小學數學量感可視化教學策略探究

河南濮陽市昆吾小學 （457005） 韓翠菊

量感是指人們對于事物數量、大小、比例和度量的敏感度和準確性，涉及對數字、尺寸、質量等概念的理解和把握能力。培養學生量感，不僅有助于學生掌握數學基本概念和技巧，還能提高學生的數學思維能力、問題解決能力和實際應用能力。在小學數學學科中，量感作為重要的認知維度之一，對于學生的核心素養發展至關重要。因此，如何在核心素養框架下，通過多樣化的教學策略來提升小學生的量感，已成為當前教育研究的重要議題。本文旨在探究核心素養下小學數學量感可視化教學策略，通過深入研究和實踐，為小學數學教學提供有效的教學參考方法，促進學生數學能力的全面發展。

一、創設可視化教學情境，促進學生量感的形成

（一）創設問題式情境

問題式情境是指教師依托各種情境，有目的、有意識地進行設問，促使學生去質疑現象、提出問題。為了加強學生對量的感知，教師需要明確教學目標和預期效果，進而更好地設計問題，引導學生思考和解決問題。教師應了解學生的認知水平和數學能力，并根據學生的實際情況設計難度適宜的問題，確保問題既不至于過于簡單而失去挑戰性，也不至于過于復雜而超出學生的理解范圍。在設問時，教師應盡量避免設計只有一個正確答案的封閉性問題，而是提出可以鼓勵學生進行探索的開放性問題，以激發學生的創造力，提高學生問題解決能力。此外，教師可以通過給予提示、引用實例或出示相關背景知識，引導學生思考相關的概念、原理和解決方法，激發學生的思維。

以人教版教材三年級上冊“長方形和正方形”單元為例，教師在教學周長這一知識點時，就可以借助多媒體課件向學生展示圖示，吸引學生的注意力，如圖1所示。

圖1 周長的圖例

在引導學生觀察圖例的過程中，教師可以創設問題情境：“動物王國舉辦了一場盛大的跑步比賽。國王規定，每只小動物都必須圍繞城堡邊線跑一周后返回起點，那么小動物們是否按照國王的要求跑了呢？”借助這一直觀的圖片，學生可以仔細思考教師提出的問題，并發現圖中小老虎、小獅子、小綿羊都不符合要求。接著，教師可進一步提出引導性問題：“小老虎和小獅子回到了起點，為什么不符合比賽要求？”引導學生指出“沒有沿著正方形的邊跑”。類似地，教師可以繼續提問：“小綿羊是沿著正方形的邊跑的，為什么也不符合要求？”借此，引導學生指出“沒有跑夠正方形的一周”。通過“設問—追問”的方式，教師引導學生開展問題式情境的探索，緊扣“邊長”“周長”等關鍵詞，激發學生對量感學習興趣，深化學生對“周長”這一數學知識點的認知，使其明確度量的價值與意義。

（二）創設生活化情境

數學知識源于生活，并最終應用于生活。在小學數學量感可視化教學中，教學效果與學生所處的情境息息相關的。通過創設生活化情境，教師能夠激發學生主動思考，使學生逐步對“量”形成清晰而完善的認知。在可視化教學過程中，教師應該結合所教學的量感知識的重點，在課堂中融入與學生現實生活相關的數學元素，幫助學生產生更強的代入感，提升學生的量感知識學習實效性。

以人教版教材二年級下冊“克和千克”單元為例，為確保學生建立對克和千克的量感認知，教師可以從以下幾個方面著手。教師可以引入生活場景，例如購物時稱重、稱量家庭用品的質量等，將這些實際情境與課堂知識相結合，引導學生觀察實際物體，從而加深對克和千克的理解。教師可以運用實物，如水果或書本等，向學生展示不同物品的質量，并通過手勢表示出來，讓學生通過觀察和比較，理解不同單位之間的關系。教師可以運用多媒體技術，如播放視頻或展示圖片等，為學生呈現真實的情境，例如，通過播放食物稱重視頻，讓學生直觀地看到實際的稱重過程，加深學生對于量的理解。教師可以將課堂中的量感知識與其他學科或日常生活中的相關知識進行串聯，例如，將克和千克的概念與食物包裝上的質量信息聯系起來，讓學生在購買食物時能夠更好地應用所學知識。

二、組織可視化數學活動，豐富學生的量感學習體驗

（一）設計數學實驗

在小學數學教學中，數學實驗可以幫助學生通過實際操作和觀察，親身感受量感建立與發展的全過程，從而深化學生對數學概念和原理的理解。教師可以依托長度測量、質量比較、容量測量和圖形相似等實驗，豐富學生的量感學習體驗，提高學生對數學的興趣和理解能力。在長度測量實驗中，教師可以設計任務讓學生使用刻度尺或其他測量工具對不同物體進行長度測量。通過實際操作，學生可以感知不同長度之間的差異，并學會如何準確地測量長度。在質量比較實驗中，教師可以預先準備不同質量的物品，引導學生使用天平測量物品的質量，使學生更好地理解質量的概念和質量單位之間的關系。在容量測量實驗中，教師可以為學生提供不同容積的容器和相同體積的液體，讓學生將液體倒入容器中，以比較容器的容量大小，幫助學生直觀地理解容量的概念。在圖形相似實驗中，教師可以在黑板上畫出大小和形狀不同的圖形，讓學生觀察不同圖形之間的相似性和差異性，幫助學生加深對圖形的理解和感知。

以人教版教材二年級上冊“長度單位”單元為例，教師在引導學生初步學習厘米、米等基本單位的概念之后，可以組織學生開展長度測量實驗。首先，為學生準備具有不同長度的物體，并向學生介紹常用的長度測量工具及測量方法。之后，教師要求學生使用刻度尺或直尺，對準備好的物品進行長度測量并記錄結果。學生完成測量后，教師可以組織學生進行比較和討論，引導學生觀察不同物品的長度差異，并提問：“你找到的最長物體和最短物體是什么？”在這個過程中，學生能夠對厘米等概念形成準確的認識，豐富自身的量感學習體驗，也能夠促進數學課堂教學效果的提升。

（二）拓展第二課堂

為豐富學生的量感學習體驗，借助可視化活動的同時，還應該注重課內外的有效結合，讓學生在第二課堂的可視化實踐操作中，理解并運用所學的量感知識。教師可以組織學生實地觀察和實踐，鼓勵學生選取感興趣的主題進行深入研究和探索。此外，教師可以在課后組織數學游戲和競賽活動，增強學生的量感認知和解決問題的能力。鼓勵學生參與社區服務和實踐活動，引導學生進一步理解量感知識在日常生活中的重要性和實際運用。

以人教版教材四年級上冊“公頃和平方千米”單元為例，在學生掌握相關知識之后，教師可以組織農田參觀活動，帶領學生觀察并測量農田的面積。在參觀過程中，教師可以先引導學生觀察不同農田的大小和形狀，并幫助學生理解公頃和平方千米的概念。在觀察和測量的過程中，學生需要運用數學知識和測量所得數據計算面積，從而幫助學生從直觀和實踐的角度理解面積的概念，培養學生對不同度量單位之間的關系的感知。在觀察和測量的過程中，教師可以向學生提出“為什么農民要了解農田的面積？”“公頃和平方千米對于農民來說有什么實際意義？”等問題，通過這樣的問題引導，學生可以將所學知識與實際情境相結合，深入理解公頃和平方千米的重要性。在參觀結束后，教師可以引導學生整理觀察結果并進行討論，并讓學生展示農田的照片或繪制農田的模型，分享觀察和測量成果，使學生在實地觀察和實際測量中，將課堂知識與實踐應用相結合，親身體驗“量”的大小，提升量感。

三、依托可視化推理項目，深化學生的量感認知思維

（一）類比推理

量感的培養是一個循序漸進、逐層進階的過程。在設計可視化推理項目時，應結合小學數學課程的內容和學生的年齡特點，確保學生能夠理解和參與其中。通過使用可視化工具和材料，教師可以呈現給學生一系列與數學有關的圖像、圖表或實物模型，以培養學生的觀察力和思考能力，并引導學生運用類比推理的方法解決問題。教師可以帶領學生進行觀察和實操，引導學生基于感知數據或已有經驗，開展思考和分析，在類比推理的基礎上形成新的認知模式。同時，教師還可以引導學生進行聯想和想象，嘗試將已有知識和經驗與新情境進行聯系，幫助學生獲得準確且真實的量感體驗，并激發創造力和探索精神。

以人教版教材一年級下冊“認識人民幣”單元為例。首先，教師可以準備不同面額的紙幣、硬幣，以及與人民幣相關的圖片和故事素材。在教學過程中，教師可以引導學生仔細觀察每種紙幣和硬幣的外觀，如不同面額紙幣的顏色、圖案、圖標等。緊接著，教師可以向學生提出“如果你有一張5 元紙幣，可以兌換多少張1 元紙幣？”“如果你有一張10元紙幣，可以兌換多少張1 元紙幣？”等問題。通過類似問題，教師引導學生運用類比推理，如“一張5元換5 張1 元”“一張10 元換10 張1 元”等，來解決問題，幫助學生深入理解人民幣的特點和應用，并讓學生在思考和分析的過程中深化對于量感的感悟，從而培養學生的觀察、思考的能力和量感認知。

（二）歸納推理

除了類比推理，歸納推理也是深化學生量感認知思維的有效途徑。在小學數學教學中，教師應挑選與所教學的概念密切相關的具體實例，確保這些實例能夠代表并涵蓋整個概念的不同方面。實例的數量應足夠多，以便學生在觀察和總結中能夠發現規律。為引導學生進行觀察和總結，教師可以通過“你觀察到了哪些相似之處？”“你能找出這些實例中的一般規律嗎？”等問題，引導學生仔細觀察每個實例的特點、共同點和區別，并幫助學生總結出規律或共性。通過小組討論和合作活動，教師可以引導學生交流彼此的觀察結果，幫助學生總結出更全面和準確的規律，從而加深學生對歸納推理的理解和運用。此外，教師可以設計一些與歸納推理相關的任務，要求學生將一組物體、事件或概念進行分類或概括。除了正面的實例，教師還應引導學生思考是否存在反例或特殊情況。通過討論和分析反例，教師可以幫助學生更好地理解規律的適用范圍和可能存在的異常情況。

以人教版教材五年級上冊“多邊形的面積”單元為例，教師可以選擇不同形狀的多邊形，如正方形、長方形、三角形和梯形，讓學生觀察并比較它們的面積。在此過程中，教師可以提出問題，引導學生觀察和總結，如“你觀察到了哪些多邊形的面積是相等或不相等的？”“你能找出這些多邊形的面積之間的關系嗎？”等問題。在學生觀察和總結的過程中，教師可以幫助學生發現“正方形面積可以通過邊長的平方來計算”“長方形面積可以通過長和寬的乘積來計算”“三角形面積可以通過底邊長和高的乘積再除以2 來計算”等規律。此外，教師還可以設計多邊形面積相關的任務，讓學生將多邊形按面積大小進行排序或分組。通過這樣的任務，學生可以進一步鞏固對多邊形面積規律的理解，形成數學直覺，增強量感。

綜上所述，在小學數學教學中，對學生量感的培養十分重要，其不僅可以提升學生的問題解決能力，增強學生的空間想象力，同時也能夠增加學生對學習數學的興趣和自信心。在今后的教育實踐中，廣大教師應該積極探索和應用多樣化的數學教學策略，不斷優化教學方法，以滿足不斷變化的教育需求。同時，教師也要關注學生的個性差異和學習需求，因材施教，幫助學生在數學學習中體驗到成功和成就感，從而更好地培養學生的量感，為學生的未來發展打下堅實的數學基礎。