文|蔣迪峰
量感被《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標準(2022年版)》納入了核心素養(yǎng),其“唯一新增”的特性足以詮釋其重要性。在小學(xué)階段,學(xué)生需要經(jīng)歷從實際物體抽象出幾何圖形的過程,認識圖形的特征,感悟點、線、面、體的關(guān)系,并在觀察和思考中逐步形成量感。而長度是小學(xué)度量知識的起始課,圖形與幾何的學(xué)習(xí)都依賴于長度,它是學(xué)習(xí)圖形與幾何的基礎(chǔ),我們需要從感悟物體長度的度量方法開始,逐步形成量感和推理意識,以此為基礎(chǔ),才會順利地生長出對于二維面積和三維體積的認知。
在長度教學(xué)中,要促進學(xué)生空間觀念的形成,不僅需要關(guān)注長度概念、長度單位、長度計算等知識,也要關(guān)注學(xué)生有關(guān)長度量感的形成。教師應(yīng)在整體視角下把發(fā)展學(xué)生的量感作為教學(xué)重點來展開教學(xué),引領(lǐng)學(xué)生在一次次的感知、實踐和應(yīng)用中,對長度的感覺隨之清晰,逐漸形成相應(yīng)的量感。
現(xiàn)狀1:教師在課堂上沒有重視基本長度單位的表象建立——學(xué)生對于長度單位的概念是模糊的,對“1 厘米”“1 千米”等長度不理解、沒感覺,對“毫米”這一長度單位沒有概念,離開尺子的幫助就不知道1 厘米到底有多長……這主要是由于教師把本應(yīng)重點展開的“種子課”草草收場。
現(xiàn)狀2:課堂上缺乏必要的體驗活動——學(xué)生對于長度的感知能力弱,在填寫合適的長度單位或者辨析長度單位是否正確使用時,往往出錯比較多。究其原因,一是學(xué)生量感的缺乏;二是在有限的“量感”滲透教學(xué)中,缺乏整體建構(gòu)。
現(xiàn)狀3:沒有及時跟上評價——學(xué)生在實際測量時誤差很大,因為沒有經(jīng)歷關(guān)于長度測量、估測活動,沒有積累豐富的相關(guān)活動經(jīng)驗,往往無從下手或者測量結(jié)果與實際相差甚遠。
因此,幫助學(xué)生更有效地建構(gòu)有關(guān)長度的知識,發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng),重視量感素養(yǎng)的培養(yǎng),不僅是新課標的要求,更是數(shù)學(xué)教學(xué)實際的需要。
《義務(wù)教育課程標準(2022年版)》對量感的描述為:對事物的可測量屬性及大小關(guān)系的直觀感知。特級教師俞正強智慧地解讀了這一描述,他認為長度量感的培養(yǎng)有兩個方面:其一為基于體感的定量,例如厘米、分米、米,這些量感來源于身體的感悟,不斷地感受,便形成了相應(yīng)的量感;其二為基于數(shù)感的定量,例如毫米、千米,學(xué)生無法直接看到或感受到,我們可以描述1000 個小朋友手拉手并排站立,定量為1 千米,這些量感往往是一個基本的體感與一個數(shù)感相連而成的。
人教版教材中長度的學(xué)習(xí)分散在二年級上冊、三年級上冊,其中二年級上冊學(xué)習(xí)“認識厘米和米”,三年級上冊學(xué)習(xí)“認識毫米、分米和千米”,涵蓋知識有長度概念、長度單位、長度計算等,學(xué)習(xí)時長橫跨兩個年級,涵蓋知識點多,學(xué)生獲取的知識往往是零散的點狀架構(gòu)。
基于教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生學(xué)習(xí)現(xiàn)狀,教師應(yīng)明確量感的重要性,并建立這些長度單位之間的關(guān)聯(lián),形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),在整體視角下把發(fā)展學(xué)生的量感作為教學(xué)重點來展開,形成有效的教學(xué)模式。
(1)借可視化教學(xué),促進“單位”概念的形成,初步獲得量感
從教材編排可以看出,“長度”在整體學(xué)習(xí)序列中處于“量”的初始課的地位,對于后續(xù)的面積、體積學(xué)習(xí)具有“種子課”的重要意義。
作為量感教學(xué)的起步階段——認識長度單位的教學(xué)中,教師更應(yīng)重視種子課——厘米的表象建立。厘米,對學(xué)生來說是一個抽象的概念,可以借助可視化教學(xué),促成概念表象的具象化。
【案例1】標準建立:“厘米的認識”教學(xué)
充分感受“1 厘米和幾厘米有多長”。
找一找:這把尺子隱藏著許多1 厘米,請在尺子上找一個你心中的1 厘米。
想一想:閉上眼睛,想一想剛才描的1 厘米有多長,并記住這種感覺。
辨一辨:找一找學(xué)具中哪一根小棒的長度大約是1 厘米?
找一找:記住1 厘米的感覺,身邊哪些物體的長度或厚度大約是1 厘米?
到尺子上找一找,并用手比劃出下列長度:4 厘米、7 厘米、10厘米。
經(jīng)歷上面這樣的操作活動過程,發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性,在描一描、想一想、辨一辨中,通過多種表征,幫助學(xué)生初步建立1 厘米和幾個1 厘米的表象,學(xué)生的量感體驗也會逐步豐富起來。
在教學(xué)建立1 毫米、1 分米長度表象時,我們同樣可以采用類似的教學(xué)步驟推進,引導(dǎo)學(xué)生進行由淺入深的活動,讓學(xué)生通過自己的實踐構(gòu)建對于量的感知。
(2)經(jīng)歷知識發(fā)生,親歷“單位”概念的發(fā)展,豐富量感體驗
量感的建立,絕對不是簡單化的知識學(xué)習(xí),教師不僅要挖掘“計量單位”的文化價值,還應(yīng)幫助學(xué)生經(jīng)歷計量工具的形成過程和單位統(tǒng)一的過程。
“厘米”是最常用的長度單位,是學(xué)生認識長度單位的開始,是今后學(xué)習(xí)其他長度單位和有關(guān)測量問題的開始。因此,呵護好這粒“種子”至關(guān)重要。在開啟學(xué)生學(xué)習(xí)長度單位的新篇章前,筆者安排了一次二年級學(xué)生初識長度單位的前測實踐活動。
【案例2】“統(tǒng)一長度單位的必要性”教學(xué)
目標設(shè)定與路徑實施。
精準的目標、豐富的路徑是實踐活動開展的靈魂和主線。
“365 變,請看我的魔力尺”是基于前測的二年級學(xué)生初識長度單位的實踐活動,其意圖是實現(xiàn)以下目標:會用人體部位、回形針、細繩、紙條等非標準測量單位測量長度;經(jīng)歷從不同的測量工具到達成共識,采用統(tǒng)一測量工具的過程;聯(lián)系生活實際,激發(fā)學(xué)習(xí)動機,體會學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的價值。
為了讓目標有效落實,我們具體采用了以下的實施策略:
材料征集:用什么材料來測量數(shù)學(xué)書的寬度,學(xué)生以小組為單位進行搜索,每個小組思考1~2種材料,最后大家討論后決定。
學(xué)生分組:按照差異互補加自由組合的原則,我們把班級的學(xué)生分成了6 組。
家校互助:第一階段實踐活動在校內(nèi)完成,第二階段實踐活動在家和爸爸媽媽一起協(xié)同完成。
方案實施,具體操作。
選擇合適材料做一把能夠測量書本寬度的尺子。材料提供:回形針、小棒、珠子等。
學(xué)生嘗試實踐,并將測量的結(jié)果記錄在表格中。
類比概括:雖然采用的材料不一樣,但是都測量出了書本的寬度。
提出疑問:測量同一樣事物,得到的測量結(jié)果為什么不一樣?
改良加工:怎么讓它們變得更科學(xué)呢?
教學(xué)中重視度量單位的學(xué)習(xí)過程,經(jīng)歷用不同方式測量物體長度的過程,豐富度量經(jīng)驗,體會建立統(tǒng)一度量單位的重要性。
(3)完善估測策略,促使“單位”概念的延伸,發(fā)展估測意識
一些長度是學(xué)生能夠用身體尺來比劃的,例如厘米、分米、米,但是像毫米、千米則無法比劃,這就需要學(xué)生錨定一個基本單位,建立這個基本單位的量感,然后運用合情推理,基于數(shù)感,形成系列量的量感。
【案例3】拓展應(yīng)用:“實踐課程:估一估、量一量物體的長度”教學(xué)
請你估一估:一張課桌的長度大約有多長?一間教室的長約是多少?你想到了哪些好辦法?請把你的估計方法寫下來。
實踐中,學(xué)生集思廣益,想到了很多不同的好辦法估測課桌和教室的長度:有的學(xué)生想到了身上的這些“尺子”:一拃、一步、一庹……還有的學(xué)生想到了用自己熟悉的物體的長度,以這個長度為標準,逐步進行累加。
在這個過程中,教師要想方設(shè)法創(chuàng)造估測物體長度的機會,讓學(xué)生體會到估測未知物體的長度是有方法可循的。有時可以利用基本單位的累加,有時需要不斷細分基本單位,有時兩者皆可。例如學(xué)習(xí)了毫米之后,選用厚度為5 毫米的吸鐵石,鼓勵學(xué)生進行估測,既可以利用1 毫米,不斷累加估測為5 毫米,也可以利用1厘米,不斷細分估測為5 毫米。通過這些實踐活動,讓學(xué)生體會到估測策略的多樣性和選擇合適的估測方法的重要性,不斷發(fā)展估測意識。
量(liàng)源于量(liáng),學(xué)生量感的形成是一個由抽象到具體的過程。因此,我們需要改變學(xué)習(xí)方式,在操作體驗的基礎(chǔ)上通過思維的參與形成表象,總結(jié)提升經(jīng)驗,內(nèi)化新知,加深認知,建立量感。
(1)課內(nèi)豐盈活動體驗,多種“估”“量”活動,豐滿量感體驗
【案例4】多元感知:“周長的認識”教學(xué)
周長是在線段長度的基礎(chǔ)上定義的,圖形的周長其實就是線段的長度之和,為了進一步幫助學(xué)生建構(gòu)周長這一概念,可以設(shè)計如下活動體驗:
先明確操作要求:選擇合適的工具測量,結(jié)果取整厘米數(shù)填在《記錄單》上。
再提出問題:同一個圖形,有沒有其他的方法也能測量出它的周長。最后深入思考:前面三個圖形,它們的邊都是直的,我們可以用直尺來測量出它的長度,然后求它的周長,而圓的邊是曲線,你能想到什么好辦法?
在交流中,教師引導(dǎo)學(xué)生可以借用繩子,化曲為直,進行測量;還可以直接通過在直尺上滾動一周實現(xiàn)化曲為直。
教師提供的測量對象,既有規(guī)則和不規(guī)則圖形,也有線段和曲線圍成的圖形,這樣的操作,建構(gòu)了概念的知識體系,讓周長的“羽翼”更加豐滿。
(2)課外強化操作體驗,多種渠道實地感知,充盈量感體驗
【案例5】拓展應(yīng)用:“周末實踐課程:體會用不同的出行方式行1 千米”
學(xué)生在學(xué)習(xí)“千米的認識”一課前,我們可以設(shè)計探究性或?qū)嵺`類作業(yè),讓學(xué)生用不同出行方式體驗1 千米,初步感受1 千米到底有多長。除了研究“1 千米”之外,學(xué)生還自主測量生活中的物體,積極爭當“小小測量員”,測量手掌長度、書桌長度、腰圍等等。
(3)尋找合適參照物,利用進率類比遷移,提升量感體驗
測量長度的實質(zhì)是用長度單位去鋪滿或細分測量對象。因此,在教學(xué)中可以引導(dǎo)學(xué)生找到一個熟悉的物體長度作參照物,估計所測物體里包含了幾個這樣的長度單位,以此做出更精準的判斷。
在估計的同時,我們要充分認識到長度的各個單位之間是有緊密聯(lián)系的。例如,在體驗1 千米之后,為基于數(shù)感的定量,我們可以借助學(xué)生熟悉的1 米來描述1千米,1000 個小朋友手拉手并排站立,定量為1 千米;教室的長度10 米,100 個教室接起來就是1千米;體育課上進行100 米的測試,10 個100 米就是1 千米;教學(xué)樓的長度約為200 米,5 個教學(xué)樓連起來大約是1 千米;標準跑道400 米,兩圈半為1 千米……這些類比遷移,可以幫助學(xué)生順利地將體感與數(shù)感相聯(lián)結(jié)。
(1)觸類旁通的浸潤式評價
數(shù)學(xué)來源于生活。為了讓學(xué)生更加鮮明地感受長度單位表象,我們需要在實踐中領(lǐng)悟“量”。例如,學(xué)生從教學(xué)樓的最東面走到最西面,問問學(xué)生:“教學(xué)樓的長廊長多少米?”學(xué)生會利用一個教室的長度大約為8 米,一共20間教室,推測出長廊的長度大約為160 米,接著請學(xué)生自己來評價自己的推測是否正確,可以用身體尺一庹、步長等來數(shù)一數(shù)。用多種方法來估測同一個物體的長度,有助于學(xué)生不斷用數(shù)學(xué)的眼光觀察生活,不斷內(nèi)省自己的方法,提升自身的量感素養(yǎng)。
(2)豐富多彩的多元性評價
【案例6】“制作一把刻度清晰的尺子”教學(xué)
學(xué)生初識長度單位后,教師設(shè)計了以“制作一把刻度清晰的尺子”為主題的實踐活動,要求學(xué)生結(jié)合生活實際,了解尺子的由來,感受統(tǒng)一測量工具的必要性;了解尺子的構(gòu)造,制作一把尺子;用自己制作的尺子量量物體的長度,感受各種不同的長度表述。
教師為學(xué)生展示創(chuàng)造平臺,首先,班級預(yù)先劃定展示區(qū)域,每個學(xué)生將作品粘貼到展示區(qū)。其次,課堂上進行交流展示。有的學(xué)生以口頭匯報的形式展示作品,有的學(xué)生做成課件,以PPT的形式在課堂上分享自己查閱到的資料。交流結(jié)束后,各小組完成組內(nèi)評價及組間評價。評價結(jié)合過程性評價和結(jié)果性評價開展,以過程性評價為主,重點引導(dǎo)學(xué)生反思經(jīng)歷實踐活動的過程中各方面的表現(xiàn)情況,以自我評價為主和小組成員評價為輔的方式進行。
評價的內(nèi)容決定著學(xué)生的關(guān)注點,評價標準則決定著學(xué)生的努力方向。在評價中,我們要注重引導(dǎo)學(xué)生積極參與,在與同伴交流中增長智慧、拓展思維、發(fā)展創(chuàng)新意識和實踐能力,不斷調(diào)整自身的策略與方法,獲得對“量”的獨特感受,夯實長度的實踐基礎(chǔ),讓“量”深深扎根學(xué)生的心底。
(3)有的放矢的項目式學(xué)評
【案例7】長度單元“非紙筆測評”
二年級第二學(xué)期在進行非紙筆測試時,開展以“社交一米我來找”為主題的量感測評。
首先,學(xué)生在教師的帶領(lǐng)下,了解“1 米線”的相關(guān)知識;其次,明確測查的要求為以某處為起點,任選一個方向,估測1 米線大概到哪里為止;最后,實施過程中的評價宗旨為定性與定量相結(jié)合。以等級描述為主的具體化的評價———水平1:沒借助任何身體尺隨意估測,誤差超出20 厘米,基本沒建立起1 米的表象;水平2:能借助身體尺但工具選擇不夠優(yōu)化,誤差能控制在20 厘米之內(nèi);水平3:能有效選擇合適的身體尺,誤差基本控制在10 厘米之內(nèi),能較為精準地估測;水平4:教科書式精準,“1 米”的表象完全建立。
從學(xué)業(yè)測評的結(jié)果來分析,學(xué)生缺乏利用身體尺來估測1 米的意識,缺乏度量1 米的經(jīng)驗,度量結(jié)果誤差較大。在平時的教學(xué)中,我們應(yīng)該重視估測實際操作環(huán)節(jié),讓學(xué)生經(jīng)常比劃1 米、1 分米、1 厘米、1 毫米有多長……在不斷比劃中逐步加深相關(guān)長度在腦中的印象。同時,要將度量誤差作為一種生成,分析原因并反思,強化量感,積累估測物體長度的基本活動經(jīng)驗。
小學(xué)階段教學(xué)中長度單位的量感認知是建立其他數(shù)學(xué)知識量感的基礎(chǔ),應(yīng)順其自然地發(fā)展,在強化學(xué)生的量感體驗過程中,提升學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。