基于小学数学量感实验教学的有效路径探究论文

2025-06-30 11:01:40 来源: 作者:xujingjing
摘要:小学生在学习数学时,主要通过教科书和教师的指导来获取知识,并在教师的带领下构建成体系的数学知识系统。除了吸收教师传授的知识外,教师解释如何进行数学实验教学也很关键。在学生进行数学实验时,教师应提供适当的指导和帮助,让学生在实验中掌握数学知识。本文以小学数学为基础,从量感的形成和养成进行案例设计,并简要分析,希望能引起教师的思考,将量感引入教学中,培养小学生的数学核心素养。
[摘要]小学生在学习数学时,主要通过教科书和教师的指导来获取知识,并在教师的带领下构建成体系的数学知识系统。除了吸收教师传授的知识外,教师解释如何进行数学实验教学也很关键。在学生进行数学实验时,教师应提供适当的指导和帮助,让学生在实验中掌握数学知识。本文以小学数学为基础,从量感的形成和养成进行案例设计,并简要分析,希望能引起教师的思考,将量感引入教学中,培养小学生的数学核心素养。
[关键词]小学数学数学实验量感意识核心素养
小学数学实验教学基于数学思想和理论,旨在让学生在教师营造的实验环境中运用数学工具和思维解决问题。量感实验特别注重培养学生的量感思维和建模能力,通过实验提升学生对数学的感知,形成数学建模思想,并运用所学积极参与实验。数学实验的目的是提高学生的实践学习能力和科学探究精神,而量感实验则进一步促进学生将数学知识升华并应用于实际,以发现和创造,深化对数学知识的理解和应用。
一、“量感”起源分析:小学数学课堂实验教学具备的可操作性探究
人们对于数学的认知大多数停留在数学就是集数学概念定义、固定公式以及解题策略为一体的学习发展模式,数学教学具备抽象性以及严谨性特征,就是利用数学思维进行科学推理的实践学科,并且数学教学也需要大量实验来支撑。事实上,数学和实验紧密相连。数学本身就是抽象的,然而,这些抽象的数学知识来自日常的现实生活中,大多数都是人们长期积累的经验结晶。而“量感”就是数学一种抽象思维的凝结。
那“量感”到底指向的是什么?“量感”指的是一种思维养成,学生通过自己的感官来对常见的数学物体进行认识感知的过程,也就是对世界的各种物体形态以及存在方式等内容的认识。开展量感实验是快速强化学生对量的认识,包括其基本概念、大小、存在形态等方面的认识,从而深化学生对数学的理解与认知,学生还能在培养量感能力的同时提高对数学知识的应用能力。在小学数学实验中培养学生“量感”还能快速激发学生对数学的探究意识,能够感知数学知识的实用价值。
新课标对于数学教学给出了实质性建议。“为了获得基础的数学活动经验,让学生能够对他们所学的数学知识有更深的了解,教师在教学中要关注数学知识与实践经验相结合来开展教学活动,让学生在亲自操作实验流程的过程中能够提升数学综合素质,提高实践水平,培养学生的良好品质与创新精神,让学生在数学上有更大的进步。”基于此,将数学实验与教学内容结合,可以加强学生对于“量感”的可操作性认知。
二、“量感”的培养:以苏教版二年级数学“厘米和米”为例
(一)长度“量感”培养的问题剖析
在小学数学中,“估”是一项非常关键的技巧。新课标对于当前小学数学小学模式指明了发展方向。在对“厘米和米”的单元教学中将长度的估测方式融入了教学内容,在针对“测量”章节的教学着重凸显了精确测量的内容,目的在于强调厘米与米存在的长度关系。与此同时,学生在掌握准确的长度计算方式之后为后续的面积、体积教学奠定了良好基础。那么,怎样在提高小学数学教学中“量感”的重视程度就尤为突出。而当前的小学数学教师在课堂缺少对“量感”的训练,其成因如下。
1.教材、练习编排中的局限
本文对苏教版的数学教科书及其相应的习题作了较全面的研究。在实践中,“先估再测”的习题形式较为单调,而且,在学生的家庭作业中,学生的注意力都集中在了测量上,难以形成初步的估测思想。同时,小学生的教学习题素材立意缺乏直观性,学生在估测实践学习过程中对量感并没有正确认识。此外,在小学数学课堂,学生并不具备估测重要实践技能,只是对“量一量”部分有了初步的实践操作认知,没有建立起对学生对“估测”的直观体验,使得估测的结果并不能让人信服。
2.教师教学中存在的问题
在小学的数学课本里,“量感”始终处于一个较为尴尬的位置,隐隐约约,很难分清。由于其所包含的内容不多,并且在重大考试中所占据的分数较低,所以,在“量感”的教学上,大部分老师都没有足够的关注。教师大多都习惯采用照本宣科的教学方法来实施教学活动,并没有具备课本教学资源开发意识,也没有制定科学的估测教学计划,对于评估教学目标也没有明确思想。教师对于量感缺乏创新研究精神,造成学生没有足够的实践教学情境来培养量感意识。
3.小学生在数学学习中的局限性
小学低年级学生对于数学的认识大多来源于直观思维表达,他们的空间想象力是比较局限的。因此,学生对事物的认识大多都是利用直观物体来虚构大脑物体表象,学生之间可以通过互相指导学习探究实验,形成一套完善且标准的估测方式,在交流中不断提高自己的估测能力。但是,练习中大部分是靠对抽象图形的观测来进行估测,部分学生在现实生活中缺少对直观物体的感知,部分学生对厘米以及米的认识,大多停留在思想感知层面,在具体的练习中,常常出现判断错误的地方。大多数学生都能分辨出米和厘米,但在估计的长度上可能存在很大的误差。
(二)长度“量感”实验的设计与实践
老师要使学生有足够的实践经验,比如说,可以用一根一厘米长度的棍子,让学生用食指和拇指捏住,感受一下一厘米的长度是多少,然后再用手指比出一厘米,然后仔细观察刻度尺,去认真观察刻度尺上表明的1厘米与自己感知的1厘米存在的异同,然后在大脑构建1厘米的长度,然后再去看看刻度尺上一厘米是从刻度几到刻度几之间。思考一下,现实生活中有什么物体可以用厘米测量,通过这样的方式可以强化学生的感官体验思维的构建。而且,为提高学生对长度的感知能力,利用“身体测量仪”,可以让同学们更好地估算周围的物品的长短。每位同学都要量一下他们身体部位的长度,再以自己身体部位的长度来估量周围的物品。在这种“米”与“厘米”的教育中,教师可以采取先预测后度量的方式来进行教学,提高学生对量感的感知。具体教学过程如下。
1.借助直观物体,创新估量方式
教师可以设置数学问题:“若身边没有测量工具,那需要测量物体的长度那该怎么处理?”让学生觉得没有刻度尺之后,虽然还可以估测出物体的长度,但是较为麻烦,让学生能够在没有测量工具的时候,也能估算出物体的长度,重点放在估测上。教师可以引导学生利用书本或者手臂距离来对物体的长短进行估测,并不断调整估测数据,尽可能减少估测误差。学生可以先用自己的身高来进行估测,得出了一个大致的结果后,在学生学会估测前,教师要注重培养学生的量感。而且,学生也可以在课堂上任意挑选物品对所选择的物品进行估测,不断地进行物品的估测再加以验证,加深学生对估测的能力。
要使学生的积极性得到有效的激发,教师就要为学生创设丰富的探究实践,不断提升学生的评估能力,促进学生“量感”思维的发展。第一,教师可以设置难度较低的估测活动,让学生对较小的物体进行估测,用“一拃(意思是张开大拇指和中指,两端的长度距离大概是15厘米)”来当作估测标准,对教室里常见的物体进行估测,如课桌,课本等,让学生利用自己的“身体尺子”来完成估测任务。估测的方式不同,那么相应的标准也会存在差异,估测难度也大不相同。第二,教师可以充分激发学生小组合作的功能,以小组合作的方式让学生对较大的物体开展估测任务,选择适合的估测方法,进行较大物体的估测,学生之间能够通过相互合作,将估测方式实现多样化评估发展,学生会充分发挥个人才智来利用身边的可用工作完成估测活动。学生通过个人以及小组参与估测活动,实现了以小估大,螺旋上升估测方式。在这种情况下,有了教师的引导,使得学生充分认识长度的概念,即使对空间概念不强的同学也能够准确地估测出物体的长度,一边累积着胜利的体验,同时也可以增强自身的协作能力和实践动手能力。
根据上述的教学方案,学生会通过“身体测量仪”选择最有效的策略完成估测任务,让学生在不断的“你估我量”实践中,对“量感”教学产生好奇心理,不断去强化量感学习体验。
2.由直线转向曲折,全面促进学生的量感思维发展
教师可以让学生对周围物体“腰围”进行估测。这种任务是建立在学生已经获得实践经验的基础上,自己去摸索估算周长,对于物体的形态转变具备正确认识,如线条转变成面积转变成空间等,让学生数学学习中感知物体的形态变化,这是对于“量感”培养的感知升华与扩展。学生可以在教师的实践引导中逐渐掌握估测的技巧,深入探寻估测的方式,加强对量感的认识。教师可以将数学中对周长的认识放在教学的第一步,让学生从周长估测开始感知直边估测方式,使同学们认识到估测讲台的周长就是估测长方形的周长,也就是估测长方形的长和宽。紧接着,从直线到曲线,到第二步,估测洗手液瓶的周长,让学生能够在生活中学习到数学知识,通过“身体工具”可以测量出曲线,双手环绕,感觉和手掌的尺寸相对比,顺利估测出了洗手液的周长。上述的经验,使得学生能够走向第三步,学生可以通过利用绳索或者毛线等测量工具来对柱子的“腰围”进行估测。实现从直边估测到周长估测的转变,改变学生对估测主体的刻板印象,让学生对于估测形态有明确的认识。采用阶梯式的教学模式,让同学们在不断地摸索和练习中,加深对估测概念的了解,从而不断改善估测方式。
3.从长度来对生活物体进行评估,培养学生的空间观念
教师可以设置关于长度估测的相关题目,让学生根据已有的经验水平来对问题中的物体进行估测,假设学生估测出教室课桌高度为7分米,更靠近题目中的高度,可以选择出正确的答案,并且强化了6分米的长度概念,养成一种不盲目判断和敢于质疑的能力。教师可以设置在一个长度区间内估物的数学问题。对于二年级的学生而言,长度区间的概念比较抽象,难以实现具象化预测,那么教师就要采取有效策略去引导学生去形成长度区间的量感思维。在量感实验中,教师可以利用一个长度不低于4厘米的学习用具让学生估测,使得学生充分发挥主观能动性。学生的答案不会统一,思考方式不一样,答案就具备了多样性,那么学生就会在不停地探索中找寻正确答案,从而加强对长度“量感”的抽象思维塑造。
三、关于长度“量感”的数学课堂教学思考
(一)量感思维构建,关注估测发展
学生在实操过程才能形成“量感,”二者是密不可分的。所以,教师教育的重心不仅应放在“量感”上,同时要注重对学生实际操作能力的培养。测量是一种数学思维下的技能操作。但在现实生活中,大多数情况都是没有测量设备来辅助测量任务开展的。因此,教师在设计数学作业时,可以培养学生具备无实物的量感思维,让学生在大脑构建数学模型,将实验过程在大脑进行演练分析,让学生在想象中去进行估测,从而培养数学估测探究能力。经过一系列的估测试验,使学生能够通过实际的动手操作来提升评估的水平,更深刻地体会到了“量感”的含义,促进学生估测长度的能力。
(二)创新估测方式,提升关键能力
关键能力就是学生具备利用数学知识去处理实际问题的能力。教师在制定数学实验计划时,要充分认识到估测探究的重要地位。教师在教学实践中要引导学生学会以小估大,要先丰富估测的学习经验,然后再提升估测的标准。其次估测的物体从直线到曲线,打破了估测标准和估测对象的限制,扩展学生的思考能力。最后,转变形式由长估物,拓展了空间思维能力。在实际操作中,教师要根据实际的教学实践情况来选择教学方法,然后在长期的教学实践中不断优化教学策略,实现教学策略的多元化创新。
小学数学的课堂教学,与其他科目的课堂教学不一样,数学既要严谨,也要科学。教师可以把教学的组织流程公开,引入实验,将原本令人感到枯燥的数学课程,变成了一个充满了探索意义的数学实验课程。小学生可以在教师创设的“量”感知实验中,对于“量感”有正确的认识,并具备数学“量感”思想,这就是促进学生量感发展的重要策略。在小学数学实验课堂,教师不仅要关注实验结果,还要注意数学实验的流程,将数学实验的实质作为教学的重心,加强对学生思维的培养,那么小学数学实验课就可以更加开放、有重点、有主次地进行,更加强调了学生的思维体验。
参考文献:
[1]葛强.例谈小学数学量感实验教学的有效路径[J].数学大世界(下旬版),2021(4):26-27.
[2]杜绅一.小学中低年级数学量感教学模式的研究[J].时代教育,2022(12):166-168.
[3]洪龙居.关于小学数学量感可视化教学分析[J].国家通用语言文字教学与研究,2022(7):128-130.
[4]雷家慧.小学数学量感可视化教学探讨[J].课堂内外(小学教研),2022(9):115-116.
[5]徐蓉菲.小学数学课堂教学中“量感”的培养策略[J].数学教学通讯,2022(28):81-82.
