【摘要】量感是数学学习的一项关键能力,也是数学学科的核心素养主要表现之一.在教育改革背景下,发展学生量感已经成为小学数学教学的关键任务之一.文章在总结小学数学量感教学应循原则的基础上,分析了当前量感教学所面临的困境,并从创设情境、设计问题、动手实践、合作学习、完善评价等方面出发探讨了小学数学量感教学的优化策略,旨在落实核心素养培养要求,提高小学数学量感教学的质量.
【关键词】核心素养;小学数学;量感教学;优化策略
引 言
《义务教育数学课程标准(2022年版)》(以下简称《新课标》)中新增了“量感”这一概念,并强调数学教学应提高对学生量感培养的重视.在这样的背景下,教师要及时调整教学方法,根据学生的认知能力与个性化发展需求设计并组织教学活动,落实量感培养,帮助学生在良好的学习氛围中形成并提升核心素养,为后续参与初中阶段数学学习奠定基础.
一、小学数学量感教学的应循原则
量感主要是指对事物的可测量属性及大小关系的直观感知.它包括了对度量的意义的了解,理解统一度量单位的必要性,能够在真实情境中选择合适的度量单位进行度量,能够掌握度量工具的使用等.帮助学生建立量感,能够使其养成用定量方法认识问题并解决问题的习惯,帮助他们在学习中发展抽象能力与应用意识.在实际教学中,教师需要遵循以下原则设计教学活动,确保学生的广泛参与.
(一)趣味性原则
量感是一种感觉,是一种非标准化的特质.在教学实践中,教师要及时更新教育理念,以激发学生学习兴趣为目标设计教学活动,调动学生学习的积极性,帮助学生增强对量的感知.因此,在教学期间,教师需要遵循趣味性原则,充分结合小学阶段学生的兴趣爱好特点,设计闯关类、拼接类、实践类、游戏类数学活动项目,带领他们从“感量”出发,在实践感知与具体运用中体会数学的深厚魅力,逐步增强核心素养,产生学习数学的主观能动性.
(二)实践性原则
量感并非天生的,学生要在不断体验、思考与应用的过程中生成量感.在教学期间,教师需要遵循实践性原则,启发学生在亲自度量中建立量感,更好地感知数学与生活的密切联系.过程中,教师可以围绕教学主题设计实践活动,为学生创造充足的自主探究与思考的空间,引发学生主动学习,在观察、测量、触摸等环节中强化情感体验,充分调动各种感官,领悟度量的概念,逐步提升数学学习兴趣.
(三)主体性原则
学生是学习活动中的主体,一切教学活动的设计都要紧密围绕学生的发展需求.在培养学生量感的课堂中,教师不仅要依据学科素养安排教学目标,设计量感培养活动,还要充分考量学生的认知与理解能力,设计吻合学生发展需要、贴近学生最近发展区的项目,充分凸显学生在学习活动中的主体地位,激活学生学习动力,帮助他们在主动学习中强化对事物长短、大小、快慢、高低、轻重等情况的感知.
二、小学数学量感教学的实施困境
(一)学生学习积极性不强
量感作为一种看不到、摸不着的抽象概念,其形成需要依靠学生的亲身体验与感知.虽然大部分教师已经关注到量感培养的重要性,但在实践中,部分学生仍旧存在参与意识不足、未能主动探究的情况.出现此问题的主要原因,可能是课堂教学氛围较为枯燥,还有可能是学生自身学习能力不足,缺乏学习自信.教师在教学中要对此给予重点关注,帮助学生重拾学习自信,采用多样化的教学方式构建良好的课堂学习环境.
(二)学生动手能力不足
量感教学中需要学生使用工具进行测量,如天平、米尺、量杯等.在动手实践的过程中,大部分学生都难以掌握测量工具的正确使用方法,从而导致测量出现误差,影响他们量感的形成.同时,还有部分学生习惯于以往的纸笔训练的学习方式,动手能力相对较弱,完成教师设计的实践活动耗时较长,种种情况均有可能影响量感的培养,还可能使学生丧失学习兴趣.
三、小学数学量感教学的优化策略
量感的形成并非一蹴而就,教师需要引导学生在不断学习与体验中逐渐生成量感.下文,笔者结合实际案例对量感教学的优化策略进行总结,以供参考.
(一)创设情境,渗透量感素养
量在日常生活中的分布十分广泛,学生也经常会接触到各种计量单位.为提高学生学习兴趣,顺利落实核心素养培养目标,帮助学生发展量感,教师在导入阶段可以通过情境创设的方式,建立学科知识与实际生活的链接,以此为后续教学活动的顺利进行做好铺垫.具体来说,教师可以根据教学目标,围绕教学主题,利用信息技术手段通过图片、视频等方式创设真实情境,将抽象化的数学知识转化为直观印象,启发学生主动探究并分析生活情境,获得定量刻画、定性描述事物能力的发展,充分感知数学学习的重要性.
以苏教版二年级下册“时、分、秒”教学为例,在本次教学活动中,学生需要结合生活经验体验时间的长短,初步建立时、分、秒的时间观念,会用一定的方法估计时间,形成估计意识,形成对时间长短的量感,懂得守时的重要性.依据教学目标,在导入阶段教师可以利用信息技术手段分享不同形状、功能的钟表,在唤醒学生生活经验的同时,启发学生观察钟表表面,尝试读出表面的时间.教师通过这样简单的任务能够强化学生对于“时间”这一生活中的量的体验,实现对学生量感的培养.再如,教师还可以学生在学校内的作息时间为素材,创设情境,如学生9:00开始上数学课,现在可以看到时针停留在9和10中间的位置,而分针停留在5的位置,距离刚上课过去了多长时间?一节课有45分钟,还有多久下课?这样,依托真实的生活情境,引导学生真实感受生活中的量可以帮助他们积累丰富的学习经验,在观察的过程中获得对量感的初步理解,理解1小时=60分钟,1分钟=60秒的基本概念.最后,教师可以启发学生在学习时间知识的基础上,尝试自主设计“休息日一日安排时间表”,合理安排自己的游戏、学习、生活时间,帮助学生更好地实现迁移运用,从数学量感逐步向生活量感转变,深刻地认识到时间转瞬即逝,要学会珍惜时间,好好利用时间,继而凸显数学学科的育人价值.
(二)设计问题,发展量感思维
问题是促进学生思考的有效手段.在培养学生量感的过程中要强调学生的主体性,教师在教学中需要为学生创造自主探索、感知量的概念的机会.因此,教师可以根据教学内容设计具有思考价值的问题,启发学生尝试自主探索问题,通过顺利解决问题建立相应的量感,逐渐形成学习自信,发展核心素养.与此同时,教师设计问题的过程中还要兼顾学生的学习能力水平,避免难度较高的问题影响学生学习心态,阻碍教学活动的顺利进行.
以苏教版五年级下册“圆”教学为例,本课教学内容是小学阶段平面图形学习的最终章,学生要在理解圆的性质的基础上,借助圆的性质推导周长及面积的计算方法,学会解决生活中的图形问题.教师可以先借助旧知识提出问题,引导学生回顾多边形面积的计算方法,唤醒学生转化思想,并提出问题:计算多边形面积可以通过割补、转化的方式计算,圆面积的计算可以采用什么样的方式呢?基于教师提出的问题,学生可以猜一猜并运用工具测量圆形教具的半径与面积,为后续推导圆面积公式奠定基础.接下来,教师可以再次提出问题:圆可以转化成哪些图形?圆与转化后的图形之间有什么联系?以此引导学生尝试将圆沿着半径切开,运用切好的图形进行拼接,尝试组成一个近似的长方形,通过长方形面积公式来对圆的面积进行计算.在学生动手操作的过程中,教师要通过设计引导、启发类的问题引发学生的思考,如:长方形的长相当于圆的什么?怎样操作才能够让拼接后的图形更像长方形?长方形的面积计算公式是什么?并向学生提供表格(如下表),引导学生填写表格信息,由长方形面积顺利推导出圆的面积,建立量感.
这样通过设计问题以及动手操作拼接的方式,能够帮助学生强化对量的直觉与敏锐程度,加深学生对圆面积公式的理解,为后续探索运用圆面积知识解决生活问题奠定基础.
(三)动手实践,夯实量感基础
对量感的理解并非纸上谈兵,有些度量单位较为抽象,学生需要经历亲身体验才能够形成量感.因此,教师需要开展形式多样且生动有趣的体验活动,来帮助学生建立直观经验,加强对量感的理解.教师可以根据教学主题设计丰富的动手实践活动,鼓励学生在动脑学习数学知识的过程中,参与动手操作环节,调动多种感官经验,以此建立量感,激发学生的理性思考,帮助他们在探索中感受数学的魅力,建立更加完整、系统的知识结构.
以苏教版二年级上册“厘米和米”教学为例,进行简单的单位换算是量感的主要表现之一,建立系统的知识体系有利于学生准确地进行单位换算.“厘米和米”的教学提倡引导学生感受知识之间的联系,旨在帮助学生系统地学习长度单位,推动量感发展.在导入阶段,教师可以运用数学书以及语文书进行对比引导学生思考:哪本书更厚一点?引导学生说出通过测量能够知道物体的厚度.接下来,教师为学生提供测量工具,引导他们进行测量并分享数据.在这一环节中,学生能够运用测量工具测量数据,但有的学生呈现的数据与他人不同,由此产生了疑问:到底谁的测量数据是正确的?根据学生的反馈情况,教师可以鼓励不同答案的学生分享测量过程,启发其他学生通过观察的方式捕捉他们测量的差异,以此获得本课重点,即“在测量时,我们要把尺子的刻度0对准纸条的一端,再看纸条的另一端对着刻度几”.在完成对教材的对比与测量后,教师再鼓励学生持续探索黑板的长度,但部分学生提出运用短尺测量难度较高.对此,教师可顺势引入下一组测量工具“米尺”,并引发学生对“米与厘米”的思考,启发他们通过对比的方式对二者进行比较.这样,在带领学生认识“厘米和米”的过程当中注重学生的亲身体验,有利于学生直观感知物质的大小,引导学生寻找它们的关系和不同点,使得学生会在不同情境下选择合适的度量单位并且能进行厘米和米之间的换算,进一步发展量感.
(四)合作学习,强化量感理解
合作学习是教育改革背景下大力倡导的一种学习方式之一.在合作学习的过程中,学生能够积累丰富的经验,汲取灵感,建立良好的合作精神,有利于他们核心素养的形成与发展.因此,为保障教学质量,发展学生量感,教师可以根据学生的学习能力水平对学生进行合理分组,设计关于量感的数学实践项目,启发学生在交流、互动中发表意见,探索多样化的解决问题的方法,以此强化量感,形成良好的合作意识,为后续参与初中阶段有关量感的学习奠定基础.
以苏教版三年级上册“千克和克”教学为例,在本次学习活动中学生需要掌握运用天平测量物体质量的方法,建立1kg=1000g的基本概念,学会运用质量知识解决生活中的实际问题.学生在完成基础的概念学习后,对质量的理解尚停留在表面,为帮助他们产生深刻的印象,直观地感受两种质量单位的差异,教师可以在班级内组织“我是小小搭配家”的测量活动,并引导学生以小组为单位参与.项目活动开始前,教师可以为学生讲解规则,在天平左右两端分别放置两个500g的砝码、一个1kg的砝码,以此表示“双方质量相同时天平会保持平衡”,本次活动需要探索生活中的哪些物品质量相同.在教师的引导下,各组成员尝试对不同物品进行测量,并展示本组的合作成果.比如,第一小组成员测量数学书的质量为240g,一本英汉字典的质量为1.2kg,将五本数学书与一本英汉字典放置在天平上两端持平;第二小组成员则利用两袋500g的洗衣粉与一瓶1kg的洗洁精进行对比测量.各组成员在完成测量任务后,需要呈现完整的合作设计方案,清楚地阐述本组成员的任务安排、测量物体、测量数据等,帮助学生经历具象体验,更好地发展量感.在完成测量活动后,教师还可以在班级内组织“估量游戏”,随机选择物品启发各组成员抢答,猜测物体的质量,与真实数值最接近的小组即为获胜组.这样,在良好的活动氛围中,各组成员都能积极、踊跃地参与活动,在活动中深化对质量单位的认知与理解,养成良好的合作意识,发展核心素养.
(五)完善评价,提升教学质量
《新课标》倡导评价不仅要关注学生数学学习结果,还要关注学生数学学习过程,激励学生学习,改进教师教学.在培养学生量感的课堂中,教师需要明确评价的重要性,采用多元化的评价方式,助力学生量感的形成与发展.具体来说,教师要注重评价主体的多元化,以调动学生主动性为主,鼓励他们反思学习行为,充分地参与评价,及时发现自身的不足并进行调整,不断提升自我,发展量感.此外,教师还要注重评价方法的多样化,关注量感的形成过程,使学生感受自身量感的提升,对后续教学活动的开展产生积极影响.
以苏教版四年级上册“升和毫升”教学为例,本次学习活动学生通过实验操作活动认识毫升和升,初步建立对毫升和升的直观感知,知道毫升和升之间的关系,感受统一度量衡的必要性.评价环节,教师首先对学生在活动中的表现做出分析,并设计“在容器的帮助下取1升水”的活动,根据学生的表现,关注他们对单位的理解以及估测能力.结合学生反馈,教师做出评价,从任务完成情况、知识掌握情况以及量感形成情况进行分析,以激励性评价为主,并提出学生在活动中存在的问题,如积极性不足、对升和毫升单位进率的理解存在问题等,有针对性地提供适当帮助.在此基础上,教师鼓励学生参与自主评价,反思自己在学习活动中的表现以及对知识的掌握情况,以此更好地掌握学生的真实学情,以便于调整后续教学方案.在评价方式的选择上,教师可以借助数字化工具,采用大数据分析的方式集中上传学生课业完成情况以及课堂表现,科学地辅助分析学生薄弱点,如审题马虎,缺乏应用意识等,并设计有针对性的练习活动,更好地帮助学生通过训练查缺补漏,感受数学与生活的密切联系,建立毫升和升的量感.最后,教师还可以为学生设计电子版的评价手册,将量感的培养贯穿于整个学习阶段,分散在各个课时,从而使学生在评价的辅助下发展核心素养,增进对量感的探究积极性.
结 语
综上所述,在教育改革背景下教师应以培养学生核心素养为主要教学目标,优化量感教学活动,建立数学学科与实际生活的联系,帮助学生在动手实践、观察的过程中建立量感.为此教师可以先通过情境创设的方式营造良好的量感学习氛围,再通过问题设计与动手实践等方式给予学生自主探究机会,精心设计合作学习活动,完善量感评价,以此提高教学质量,落实核心素养培养要求.
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