曾毓梅
【摘要】“量感”是學(xué)生須具備的核心素養(yǎng)之一。厘米是長度單位的核心概念,是學(xué)習(xí)測量的重要起點(diǎn),亦是培養(yǎng)學(xué)生量感的重要載體。要讓學(xué)生真正理解測量的本質(zhì)并發(fā)展量感,課堂教學(xué)活動的創(chuàng)設(shè)至關(guān)重要,活動必須有效。
【關(guān)鍵詞】量感;度量意識;空間觀念;概念模型
“量感”是學(xué)生須具備的核心素養(yǎng)之一,需要學(xué)生通過數(shù)學(xué)的眼光來感知發(fā)現(xiàn)?!读x務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》指出量感主要是指對事物的可測量屬性及大小關(guān)系的直觀感知。在小學(xué)階段,長度、面積和體積的學(xué)習(xí)是學(xué)生接觸的最基本也是最重要的度量幾何學(xué)概念,也是學(xué)生構(gòu)建空間觀念的依托。這三者除了圖形的維度不同,作為一種測量過程其本質(zhì)是一樣的。圖形的測量重點(diǎn)是確定圖形的大小?!罢n桌有多長”是學(xué)生第一次接觸定量單位,對于學(xué)生來說,長度單位的學(xué)習(xí)及其操作應(yīng)用是多種知識的綜合,涉及數(shù)數(shù)、比較、估測、空間觀念的形成和實(shí)踐操作技能等,并為今后學(xué)習(xí)幾何圖形的其他知識奠定十分重要的基礎(chǔ),其重要性不言而喻。長度是人的一種直覺感知,在一年級時學(xué)生已經(jīng)有了直觀比較物體長短、高矮的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)和基礎(chǔ)。那么,這節(jié)課的核心知識點(diǎn)在哪?如何在“課桌有多長”一課的學(xué)習(xí)中,遵循學(xué)生認(rèn)知的發(fā)展規(guī)律,引導(dǎo)學(xué)生觸摸測量知識本質(zhì),發(fā)展學(xué)生的量感?
一、基于知識的形成,在沖突中發(fā)展度量意識——初步建立量感
測量的本質(zhì),結(jié)構(gòu)上是一致的,都是看所測物體包含幾個標(biāo)準(zhǔn)單位,即度量。
學(xué)習(xí)測量單位之始,度量意識的形成顯得尤為重要,這也是發(fā)展學(xué)生量感的前提?!岸攘恳庾R”一方面應(yīng)讓學(xué)生感受到無論是度量什么,度量的方法是一樣的,即先定義一個小單位,被測物體就可以用包含小單位的個數(shù)加以衡量。要讓學(xué)生感受到“度量單位”的內(nèi)涵與價值,即在交流的過程中,感受統(tǒng)一“度量單位”的必要性。
片段一:創(chuàng)設(shè)矛盾情境引發(fā)認(rèn)知沖突
師:剛才我們用各種工具測量了課桌面的長度,現(xiàn)在來匯報測量結(jié)果。
生1:有3根尺子那么長。
生2:有12塊橡皮擦長。
生3:有我的手掌5拃長。
師:看到這些結(jié)果,你有什么想說的?
生1:他們測量的結(jié)果都不一樣。
生2:因?yàn)闇y量的工具不一樣。
師:工具不一樣就是選擇的測量標(biāo)準(zhǔn)不一樣。但現(xiàn)在結(jié)果有的是5,有的是3,甚至有的是12,好像有點(diǎn)亂啊,怎么辦?
課堂伊始,教師即創(chuàng)設(shè)測量課桌長度的情境,從結(jié)果的不同引發(fā)學(xué)生認(rèn)知上的沖突,從而自然地產(chǎn)生統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)即度量單位的需要,這時引出“厘米”則更加水到渠成了。
片段二:經(jīng)歷比對過程體會測量價值
師:今天我們已經(jīng)和厘米這個長度單位交上朋友了,但我們還有一個問題沒解決,就是我們的課桌面到底有多長呢?現(xiàn)在你會以什么為單位來測量?想想結(jié)果會一樣嗎?
生:會,因?yàn)?厘米都是一樣長,課桌面也是一樣長的。
師:你們自己來檢驗(yàn)一下吧。(小組合作測量)結(jié)果是多少?
生1:60厘米。
生2:60厘米多。
生3:59厘米。
生4:60厘米。
……
師:同樣的桌子,同樣的厘米單位去量,為什么結(jié)果還是不一樣?
生1:可能他們小組量歪了。
生2:也可能是量的方法不標(biāo)準(zhǔn)。
生3:我們量的時候是用直尺拼起來的,所以可能有誤差。
師:這時,你又想說什么?
生1:測量可能會引起誤差,大家量的時候要注意。
生2:雖然結(jié)果不一樣,但都差不多是60厘米。
師:從剛開始用各種工具去測量,結(jié)果都不一樣,差別很大很亂,到現(xiàn)在用厘米為單位來測量結(jié)果相對統(tǒng)一了,這樣交流起來就更方便了。
在學(xué)生已經(jīng)認(rèn)識厘米后,再來測量課前課桌面的長度,讓學(xué)生經(jīng)歷從 “亂”到“統(tǒng)一”的過程,體會到了統(tǒng)一長度單位的必要性和價值。也讓學(xué)生初步感知度量工具和方法引起的誤差,能合理得到或估計(jì)度量的結(jié)果。
在學(xué)生接觸“厘米”時,如果度量的意識在頭腦中能留下厚重的一筆,那么對后面其他度量單位的學(xué)習(xí)就是“同理學(xué)習(xí)”了。筆者希望留在學(xué)生頭腦里的是:要測量物體的長度(抽象出來就是線段),就必須用比它小的長度單位(線段)去測量,乃至以后學(xué)習(xí)其他單位(包括面積、體積等)也能進(jìn)行知識的遷移,懂得選擇合適的單位去度量。
二、注重能力的提升,在活動中發(fā)展空間觀念——逐步形成量感
小學(xué)圖形與幾何教學(xué)的核心任務(wù)是獲得知識還是發(fā)展能力?越來越多人認(rèn)識到,發(fā)展學(xué)生的空間觀念和量感是核心,應(yīng)把發(fā)展能力作為課堂的追求目標(biāo)?!翱臻g觀念”亦是核心素養(yǎng)之一,它與“量感”是兩個相關(guān)聯(lián)的素養(yǎng),兩者相互依托,無法截然分開?!读x務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》指出空間觀念是對空間物體或圖形的形狀、大小及位置關(guān)系的認(rèn)識??臻g觀念是一個很抽象的,很難具象并用一個標(biāo)準(zhǔn)去衡量的概念,是需要長期慢慢積累而形成的一種能力。
片段三:多種感官參與形成能力
師:一起來感受一下1厘米有多長。(師出示1厘米長的小棒)請你從袋子里拿出這根小棒,認(rèn)一認(rèn),它的長度就是1厘米?,F(xiàn)在我們來和1厘米交個朋友。(邊說邊演示)請你像這樣輕輕地夾住這根小棒,兩指保持不動,再輕輕地把小棒抽出來。這樣,兩指間的距離大約就是1厘米長。
師:現(xiàn)在閉上眼睛,想象一下1厘米有多長,把1厘米有多長深深地記在腦海里。睜開眼睛,你能再用手比出1厘米的長度嗎?用小棒檢驗(yàn)一下。
生:差不多。
師:回想一下剛才我們是怎么和1厘米交朋友的?
生:先觀察,再比一比,最后閉上眼睛想象。
小結(jié):觀察、比較、想象是我們學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的好方法。
師:生活中還有哪些物體的長度大約1厘米呢?請用你手上1厘米的小棒去找一找、比一比。
(尋找生活的1厘米)
……
師:我們的學(xué)具盒里還有一根白色的小棒,你能用今天學(xué)的知識估一估這根小棒有幾個1厘米長嗎?
建立1厘米和幾厘米的空間觀念并非易事,它是一個完整的反復(fù)體驗(yàn)過程。需讓學(xué)生經(jīng)歷從1厘米標(biāo)準(zhǔn)、表象的建立到運(yùn)用厘米的知識去估測、測量的過程,反復(fù)的體驗(yàn)、操作才能建立。借助多種感官:眼觀、心想、手比等來體驗(yàn)1厘米有多長,讓1厘米的表象嵌入于學(xué)生的頭腦中,從而幫助學(xué)生建立準(zhǔn)確的1厘米空間觀念,讓這一抽象的長度單位轉(zhuǎn)化成自己隨時能用的小尺子。但計(jì)量單位的學(xué)習(xí)不能僅僅停留在體感上,還要有數(shù)感的體驗(yàn),所以在學(xué)生多種感官體驗(yàn)1厘米有多長后,筆者安排了估白色小棒長度的活動,培養(yǎng)學(xué)生數(shù)感的同時發(fā)展空間能力??臻g觀念的培養(yǎng)有助于學(xué)生理解現(xiàn)實(shí)生活中空間物體的形態(tài)與結(jié)構(gòu),是形成空間想象力的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)。
三、著眼知識的本質(zhì),在思辨中建構(gòu)概念模型——深入發(fā)展量感
測量的本質(zhì)就是測量單位的累加,而測量長度即是算出所測包含幾個長度單位(以厘米為例),就是幾厘米。但學(xué)生對尺子的直觀認(rèn)識就是看上面的數(shù),這會導(dǎo)致學(xué)生在測量時只關(guān)注到刻度尺上的數(shù),而不是看包含多少個長度單位。因此在課堂上要讓學(xué)生把問題充分暴露出來,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行說理、辨析,這樣才能明晰概念,建構(gòu)正確模型,發(fā)展量感。
片段四:直面認(rèn)識誤區(qū)凸顯本質(zhì)
師:你能在尺子上找出1厘米在哪里嗎?
生1指著尺子上刻度1。
生2:不同意。應(yīng)該是從0-1之間的長度才是1厘米。
師:你們認(rèn)為哪個同學(xué)說的才是對的?
生1:第二個同學(xué)。
生2:第一個同學(xué)指的是一個點(diǎn),不是1厘米的長度。應(yīng)該是0到1或者1到2之間的距離才是1厘米。
生3:第一個同學(xué)指的是一個點(diǎn),而1厘米是一段線的長度。
師問生1:你同意他們說的嗎?
生1:同意。
師:除了0到1,還能找到其他的1厘米嗎?
生1:1到2,2到3,3到4……
師:能簡單的概括下,在尺子上怎樣的一段長就是1厘米?
生2:兩個數(shù)字之間的長度就是1厘米。
生3:相鄰的兩個刻度線之間的長度就是1厘米。
師:真好,就像剛才這位同學(xué)說的“相鄰的兩個長刻度線之間的長度就是1厘米”。
師:這么多的1厘米,它們之間有什么相同點(diǎn)和不同點(diǎn)?
生1:相同點(diǎn)都是1厘米,不同點(diǎn)是位置不一樣。
生2:雖然它們的位置不一樣,但表示的長度都是1厘米。
在課堂上當(dāng)學(xué)生出現(xiàn)概念認(rèn)識偏差時,教師適時停下腳步,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行質(zhì)疑補(bǔ)充,讓學(xué)生經(jīng)歷這樣一個思辨過程,才能走出誤區(qū),建構(gòu)正確的概念模型,觸摸到知識的本質(zhì)。
片段五:把握概念內(nèi)涵引向縱深
師:想想你尺子上的1厘米和同桌的1厘米是不是一樣長?
生1:一樣長。
生2:不一樣長,像我和同桌,他的尺子比較長,我的尺子比較短,他的1厘米就比我的1厘米長。
師:有不同意見了怎么辦?
生:比一比。
師:老師今天帶了幾種測量長度工具(米尺、軟尺、三角尺等),思考一下這些尺子上的1厘米是不是都一樣長?
小組活動:比一比:1厘米都一樣長嗎?
全班交流:
組1:我們組比較的是軟尺和直尺上的1厘米,它們都一樣長。
組2:我們組比較的是三角板和米尺,發(fā)現(xiàn)它們的1厘米也是一樣長。
組3:我們組比較的是米尺和卷尺,發(fā)現(xiàn)它們的1厘米也是一樣長。
生脫口而出:其實(shí)所有尺子上的1厘米都一樣長。
各組匯報的結(jié)果,發(fā)現(xiàn)尺子上的1厘米都是一樣長的。
師:尺子雖然長得不一樣,但是只要它是標(biāo)上cm,它的1厘米就是一樣長的。不論是中國還是外國的尺子,厘米這個單位表示的都是一樣長的。
師:為什么每種尺子上的1厘米都要規(guī)定得一樣長呢?
生1:一樣長才方便測量。
生2:比如我們需要做一些零件,要求多少厘米,如果外國尺子上的1厘米和我們的1厘米不一樣長,讓他們做出來的零件有可能會太大或太小,我們就不能用了。
師:看來統(tǒng)一單位長度是很有必要的。既然1厘米是一樣長的,為什么老師的尺子這么長,你們的這么短呢?
生1:因?yàn)槔蠋煹某咦由嫌泻芏嗟?厘米,我們尺子的1厘米比較少。
生2:我知道老師的長尺子有100個1厘米,我的尺子上只有20個1厘米,所以老師的尺子長,我們的短。
師:真的嗎?我們一起來看看。原來尺子的長短與包含的1厘米數(shù)量有關(guān)。
對于厘米的認(rèn)識,如果只停留在知道1厘米有多長,會測量,那是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。課堂中老師提供了各種尺子,讓學(xué)生在小組內(nèi)比一比“不同尺子上的1厘米是不是都一樣長”這樣一個活動,讓學(xué)生經(jīng)歷開始的懷疑到后面的釋疑、恍然大悟,真正體會到1厘米作為標(biāo)準(zhǔn),并不因尺子的大小而改變長度,是國際通用的標(biāo)準(zhǔn),相信學(xué)生對厘米這一度量單位的認(rèn)知會更通透,經(jīng)歷知識從量變走向質(zhì)變的思維歷程,真正觸摸到了測量的本質(zhì),量感得到進(jìn)一步發(fā)展,也能逐步形成核心素養(yǎng)。
有效的教學(xué)活動應(yīng)是學(xué)生學(xué)和教師教的統(tǒng)一。通過這樣層層深入的活動推進(jìn),學(xué)生對厘米這一概念的感知已經(jīng)有了質(zhì)的飛躍,能夠感受到只要“度量單位”確定了,就可以用“數(shù)”來表示度量結(jié)果,從度量的角度體會數(shù)學(xué)的抽象性和結(jié)構(gòu)性,為以后學(xué)習(xí)其他的度量單位做了一個準(zhǔn)確的定位,有助于學(xué)生形成準(zhǔn)確的量感。
【參考文獻(xiàn)】
[1]吳麗紅.把握層次巧設(shè)計(jì)激活思維促理解—以“鉛筆有多長”的教學(xué)為例[J].福建教育,2021(05).