【摘 要】《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》把“量感”作為學(xué)生需要培養(yǎng)的最重要的核心素養(yǎng)之一。量感的建立需要通過反復(fù)具身體驗的經(jīng)驗積累。在教學(xué)中要為學(xué)生搭建親身體驗和感知量的平臺,讓量感培養(yǎng)潛移默化地植入日常教學(xué)中。文章從具身認(rèn)知理論出發(fā),從“實感具身,建立量感表象”“實境具身,促進(jìn)量感形成”“離線具身,助推量感發(fā)展”三方面闡述量感培養(yǎng)策略。
【關(guān)鍵詞】具身認(rèn)知理論 量感 實感 教學(xué)情境
《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》(以下簡稱“新課標(biāo)”)出臺,其中最重要的是對小學(xué)生核心素養(yǎng)的規(guī)定。新課標(biāo)羅列了小學(xué)生需要培養(yǎng)的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng),具體有數(shù)感、量感、符號意識、運(yùn)算能力、幾何直觀、空間觀念、推理意識、數(shù)據(jù)意識、模型意識、應(yīng)用意識、創(chuàng)新意識這11個核心素養(yǎng)關(guān)鍵詞。其中量感排在第二,可見量感培養(yǎng)對學(xué)生學(xué)好數(shù)學(xué)的重要性。
一、什么是量感
新課標(biāo)中對“量感”一詞進(jìn)行了描述,概括一下,就是指學(xué)生不用測量工具,僅僅借助數(shù),并以計量單位為基礎(chǔ)對物體的多少、大小、長短、輕重、快慢等抽象的量態(tài)的一種感覺。在小學(xué)階段的學(xué)習(xí)中,量感主要體現(xiàn)在對人民幣、長度、面積、體積(容積)、時間、質(zhì)量等這些常見的量態(tài)的感性認(rèn)識上。比如,平時在檢查六年級學(xué)生的書包整理情況時,會發(fā)現(xiàn)幾種不同的情況:有的學(xué)生書包很重,里面的書橫七豎八地塞滿一包;有的學(xué)生書包里會規(guī)劃得清清楚楚,如跳繩放哪個袋子,水杯放哪個袋子……會合理利用空間,把物品放得井然有序,表面看上去體現(xiàn)了學(xué)生的整理能力,實際上也折射出了他們對“量”的不同感覺,那就是對書包空間與物品大小關(guān)系的感覺。
二、怎么培養(yǎng)量感
根據(jù)量感具有重感知、感悟、體驗的特征,培養(yǎng)量感更應(yīng)注重學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中親身經(jīng)歷與體悟,讓學(xué)生在體驗中感知“量”,在具身認(rèn)知中形成對“量”的感受,并逐步促進(jìn)學(xué)生量感的形成。在教學(xué)中,教師們聽得最多的就是數(shù)感。量感跟數(shù)感相比,數(shù)感比較抽象,是對數(shù)的大小的一種感覺;而量感更為感性,它更多的是一種對經(jīng)驗的感知。所以,量感培養(yǎng)更應(yīng)注重引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷對物體的觀察、體驗和探究過程,以具身體驗為基礎(chǔ),讓學(xué)生在活動中體驗“量”,形成“感”。具身認(rèn)知理論下的量感培養(yǎng),簡言之,就是要讓學(xué)生具身體驗,就是讓學(xué)生的整個身體參與學(xué)習(xí)過程,讓身體成為學(xué)習(xí)知識的載體。具身認(rèn)知理論,把人的感知分成三種情況,分別是實感具身、實境具身、離線具身。不管是哪一種具身活動,都強(qiáng)調(diào)感知要發(fā)生在真實情境中。下面筆者結(jié)合平時的教學(xué),分別從實感具身、實境具身、離線具身三方面談?wù)勛约涸谂囵B(yǎng)學(xué)生量感方面的具體做法。
(一)實感具身,建立量感表象
具身認(rèn)知理論把通過自身感受、體驗而得到的一種感知稱為實感具身。“實感”就是學(xué)生實實在在的感知,也是學(xué)生最真實、具體的感知活動。小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中,可以“實感”操作的內(nèi)容,大都是較短的時間、較小的面積、較輕的重量等這些可以具身體驗的度量對象。在這些內(nèi)容的教學(xué)中,教師可以設(shè)計一些豐富多樣的具身體驗活動,讓學(xué)生通過多感官參與,在學(xué)習(xí)中形成基本的具身測量活動經(jīng)驗,從而建立量感表象。
例如,在教學(xué)“認(rèn)識千克”之前,教師可以布置實感體驗作業(yè):去超市找一找“千克”,看清貨物是幾千克,然后再拎一拎、掂一掂。雖然學(xué)生在這一活動中的體驗感受還是模糊的,但是對于新鮮事物學(xué)生是感到異常興奮的。讓他們參與其中感知“10千克大米很重,拎起來費力”“1千克橘子不是很重”“2千克的洗衣液可以拎得輕松”,雖然學(xué)生的體驗不聚焦,感知也是模糊的,但卻是真實的感受,而不是看一張圖就能了解的,這樣的實感也為其進(jìn)一步學(xué)習(xí)“千克”打下了良好的感性基礎(chǔ)。在學(xué)習(xí)“認(rèn)識千克”之后,學(xué)生可以與家長一起到超市購物,感受3千克、5千克有多重;也可以在學(xué)校與同學(xué)互相抱抱對方,感受幾十千克的重量。
又如,在“認(rèn)識面積單位”一課教學(xué)“1 dm2”時,當(dāng)學(xué)生已經(jīng)明白“邊長是1 dm的正方形,它的面積是1 dm2”后,教師可以組織學(xué)生進(jìn)行以下活動,讓學(xué)生操作后在頭腦里漸漸形成“1 dm2”大小的正確表象。首先是“量”,讓學(xué)生拿出正方形卡紙量一量,做出面積是1 dm2的模型;其次是“想”,在量“1 dm2”的基礎(chǔ)上,可以閉上眼睛想象它的大??;接著是“找”,找一找身邊哪些物品的面積大約是1 dm2,強(qiáng)化學(xué)生對“1 dm2”的表象的認(rèn)識,也可以打破學(xué)生心中“1 dm2就是邊長為 1 dm的正方形”的錯誤印象……通過這一系列的具身體驗活動,可以有效完善學(xué)生對“1 dm2”概念的表象的認(rèn)識,有效推動學(xué)生量感的形成。
再如,教學(xué)“認(rèn)識千米”這節(jié)課,學(xué)生在認(rèn)識“千米”這個長度單位后,周末由家長陪同步行1千米看看用了多長時間,再騎自行車行駛1千米看看用了多長時間,接著步行3千米感覺它的長度,看看身體是否會感覺累。學(xué)習(xí)時間單位時、分、秒之后,可以讓學(xué)生算算自己從早晨起床到離開家去上學(xué),一共用了多長時間;每天晚上什么時間睡覺,早晨什么時間起床,一天的睡眠時間有多長等。學(xué)生只有學(xué)以致用,親身體驗才能慢慢領(lǐng)悟,逐漸建立起對量的真正體悟。
(二)實境具身,促進(jìn)量感形成
小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中,有些量感的內(nèi)容,很難通過具身體驗直接感知,如較大的面積單位、較重的質(zhì)量單位等。這些量的量感的形成,就要給學(xué)生創(chuàng)設(shè)“實境”模擬,讓學(xué)生借助數(shù)量關(guān)系與生活經(jīng)驗,進(jìn)行一定程度的想象,產(chǎn)生感同身受的“實境具身”,促進(jìn)量感形成。讓學(xué)生通過實境具身后再進(jìn)行推算也是培養(yǎng)量感的重要方式之一,因為體驗式活動能有效調(diào)動學(xué)生的多種感官,讓學(xué)生經(jīng)歷“量”的形成過程。教師應(yīng)為學(xué)生提供豐富的素材,設(shè)計多維度、有發(fā)展層次的活動。
例如,教學(xué)“噸的認(rèn)識”時,筆者就設(shè)計了這樣的實境體驗活動:首先“拎”,讓學(xué)生分組輪流嘗試拎一桶5千克的油,再嘗試拎一袋10千克的大米,最后拎一袋25千克的面粉,并說一說拎這三種物品時的感受。其次猜想:如果想抬起一袋25千克的面粉,需要幾個人?然后讓學(xué)生抬一抬,并說一說感受。再次推算,課件演示從1桶到200桶5千克的油總質(zhì)量各是多少,以及從1袋到40袋25千克的面粉的質(zhì)量疊加動態(tài)過程,讓學(xué)生算一算這樣的油和面粉各重多少千克,并以此為模型想象一下1噸有多重;接著,充實“實境”,出示1千克糖、20千克純凈水、100千克黃沙等,讓學(xué)生算一算多少份這樣的物品質(zhì)量是1噸;最后,出示本班一個學(xué)生的體重30千克,讓學(xué)生算一算多少個這樣的學(xué)生大約重1噸……通過拎、看、算層層遞進(jìn)的“實境”體驗活動,調(diào)動學(xué)生的多種感官,讓學(xué)生在多維度的感官參與活動中深刻體驗“噸”這個質(zhì)量單位,促進(jìn)量感的形成。
再如,教學(xué)“認(rèn)識平方千米”時,學(xué)生很難通過“實感”直觀感知“1km2”有多大,而對“邊長1000 m的正方形的面積是1 km2”這一概念的理解也僅僅停留在長度1000 m上,對這個正方形圍起來的面積大小感知比較薄弱。對此,教師在教學(xué)中可以借助智慧課堂,創(chuàng)設(shè)“實境”感知,讓學(xué)生依據(jù)已有生活經(jīng)驗,進(jìn)行合理化想象,感受“1km2”的大小。具體教學(xué)過程如下.
師:同學(xué)們,你們知道1 km2有多大嗎?
生1:邊長是1000 m的正方形的面積是1 km2。
師:同學(xué)們,你在哪兒見過km2?我們身邊哪些場地的面積大約是1 km2呢?
師:當(dāng)我們不知道的時候,可以找電腦幫忙呀。
(電腦打開地圖)你想知道哪里的面積?
生2:我想知道我們學(xué)校的面積。
生3:我想知道整個江陰市的面積。
……
師:行,我們就從學(xué)校出發(fā),以學(xué)校為中心,圍一個1 km2的面積。
教師利用大屏幕展示學(xué)生走過的場景圖,學(xué)生跟著地圖“實境”感知1 km2的面積,課后再讓家長帶著孩子去實地走一走、看一看,感受“1km2”的大小,在多種實境感知中明確“1km2”的大小,促進(jìn)量感的形成。
(三)離線具身,助推量感發(fā)展
在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中,學(xué)生對于量的認(rèn)識、感知,常常因為看不見、摸不到、不好想象,感覺很難理解。因此,在教學(xué)中教師如果能給學(xué)生提供一個認(rèn)識量、感受量的載體,為學(xué)生搭建學(xué)習(xí)量的腳手架,就能讓學(xué)生“離線”感知、體悟到量的本質(zhì),把看不見、摸不到、不好想象的量變得可視化,讓學(xué)生在親身經(jīng)歷及感受中認(rèn)識量、理解量。
對于量感的培養(yǎng),要讓學(xué)生進(jìn)行“實感”或“實境”體驗感知,很多條件也是有限的。所以在平時的教學(xué)中,教師不僅要通過“實感”和“實境”充分發(fā)展學(xué)生的量感,還要引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)體驗過的一些基本單位和常見固定量,借助數(shù)感,通過比較、想象,采用推算或估測等方法,進(jìn)行其他的量感訓(xùn)練。
例如,在教學(xué)“升和毫升”時,學(xué)生已經(jīng)知道了1升有多少容量后,教師就可以“1升”為單位量感,讓學(xué)生去估一估2升有多少,并舉例說一說;接著以“2升”為基礎(chǔ),估一估5升有多少,再舉出水盆容量的例子進(jìn)行驗證;然后再以“5升”為標(biāo)準(zhǔn),估一估10升水桶的容量……這時,學(xué)生的量感已經(jīng)初步形成,估計也比較準(zhǔn)確;最后讓學(xué)生推算出幾十升的熱水器的容量。學(xué)生利用可變化的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行靈活估計,量感在估計中逐步提升,也實現(xiàn)了從“單位量——1升”到“累積量——幾升”的層層感知,在不斷的重復(fù)體驗中,發(fā)展了“動作思維”,量感也越來越精準(zhǔn)。
再如,學(xué)生學(xué)習(xí)“米”之后,可以先估計一下多媒體教室的長度、寬度,學(xué)生可以先估計一下自己的一步有多長,再通過跨步行走的方式進(jìn)行估測、計算等。又如在學(xué)習(xí)“秒的認(rèn)識”后,設(shè)計估測游戲——看誰估得準(zhǔn)。首先,讓所有學(xué)生背對著屏幕,用自己獨特的方式計時,當(dāng)覺得1分鐘時間到了就轉(zhuǎn)過身來,并和屏幕上計時器的時間進(jìn)行比較。游戲結(jié)束后,引導(dǎo)學(xué)生及時反思,調(diào)整節(jié)奏,然后再來一輪,精準(zhǔn)對“秒”的感知。接著,聽唱一首歌,讓學(xué)生估計大約用了多少秒。最后,估計1分鐘可以做哪些事情,并通過活動驗證猜想。經(jīng)常做這樣的練習(xí),學(xué)生的估算和測量能力都能得到提升,量感也就能得到進(jìn)一步的發(fā)展。
再如,在學(xué)習(xí)“厘米與米的認(rèn)識”后,教師讓學(xué)生自己制作米尺,并標(biāo)清米尺上每一厘米的刻度。學(xué)生在制作過程中,很好地架構(gòu)了長度單位“厘米和米”之間的進(jìn)率關(guān)系。還有就是在學(xué)習(xí)體積單位之后,教師讓學(xué)生用圖形表示出對長度、面積、體積單位的認(rèn)識,加深了學(xué)生對長度是“一維的線,面積是二維的面,體積是三維的體”的理解,并且促進(jìn)了學(xué)生對“線動成面,面動成體”的領(lǐng)悟,同時使學(xué)生真正懂得測量線的長短要用長度單位,測量平面的大小要用面積單位,測量空間的大小要用體積單位的本質(zhì)意義。不僅很好地架構(gòu)了長度、面積、體積三者之間的關(guān)系,同時也發(fā)展了學(xué)生的量感。
總之,量感是一種對量的感性認(rèn)識。學(xué)生一開始對量的感性認(rèn)識可能是片面的、不穩(wěn)定的,但通過反復(fù)具身體驗的經(jīng)驗積累,學(xué)生對量的感知就會更進(jìn)一步。教師要培養(yǎng)學(xué)生的量感,就要提高對量感教學(xué)的重視程度,努力在教學(xué)中為學(xué)生搭建親身體驗和感知量的平臺,提供動手操作領(lǐng)悟量的時間和空間,讓量感培養(yǎng)潛移默化地植入自己的常態(tài)教學(xué)中。學(xué)生只有親身感知體悟量,才能逐漸建立起量感,學(xué)會用量化的眼光去看待周圍的世界。
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