强学生对比例概念的理解。这种方式有助于打破学生的思维定式,促使他们以更开阔和多元的角度,理解数学原理,这对培养学生的思维灵活性具有重大意义。
例如,教授青岛版小学数学五年级《长方体和正方体的体积》时,为使学生深刻理解“体积”的概念,教师应设计科学实验活动,让学生运用在科学课上学习的“测量不规则石头体积”的经验,设计一个新的实验,即测量由橡皮泥塑造的规则长方体和正方体的体积,通过比较液体位移的情况,计算物体的体积。在这一学习项目中,学生能理解容器容积与物体体积的区别,进一步激发他们对探究长方体和正方体体积的兴趣,实现科学与数学的深度整合。
(二)创新融合:数学课堂与历史文化相结合
尽管小学阶段尚未正式引入历史学科,但小学数学教材中,包含了丰富的数学史,介绍了多位卓越的数学家,及其对全球数学进步产生深远影响。因此,数学教学不应局限于纯粹的公式和定理,而应巧妙地融入历史元素,实现数学和历史元素的结合,激发学生的探索热情,感受我国数学文化的深厚底蕴。
例如,在教授“圆的认识”这一章节时,教师可以预先引入我国数学巨匠刘徽的故事。刘徽凭借坚韧不拔的毅力和精细的计算,竟然得出小数点后七位的结果。在当时的条件下,刘徽对圆周率的精确计算,是一项惊人成就,领先于西方同行数百年。教师借此机会教育学生,学习刘徽那对知识的执着追求和智慧,激励他们在学习中发扬刻苦钻研的精神。
(三)创新融合:数学课堂与思政课程相结合
新课程标准强调,教育不仅要关注学术成就,更要注重培养学生的品德素质,达成以育人为本的教育宗旨。尽管初看之下,数学学科与品德教育无直接关联,但实际上,数学教材中蕴含着丰富的道德教育素材。结合数学教材的思政素材,实现与数学教学的跨越结合,教师应当巧妙地在课堂教学中融入道德教育,提升学生的道德品质,促进他们全面发展。
以青岛版小学数学四年级“节能减排”教学为例,教师可先概述全球及我国水资源的现状,如我国600余座城市中有四百多座面临缺水问题,其中110座严重缺水,引导学生调查身边的水资源浪费现象,引导学生进行批判性思考,并教授节水的重要性。在探究水龙头漏水问题时,可以让学生测量10min内的漏水量,计算每分钟的漏水情况,进一步统计每个水龙头一天的漏水总量,并绘制相应的统计图表。收集各地水龙头漏水数据,估算全国约30万所学校一年浪费的水量,以及这些水可供多少人使用一年。在教学过程中,教师应鼓励学生自主思考节水的有效方法,并组织学生进行分享、讨论。
(四)创新融合:数学课堂与信息技术相结合
在核心素养教育理念引领下,教育者需积极适应变革,借助多媒体等前沿技术优化教学过程,促使学生在借助信息技术,在直观教学法的加持下,更为高效的完成学习任务。面对复杂的概念讲解,巧妙运用多媒体工具,指导学生学习抽象的数学知识,从而强化他们的数学理解能力。在此过程中,学生也能够体会信息技术的先进性和实用性,在潜移默化中培养学生的信息素养。
在预备阶段,教师可以运用生动的图片或引人入胜的视频,将抽象或难以直观把握的内容直观化,以此激发课堂活力并迅速激发学生的学习兴趣。例如,在教授“圆柱和圆锥的认识”这一课题时,教师可以通过动画演示,展示如何通过沿着长方形边旋转形成圆柱,或者以直角三角形的直角边或等腰三角形的中线为轴旋转,得出圆锥体。这样的视觉教学法,不仅易于学生理解,还能培养学生的空间想象力。
以教授青岛版小学数学三年级“认识轴对称图形”的概念为例,如果仅依赖教科书的抽象描述和教师的口头讲解,学生往往难以透彻理解轴对称的原理,更谈不上灵活运用相关知识。相反,如果教师能结合日常生活中的实例,收集各种轴对称图形,学生就能通过直接的视觉观察,迅速把握轴对称的特性,并加深对“轴对称”的理解,有助于在实际生活中运用这个概念。
借助新媒体技术的力量,教师可以将数学中难以构想的问题转化为生动的图像或视频,使复杂的理论知识变得形象易懂。这样,借助数学与信息技术的融合,帮助学生在脑海中构建几何形状的立体模型,增强几何直觉,并认识到了解、运用信息技术的重要作用。此外,这种方法还能显著提高教学质量,帮助学生建立空间概念,提升数学素质和学习效能。
(五)创新融合:数学课堂与日常生活实践相结合
教育融合的理念提倡将学科知识与现实生活相结合,尤其在小学数学教育中,强调理论与生活的紧密联系。数学无处不在,从购物时的货币计算,到规划空间的智慧,再到日常用品设计的几何形态,都体现了数学的影子。教师的角色是启发学生,引导他们在日常生活中感知数学,提升他们的数学素养。
以青岛版教材为例,教授正方体和长方体时,教师可以启发学生识别周围环境中相关形状的物体,讨论它们属于哪种几何体,并探索其特性与差异。再如,教授青岛版四年级“角的度量和画角”一课时,教师可以鼓励学生以直线为基础绘制不同类型的角,并思考这些角在生活中的应用实例。通过举例十字路口的角度或讲台的角度,引导学生识别角的类型,进一步探讨为何不同场景会设计不同的角度。
此类教学方法将书本知识融入生活情境,既激发课堂活力,也使学生直观理解生活中的长方体、正方体和各种角,增强和激发学生的学习参与度和兴趣,减少他们在接触空间几何时的困惑,有助于学生快速、准确地掌握几何概念,从而提高学习效果。
激发学生对日常生活数学知识的探究兴趣,在引导学生揭示日常现象背后的数学原理方面扮演着关键角色,有利于提高学生探索物理规律的思维能力。在特定情境下,这种方法可以有效提升学生的数学理解力,并显著提高教学效果。因此,跨学科教学过程应紧密围绕现实生活,体现“数学无处不在”的特征,将其渗透于生活的每一个细节。通过联结生活实例与数学理论,学生在日常生活中随时随地学习,培养良好的学习习惯和敏锐的洞察力。
(六)新颖视角:数学、体育与健康之间的交叉融合
在小学数学教学中,融入体育与健康元素,打破常规教学框架,将多元知识进行整合,以促进学生的全方位成长。这种创新教学方法,不仅能够点燃学生的学习热情,提高他们的学习动力,还能显著提高学生的学习效率和成绩。教师可以巧妙地将体育运动和健康理念融入数学课程,比如利用“路程”“速率”和“时间”等概念,与体育的教学内容进行跨学科融合。例如,与田径比赛或跳跃动作相结合,设计一个户外活动,如定时赛跑或团队接力等,让学生在实践中应用数学知识,计算速度和所需时间。这不仅可以锻炼学生的思维能力,还能提升他们的实践操作能力和问题解决能力。
同时,数学与“健康”也有着深刻的交汇点。比如,在教授“图表”“比例”和“数据分析”等内容时,教师可以引导学生记录每日饮食、运动情况等,然后运用数学知识进行深入分析,自我评估饮食习惯、运动习惯的合理性。这样的教学不仅巩固学生的数学知识,还有利于引导他们树立健康生活习惯的意识。
总的来说,体育、健康与数学的融合教学是一种高效的教学策略,鼓励学生在互动与探索中发展兴趣,提高成绩,同时培养他们的实践能力、创新精神和跨学科问题解决能力。这种教学模式,将轻松学习与全面发展完美结合,实现身心和谐发展与学业提升的双重目标。
四、结语
总而言之,量感培养视角下,数学教师在教学实践中,要依据课程特性,整合数学与多学科的教学,并利用新媒体技术作为教学工具,有效增强学生对知识的理解。同时,将教学内容与现实生活相联系,提升学生的数学素养,助力他们更好地融入社会。在小学数学教育中,巧妙结合其他学科、协同教授,不仅能激发学生对数学的学习热情,也能在无形中加深他们对数学和其他科目知识的掌握,增强他们的主体意识和数学核心能力,逐步培养他们的数学思维,促进学生的全面发展。在教学中,教师需要敏锐把握融合教学的时机,恰当引入其他学科内容,拓宽学生的学习视野,以提升他们的综合能力,推动核心素养的培养。教师应耐心引导,致力于促进学生身心健康和全面发展。