数学实验教学中培养学生量感的策略探究

【摘要】在小学数学实验教学中培养学生量感，教师需要有整合创新意识，对数学实验内容、实验设计、实验组织、实验分析、实验训练进行科学处理，为学生提供更多知识梳理、经验积累、数感构建的机会，从而培养学生数学量感认知能力。这是数学学科核心素养的重要目标和要求。同时，教师要做好教学分析，根据学生学习实践需要做出匹配设计，以丰富学生数学量感认知。

【关键词】小学数学；量感；数学实验

作者简介：朱奕璇（1993—），女，江苏省扬州市邗江区蒋王小学。

量感指人对物体可测量属性的感知。在小学数学课堂中渗透积累量感的教学机制，能够让学生对更多数学量感形成系统认知。教师要针对长度、面积、体积、容积、时间、货币等内容组织量感积累学习，促使学生自然建立量感认知。量感不是单纯的数量单位，而是对量的感觉，是数学学科核心素养的重要量化指标。教师要对量感做理性分析，针对学生学习基础做匹配设计，引导学生展开多种形式的学习和探究，使学生在实验操作中形成量感积累。具体而言，教师应对数学实验内容、实验设计、实验组织、实验分析、实验训练等内容展开精心设计，引导学生主动进入实验学习环节，在参与、操作、分析、体验中获得量感认知。

一、整合实验内容和设计，创设积累量感学习情境

数学实验资源极为丰富，教师需要做优化处理，为学生顺利进入量感学习创造条件。由于学生对数学实验比较有兴趣，因此教师在整合实验内容时，要对实验操作条件、学生学习兴趣、助学作用等内容做深入分析，为学生顺利进入实验创设适合的学习情境，让学生在实验操作中建立数学量感认知。数学实验大多具有观察、操作、探索的属性，教师通过精心选择实验内容，让学生亲身经历，能够收获丰富的教学成效。

如在教学苏教版小学数学四年级上册“垂线与平行线”时，教师可打开多媒体，引导学生观看探照灯在夜空中发出的光，让学生了解射线的概念，并用无限延伸的铁轨，引出直线的概念。在直线、线段、射线对比分析环节，教师可让学生做直观介绍，使学生对相关概念有更清晰的认识，能够抓住特点，顺利实现量感积累。也就是说，教师应引导学生深入梳理线段、直线、射线概念并做归结，然后设计生活化实验任务，让学生在生活中找到垂线、平行线的现象，自主学习相关内容，并以一些案例结合概念内容做具体介绍。教师在任务设定后可以引导学生主动展开阅读、思考和讨论，对学习任务做具体规划。同时，教师也可利用多媒体做引导，对接学生生活认知，进行情境设计，为学生提供直观学习机会，从而激发学生的数学量感思维，让学生在信息搜集和整合中形成数学量感认知。

教师在设计实验方案时，要做好必要的教学调查，对实验内容、实验环境、实验材料、实验场地等因素做分析，并对学生操作能力、学习兴趣、感知悟性等学情做评估，以增强实验方案设计的针对性。教师也可以根据需要吸纳一些学生的意见，大大增强实验组织的适应性。当学生对喜欢的实验内容具有主动参与意识时，其对实验的感知体验就会更为深刻，其量感认知也会自然形成。教师应利用实验展开教学调度，使学生主动响应，以达到良好的数感积累训练效果。

教师在实验设计环节应有意识地渗透量感内容，为学生提供更多学习体验的机会。如在“升和毫升”课堂导学环节，教师拿出一些水杯，要求学生观察这些水杯，并对其容量大小做对比。教师设计容量大小比较学习活动，能成功激发学生的学习参与热情。在学生热烈争辩时，教师可拿出一些饮料瓶子，让学生做容量判断，并现场观察容量标识，验证判断的准确度。通过这个操作过程，学生对升、毫升等数学概念就有了深刻的理解。为了让学生留下深刻印象，教师还应鼓励学生利用这些水杯、饮料瓶等自行设计测量实验方案，看谁设计的实验有更高的训练价值。此外，教师应深入课堂，与学生一起设计实验方案，使课堂学习进入良性互动环节，即教师针对学生学习现实，投放实验设计任务，成功激活学生学习数学的思维，使其训练效果更值得期待［1］。学生通过实验设计环节对实验内容做深入研究，能使自身量感积累更为丰富。数学实验内容、实验形式、实验组织都有自身特点，这无疑有利于教师引导学生主动进行数学探索，让学生对量感的认识更为具象而鲜活。

二、深化数学量感教学的应用策略

（一）进一步了解课本

新课程教学理念倡导以学生为本的教育思想，使中小学生在民主、平等、快乐的课堂气氛下积极主动地探求新知识，提高数学量感，感受学习的快乐，从而实现“个个学得有价值的数学，个个掌握必要的几何，不同的人在几何上得到不同程度的蓬勃发展”。为此，教师必须仔细研究和更新课程标准，改变传统的教育思想，领会教材意图，对课本内容进行再加工、创作，最大限度地让教育伴随学习知识、行为的养成。

（二）营造良性的量感教学情景

为了调动和激发学生对学习数学本身的兴趣，教师应根据中小学生的年龄特征和心理成长要求，思考和解决怎样在短时间内吸引学生注意力的问题，从而促使学生形成良性的学习习惯。叶圣陶先生就曾说，凡是好的心态和好的办法，都要将其变成良好习惯，只要熟悉的办法形成了习惯，好的心态才能随时地体现，好的办法才能随时地应用。针对学生求知欲强、较为自信的心理，教师可在新课引入后，有意识地调动学生的好奇心，使学生的好奇心转化为其认知兴趣，从而使学生产生更旺盛的求知欲，并通过锻炼学生注意力来促进其养成良好的听讲习惯。此外，教师还可运用游戏、童话故事等创设生活化的教学环境，利用小学生爱玩与善于应用的天性，寓数学知识于游戏活动与故事情景中，让学生在玩中学、在学中玩，使学生学得好玩、学得轻松、学得自主、学得深刻，从而实现数学量感教学的目的。

（三）建立数学模型意识

创造冲突式的情景数学模型是建立在现代数学一般理论知识和应用现代数学知识中间的一个很重要的桥梁，更是提高学生量感意识很重要的途径。而建立数学模型意识的过程指人们在现代数学的视角中看到问题，并进行反思，然后把数学知识间的转换过程归结为一个可以处理或较易处理的问题，再综合利用现有的现代数学知识和技术处理这一问题。如在上“替换的策略”一课时，教师先让每个学生画一张图，再讲解如何将三个小杯子转换为一个大杯子，从而使学生体会两个数量替换成一个数量、将直接图像抽象化为简单图像的方法，这实际上是将日常生活中的原型上升为数学模型的方法，从而让学生潜移默化地培养量感。在这一阶段中，学生开始认识到数学的模型思维，对给出的问题深入思索：是不是解决替换这一类难题都能通过这种画图的方法来实现？另外，在新课导入时，教师应从儿童认知结构入手，提供新颖有趣、有挑战性的问题环境，以引导学生思考与现有认识不同的问题，使学生在心灵上产生理解冲突，从而突破原来的心理平衡，形成探索新知识的愿望，并提高量感认知。

三、优化实验组织，丰富积累量感学习认知

教师组织学生在生活条件下展开实验操作，能够为学生提供观察、操作、讨论、体验的机会，使学生由此建立起来的量感认知更为丰富。数学实验需要观察、操作、分析、评价、归结等学习支持，教师可对实验组织进行优化处理，及时给予学生方法指导，为学生顺利进入实验操作奠定基础。此外，学生在实验中获得的认知大多具有感性特点，教师应适时做引导，组织学生做实验分析，促使学生自然完成理性认知的构建。

教师在组织学生展开实验操作时，要随时做提示，矫正学生操作中存在的偏差。如在教学“统计表和条形统计图”时，教师与学生应一起研读教材中的统计表内容，观察相关条形图设计，对图表与条形统计图的关系做具体分析，逐渐找到操作方法和要领。教师也要根据学生的学习实际，设计实验操作任务：让学生深入值日小组，对每周值日小组得分情况做综合分析，设定数据表，运用条形统计图呈现出来，并准备提交班级。通过班级管理，各个值日小组每周值日情况都有量化积分，小组组长手中又有相关数据，这有助于学生进入数据搜集和整合环节。当学生有了数据后，教师可深入观察学生的学习表现，鼓励并引导学生尝试做条形统计图。若在具体操作过程中学生遇到一些问题和困难，教师应鼓励学生主动展开互动交流，或请教教师，确保实验操作顺利完成。最后教师可对学生实验情况做调研，并及时做方法指导，使学生量感积累不断丰富。

四、组织实验分析，推进积累量感学习内化

量感的建立不仅需要操作体验，更需要推理分析，教师要做好实验评价，让学生通过实验进行观察、想象、估测、分析、推理、判断，并自然完成认知的转化，从实验中获得更为丰富的量感认知。目前数学实验分析可以选择多种方式，而教师需要做优化设计，让更多学生顺利进入实验推理分析环节，在多重认知构建中形成量感。由于小学生在学习意识和推理能力上存在短板，因此教师需要及时做出提示，让学生顺利进行推理分析。

教师组织学生进行实验分析，能够使学生实现从感性认知到理性认知的跨越式成长。如在教学苏教版小学数学四年级下册“平移、旋转和轴对称”时，教师可先组织学生学习平移概念，并鼓励学生列举生活中的平移现象和案例，然后介绍平移的特点，让学生利用方格纸直观演示平移。学生在接受任务后，开始研究操作方案。在这个过程中，教师应给学生一些学习提示，口头讲述平移案例，如一只小船从一个点向左行驶了100米，然后向右拐，再行驶200米，请学生利用方格纸标记出小船两次平移的情况。学生在对平移概念有了一定认识后展开实验操作，可将教师列举的案例进行直观呈现。为了促进学生量感认知，教师应让学生在操作中做实验解读，对平移概念做直观解析。在这个教学案例中，教师先引导学生学习概念内容，让学生列举生活平移现象，以加深相关认知，然后列出平移数据，让学生利用方格纸做直观演示，深刻理解平移概念，并从操作体验中积累更为丰富的量感。

五、延伸实验训练，拓宽积累量感学习视野

数学与学生生活存在很多对接点，教师应根据学生数学认知积累情况设计实验训练，让学生借助生活条件进行实验操作，结合生活认知进行实验分析，从而使学生能够快速形成数学量感认知。又由于数学实验大多可以在生活条件下展开，教师应鼓励学生主动展开实验操作和学习探索，并激活学生学习思维，使学生在具体实践中完成实验任务，培养数学核心能力。量感积累需要一个渐进的过程，这要求教师做实验延伸设计，以增强学生数学实验的主动性。

为了使数学实验训练与学生生活对接，使学生学习体验更为鲜活，教师需要对学生生活数学认知有一定了解。如在教学“三角形、平行四边形和梯形”时，教师要求学生进行生活观察，找到身边的三角形，并根据三角形分类标准，对这些三角形进行分类［2］。学生开始寻找适合的目标，如桌凳上有三角形固定以及文具盒中有直角三角板、钝角三角板等，并进行分类判断。教师也可用相机三脚架上有多个三角形的特点，让学生进行观察分类。学生通过对身边三角形进行观察，并根据相关标准分类，从而对三角形特征形成更直观的认识。为了培养学生量感认知，教师还可以设计延伸实验任务：相比四边形， 三角形有更高的稳定性，请同学们在回家后，利用生活中的材料，对三角形稳定性做实验探索，并写出实验报告。这个实验不仅关系到三角形，还需要将三角形与四边形做对比，从而丰富训练价值。而学生对生活化实验具有特殊参与热情，教师针对学生学习现实需要，设计探索实验任务，这样能为学生量感积累创造条件［3］。可见，教师做好筛选、设计，能通过实验操作锻炼学生的数学学科能力，并提升训练效果。

在数学学科教学中，教师应围绕学生量感认知展开教学安排，特别是数学实验内容的设置，为学生创造更多数学操作、体验、分析、归结、讨论、观察的机会，学生亲历数学学习过程，自然积累数学量感认知。同时，学生数学量感积累存在个体差异，教师应理性思考，并通过多种教学手段展开教学，为学生学科素养培养创造良好条件。总之，学生的数学量感认知积累需要一个过程，教师要为其创造实验操作条件，让学生在实践操作中形成完善的量感认知。

【参考文献】

［1］李骏.核心素养下小学数学量感可视化教学的开展［J］.学苑教育，2022（08）：87-88，91.

［2］陈银萍，刘世清，张娟.小学生数学“量感”及其培养策略［J］.现代中小学教育，2022，38（03）：31-34.

［3］杨小彬.小学数学量感培养策略探析：以“计量单位”教学为例［J］.新教师，2022（03）：51-52.