立足度量本质 发展学生量感

作者: 夏士勇

立足度量本质 发展学生量感 0

摘 要:新课标新增了“量感”这一核心素养,明确量感主要指对事物的可测量属性与大小关系的直观感知。以人教版小学数学教材二年级上册“厘米”为例,在根据学生前测,对比梳理教材,把脉问题归结,得出小计量单位的量感建立需要“经验”的支撑。以体验式教学为载体,通过直观感受,建立量感表象;通过迁移铺路,借助量感经验;通过多维感官,丰富量感体验,在丰富的体验活动中,让单位量感在体验中不断建构、发展、深化。

关键词:大单位;量感;体验活动

新课标强调,建立“量感”有助于养成用定量的方法认识和解决问题的习惯,是形成抽象能力和应用意识的经验基础。在我们日常生活中,长度单位是一个不可或缺的概念,从细微到一根头发的直径,到天体的测量,无处不体现着长度单位度量的重要性。从实际教学中看,长度单位因为表象、表征等因素导致学生学习的困境,尤其是像“厘米、毫米”这样的小计量单位的量感的形成离不开“经验”的支持。笔者以“厘米”教学为例,试图从问题入手,深度剖析根源,从体验式角度谈谈对大观念下量感建立和培养的相关思考。

一、缘起——前测为引,直面疑点

“长度单位·厘米”是人教版小学数学二年级上册学习的内容,它是图形测量中认识的第一个统一的长度单位,是以后学习其他的长度单位、周长、面积、体积等知识的基础,是图形测量教学的种子课。

为了了解学生掌握的情况,笔者对二年级学生(样本容量为90人)进行课前检测,前测目的是了解学生的测量经验以及对长度单位的认识。测试内容为长度单位的基础和相关体验等,具体情况见右上表:

前测目的:了解学生的测量经验以及对长度单位的认识

通过访谈前测,笔者发现学生主要存在三个方面的问题:

1. 生活经验缺失。我们看到学生在实际生活中其实很少有测量的意识和测量的需求,没有经历过测量的学生将近70%。因此,我们在教学中思考如何填补这方面的空白区域。

2. 单位标准抽象。第二题解决中,发现当学生在真正参与测量时,可以本能地去理解长度的含义是什么,但是会有部分学生不能将测量的结果用量化的方法来表达。

3. 量感意识薄弱。通过第三题,能接近准确答案的大约32.6%,反映出学生对实际长度表象的理解并不准确,量感意识薄弱,导致估测的结果误差较大。而且学生在使用尺子实际测量时,也存在很多的问题,并不能理解测量的本质是什么。

二、思考——鉴往知来,聚焦原点

基于以上分析可知,想让学生建立起“厘米”的感性认识,感悟长度单位的本质,如何为学生搭建起跨越鸿沟的桥梁,笔者找到了以下几块“基石”。

(一)关联素材,明晰纵横关系

只有深入地解读教材,明确各知识点的目标定位,才能更好地形成“长度单位”单元知识体系的完整框架。从大单元的角度,进行梳理和分析,笔者将认识线段教学内容前置,并整合了学生认识长度单位的过程,让学生经历用不同的长度单位去测量,丰富认识长度单位的概念,建立比较完善的单位长度认知过程,培养量感。

横向比较,笔者选取了三个版本的教材,将其中涉及“厘米”的教学内容进行了对比。

通过梳理,不难发现对于“厘米”长度单位的教学,三个版本的编排过程基本相同,先通过展示熟悉的生活素材,解决测量物体有多长,引发对长度单位的需求与猜想,通过操作、比较、验证等体验活动,深化理解概念。

(二)关联过程,厘清结构思路

1. 自选单位测量,体会建立统一单位的必要性

仔细观察这三个版本的教材,可以发现学生学习“厘米”之前,安排用自选单位测量的活动,意图重在体会建立统一长度单位的必要性。然后尝试用统一的标准物体来测量长度,最后再用“厘米”进行测量,这样的编排旨在突出感悟测量的本质就是单位的累加,并对其测量的结果进行量化的表达。

2. 扩充单位测量,灵活选择合适的单位解决问题

在长度单位扩充活动中,感悟根据实际情况选择合适的单位来解决实际问题。厘米的教学,使学生明白了解决测量较短物体长度需要的单位,但在实际生活中,遇到一些较大的物体测量问题,需要使用更大的长度单位。学生在真实场景中去理解量的概念,体会量的大小,从而关注学生度量思维的培养。

(三)关联差异,梳理度量区别

从学生角度来说,对于“厘米”的生活经验积累相对单薄,大部分学生很少运用这个计量单位。学生缺少生活体验,从而导致直接经验和形象感受缺乏。同时,教材螺旋式上升的编排特点,使得抽象的长度单位难以同化到原本就分散的单位体系中,给量感的建立带来难度。

从教师角度来说,存在教学理念的偏差以及创设流于表面的体验活动。很多教师容易把重心放在概念表象的识记上,过分强调单位的化聚,而忽视了学生的感性认识。课堂上大多使用静态的图片,或让学生流于表面的活动,导致对比和想象活动无据可依。

从知识的角度看,学生在学习中经常会出现计量单位长度单位与面积、体积单位混淆,增加后面计量单位学习的难度。这是由于学生对这三个维度概念没有做到很好的区别与联系。

三、实践——“量”力而行,聚合基点

基于以上分析,笔者认为,对于“长度单位”的认识,为学生创设量感生长的“情境”,应将数学课堂回归日常生活中去。课堂中的“静”与生活体验的“动”相结合,建立“量的概念”。

(一)直观感受,建立“量”的表象

二年级学生对于长度也有自己的知识基础和生活经验。从知识结构来看,在一年级的科学课上初步认识尺子,从生活经验看,平时学生对长度大小比较是有印象的。那么教师应把学生原有的认知作为基石,在积极的活动情境中,沟通新旧知识之间的联系,找准量感生长的“最近发展区”,实现自我的多元发展。

1. 引出“身体尺”,感受度量的意义

师:现在我们有非常方便的测量工具——尺子,但是古人没有尺子,你知道他们是怎么测量的吗?

生:用手臂张开测量;用一拃测量;用脚测量。

师:对啊,古人常用身体的一部分去测量长度。像这样两臂伸开,两只手指尖的距离就是一庹;张开大拇指和中指的距离就是一拃;还有把脚印作为测量工具。

2. 尝试“身体尺”,初步感知测量

师:如果你是古人,要测量课桌面的长度,你会选择用哪一种方法来测量呢?没错,可以用“拃”去测量。请量一量你的课桌有几拃长?

生测量后汇报:5拃、6拃、7拃。

师:老师也来量一量,你们帮我一起数。老师测量的结果是4拃。咦,量的都是课桌的长,为什么量的结果不一样呢?

生:每个人的手大小是不一样的;量的时候,手指有的张开大,有的张开小,所以也会变。

师:是呀,因为我们每个人的一拃长度不同,所以大家测量的结果也不同。那你们有什么好的建议吗?

生:应该用固定的工具去量。

学生通过初步的尝试测量,了解了用“身体尺”测量物体长度,虽然能大致的测量出多长,但是有很大的弊端,受到干扰的因素比较多,感受到需要用一些固定的工具测量,这样结果会比较稳定。

(二)迁移铺路,积蓄“量”的经验

基于学生已有的基础,为学习新知迁移铺路,是顺利开展新教学的重要条件。小学阶段一切有意义的学习都是建立在“迁移”的基础上,让学生在辨识中激活感知,在过程中经历多层次单位感悟。

1. 创设情境,自选单位测量

任务1:买书皮。请学生自己想办法量一量数学书的宽度。

学生根据提供的不同学具,选择不同物品的测量方法。有用小正方体、曲别针、笔帽或者用笔测量的,也有选择多种学具来进行测量的。汇总比较发现:利用不同的测量工具或测量方法,结果都不一样,这样操作导致测量结果之间无法直接地比较长短,由此引发学生的认知冲突,进而通过讨论达成共识,确定需要用统一的标准来测量长度。

2. 探索实践,固定单位测量

师:比一比。你最喜欢选哪个物体测量?

生:小正方体比较稳固,摆的时候方便。

师:那小棒不是也很方便吗?

生:如果遇到比小棒短的东西,测量就不方便了。

师:我们把这些小正方体拼插在一起,自制了一把小尺子,用这把自制的小尺子来进行测量。

用标准的小正方体去测量身边比较短的物体,可以直观看出这个物体的长度就是几个小正方体长的总和。这个过程中凸显出度量的本质,就是对度量单位的累加,并对度量的结果进行一个量化的表达,同时为后面用尺子测量奠定一个直观的测量基础。

(三)抽象提炼,表现“量”的形式

数学家洛克哈特有句名言:我们需要对它进行度量,并不是使用诸如直尺、量角器之类的笨拙的现实工具,而是使用我们的头脑。

1. 创造度量工具,赋形于数

师:我们现在把这小正方体的边线印下来,就是这一条小小的线段,这条线就是我们今天要学习的单位长度。如果这几个小正方体的边线都印下来,进行累加,慢慢地就变成一把尺子了。

师:同学们,这一小段,是多少长度?

生:1厘米。

师:请同学们拿起尺子,找一找,尺子的1厘米在哪里?

生在尺子上寻找。

2. 强化多维表征,形成表象

师:同学们,你能在尺子上找到1厘米吗?

(1)说一说。师:那你们能用一句话说一说1厘米吗?生尝试说。

(2)比一比。用这两个手指头试着到尺上去比画一下1厘米的长度,用心记住1厘米,闭上眼睛想一想1厘米有多长。①手之间的空隙。②手指捏起来。③手指宽大约1厘米。

(3)折一折。师:老师给每位同学准备了一张纸条,你能在这张纸条上折出1厘米吗?

(4)找一找。师:在我们的身上、身边,有哪些物体是1厘米长的?

师:我们找了这么多1厘米的物体,你们对1厘米有什么想说的吗?

生:很短。

师:测量比较短的物体,可以用“厘米”作单位。

3. 累加单位长度,建构度量

(1)估一估。

生1:黄色小棒是1厘米。(师随机拿出尺子验证一下)

师:其他的物品呢?

生2:我估计校徽的宽是3厘米。我用小棒测量三次,表示3个1厘米,就是3厘米。

师:3个1厘米,就是3厘米。

生3:纸条大概是5厘米,小棒验证,有5个1厘米就是5厘米。

生4:红色小棒大概10厘米。我用5厘米的纸条测了两次。

小结:原来只要知道它包含了几个厘米就是几厘米。

(2)量一量。

师:刚才估的这个长度有什么办法验证一下?用尺子量一量。思考:测量的时候有什么要注意的?

生:从0刻度线开始,右端是3,就是3厘米……

师:你的测量方法和他一样吗?谁能帮忙概括一下,他是怎么量的?

板贴:从0刻度线开始,右端的数字是几,就是几厘米。

师:还有其他的方法吗?学生疑惑的时候,拿出一把短尺,这个能测量校徽的宽度吗?

生:可以的。5-2=3(厘米)

师:看样子测量时,可以不从0刻度线开始量,只要能看出包含了几个1厘米就可以了。

在以上两个环节中,以学生的知识经验为基础,提供给学生必要的学具,让他们充分地观察和动手实践,通过指一指、找一找、量一量、想一想等一系列多种感官参与的活动,帮助学生从不同角度建立1厘米的表象。特别是比画1厘米的活动,这是学生对1厘米表象一个校准和稳固的认识,通过手势比画想象、比对调整,帮助学生脱离实物形成量感。在具体的任务活动当中,通过估、测活动,理解有几个1厘米就是几厘米,同时掌握了测量的方法。

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