核心素养下小学数学量感可视化教学的开展

小学阶段，教师对学生数学核心素养的培养效果，愈发受到各方教育主体的关注。数学量感可视化教学作为加强学生核心素养的重要途径，其受关注程度日益提升，要求教师应对该项教学活动高度重视，不断创新教学策略，增强教学实效。就量感可视化而言，主要是运用图像和文字等元素，对学生对于量感的直观感受进行培养，促使学生可以通过描述具象事物，对各类数学量获得感知，促使学生对认知不同数学量的程度进一步完善。教师通过对量感可视化教学进行合理应用，有助于学生对数学问题的分析解答能力不断提升，同时对于培育数学思维和促进学生对数学知识综合应用能力提升也非常有利，以此助力学生数学核心素养进一步提高。一、核心素养下小学数学量感可视化教学存在问题1.教师缺乏量化意识。量感属于小学生数学学科核心素养的重要内容，然而现阶段依旧存在部分教师在实际开展数学学科教学时，量化思维严重不足，未能在日常教学当中较好的渗透量化观念，由此导致对学生良好思维的锻炼培养效果较差，并且在量化意识方面也不断弱化。以计算类教学为例，存在部分教师主要通过计算题对学生量感进行训练，并未结合学生生活实际，将数量关系呈现给学生，使得学生虽然能够正确的计算数学题，但是在遇到现实问题时，缺乏运用量感解决实际问题的能力。在同学生展开课堂交流时，教师对于学生在描述量感时存在的问题，并未正确引导，导致学生语言背后的量感思维未能正确形成，由此使得学生该方面表现较为薄弱，难以提升其核心素养。2.量感培养脱离学生生活。对于小学生而言，在数学基础方面相对较为薄弱，数学知识系统性不足。因此，可以认为小学生的数学知识背景相对缺乏，需要借助生活化事物对数学知识进行感知，然而在实际教学时教师对于生活化引导较为匮乏，使得学生难以与日常生活中的事物进行对比，进而形成对“量”的感知。同时，受课堂教学时间与教学进度安排等因素限制，教师多数情况下难以引导学生通过参与实践等方式，对不同数学量形成感知。因此，教师应综合运用多种教学方法，设计更加丰富多样的问题，在课堂教学时融入生活化元素，促使学生生活体验感进一步增强，因此，当教学条件允许时，教师应借助教学场景当中有关的事物进行教学，促使学生理解数学量的程度进一步加深，也能鼓励学生对生活当中存在的数学量进行认真观察，深入思考数学量间的关系，不断强化学生培养自身量感的意识。3.数量关系教学存在误区。在开展小学数学量感可视化教学时，构建数量关系是非常重要的教学环节。教师在教学时，应对数量关系模型进行合理设计。同时，教师应设计同模型有关的数学问题，引导学生对问题进行解决，并在此过程当中深化对各类数学量关系的感知与理解程度。现阶段，很多教师对于数量关系模型等并未形成正确的理解与认知，仅是单纯的将其认为是数字关系模型，对于数字间的数量与倍数关系等过于重视，而忽略了数字实际具有的意义。受此影响，学生对数量关系进行探究演变成对数字关系进行探究，学习方向和方式等均存在一定的误区，需及时纠正完善。二、核心素养下小学数学量感可视化教学的策略1.明晰解题思路，培养学生数学模型思想素养。通过帮助学生明晰解题思路，引导学生对解题模型进行构建是实施量感可视化教学的重要举措，有助于学生结合数量模型，深入开展数学探究活动。学生思维过程存在很多内隐性特征，很多学生在认知问题答案时，并不能做到准确全面，尤其在对问题细节深入思考后，学生并不能较好的将量感等进行准确表述。因此，在日常教学当中，教师要重视培养学生量化思维，促使学生获得更多的对数学量感进行描述的机会，并运用数学语言进行完整呈现，要求教师要尽可能的帮助学生对解题思路进行明晰，并引导学生据此构建相应的解题模型，达到由浅及深的学习效果。比如，鸡兔同笼问题在小学阶段属于非常经典的数学问题，其在对学生数学量感进行培养方面的效果非常显著。如“在笼子里装了若干只鸡和兔，其中头的数量共有35个，脚的数量共有94个，则鸡和兔分别有多少只？”教师可以先为学生讲解该问题所描述的内容，运用图片或视频等形式将题干主体内容呈现给学生，促使学生对该问题主旨形成初步认知，同时与学生日常生活相联系，以此获得解答该问题所需要的生活常识。教师对问题背景进行明确以后，可以引导学生对题干中运用数字所表示的数学含义进行思考，然后引导学生结合生活认知，对数量模型进行构建，以此明晰学生解决该道问题的逻辑思路。再如，在开展数据分析问题时，教师可以在黑板上将可能出现的鸡和兔的数量列出来，也可以先列举一个较为简单的题目，鼓励学生在基础的量感可视化过程当中，发掘对该问题的解题思路。在此之后，教师再要求学生运用相同数量模型对问题进行解决。再如，在对圆锥体积进行教学时，教师可以要求学生对圆柱的体积计算公式进行复习回顾，引导学生运用转化思想，对圆锥体积计算方法进行探究，并鼓励学生积极的探究。学生在对圆锥体积模型进行初步构建后，教师可以问学生：“圆柱和圆锥体积具有什么样的关系？”在学生对该问题解决以后，为对学生数学量感进行培养，教师可以引导学生针对如何计算圆锥形麦堆的体积构建数学模型，通过对麦堆底面积周长与每立方米小麦重量等进行了解，形成基本的量感，然后结合所构建的模型计算出麦堆的重量，以此促使学生充分感受运用数学模型具有的实用性及趣味性，较好地提升学生对数学知识的学习兴趣。通过运用该种方式进行教学，学生能够从可视化的题目当中得到解决问题的灵感，对于问题的理解程度进一步加深，解决问题的难度得到了相应的降低，同时实现了数学模型核心素养的提升。2.开展估算教学，培养学生数据分析素养。教师在对学生在数据分析方面的素养进行培养时，应高度重视估算教学的重要价值，不断提升估算教学效率，更好培养学生的数学运算素养。同时，估算能力可以较好的衡量学生在数学量感方面的情况，教师对学生数学量感进行培养时，应高度重视培养学生估算能力。对于小学生而言，在计算方式与单位计量等方面并未形成直观的概念，缺乏较为准确的量感。在实际教学当中，学生经常会犯很多低级别错误，如对于时间长短、面积大小等无法准确把握，实际计算结果与正确答案存在较大偏差。因此，在教学时，教师要高度重视对学生估算能力进行培养，促使学生在计算题目时具有更为清晰的思路，计算过程更为严谨有效，进而较好的培养学生数据分析等方面的核心素养。比如，在对确定位置进行教学时，可以发现课程当中出现了很多关于长度与角度等方面的概念。为对学生估算能力进行培养，较好的达到培养学生数学量感和提升学生数据分析等方面核心素养的目的，教师可以鼓励学生在课堂上积极发言，对生活当中物品的大小、距离长短等进行估算。在此之后，很多学生纷纷举手回答，有的学生说自己的书本长20cm，黑板宽1.5米等。学生在回答后，教师可以要求学生亲自对所估算物体的长度进行测量，以此对学生对于计量单位的量感进行培养。此后，教师可以结合课堂教学主题向学生提问：“黑板由上到下大约1米，由左到右大约1.5米处，大概在什么位置？”学生通过对黑板长和宽的估算后，再估算1米和1.5米长度的大小，以此对题干当中所列位置进行判断。通过该种方式，不仅较好的培养了学生在估算方面的能力，有效提升了学生数学量感，而且较好的对学生数据分析与推理等方面的核心素养进行了培养。再如，在对负数初步认识知识进行学习时，短期内可以发现小学生对于负数知识的接受程度并不高，无法改变以往对数的认识。为解决这一问题，教师可以结合小学生日常生活当中的经历等，引导学生共同构建与负数相关的数学模型。如教师可以列举温度计的例子，将温度计刻度线用多媒体展示给学生，此时学生可以发现0上和0下的位置均有读数，教师可以引导学生对0下的数进行估算，大致读出所指示刻度线的数，然后再引出负数的概念，由此使得学生对负数知识的接受程度更高，较好的达到了对学生量感进行培养的目的。同时，通过该种方式教学，学生对于数据的认识更加系统全面，为数据分析素养的提升奠定了良好基础。此后，教师可以引导学生对正负数相关算式和应用题等进行解答，以此更好地锻炼学生的数据分析和运算等方面的素养。3.营造问题情境，培养学生数学空间观念素养。在开展小学数学教学时，存在相当比例的学生对于该学科知识的学习兴趣不高，学习过程过于被动，严重影响数学量感的形成。同时，小学生普遍存在强烈的好奇心，为教师创设问题情境，提升课堂教学实效，提供了极大的可能。实践表明，教师通过对问题情境的合理创设，并充分结合班级学生实际，促使其置于问题情境当中，有助于其更加直观形象的理解数学问题，可视化学习数学知识，切实提升学生量感，同时运用该种方式教学能够较好的达到对学生数学空间观念等方面素养进行培养的目的，对于学生实现更好的发展较为有利。因此，教师应掌握营造问题情境的方式，将其与数学空间观念素养培养相结合，促使教学有效性不断增强。比如，教师在开展体积溶剂知识教学时，教师可以先向学生提问，如“你们知道有一种非常聪明的鸟类吗？”通过该提问，引发学生的猜测，调动学生的好奇心。然后，教师可以向学生介绍乌鸦的特点，其智力水平堪比家犬，然后将“乌鸦喝水”的故事引入到课堂教学当中。由于学生本身较为熟悉该故事的内容，因而接受难度相对较低，并且可以从数学量化视角重新理解审视该问题。教师可以问学生：“乌鸦将石子放进瓶子里，能够喝到水的原因是什么？”学生此时通过观察教师所提供的视频等，实现对故事内容的可视化分析，可以认识到由于水的空间被沉进去的石子所占，因而提高了水位，使得乌鸦可以喝到水。通过该种问题情境，使得学生探究新知的欲望被大大激发，有效培养了学生对于体积概念的量感，同时加强了学生在空间方面的素养。再如，在对长方体和正方体知识进行学习时，教师可以通过对问题的合理设计，营造出问题情境，并在此过程当中对学生数学空间观念素养进行培养。如教师可以问“长方体和正方体分别有几条棱、几个面、几个顶点，每条棱之间的距离是多少，有什么异同点？”在提出该问题之后，可以发现学生开始对长方体和正方体进行全方位的观察，对于其构成的了解更加全面，能够从空间层面认识图形，极大的丰富了学生的数学知识体系，促使学生空间观念素养得到了显著改善，同时使得学生对于长度单位的量感得到了显著提升，为学生数学综合素养的提升奠定了良好基