量感是個體對量的一種敏銳感知。學生量感的形成與發(fā)展呈現出逐步進階的特性。在小學數學課程,尤其是“量與計量”板塊的教學中,教師可運用“結構化策略”,逐步使學生的量感更加清晰、準確。量感作為學生數學核心素養(yǎng)的重要組成部分,擁有良好量感的學生,能夠實現從對量的定性描述向定量刻畫的跨越。量感具有鮮明的實踐性,在培養(yǎng)學生量感時,既要重視學生的直觀感受與體驗,也要關注學生的想象、推理等思維活動。
結構化策略培養(yǎng)數學量感的內涵
結構化思維是一種系統(tǒng)、有序且條理清晰的思考模式。它強調在面對任務或難題時,能夠從多個維度進行深入思考,精準剖析問題產生的根源,系統(tǒng)地制定解決方案,并采取恰當措施,以實現高效工作并取得良好成效。結構化思維具備系統(tǒng)性、整體性、有序性和高效性等顯著特點?;诮Y構化思維視角,小學數學量感這一具有系統(tǒng)性的知識教學,能夠轉化為一個有機統(tǒng)一的教學體系,從而突出教學重點、豐富教學內容,使學生的認知發(fā)展過程呈現出結構化特征。
與一般數學知識不同,量感并非獨立的知識點,而是滲透于眾多數學概念教學之中。因此,在小學數學教學中,提取蘊含量感元素的知識,并按照循序漸進的原則進行梳理,確保學生在知識建構過程中逐步形成量感,是結構化教學策略應用的核心思路。從學生較為熟悉的長度、時間等知識入手,逐步幫助學生建立單位量感、標準量感和累積量感,成為結構化教學的基本原則,具體闡述如下。
、單位量感:學生量感形成的基石
量感是對量的感知與領悟。引導學生建立量感,首要任務是幫助學生建立“單位量感”,例如“一厘米的長度”“一平方米的大小”“一千克的重量”“一分鐘或一小時的時長”“一毫升或一升的容量”等。單位量感是學生量感形成的根基,若學生的“單位量感”模糊不清,將難以構建“標準量感”和“比較量感”。結構化教學要求教師夯實學生的單位量感,為此,教師應在教學中組織多樣化的數學活動,充分調動學生的多種感官,通過看、聽、摸等方式,豐富學生對量的感受與體驗,充實感量過程,幫助學生積累豐富的感量經驗。
量源于測量。在引導學生感知量的過程中,教師要引導學生開展數學化的測量活動。首先,激發(fā)學生的測量需求與動機,通??赏ㄟ^讓學生對同一種量進行不同維度的比較,從而引出“計量單位”。以“認識厘米”教學為例,教師先讓學生比較兩條線段的長短,學生可能會采用重合比較或借助參照長度比較等方法。當展示畫在紙面上的兩條線段時,學生便產生了建立“測量標準”的需求。在此基礎上,教師引導學生借助田字格、圖釘、訂書釘等常見實物,構建“厘米”單位的概念表象。為進一步強化學生對“厘來”單位的感知與體驗,教師指導學生通過實物比畫、空手比畫、想象比畫等多種方式,穩(wěn)固建立“厘來”單位的表象。有了“厘來”單位表象的支撐,學生能夠主動運用“厘米”單位比較線段長短,并積極開展實踐操作。這一過程實現了學生從外在“物質表象”到內在“心理表象”、從“物質量感”到“心理量感”的轉變,學生通過視覺觀察與觸覺比畫,有效建立了“厘米”單位的量感。借助“厘米”單位量感,教師不僅能引導學生進行測量與比較,還能幫助學生領悟“測量就是確定測量對象中包含多少個測量單位”這一本質內涵。此外,基于“單位量”,教師還可引導學生建構和創(chuàng)造“厘米尺”“分米尺”“米尺”等測量工具。
單位量感是累加形成的基礎。在結構化教學中,教師在引導學生建立量感時,尤其要注重夯實單位量感,同時引導學生樹立整體性觀念。例如,在建立“單位長度”量感的基礎上,進一步引導學生建立“單位面積”“單位體積”的量感,使學生對量與計量的學習從一維向二維、三維拓展,實現從線性單位量感向平面單位量感、空間單位量感的過渡與發(fā)展。這種教學方式有助于學生構建整體性、結構性和系統(tǒng)性的度量體系。
三、標準量感:學生量感形成的關鍵要素
結構化教學不僅要引導學生建立“單位量感”,更要注重培養(yǎng)學生的“標準量感”。在“量與計量”教學中,僅依靠“單位量感”,學生有時難以形成穩(wěn)固的量感。因此,教師需引導學生建立“參照量感”“標準量感”,以不斷提升學生對量的感知精準度,清楚量的表象,深化對量的認識。如果說單位量感具有普遍性和共性,那么“標準量感”“參照量感”則體現出個體性和差異性。例如,在長度估測中,學生不僅要建立“厘米”“分米”“米”等單位的概念表象,還需建立“5厘米”“5分米”等標準量的概念表象;在質量估測中,學生既要建立“千克”單位表象,也要建立“10千克”“20千克”“50千克”甚至“100千克”等標準量表象。在日常學習與生活中,“標準量感”“參照量感”能夠為學生的估測活動提供有力支持。
以“千克和克”的教學為例,教師不僅要引導學生建立“一千克”“一克”的單位量表象,更要引導學生選取日常生活中的參照物,幫助學生建立“參照量感”“標準量感”,如20千克的一袋面粉、50千克的一袋面粉,以及250克的一袋鹽、400克的一袋鹽等。教師應鼓勵學生積累更多屬于自己的“參照量”“標準量”,因為“參照量”“標準量”越豐富,學生越容易形成精準、清晰的量感。這些“參照量”“標準量”量感的形成,為學生累積量感的發(fā)展奠定了堅實基礎。在引導學生建立“標準量”“比較量”的過程中,教師應設計多維度的體驗活動,引導學生從不同視角和層面感受量。例如,教師可設計以下層次性活動:一是讓學生反復用手掂量“標準量”“參照量”,建立觸覺上的量感;二是引導學生通過觀察同一物質不同量的體積大小,從視覺上感知量;三是讓學生將手掂量與眼晴觀察相結合,加深對“標準量”“參照量”的印象;四是讓學生掂量與“標準量”“參照量”相近的量并進行估測,然后用質量秤驗證。通過感知體驗與操作驗證的交互作用,能幫助學生動態(tài)修正量感認知,提升估測的準確性。借助上述結構化學習活動,引導學生進行深度體驗,促使學生對量的認識從感性上升到理性、從膚淺走向深入,為學生運用量感開展估測、推理等數學活動奠定基礎。
在引導學生建立“參照量”“標準量”時,教師要強調反復體驗的重要性。只有通過多次體驗,學生的“標準量感”“參照量感”才能真正形成。從單位量感發(fā)展到標準量感、參照量感,學生的量感逐步完善??傊處煈龑W生建立“標準量”“參照量”的數學模型,在同一量的范疇內,如“長度”“面積”“體積”“容積”“質量”“時間”等,加強學生對量之間關聯性的認識;同時,也要促進不同量之間的知識關聯,使學生對“量與計量”的學習形成一個有機整體。
四、累積量感:學生量感形成的目標指向
判斷學生量感形成的重要標志,并非“單位量感”以及幾個“標準量感”“參照量感”的建立,而是累積量感的形成。累積量感可以用生活中的“一抓準”“一口清”來形象描述。學生累積量感的形成是一個長期且反復的過程,它建立在“單位量感”“標準量感”“參照量感”的基礎之上,不僅與學校數學課程學習密切相關,更離不開豐富的生活經驗。教師需要打破課堂與生活、學校與社會的界限,實現學校數學與生活數學的有機融合,從而推動學生累積量感的形成。
學生累積量感的形成是量感發(fā)展的重要標志,也是“量與計量”教學的重要目標。結構化的量的教學,不僅要引導學生感知量,更要培養(yǎng)學生的估量能力。教師應在教學中融入“估量”方法,引導學生在估量過程中進行思考和想象,對量的大小、多少進行科學推理和合理想象。例如,在教學“公頃、平方千米”后,學生對“1公頃”“1平方千米”等較大單位及相應的量難以準確把握。教師可引導學生一方面借助“單位量”進行估測,另一方面將土地面積近似看作長方形,通過估測長和寬并計算乘積來估算面積。又如,在學習“長方體和正方體”中認識體積后,對于判斷教室體積等問題,教師可引導學生一方面直接借助“立方米”單位進行估測,另一方面將教室體積分解為長、寬、高的乘積,通過估測長度單位來推理計算體積,這種間接估測融合了推理、計算等技能,有助于學生構建量的模型。教師應引導學生在估測時積極遷移知識經驗,選擇相關聯的量進行估測,對“標準量”“參照量”按比例縮放后進行估測,并借助其模型進行估算。多樣化估測方法的運用,既能鞏固學生的量感,促進累積量感的形成,又能加強不同量之間的聯系,實現量感的有效融合,推動學生量感向整體性、系統(tǒng)性和結構性方向發(fā)展。
通過對“單位量感”“標準量感”和“累積量感”的逐一分析可知,三者存在漸進關系,結構化教學思路也在這種關系中得以體現。進一步綜合分析發(fā)現,在結構化教學策略下,單位量感是培養(yǎng)學生量感的基礎,標準量感發(fā)揮著主干作用,累積量感則是在前二者基礎上的進階?;谶@三種量感的屬性,學生從單位量感出發(fā)形成初步感知,在標準界定中發(fā)展標準量感認知,進而在復雜累積場景中基于量感做出準確判斷,這種量感培養(yǎng)思路呈現出明顯的結構化和進階化特征,符合小學生的認知特點,適用于小學數學教學。
綜上所述,數學學科課程中的各種“量”相互關聯、密不可分。教師在培養(yǎng)學生累積量感時,不僅要滲透估測方法,還要引導學生建立量之間的聯系。通過引導學生直接感知、操作體驗量,同時借助推理、計算等思維活動深入認識量,將感“量”、思“量”、想“量”相結合,促進量感的生成與發(fā)展。此外,教師還應引導學生整合感官度量、工具度量和公式度量等方法,優(yōu)化量與計量的思維和探究模式,幫助學生構建科學的度量方法和思想體系,使學生的量感逐步走向清晰、精準。
在“單位量感”“標準量感”“累積量感”結構化教學思路的指導下,學生量感的形成依賴于對量、測量、計量等內容的整體思考、主動關聯與積極建構。教師在教學中應找準學生量的學習經驗起點,激活已有經驗,引導學生構建量的模型。通過感知、操作、思考、想象和辨析量等活動,喚醒、激活、發(fā)展學生的量感,促進學生積累量感經驗,實現量感的內化與提升。這些結構化教學策略,最終幫助學生的量感從模糊走向清晰、從粗略邁向精準,切實達成量感培養(yǎng)目標。
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