
作者簡介:姚丹(1989~),女,漢族,河北張家口人,南京市將軍山小學,研究方向:小學數學課堂實踐。
摘 要:小學是兒童“量感”建立、發展和形成的關鍵階段,量感的培養有助于兒童增強估測能力、應用意識和數學學科素養。但“量感”具有非標準化的特質,其形成與兒童的個體體驗具有極強的關聯。教師在教學時要重視兒童的具身經驗,讓抽象的“量感”看得見、摸得著,要引導兒童在具身學習中通過對量的感知、量的計算來逐步完善“量感”。
關鍵詞:具身學習;具身認知;量感;應用意識
中圖分類號:G623.5 文獻標識碼:A 文章編號:1673-8918(2023)47-0068-04
提及“數感”,相信大家都不陌生,它是數學十大核心概念之一。“量感”與“數感”相關,但并不完全等同于“數感”。“量感”是“數感”的一個分支、一個方面,也是一個核心概念。在小學階段,“量感”主要包含兒童對長度、重量、面積、體積等量的感性認識,并且這種認識是不借助測量工具對量進行大小的判斷的。既然是感性認識,那便是因人而異的,它與兒童身體、感官所接收的信息有很大的關系。此外,“量感”的形成并非一節課或一段時間的學習就可以達成的,這是一個長期的、反復的、需要糾錯的過程。
具身學習是基于具身認知理論提出的一種學習方式,與傳統的認知理論不同,具身學習強調兒童的認知與其自身的感官體驗有關,具身經驗決定了心智的發展方向和程度。由此可見,在具身學習視域下展開對兒童“量感”的培養是小學階段數學教學的應然之選。
圖1給出了具身學習視域下兒童“量感”培育的一般框架:
一、縷析:兒童“量感”培育的現狀掃描
(一)有一種對“量感”的培養是“淺嘗輒止”
小學數學教育應是一種以育人為旨趣的價值選擇和判斷,課堂教學活動的最終目標是促進兒童整體的發展,雖然關于“具身教育”的理論學習已經取得了較為豐富的成果,但是理論同實踐的結合仍面臨較大的挑戰,其中一個重要的原因就是教學過程中的“實體化思維”仍然占據了主導地位。所謂實體化的思維是指將教學活動中的兒童抽象為一個實體進行教學、參與評價,在此過程中兒童的主觀能動性受到極大的限制。
“量感”是兒童對“數與量”的一種感性認識,但在實際教學中,由于受到種種原因的限制,教師留給學生感受“量”的時間和空間都很缺乏,兒童對教材中的實驗和操作也是淺嘗輒止,就算教材中給出了具體的例子,可是有些例子距離兒童的實際生活較遠,他們難以準確地對這些量的大小進行把握。例如,五年級學習了公頃之后,還是存在部分學生會記混不同面積單位之間的進率,究其原因,是因為兒童的具身感受過于薄弱,所以造成了理解不深刻,只能死記硬背。
(二)有一種對“量感”的培養是“隨波逐流”
究竟什么是“量感”?對很多教師而言,可能更加熟悉“數感”,因此在教學時由于缺少對“量感”的清晰認識,造成了教學的盲目性,導致很多兒童在學習相關知識時仍然是死記硬背。在日常教學中,我們經常會看到這樣的現象,盡管例如重量、長度是生活中常見的量,兒童對其并不陌生,但是做題時還是錯誤百出,原因就是教師忽略了不同個體對同一個量的認知起點是不同的,甚至有的學生根本就不清楚究竟“1千克”有多重、“1千米”有多長,一節課下來只是被灌輸了幾個計量單位之間的換算公式,教師往往只注重最后的結果,而忽視了感知量的學習過程,這顯然與旨在提升兒童數學素養的價值追求是背道而馳的。
在當下的數學課堂中,教育教學場域中“人”的缺失現象普遍存在,筆者認為教學方式的不斷變革就是為了促進兒童作為“具體個人”的生命發展。數學教育面向的是全面的人,是處于各種環境之中的個體,具體的人具有內在整體性,我們的教育對象是一個個鮮活的生命個體。
(三)有一種對“量感”的培養是“斷斷續續”
兒童對“量”的感知往往單純依照教材的編排順序,因此造成了對兒童“量感”的培養也是斷斷續續的。其實,要想兒童建立良好的“量感”是需要一個持續的過程的,需要兒童在不斷地體驗、積累和感受中加深對不同量的感知。學生的量感是需要不斷完善的。但教師總希望經過一、兩節課的學習就讓兒童掌握所學知識。其實,作為教師應該突破教材編排的局限性,引導兒童對比不同的量,挖掘量與其他相關知識之間的關聯。例如在學習面積單位時,學生總會將進率記錯,教師將其歸因為基礎知識掌握不牢固,實則不然,真正的原因是教師沒有將相關的知識進行關聯對比,忽視了“量感”需要持續培養的重要性。
二、尋繹:具身學習對兒童“量感”培育的價值判斷
(一)從“虛”到“實”:借助身體在場的體驗,提升對量的認知水平
認知是心智、身體與環境這三者互相影響、彼此作用的過程。傳統的認知理論認為認知是一個內部的計算以及表征的過程,因此具身認知理論對傳統認知理論發起了巨大的挑戰。根據皮亞杰的認知發展理論,小學生出現了邏輯思維和零散的可逆運算,但一般只能對具體事物或形象進行運算。另外,“量感”對小學生而言相對比較抽象,“量感”的培養并不是一蹴而就的,是一個長期的、系統性的、需要不斷體驗并調整的過程。這些無疑都決定了兒童對“量”的感知以及“量感”的形成都離不開身體的參與。
具身學習從身體與環境互動的角度理解認知(心智)的性質。因此,在具身學習關照下對兒童“量感”的培養鼓勵他們用身體去觀察、觸摸、感受和行動,更加契合小學生的年齡特征和認知特點。兒童可以在情境中體驗、在互動中體驗、在操作中體驗,將兒童的身心從枯燥的氛圍中解救出來,并投入具身學習的場域之中。
(二)化“靜”為“動”:借助對“量感”的感悟,增強應用意識
之所以強調“量感”的重要性,不僅僅因為關于量與計算是教材中的顯性知識,更是由于它涉及了兒童在實際生活中估測量的隱形能力。在為實際生活中的量選擇合適的單位時,總有一些答案令人啼笑皆非,教師往往也是訂正一下答案就過去了,筆者有一次問“南京長江大橋長約7000( )”,個別學生竟然給出的答案是“千米”。出現這種錯誤的原因是什么呢?還是兒童的“量感”不夠準確,如若兒童建立了良好的“量感”,那么他們在實際生活中解決問題時就會大大降低出錯的概率。在日常生活中,我們經常會依據“量感”進行估測,所以通過具身經驗不斷感知量,最終形成“量感”,無疑會增強兒童應用數學知識的意識與能力。回歸到數學課堂,教師一方面要注重引導學生用數學的眼光去觀察生活中的量,另一方面還要引導學生能夠把學校里領悟的“量感”遷移應用到現實生活中去,形成分析和解決實際問題的意識和策略。
兒童的成長是不可能脫離真實情境的。素養是一種復雜、高級、綜合、人性化的能力,其形成與發展只能在智力、情感和道德上真實的情境之中。教學活動要盡可能呈現兒童在真實情境中發現問題和解決問題的過程,只有將知識結構遷移至現實生活中去,學習力才會提升,核心素養才能落地生根。真實的情境代表了教學活動的開放性和復雜性,在這個過程中才可能培養兒童的創新精神和理性精神。
(三)由“淺”入“深”:基于具身學習的深度感知,使“量感”落地生根
具身學習可以讓兒童全方位、多角度地體驗“量感”形成和發展的過程,通過具身經驗,兒童可以在“聽、摸、聞、說、做”中感受“量”的概念本質,在不斷嘗試、試錯、調整的過程中逐漸形成“量感”。這些都不是源自教師的灌輸,而是兒童的切身感受,因此這樣的學習必然是深刻的。
“量感”的建立過程就是兒童經歷從無到有,由一到多的過程,需要兒童從生活中來,再到生活中去,經歷多感官的融入、操作以及推理和想象,以此充盈兒童對“量感”的體驗和掌握。在傳統的課堂教學模式中,教學的指揮棒都在教師手中,學生在整個學習過程的主觀能動性是嚴重缺失的。新課程理念下的“生命課堂”首先就是要把學生當成“一個完整的人”“一個發展中的人”去看待。而基于“具身理論”的小學數學課堂教學的出發點就是“以人為本”,教學目標不僅關注知識技能的形成,還關注數學思想的感悟以及問題發現、提出、分析、解決的能力,更加注重學生對“量”的理解程度以及學習數學的情感體驗,逐步形成“量感”。“具身理論”下的數學課堂更加符合“生態課堂”的教育取向,不僅強調數學的知識與技能,更加注重學生主體的生命發展。
三、構建:基于具身學習的“量感”培育實施路徑與策略
(一)以“情境”為引,激活身體機制
合理的情境是具身學習得以有效開展的場域。它利于兒童將鮮活的生活經驗以及身體感知有效地作用于抽象的數學思維,這個過程就是弗賴登塔爾提出的“橫向數學化”。在實際的教學過程中,教師應盡可能地將例如“長度、重量、面積、體積”等教學內容融于具體的情境之中,讓兒童在情境中體驗、感悟、思辨和探究。
在創設情境時,教師要準確把握兒童的認知起點,力求從兒童感受較深之處著手,激發兒童研究的欲望,激活兒童自身具身認知的身體機制。例如在執教蘇教版“認識千克”一課時,為了激發兒童的探究欲望以及激活已有生活經驗中對質量的感知,筆者創設了“小小超市稱重員”的學習情境,學生帶來了水果、大米、玩具等食品或物品,分小組想辦法估測手中物品的質量。學生用已知的1千克重的白糖為參照物,經過多次的添、減,估測出重為1千克左右的物品。在這樣的情境中,兒童借助自身的操作,歷經了“1千克”的量感體驗過程,建立了“1千克”量的表象,為后續感知其他的“疊加量”奠定了較為扎實的基礎。
(二)以“體驗”為本,生成具身經驗
數學學科具有抽象、概括、系統性的特點,結合日常教學實際來看,部分學生的學習浮于表面,對知識的理解不夠深刻,不能靈活、準確地提取已有信息來解決實際問題,對“概念”的理解更是處于“云里霧里”的狀態。具身學習理論認為:“只有學習者親身經歷和體驗才能稱得上是學習,沒有脫離身體的心智發展,學習是一種嵌入身體和環境的活動。”在具體的情境中,兒童身體的體驗才是認知和思維的基礎,不同的學生產生不同的體驗,繼而才會生成不同的認知。有的學生身體感受深刻,則對相應量的理解較為準確;而有的學生感受粗淺甚至是脫離了身體的參與,那對量的理解可能就會存在較大的偏差。
1. 廣泛體驗:多感官豐盈兒童對量的理解
“量感”的培養是建立于兒童對量的理解之上的。在小學階段,兒童對一些常見量的理解與其自身的身體體驗是密不可分的,而身體感受又源自多感官通道。其實,當下很多教師已經逐步意識到要讓兒童的身體參與進學習活動,形成具身經驗,可往往這種參與比較單一、不夠豐富,可能就會導致兒童對量的理解較為淺表化。其實,感官體驗越為豐富,學生從身體得到的可加工的信息就越多,以此便會不斷剔除一些非本質的因素,從根本上建立對量的理解。
以筆者執教過的蘇教版三年級上“認識千米”一課為例,“1千米=1000米”這一結論對大部分學生而言并不陌生,可是對“1千米”的認知卻是模糊的,究其原因,還是因為受教學時間和空間的客觀因素制約,學生對“千米”的具身感受太單薄。以往的課堂多是借助多媒體,通過視覺來對比米和千米的示意圖或者是通過想象來理解1千米,試問這樣脫離了身體感受的教學真的能讓學生較為準確地把握“1千米”嗎?所以,在課前筆者布置了這樣一項任務:“用正常的速度從蘇果超市走到校門口(這段距離大約是1千米),并記錄行走的時間、走這段路是否感到疲憊以及大約走了多少步。”課堂上,每個學生通過自己感受最深的一方面體驗來介紹對“1千米”的認識。有的同學說自己走得稍微有一點累,因為比平時上學走得要遠;有的同學計時用了16分鐘等。從而可以知道,除視覺上的對比之外,動覺也有利于學生建立“1千米”的表象。
2. 深度操作:促進兒童對“單位量”的概念建構
小學階段在學習與“圖形的測量”相關的知識時,無論是長度還是在學習面積和體積時,學生最先接觸、探究的就是例如1厘米、1平方厘米、1立方厘米等單位量。其余的很多量都是對單位量的疊加,因此在教學單位量時要放慢節奏,讓學生多角度、全方位地深入理解。“單位量”的概念建立可以說是學生“量感”培養的核心。
以執教蘇教版二年級“認識厘米”為例,筆者留了大量時間幫助學生結合具身經驗來建立“1厘米”的表象。首先通過視覺,觀察直尺上的“1厘米”;其次,借助動覺,用手指比畫“1厘米”;最后尋找教室中的“1厘米”。如此過程下來,兒童對“1厘米”這個單位量的理解才會較為準確。
(三)以“聯結”為線,建立具身認知
1. 重視對疊加量的感悟,靈活運用“類比”的策略
在日常教學中,教師普遍為兒童感知“單位量”留有充足的時間,但是在對比之下,“疊加量”的教學就略顯倉促。這種“從一到多”的過程對“量感”的形成十分重要,在日常生活中只有少數的量是以“單位量”的形式存在,因此教師應該重視兒童對“疊加量”的感知與估測。例如當學生學習了1千克之后,教師還要引導學生逐漸對單位量進行疊加,進一步形成對2千克、3千克、5千克、10千克等量的“量感”。當學生建立了對這些疊加量的“量感”之后,就可以靈活地以它們為參照物,運用類比的策略,較為準確地估測出其他一些物品的質量。
2. 構建知識間的關聯,深度鞏固兒童的“量感”
為了進一步發展兒童的“量感”,教師應該充分挖掘量與其他知識間的聯系,讓兒童在構建知識結構的過程中完善“量感”的形成。例如,“數與量”“量與計量”都是密切關聯的知識板塊,兒童參與計量的過程也有助于“量感”的形成。例如學生想知道數學書的一頁有多厚,就可以先測量整本書的厚度,然后通過除法計算得到一頁紙的厚度。借助如此的關聯、整合和滲透,無疑對兒童“量感”的形成起到了促進的作用。
奧蘇貝爾十分強調認知驅力,所謂認知驅力,就是指學生渴望認知、理解和掌握知識,以及陳述和解決問題的傾向。它發端于學生好奇的傾向,以及探究、操作、理解和應對環境的心理傾向。這些潛在的動機之所以變為實際的動機因素,就要通過有效的任務設計將其激發出來。例如,在教學《認識公頃》時,很多學生會將公頃和平方米之間的進率錯記成100,這就是因為受到了之前知識的影響,知識間產生了負遷移的作用。究其原因,還是因為學生是在“背”公式,而不是“理解”公式,若學生能從“1公頃”的規定出發,了解知識產生的緣由,就能很大程度上避免這類負遷移的產生。
(四)以“反思”為介,逐步完善“量感”
由于“量感”的形成十分依賴于個體的具身經驗,所以兒童對量的感知在剛開始學習時很容易出現偏差,因此在教學過程中,教師在教授新知后,也要格外注重對這種感知的偏差進行不斷地修正,教學內容的完成并不意味著兒童的“量感”也隨之形成,教師要引導兒童不斷進行反思,提升兒童的元認知水平。
其實,兒童“量感”的形成過程就是從具身體驗到抽象認知的過程;就是對量的差異性感知由明顯到不明顯的過程;就是對量的理解由粗淺到深刻的過程;就是“量感”由模糊到清晰的過程。因此,教學時要充分借助具身學習,通過課內和課外的綜合實踐活動,幫助兒童建立“量感”,切實讓兒童的“量感”落地生根。
參考文獻:
[1]梁培斌,張先鋒.量感的內涵、特征、價值與培養策略[J].江蘇教育,2020(65):33-35,39.
[2]葉浩生.具身認知——原理與應用[M].北京:商務印書館,2020:86.
[3]李昱蓉.具身學習:立足學科核心素養的學習方式[J].當代教育科學,2017(9):7-10.