小学数学量感可视化教学的路径探究

摘要：本研究围绕小学数学量感可视化教学展开深入探究。首先明晰量感、可视化教学等核心概念，以具身认知理论、双重编码理论等为理论基石。从多维度剖析量感可视化教学的重要性，涵盖助力数学素养提升、激发学习兴趣及提高成绩等方面，并通过深度调研揭示当前教学存在的问题。进而从确立教学原则、融合教学内容与可视化工具、制定不同课型教学策略等层面探索实践路径。

关键词：小学数学；量感；可视化教学；教学路径

引言

在小学数学教育领域，量感作为学生数学素养的关键构成要素，对其理解数学概念、解决实际问题有着深远影响。传统教学模式下，量感教学常因抽象性强，学生难以建立直观认知，导致学习效果欠佳。随着教育技术的革新与教学理念的升级，可视化教学手段逐步走进课堂，为量感教学带来新契机。它凭借将抽象数学知识具象化、直观化的特性，助力学生构建对量的感知与理解。本研究聚焦小学数学量感可视化教学，深入探究其理论依据、现实意义、实施现状及有效路径，旨在为提升小学数学量感教学质量、促进学生数学素养发展提供理论支撑与实践指导。

一、小学数学量感可视化教学的理论基石

1.1核心概念界定

量感是指学生对量的感知和感悟的能力，小学数学中的量感就是指小学生对量如长度、面积、体积、质量、时间等的大小、多少、长短、轻重等的感知和感悟。可视化教学就是通过图、表、动画、视频、实物教具等直观方法将抽象、晦涩、不易理解和学习的知识可视化，变为学生易观、易想、易悟的东西。在小学数学教学中，图形线段图辅助解决应用题的数量关系，多媒体动画显示图形的平移、旋转过程都是可视化教学方式的典型应用，其目标在于降低学生的知识理解难度、提高学生的知识学习效率。量感可视化教学，即是利用各种可视化手段针对帮助学生形成与强化量感的教学方式，它是将抽象的量的概念与具象的可视化载体有机结合，在可视化载体的直观中逐步培养学生对量的认知与感悟。

1.2相关理论基础

具身认知理论重视人的身体在认知中的重要地位。量感可视化教学中，教师让学生动手操作教具，如用手表示出1分米，亲自感知1千克物体的质量，身体的直观感受能引导大脑对应量概念的更为深刻的认知和记忆，因为身体行为与认知息息相关；双重编码理论认为，人的认知系统有两个编码系统，分别是言语编码系统和表象编码系统。可视化教学提供的图形、图像等表象信息与文字言语描述相辅相成，增强学生对知识的记忆提取；数学多元表征理论认为，数学知识表征形式多样，量感可视化教学借助多种表征形式帮助学生从不同维度来理解量，充实量感的内涵，为量感的形成和发展奠定基础。

二、小学数学量感可视化教学的重要性与现状剖析

2.1重要性多维度分析

对于学生而言，量的可视化教学极为重要。首先，对于体积单位来说，立方米、立方分米、立方厘米，学生光是看文字就很难形成正确的认识。而通过教学中向学生呈现一个体积为1立方米的正方体教具，或者通过动态演示的方式帮助学生看到用边长1厘米的小正方体如何排列才能构成边长为1分米的立方体，能让学生产生形象的认识，能够快速地帮助学生产生量的概念，进而获得理解与认知。可视化教学还能够帮助学生在学习数学过程中激发兴趣。传统数学课堂上抽象性较强，课堂枯燥乏味，而可视化教学丰富了课堂教学。从长远角度考虑，量感可视化教学有助于提升学生逻辑思维能力和学习问题解决策略。当学生在学习一些数学知识过程中遇到复杂的问题时，可以借助于可视化学习策略，将抽象的问题转化为具体的形象问题，从而来解决相关难题，提升了学生逻辑思维能力和分析问题、解决问题的能力，为学生后续学习数学内容以及将来的发展奠定基础。

2.2现状深度调研

为了准确掌握小学数学量感可视化教学的现状，笔者采用问卷、随堂听课及访谈等多种方法。对于学生的问卷调查发现，有70%以上学生喜欢使用可视化教学；但有50%左右的学生表示可视化教学在课堂上使用的频率偏低。对于随堂听课发现，有的老师虽使用了可视化教学，但只是皮毛，如在教学图形面积时，只是简单展示面积公式的推导动画，没有进一步引领学生进行思考，学生无法真正建立起量感。对于教师的访谈发现，有60%左右的教师赞同量感可视化教学的重要性，但有40%左右的教师表示没有合适的教学资源，且对如何使可视化有效地发挥作用感到迷茫。

三、小学数学量感可视化教学的实践路径探索

3.1教学原则确立

对小学数学量感可视化教学来说，首先教学原则需要坚持科学合理性。直观性原则非常重要，教师应用直观教具、图片或是多媒体，可以让学生直接观测感知量的特性，如在长度单位教学时，可以将长度各异的直尺、绳等实物让学生伸手触摸、比较，感受1cm、1m等。循序渐进的原则。量感的建立是一个逐渐深入的过程，教学内容应该由易到难、由具体到抽象。先让学生认识简单且易感知的量，比如物体的长、大小等，再过渡到不易直接感知的量，比如体积、面积等。要重视互动性原则，让学生积极参加可视化教学活动，可以采用你问我答、你画我猜等活动的形式，以激发学生的主观能动性，进一步理解量感。

3.2教学内容与可视化工具融合

教学内容与相应的可视化工具要恰当结合，是提高量感教学效果的有效途径。量感教学内容是几何图形类相关的量感学习，利用几何画板软件可以动态展现图形变化过程。在三角形面积公式的推导中，用几何画板演示把两个完全一样的三角形拼成一个平行四边形的过程，直观地了解到三角形面积的平行四边形面积相关关系。学习质量单位时，通过使用电子称这个实物的可视化来感知，亲自称出不同物体称物的数量，了解克与千克的大小。教材中的图、表也可以作为直观化载体，在运用时，老师要合理地分析教材，引导学生去利用。

3.3不同课型的可视化教学策略

可以通过讲故事导入并配动画展示的方法，如教学量的单位时，可以先讲龟兔赛跑的故事，然后运用动画出示兔子、乌龟赛跑所经过的距离，从而引出时、分、秒的数学概念，帮助学生初步建立量的概念。练习课可以通过出示图片做练习题，如运用画线段图的方法复习应用题等，体现量感，如出示已知若干信息的数量关系计算题，需画线段图，应用数量关系时，先把线段图画出来。在复习课中，则可以用思维导图将这些量的知识融合在一起，如把长度、面积和体积相关的一些单位画成思维导图的形式，使量的知识更加形象，从而使学生心中有数，体会到量的存在，这符合学生年龄发展的特点，易于被学生理解和掌握。

结语

小学数学量感可视化教学研究，揭示了其对学生数学学习的深远意义。从理论基石出发，明确了量感及可视化教学核心概念，借助相关理论支撑起教学实践。经剖析，量感可视化教学在多维度凸显重要性，虽现状存在挑战，但实践路径探索指明方向。确立教学原则、融合内容与工具、制定不同课型策略，皆为提升量感教学质量的有效举措。期望未来，教师能充分运用这些成果，持续优化教学，让可视化教学成为助力学生量感发展与数学素养提升的有力武器，推动小学数学教育迈向新高度。

参考文献

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