中圖分類號:G623.5 文獻標識碼:A 文章編號:1673-8918(2025)12-0058-04
《義務教育數學課程標準(2022版)》的核心素養以“三會”為總領,具體呈現為十一個關鍵詞,涵蓋數感、符號意識、運算能力和量感等方面。量感是唯一新增的素養,其關乎學生對物體大小、數量、空間關系及可測量屬性的感知理解。提升學生的量感,有助于增強其數的估算能力和邏輯推理能力,進而促進其整體數學素養的提升。然而,數學量感養成并非一蹴而就,需要教師在教學實踐中持續滲透和強化相關理念。因此,量感的養成應建立在大單元的視域之下,以學生為中心,一以貫之地培養,落實素養培養的一致性,讓學生的量感得以培育發展。
一、大單元教學視域下培養學生數學量感概述
(一)大單元教學視域下培養學生數學量感的意義
在大單元教學視域下,培養學生數學量感是將量感培養與大單元教學理念相結合。大單元教學是在具體知識點的基礎上,通過整合和抽象提煉出具有更廣泛意義的教學單元,體現學科的核心價值和關鍵思想。大單元教學具備高度的綜合性和系統性。而針對學生數學量感的大單元教學,運用整合方法深人分析數學中大小關系感知、測量以及數量估計等元素,明確這些元素之間的相互作用。
《義務教育數學課程標準(2022版)》對量感的準確表述是:量感是對事物可測量屬性及其大小關系的直觀感知和理解,它使人們能夠在無須精確測量的情況下,對不同對象的量(例如長度、重量、體積、速度、時間等)進行估計、比較和判斷,并在實際生活中靈活運用這些感知進行推理和問題解決。依據大單元教學理論來設計和實施小學數學量感的相關教學活動,可以更加有效地支持學生的整體發展,提高他們的綜合素質,同時也更好地踐行教育的根本目的一—培養全面發展的個體。
(二)大單元視域下數學量感的可行性分析
大單元教學為小學數學量感培養提供了可行性支撐。其核心在于,大單元教學注重整體性和系統性的學習,避免了碎片化的知識點教學,強調知識間的內在聯系和邏輯結構。在這樣的教學模式下,核心素養的培養,尤其是量感的培養,需要依托于整體性的、螺旋上升式的滲透。這意味著量感的培養并非孤立的教學環節,而是貫穿于整個大單元的學習過程中,通過不同的學習情境和任務逐步深化和提升。教師通過精心設計的學習活動,讓學生在探究圖形性質、解決實際問題等過程中,不斷體驗和應用量感,從而形成對量的深刻理解和靈活運用能力。這種整體性的滲透,才能真正實現量感培養的目標,促進學生核心素養的全面發展。
(三)大單元教學視域下培養學生數學量感的實踐價值
在大單元教學的框架下,數學量感培養的實踐價值主要體現在兩個方面:一是這種大單元教學模式為教師提供了創新的教學設計思路,教師能夠將整個單元或模塊作為一個整體進行教學,從而增強各個部分知識點之間的內在聯系。這不僅提升了教學內容的系統性和結構性,還幫助學生建立起更加完整的知識體系。二是大單元教學模式能夠顯著改善學生的學習體驗和效果。傳統的小學數學教學往往以單個課時作為基本單位,知識點之間缺乏聯系,導致學生對數學概念的理解較為孤立且不連貫。而大單元視角下的數學量感培養,確保各單元間相互關聯、層層遞進,從而促進學生數學思維的逐步深化。從學生的角度來看,基于大單元理念設計的數學量感教學活動更注重以學生為中心、以問題為導向的教學方式。這種方法鼓勵學生主動思考,通過構建系統的知識結構,學生能夠在理解新知識的同時鞏固已有的基礎,實現知識的有效積累和遷移應用,最終達到培養數學量感的目的。
二、大單元教學視域下培養學生數學量感的教學設計與實施策略
(一)基于大單元視域,構建整體量感發展目標
在大單元視域下培養學生的數學量感,需要從整體性的視角來設計教學目標。從自然數到小數、分數的認識,是計數單位的量感不斷升華;從長度單位到面積單位,再到體積單位的測量,是測量單位的量感在不斷積累,這些內容的學習并非孤立存在,而是逐步加強、漸進式提升的。
教學目標的設計是培養學生量感的關鍵。明確的教學目標設定為大單元框架下的數學量感培養提供清晰的方向,并為實際教學勾勒出理想的藍圖。教師需要提煉和優化單元教學目標,通過對單元整體內容的綜合分析,把握整個學段各個知識點之間的量感內在聯系,構建系統化的知識體系。這樣的知識體系不僅確保教學內容的連貫性和層次性,還使每一課時之間形成緊密的連接,從而讓學生逐步深化對量感的感悟。
例如,在“立體圖形的認識\"教學中,教師應引導學生從線段長度感知的一維量感出發。教師可以準備幾條不同長度的線段,讓學生測量并記錄每條線段的長度,比較這些長度,討論哪條線段最長,哪條最短。學生可以直觀地感受到線段的長度差異,從而建立起一維量感的基礎。接下來,教師可以引入角的測量。觀察教室中的各種角,如桌角、門角等,再抽象出不同大小的角,通過使用量角器測量,并討論這些角的大小關系。在學生掌握線段和角的測量后,再過渡到平面圖形面積的二維量感,如比較不同大小的正方形、圓形等,并探討周長與面積的關系,讓學生體會“形”與“量”的關聯。通過比較不同大小的立方體、球體,以及探索圓柱表面積與體積的關系等,深化學生對空間的理解,自然延伸到立體圖形體積感知的三維量感。通過遞進式學習,學生不僅能理解立體圖形的結構,還能培養空間關系的認知和空間想象能力,實現從一維到三維的量感與空間感知的協同發展。因此,單元教學目標應從單一知識傳授轉向以培養空間感知能力為核心的、更全面具體的目標體系。在大單元教學模式下培養小學生數學量感的過程中,設定具有前瞻性的教學目標可以為教師提供堅實的理論支撐,還能夠保證整個教學過程條理清晰、邏輯嚴密,最終幫助學生建立起扎實的數學基礎,提高他們的綜合素質。
(二)依托大單元主題,創設豐富量感體驗情境
小學生正處于思維發展的初始階段,其認知模式正從具體形象向抽象邏輯過渡。學生的數學學習經驗和知識儲備相對不足,單純的理論講解難以有效激發學習興趣,有可能造成學習負擔。因此,在確定大單元教學方向后,教師可以創設豐富的數學量感情境來解決上述難題。
1.體驗式教學
在日常生活中,鼓勵學生參與購物時,估測物品的數量及總價等。在教授重量單位時,可以讓學生親自稱量不同物品的重量,如雞蛋、水果等,測出結果后老師連續兩問“同樣的物品,為什么測量結果不一樣”“怎樣才能得到統一的測量結果?”通過實際操作來感受“千克”和“克”的區別。這樣精心設計貼近學生生活實際的教學情境,能夠將學生融入具體的數學學習活動中,讓學生領悟出數是各種量的抽象表示,而量的具體表達離不開數,數加上單位就成了量,學生親身經歷了度量過程,就能激發學習熱情和主動探究的積極性,從而逐步形成量感。
2.創設有效情境
在教學“認識毫米”這一課時,可以通過創設孫悟空金箍棒七十二變的情境,讓學生觀察金箍棒變長變短的畫面。比如,金箍棒變長可以直入云霄,變短則如繡花針。這時可以追問學生:你們知道金箍棒變成繡花針時是如何測量的嗎?這樣的情境設計能夠激發學生對新度量單位“毫米”的學習興趣。通過找1毫米、畫1毫米、數、量等直觀操作活動,幫助學生建立對1毫米的直觀感知,從而在頭腦中調整對毫米的認識,這就是量感建立的過程。同樣,在教學體積概念時,也可以利用孫悟空金箍棒變粗變細的情境,讓學生感受體積的變化。此外,還可以通過觀察不同形狀的容器(如杯子、瓶子)或捏橡皮泥的場景,幫助學生建立體積感,使他們真正做到眼中有度,心中有量。在同一個大單元的不同課時中,創設的情境應當相互一致而不矛盾,形成一個有關聯的整體。這需要教師具備全局觀,熟悉全套教材教學內容,統籌單元教學要素,明確各模塊的核心價值,將數學量感作為連接不同知識點的橋梁,確保整個學科知識體系的系統性和連貫性。這樣循序漸進的滲透才能讓更多的學生在不斷地體悟中形成量感,提升素養。
3.設計操作練習
在教學“圓的周長”這一課時,學生用自己喜歡的方式測量圓的周長,教師引導學生發現將生活中的電線變成數學中的線段,可以圍成一個圓,老師再追問“想一想,什么變了?什么沒變?”,自然而然滲透化曲為直的數學思想,也讓學生確切感知圓的周長是可度量的。在探究圓的面積求法時,通過切割和拼接圓的面積,將其轉化為長方形或正方形,學生可以直觀地理解面積的計算方法。學生親歷割、拼、量、比、算等操作同樣適用于圓柱、圓錐體積公式推導過程。這些操作方法的正向遷移練習,需要教師具備大單元教學意識。學生在實踐操作中理解數學的核心概念,增強數學量感,提升學生邏輯思維、問題解決能力以及對數量關系的敏感度。這種教學方法強調知識的連貫性和應用性,使學生的量感呈螺旋式上升,為未來的數學學習打下堅實的基礎。
4.重視估測能力
在培養學生的數學思維和實際應用能力方面,估測能力是一個不可忽視的重要環節。例如,人教版小學數學三年級上冊的“測量”單元,組織學生進行“估算比賽”,比如讓學生估算教室長度、寬度、面積,多少張桌子,一本書的頁數,花圃的周長,操場的面積,或者估算旅行時的距離、用時多少,及火車車廂、汽車、公交車的體積等。通過這種比賽方式,學生不僅能夠鍛煉自己的估算技巧,還能在實際操作中加深對各種量度單位的理解。在估測與計算對比中提高估測能力,促進學生量感的發展。
(三)借助信息技術,促進學生量感持續發展
在新的教育標準下,借助信息技術促進學生量感的發展顯得尤為重要。通過創設教學情境和利用信息技術,可以激發學習興趣,并持續培養量感。小學數學量感強調運用數學視角理解周圍環境,解決實際問題,并用數學語言傳達對現實世界的認知。
以“植樹問題”為例,傳統的教學方法通常通過文字和簡單圖形來解釋植樹的間隔、樹的數量以及總長度之間的關系,但這種方式往往難以讓學生直觀地理解。教師利用信息技術動畫展示不同間隔下樹的排列方式,學生可以清晰地看到樹的數量和間隔之間的關系,從而更容易直觀理解問題的本質。信息技術還可以提供互動式的學習環境,讓學生通過拖動、點擊等操作來調整樹的間隔和數量,并實時看到結果的變化。教師還可以利用信息技術展示不同類型的植樹問題,如環形植樹、多種直線植樹等。信息技術的運用,可以讓學生接觸到更多實際生活中的應用場景,從而更好地理解問題的多樣性和復雜性,在潤物無聲中促進量感的發展。在大單元教學理念下,“植樹問題”可以與其他相關的數學概念和實際應用相結合,形成一個完整的量感教學單元。借助信息技術促進小學生量感發展的策略有很多,特別是結合人工智能,可以更有效地幫助學生理解和掌握量感。在虛擬現實(VR)和增強現實(AR)體驗中,通過VR應用,教師可以設計一些貼近生活的活動場景,將學習內容與實際生活相聯系。例如,測量校園內特定區域的面積,或者根據特定條件設計花園的布局方案,學生可以在現實環境中看到虛擬的尺子等工具,進行實際測量練習。通過這種VR模擬,學生可以身臨其境地學習體驗和操作各種量的變化,有助于學生在實際測量活動中更好地感知和理解計量單位,感受面積大小,體悟學習量感的意義。教師通過整合現代信息技術來構建生動的學習場景,提供豐富的可視化教材,幫助學生更好地掌握量感原理,加強他們的量感思維,為今后學習更高級的幾何知識奠定基礎。
(四)貫穿大單元教學,鞏固學生量感應用能力
大單元視域下,在完成整個單元的學習后,應安排數學復習課程,鞏固學生的量感培養成果,提升單元教學效果。
以“公頃和平方千米”單元為例,首先,教師可以從學生熟悉的日常生活場景人手,選擇與面積計量單位相關的實例,如公園、學校和社區綠地的面積,幫助學生直觀理解公頃和平方千米的實際含義。
其次,組織學生進行實地考察和測量,記錄大型公共空間的大致面積,并練習使用公頃和平方千米進行描述和轉換。這不僅復習了面積單位的基本定義和使用方法,還增強了學生的數學應用能力。此外,鼓勵學生扮演“小老師”,在班級內輪流講解公頃和平方千米的知識點,如單位轉換、正確讀寫和實際應用場景。同時,通過同伴互評,學生在小組內互相評價學習成果,分享心得,共同解決問題,提高學習參與度,加深對量感的理解,形成更深刻的記憶。
(五)家校攜手,讓量感在思維中生根
數學來源于生活,又應用于生活。家校合作在培養學生數學量感方面至關重要。教師應與家長保持溝通,讓家長了解學校數學課程中的量感內容,并通過日常生活中的測量活動,如稱量食材、測量家具、估測容量等,幫助孩子鞏固和應用所學知識。此外,家長還可以通過時間管理活動,如使用定時器和日歷,幫助孩子理解時間概念。這些實踐活動不僅鞏固了計量單位的基本知識,還提升了孩子的量感應用能力,使他們更直觀地感受到量感的實際意義。
三、結論
以數學量感為核心的大單元教學模式不僅能夠有效整合小學數學教學內容,提升學生的數學素養,更是在學生心中播下了數學思維的種子。這種大單元教學模式通過生動的學習情境和靈活的教學策略,將數學量感的培養貫穿于整個教學過程,讓學生在每一個學習環節中都能感受到數學的實際應用和美感。這種量感的培養,將成為他們未來探索未知、解決問題的強大工具,助力他們在知識的海洋中乘風破浪,勇往直前。
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