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《量的感知感悟——小学数学量感研究及课例》

要做学生锤炼品格的引路人、做学生学习知识的引路人、做学生创新思维的引路人、做学生奉献祖国的引路人。中国教育学家陶行知先生说:“要想学生好学,必须先生好学。惟有学而不厌的先生才能教出学而不厌的学生。”只有不断学习充电的教师才能成为学生学习的同行者,学习的引导者和发展的促进者。三尺讲台,四季耕耘,不知不觉在教育这条道路上,我走过了三十个春秋。俗话说 :“活到老,学到老。”作为一位长期工作在教学一线的教师,经历了小学数学教材从人教版到北师大版,从北师大版本的第一版、第二版、第三版再到现在使用的第四版,内容的变化,教师角色的转变都让我感触颇深。

“量感”是我国《义务教育数学课程标准》2022 版中出现的一个新核心概念。它是继《义务教育数学课程标准》2011 版数感之后,提出的指向学生度量能力培养的新的核心素养。作为小学数学老师,我想把自己对量感的所思所想,把教学设计综合起来。想达到的美好愿景是让教师成为孩子理想的导航者,美好心灵的缔造者,智慧和技能的传播者。和孩子们一起学习,一起生活,一起成长,收获更多的感动与快乐。

全书共分为五个部分,第一章为 " 研究概述 ",主要对量感的概念、量感的内容、数感量感的关系、量感价值意义等内容进行系统梳理;第二章为 " 培养策略 ",主要阐述了量感的培养策略;第三章为 " 长度单位教学综述 ",第四章为 " 面积单位教学综述 ",第五章为 " 体积单位教学综述 "。主要从教学设计、作业拓展、教学思考等方面对长度单位教学、面积单位教学、体积单位教学中量感培养的课堂教学进行建构。这些研究可能还不成系统,观点可能还有待商榷,但它却是我及相关人员研究、探索的实践展现。

《量的感知感悟》(图1)

作者:

科学文化出版社

ISBN 979-8-88648-078-8

行迩文化出版


文章节选①

什么是量感呢?

顾名思义,量感就是对量的感受,就是一种对事物多少、大小、长短、粗细、厚薄、轻重等的感官认识。百度百科对量感的解释是量感就是视觉或触觉对各种物体的规模、程度、速度等方面的感觉,对于物体的大小、多少、长短、粗细、方圆、厚薄、轻重、快慢、松紧等量态的感性认识。借助明暗、色彩、线条等造型因素,表达出物体的轻重、厚薄、大小、多少等感觉。鉴于此,量感初步界定为“一种关于现实世界中量的直觉”,即对现实世界中各种属性的一般理解,也是一种能力和倾向。

2022版新课标中的定义是:对事物的可测量属性及大小关系的直观感知。量感主要是指对事物的可测量属性及大小关系的直观感知。包括知道度量的意义,能够理解统一度量单位的必要性;会针对真实情境选择合适的度量单位进行度量,会在同一度量方法下进行不同单位的换算;初步感知度量工具和方法引起的误差,能合理得到或估计度量的结果。建立量感有助于养成用定量的方法认识和解决问题的习惯,是形成抽象能力和应用意识的经验基础。

二)对量感的理解。

“量感”归根到底是一种“感受”,它是对物体的大小,重量,规模,快慢等的感受。综上所述,我们觉得:量感可以从测量的四要素去理解。

1.量感主要指事物具有可测量的属性、一个物体有很多属性,物体属性是指物质本身所具有的特性,是描述物质的基本

特征之一。物体属性包括很多方面,例如:质量、体积、形状、密度、硬度、颜色、温度等等。视觉、听觉、触觉、嗅觉等这些属性可以通过感官直接感知的。而有些则是需要通过测量或实验才能得知的,量感就是对事物的可测量属性、以及大小关系的直观感知。被测量的对象可以不断扩充,这是创造的需要。

2.单位。度量要有单位,单位可以选择,可以创造。不同的测量对象需要选择不同的单位。不同的度量单位往往得到不一样的结果,不同单位有时需要换算,单位有时需要统一。我从百度知道了解到,国际通用七个物理基本单位是 :

长度单位——米(m),米的定义基于光的速度,即 1米等于光在真空中 1/299,792,458秒内所走过的距离。

质量单位——千克(kg),千克的定义基于国际千克原器,即国际千克原器的质量被定义为 1千克。在生活中,我们常用千克来表示物体的重量,比如食品的净重、人体的体重等。

时间单位——秒(s),时间单位秒是国际单位制中的基本单位之一,用于衡量事件发生的持续时间。秒的定义基于铯原子的电磁辐射,即秒被定义为铯原子基态的两个超精细能级之间跃迁所对应的辐射的 9,192,631,770周期。在日常生活中,我们使用秒来衡量时间的长短,比如电子设备上的计时、体育比赛的计时等。

电流单位——安培(A),用于衡量电流的强度。安培的定义基于两根平行无限长直导线之间每米长度上的两根导线之间通过的恒定电流所产生的力。在电路中,我们使用安培来衡量电流的大小,比如电器设备的额定电流、电路中的电流值等。

温度单位——开尔文(K),用于衡量物体的温度。开尔文的定义基于绝对零度,即绝对零度被定义为 0开尔文,而 1开尔文等于摄氏度的 1℃。在科学研究和工程应用中,我们使用开尔文来衡量温度的高低,比如天气预报中的温度、热力学计算中的温度等。

物质的量单位——摩尔(mol),物质的量单位摩尔是国际单位制中的基本单位之一,用于衡量物质的数量。摩尔的定义基于碳 12的原子质量,即摩尔被定义为含有 6.02214076×10^23个粒子(通常是原子、分子或离子)的物质量。在化学反应和物质计量中,我们使用摩尔来表示物质的数量,比如化学方程式中的物质系数、溶液中的物质浓度等。

光强单位——坎德拉(cd),光强单位坎德拉是国际单位制中的基本单位之一,用于衡量光源的亮度。坎德拉的定义基于光源在某一方向上辐射的光通量,即坎德拉被定义为在 1/683瓦特每球面度的单位立体角内辐射的光通量。在照明工程和光学研究中,我们使用坎德拉来描述光源的亮度,比如灯具的亮度、投影仪的亮度等。

长度单位米、质量单位千克、时间单位秒、电流单位安培、温度单位开尔文、物质的量单位摩尔和光强单位坎德拉是七个物理基本单位,它们在不同领域的应用中起到了至关重要的作用。

这些单位的科学定义和精确测量使得我们能够更准确地描述和测量现象,其中前三个都是我们量感的基本单位,推动了科学技术的发展和进步。

3.测量的方法或工具。测量桌子的长度用米尺,测量某个地到某地的距离用公里来计量,它是指导我们如何测量的一种准则或方法,即在测量时给事物属性分派数据的依据。是测量中最关键也是最艰难的工作。初中物理共有七个直接测量型实验:《用刻度尺测长度》、《用量筒测固体、液体的体积》、《用天平测固体、液体的质量》、《用温度计测水的温度》、《用弹簧测力计测力》、《用电流表测电流》、《用电压表测电压》。在这七个实验中分别是用刻度尺、量筒、天平、温度计、弹簧测力计、电流表、电压表这七种基本测量工具测出了长度、体积、质量、温度、力、电流、电压这七个物理量的值。小学数学中量感的内容包含了初中物理实验的前四个,为中学学习打下坚实的基底。

4.度量结果或误差:知道度量工具和方法引起的误差,能合理得到或估计度量的结果。这也是对事物的特征进展定量描述的过程,即对事物特征赋值的过程。

文章节选②

《数学课程标准》指出:“动手实践、自主探索、合作交流是学生学习数学的重要方式”、“学生是数学学习的主人,教师是数学学习的组织者、引导者与合作者”,那么,如何在长度单位的课堂中培养学生量感的形成,对于长度单位的教学类型课我的思路是:

1.利用问题引发学生思考,激发学生的求知欲望。

2.通过大量活动让学生初步感知,让抽象知识直观化、具体化,学生更易理解并实践。   

3.通过测量和计算,使学生经历知识的形成过程,符合学生的认知规律。

4.渗透数学文化,培养学生的爱国主义及民族自豪感,激发学生数学学习的兴趣。

在长度单位的计量课例内容体系上,我们还要把握以下方面:

1.建立标准单位量感。

《新课程标准》明确要求:计量单位应该在现实的情境中、具体的生活情境中去认识和教学。只有让学生通过亲自去参与测量活动,亲身去体验有多长、有多重、有多久、有多大,借助学生熟悉的实物做参照反复体会“1个单位”量的大小,通过将“1个单位”具体化、形象化才能使学生获得对“量”的独特感受,促进量感标准的内化。

2.发展较大计量单位。

“计量单位”教学在小学中一般都从标准量的认识开始,然后再逐渐向复杂量过渡。小学阶段学生应掌握的较大计量单位主要有千米、吨、公顷、平方千米这四个,由于这些知识本身就比较抽象,而且小学生在生活中接触得也不多,对小学生来说量感的建立更加困难。因此,在教学中教师应有层次地引导学生开展丰富的体验活动,逐步拉近较大计量单位与学生之间的距离,进而帮助他们建立量感。

3.统一计量单位。

《新课程标准》要求:教师在测量教学中结合生活实际,让学生经历用不同方式测量物体的过程,体会建立统一度量单位的重要性。根据这一要求,在教学中教师不仅要挖掘“计量单位”的历史与文化价值,还应让学生了解计量工具的形成过程,亲身体验各类计量单位展的过程,这样学生才能对这些计量单位形成清晰的认识,有利于他们整体构建测量知识体系。



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