大单元教学视角下学生量感的发展研究

作者: 林美华

中图分类号:G623.5 文献标识码:A 文章编号:1673-8918(2025)12-0058-04

《义务教育数学课程标准(2022版)》的核心素养以“三会”为总领,具体呈现为十一个关键词,涵盖数感、符号意识、运算能力和量感等方面。量感是唯一新增的素养,其关乎学生对物体大小、数量、空间关系及可测量属性的感知理解。提升学生的量感,有助于增强其数的估算能力和逻辑推理能力,进而促进其整体数学素养的提升。然而,数学量感养成并非一蹴而就,需要教师在教学实践中持续渗透和强化相关理念。因此,量感的养成应建立在大单元的视域之下,以学生为中心,一以贯之地培养,落实素养培养的一致性,让学生的量感得以培育发展。

一、大单元教学视域下培养学生数学量感概述

(一)大单元教学视域下培养学生数学量感的意义

在大单元教学视域下,培养学生数学量感是将量感培养与大单元教学理念相结合。大单元教学是在具体知识点的基础上,通过整合和抽象提炼出具有更广泛意义的教学单元,体现学科的核心价值和关键思想。大单元教学具备高度的综合性和系统性。而针对学生数学量感的大单元教学,运用整合方法深人分析数学中大小关系感知、测量以及数量估计等元素,明确这些元素之间的相互作用。

《义务教育数学课程标准(2022版)》对量感的准确表述是:量感是对事物可测量属性及其大小关系的直观感知和理解,它使人们能够在无须精确测量的情况下,对不同对象的量(例如长度、重量、体积、速度、时间等)进行估计、比较和判断,并在实际生活中灵活运用这些感知进行推理和问题解决。依据大单元教学理论来设计和实施小学数学量感的相关教学活动,可以更加有效地支持学生的整体发展,提高他们的综合素质,同时也更好地践行教育的根本目的一—培养全面发展的个体。

(二)大单元视域下数学量感的可行性分析

大单元教学为小学数学量感培养提供了可行性支撑。其核心在于,大单元教学注重整体性和系统性的学习,避免了碎片化的知识点教学,强调知识间的内在联系和逻辑结构。在这样的教学模式下,核心素养的培养,尤其是量感的培养,需要依托于整体性的、螺旋上升式的渗透。这意味着量感的培养并非孤立的教学环节,而是贯穿于整个大单元的学习过程中,通过不同的学习情境和任务逐步深化和提升。教师通过精心设计的学习活动,让学生在探究图形性质、解决实际问题等过程中,不断体验和应用量感,从而形成对量的深刻理解和灵活运用能力。这种整体性的渗透,才能真正实现量感培养的目标,促进学生核心素养的全面发展。

(三)大单元教学视域下培养学生数学量感的实践价值

在大单元教学的框架下,数学量感培养的实践价值主要体现在两个方面:一是这种大单元教学模式为教师提供了创新的教学设计思路,教师能够将整个单元或模块作为一个整体进行教学,从而增强各个部分知识点之间的内在联系。这不仅提升了教学内容的系统性和结构性,还帮助学生建立起更加完整的知识体系。二是大单元教学模式能够显著改善学生的学习体验和效果。传统的小学数学教学往往以单个课时作为基本单位,知识点之间缺乏联系,导致学生对数学概念的理解较为孤立且不连贯。而大单元视角下的数学量感培养,确保各单元间相互关联、层层递进,从而促进学生数学思维的逐步深化。从学生的角度来看,基于大单元理念设计的数学量感教学活动更注重以学生为中心、以问题为导向的教学方式。这种方法鼓励学生主动思考,通过构建系统的知识结构,学生能够在理解新知识的同时巩固已有的基础,实现知识的有效积累和迁移应用,最终达到培养数学量感的目的。

二、大单元教学视域下培养学生数学量感的教学设计与实施策略

(一)基于大单元视域,构建整体量感发展目标

在大单元视域下培养学生的数学量感,需要从整体性的视角来设计教学目标。从自然数到小数、分数的认识,是计数单位的量感不断升华;从长度单位到面积单位,再到体积单位的测量,是测量单位的量感在不断积累,这些内容的学习并非孤立存在,而是逐步加强、渐进式提升的。

教学目标的设计是培养学生量感的关键。明确的教学目标设定为大单元框架下的数学量感培养提供清晰的方向,并为实际教学勾勒出理想的蓝图。教师需要提炼和优化单元教学目标,通过对单元整体内容的综合分析,把握整个学段各个知识点之间的量感内在联系,构建系统化的知识体系。这样的知识体系不仅确保教学内容的连贯性和层次性,还使每一课时之间形成紧密的连接,从而让学生逐步深化对量感的感悟。

例如,在“立体图形的认识"教学中,教师应引导学生从线段长度感知的一维量感出发。教师可以准备几条不同长度的线段,让学生测量并记录每条线段的长度,比较这些长度,讨论哪条线段最长,哪条最短。学生可以直观地感受到线段的长度差异,从而建立起一维量感的基础。接下来,教师可以引入角的测量。观察教室中的各种角,如桌角、门角等,再抽象出不同大小的角,通过使用量角器测量,并讨论这些角的大小关系。在学生掌握线段和角的测量后,再过渡到平面图形面积的二维量感,如比较不同大小的正方形、圆形等,并探讨周长与面积的关系,让学生体会“形”与“量”的关联。通过比较不同大小的立方体、球体,以及探索圆柱表面积与体积的关系等,深化学生对空间的理解,自然延伸到立体图形体积感知的三维量感。通过递进式学习,学生不仅能理解立体图形的结构,还能培养空间关系的认知和空间想象能力,实现从一维到三维的量感与空间感知的协同发展。因此,单元教学目标应从单一知识传授转向以培养空间感知能力为核心的、更全面具体的目标体系。在大单元教学模式下培养小学生数学量感的过程中,设定具有前瞻性的教学目标可以为教师提供坚实的理论支撑,还能够保证整个教学过程条理清晰、逻辑严密,最终帮助学生建立起扎实的数学基础,提高他们的综合素质。

(二)依托大单元主题,创设丰富量感体验情境

小学生正处于思维发展的初始阶段,其认知模式正从具体形象向抽象逻辑过渡。学生的数学学习经验和知识储备相对不足,单纯的理论讲解难以有效激发学习兴趣,有可能造成学习负担。因此,在确定大单元教学方向后,教师可以创设丰富的数学量感情境来解决上述难题。



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1.体验式教学

在日常生活中,鼓励学生参与购物时,估测物品的数量及总价等。在教授重量单位时,可以让学生亲自称量不同物品的重量,如鸡蛋、水果等,测出结果后老师连续两问“同样的物品,为什么测量结果不一样”“怎样才能得到统一的测量结果?”通过实际操作来感受“千克”和“克”的区别。这样精心设计贴近学生生活实际的教学情境,能够将学生融入具体的数学学习活动中,让学生领悟出数是各种量的抽象表示,而量的具体表达离不开数,数加上单位就成了量,学生亲身经历了度量过程,就能激发学习热情和主动探究的积极性,从而逐步形成量感。

2.创设有效情境

在教学“认识毫米”这一课时,可以通过创设孙悟空金箍棒七十二变的情境,让学生观察金箍棒变长变短的画面。比如,金箍棒变长可以直入云霄,变短则如绣花针。这时可以追问学生:你们知道金箍棒变成绣花针时是如何测量的吗?这样的情境设计能够激发学生对新度量单位“毫米”的学习兴趣。通过找1毫米、画1毫米、数、量等直观操作活动,帮助学生建立对1毫米的直观感知,从而在头脑中调整对毫米的认识,这就是量感建立的过程。同样,在教学体积概念时,也可以利用孙悟空金箍棒变粗变细的情境,让学生感受体积的变化。此外,还可以通过观察不同形状的容器(如杯子、瓶子)或捏橡皮泥的场景,帮助学生建立体积感,使他们真正做到眼中有度,心中有量。在同一个大单元的不同课时中,创设的情境应当相互一致而不矛盾,形成一个有关联的整体。这需要教师具备全局观,熟悉全套教材教学内容,统筹单元教学要素,明确各模块的核心价值,将数学量感作为连接不同知识点的桥梁,确保整个学科知识体系的系统性和连贯性。这样循序渐进的渗透才能让更多的学生在不断地体悟中形成量感,提升素养。

3.设计操作练习

在教学“圆的周长”这一课时,学生用自己喜欢的方式测量圆的周长,教师引导学生发现将生活中的电线变成数学中的线段,可以围成一个圆,老师再追问“想一想,什么变了?什么没变?”,自然而然渗透化曲为直的数学思想,也让学生确切感知圆的周长是可度量的。在探究圆的面积求法时,通过切割和拼接圆的面积,将其转化为长方形或正方形,学生可以直观地理解面积的计算方法。学生亲历割、拼、量、比、算等操作同样适用于圆柱、圆锥体积公式推导过程。这些操作方法的正向迁移练习,需要教师具备大单元教学意识。学生在实践操作中理解数学的核心概念,增强数学量感,提升学生逻辑思维、问题解决能力以及对数量关系的敏感度。这种教学方法强调知识的连贯性和应用性,使学生的量感呈螺旋式上升,为未来的数学学习打下坚实的基础。

4.重视估测能力

在培养学生的数学思维和实际应用能力方面,估测能力是一个不可忽视的重要环节。例如,人教版小学数学三年级上册的“测量”单元,组织学生进行“估算比赛”,比如让学生估算教室长度、宽度、面积,多少张桌子,一本书的页数,花圃的周长,操场的面积,或者估算旅行时的距离、用时多少,及火车车厢、汽车、公交车的体积等。通过这种比赛方式,学生不仅能够锻炼自己的估算技巧,还能在实际操作中加深对各种量度单位的理解。在估测与计算对比中提高估测能力,促进学生量感的发展。

(三)借助信息技术,促进学生量感持续发展

在新的教育标准下,借助信息技术促进学生量感的发展显得尤为重要。通过创设教学情境和利用信息技术,可以激发学习兴趣,并持续培养量感。小学数学量感强调运用数学视角理解周围环境,解决实际问题,并用数学语言传达对现实世界的认知。

以“植树问题”为例,传统的教学方法通常通过文字和简单图形来解释植树的间隔、树的数量以及总长度之间的关系,但这种方式往往难以让学生直观地理解。教师利用信息技术动画展示不同间隔下树的排列方式,学生可以清晰地看到树的数量和间隔之间的关系,从而更容易直观理解问题的本质。信息技术还可以提供互动式的学习环境,让学生通过拖动、点击等操作来调整树的间隔和数量,并实时看到结果的变化。教师还可以利用信息技术展示不同类型的植树问题,如环形植树、多种直线植树等。信息技术的运用,可以让学生接触到更多实际生活中的应用场景,从而更好地理解问题的多样性和复杂性,在润物无声中促进量感的发展。在大单元教学理念下,“植树问题”可以与其他相关的数学概念和实际应用相结合,形成一个完整的量感教学单元。借助信息技术促进小学生量感发展的策略有很多,特别是结合人工智能,可以更有效地帮助学生理解和掌握量感。在虚拟现实(VR)和增强现实(AR)体验中,通过VR应用,教师可以设计一些贴近生活的活动场景,将学习内容与实际生活相联系。例如,测量校园内特定区域的面积,或者根据特定条件设计花园的布局方案,学生可以在现实环境中看到虚拟的尺子等工具,进行实际测量练习。通过这种VR模拟,学生可以身临其境地学习体验和操作各种量的变化,有助于学生在实际测量活动中更好地感知和理解计量单位,感受面积大小,体悟学习量感的意义。教师通过整合现代信息技术来构建生动的学习场景,提供丰富的可视化教材,帮助学生更好地掌握量感原理,加强他们的量感思维,为今后学习更高级的几何知识奠定基础。

(四)贯穿大单元教学,巩固学生量感应用能力

大单元视域下,在完成整个单元的学习后,应安排数学复习课程,巩固学生的量感培养成果,提升单元教学效果。

以“公顷和平方千米”单元为例,首先,教师可以从学生熟悉的日常生活场景人手,选择与面积计量单位相关的实例,如公园、学校和社区绿地的面积,帮助学生直观理解公顷和平方千米的实际含义。

其次,组织学生进行实地考察和测量,记录大型公共空间的大致面积,并练习使用公顷和平方千米进行描述和转换。这不仅复习了面积单位的基本定义和使用方法,还增强了学生的数学应用能力。此外,鼓励学生扮演“小老师”,在班级内轮流讲解公顷和平方千米的知识点,如单位转换、正确读写和实际应用场景。同时,通过同伴互评,学生在小组内互相评价学习成果,分享心得,共同解决问题,提高学习参与度,加深对量感的理解,形成更深刻的记忆。

(五)家校携手,让量感在思维中生根

数学来源于生活,又应用于生活。家校合作在培养学生数学量感方面至关重要。教师应与家长保持沟通,让家长了解学校数学课程中的量感内容,并通过日常生活中的测量活动,如称量食材、测量家具、估测容量等,帮助孩子巩固和应用所学知识。此外,家长还可以通过时间管理活动,如使用定时器和日历,帮助孩子理解时间概念。这些实践活动不仅巩固了计量单位的基本知识,还提升了孩子的量感应用能力,使他们更直观地感受到量感的实际意义。

三、结论

以数学量感为核心的大单元教学模式不仅能够有效整合小学数学教学内容,提升学生的数学素养,更是在学生心中播下了数学思维的种子。这种大单元教学模式通过生动的学习情境和灵活的教学策略,将数学量感的培养贯穿于整个教学过程,让学生在每一个学习环节中都能感受到数学的实际应用和美感。这种量感的培养,将成为他们未来探索未知、解决问题的强大工具,助力他们在知识的海洋中乘风破浪,勇往直前。

参考文献:

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[4]林丹,翟羽佳,古德英,等.大单元结构化背景下量感的培养策略—以北师大版三年级上册“什么是周长”为例[J].教育科学论坛,2023(5):28-31.

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