浅析小学数学量感可视化教学
在小学数学的教学课程中，可视化教学就是利用相关手段或教学策略，把原来不可见的内容展示出来的教学方式。和传统的教学模式相比，可视化教学可以把原来复杂的知识点简单化，将抽象问题具体化，使课堂教学过程便于学生掌握。而培养学生的量感，是指学生可以在平时的日常生活和学习活动中，使用对“量”的认识和态度去观察具体问题并解决问题，不使用计算方法，依靠实验推测物体的重量。为此，教学改革迫在眉睫。教师应该重新设计教育计划，利用可视化课程训练学生的数学量感，推动学生数学素质的提高。
一、小学数学量感可视化教学的现状
（一）教师缺乏可视化教学的意识
定量感是学生必须掌握的数学学科素养之一，但当前部分教师没有量化思维，不能从课堂上融入定量思想，这使得学生的量化思维没有得到足够训练，定量能力越来越薄弱。而在开展数学教育的实践中，部分教师仅仅通过计算题的练习，不能结合实际揭示各种数学间的联系，这就使得很多学生可以在计算竞赛中成绩突出，然而解决实际问题却很困难。教师量化思维较差也反映在教师和学生之间的课堂互动中，有些学生只对体积和长度有初步了解，当学生说“大，很大，很长”等形容词时，教师却不能进行指导，深入挖掘学生话语背后的数量感，这就使得学生的量感思想缺失，数学素养也无法形成。
（二）缺乏生活化的教学引导
学生在最初接触量学时，因为没有知识背景，所以往往需要使用生活事件来理解定量经验，而教学过程中缺乏以生活为导向的指导，直接影响了学生通过比较生活事件来建立对不同“数量”的初步印象。同时，由于受教育资源和传统班级发展形式的限制，教师往往无法采取引导学生参加实验的方式让学生完全掌握各种数学量。由此看来，教师应该采用各种方法，设置不同的问题并把知识内容应用到课堂教学活动中，提高学生的知识体验性。必要时教师可以通过课堂环境中的事件增强学生对各种物理量的认识，引导学生认识日常生活中出现的数量，探索各种物理量间的联系，自觉地训练自己的量感。
（三）缺乏完善的数量关系模型
构建数学关系是进行量感可视化教学的重要步骤，教师应正确设置与建模相关的数学模块和数学主题，使学生在解题的过程中加强对各种数学问题的认识和掌握。目前，许多教师还没有对数学模型建立正确的理解，将数量模型理解为“数字关系模型”，突出数字之间的数量、倍数关系，忽略此数据在现实中的真实含义。学生探究数量关系的过程变成了探究“数字关系”的实际活动，这很显然是不对的教育方法，因此必须进行改进。
二、小学数学量感可视化教学的价值
（一）激发学生的学习兴趣
小学数学的知识点非常细致、枯燥，对学生而言又相当抽象，学生对课堂上学到的东西分心，厌倦了掌握枯燥的数学知识，使课堂的有效性大为降低。于是，教师应将课堂上的知识点形象化，教师使用多媒体、教具等，将该节学习所掌握的东西直观地表现出来，让学生的兴致调动起来。例如，在讲授容积的量感课程中，教师可通过多媒体播放《乌鸦喝水》的小影片，使学生对“体积”这个知识点的掌握有浓厚的兴致。
（二）丰富学生的学习体验
对学生而言，学习不仅仅是掌握基本知识、学习课程要点、提高考试成绩，更重要的是学生对学习过程的感受，而通过可视化的数学教学方法，就可以改善学生的课堂体验，使学生发现学习的快乐。例如，教师可以利用课堂活动加深学生对“米”的理解。通过课堂活动练习，学生理解了“米”这种测量单位，教师要求学生找一找在自己的课桌上，有哪些物体是一厘米的、哪些物体是十厘米等，当学生解答了两册书本的厚度都是一厘米、铅笔盒的长度是一厘米、铅笔长是十厘米等的问题时，学生加深了对知识的感受，同时在潜移默化中提高了对厘米的量感。
（三）促进学生主动思考
数学知识来自人们的实际生活，掌握数学知识是为了给人们的生活带来方便。不过，由于学生接触到的具体的事物和东西总是有限的，学习一米的测量单位也能够通过具体的东西观察、感受到，但是在了解公里的定义之后，教师并没有能够引导学生实际地跑几公里。于是，在这个问题中，教师使用多媒体实现了基本指标的可视化，有助于学生形成量感，并激发学生独立地完成思考，进而帮助学生逐渐形成推理与思维方面的优秀数学学习习惯与意识，独立地处理日常生活中出现的问题。
三、小学数学量感可视化教学的策略
（一）创设可视化教学情境
量感是指学生对事件的直观感受，通过训练量感可以更好地帮助学生了解现实世界，并培养估测的能力，使学生在不使用检测工具的情况下，也可以直接推理得出结论。训练估测能力就是使学生会估测结果，却不能胡乱推测结果。在《数量与计量》有关的内容课程中，提高估计点意识是新课程所要求的课程任务，通过训练量感就可以有效提高学生的估计点意识。学生只有形成了相应的量感，才能够灵活运用相应的方法进行估测。量感的形成必须以学生的生活实践为基础，所以在上课时间，教师应从现实生活出发，创造可视化的科学计算场景，用现实生活中最常用的材料和事件创建场景，将量感概念与现实生活相结合，激发对量化教学的兴趣和需求。当教师教授关于《三角形》的相关知识点时，首先向学生展示教师授课前准备好的三角形，再和其他学生的三角形加以比较，看看它们属于什么类型的三角形，把三角形加以划分后，让学生举例，并解释这些在日常生活中出现的东西哪些是三角形，什么是直角三角形，什么是钝角三角形，哪些物体是锐角三角形等。通过视觉观察来学习，学生自己可以找到关于三角形的相关知识点，可以强化学习体验，还能够有助于学生掌握三角形的基本类型和概念。
（二）设计可视化教学活动
学生量感的形成与学生本身的经历有关，如果没有相应的活动经历，那么量感也无法形成。在教学过程中，对有相关活动经历的学生而言，通常都可以更迅速地形成单位数量的意识表象，便于形成量感。如关于一米的量感，有的学生利用“看一看”的方法就能够表示一米的距离大约由哪里到哪里，可是也有的学生并不能。所以在课堂上，教师应该通过日常生活中的典型事件来引导学生的量感。从具体的情形出发，在许多教学实践中都不能反映出生活化的教育思想，没有面向学生的生活化的指导方法，这不利于学生创造量感。因为量感的形成必须有实际的生活经历与体验，所以，在课堂与教学活动中，教师必须注意让学生从“量”上去深入感受，开展丰富多元的课堂教学，从而积累大量的认知经验，形成具体经验。人体必须在认知活动中发挥主要作用，而一切的认识活动都必须出现在人体与世界之间的互动之中。因此，教师必须让学生有深入的体验经验。当学习了“千米”之后，在之前的练习中，学生还掌握了米、厘米、毫米、分和秒的单位，但对学生来说一千米，在课堂上找不到任何一千米的东西。此时，教师就利用课件的形式，展示现实生活中一千米的东西，通过这些物体使学生了解一千米究竟有多长。不过，这种方法对学生的体验感很差，学生可能很难真正体验一千米的长度。鉴于这种情况，可以在上课前设计一个小活动，让学生在现实生活中走一千米的距离，对一千米的长度形成深刻的认识。在此基础上，学生可以建立良好的量感。除了课外活动，教师也可创设课内的可视化教学活动，或在教学活动中吸引学生参与。当学习了“厘米”的长度单位以后，学生将掌握测量方法，教师也可以在这个时候创建一个有趣的数学实验，设计一个边长约八厘米的小棒条，先让学生不使用尺子量，只利用学生的量感来估计长度并引导学生思考。学生用自己的方法来估计这根棍子的长度后，教师还可以指导学生用尺子测量棍子的长度，最后，将测量的长度与学生自己的估计值进行比较。在这个过程中，学生对厘米的含义也有了更加深刻的认识与感受，从而增强了对量感的感受。
（三）重视可视化实践的运用
构建数量关联模型是教师进行数量感可视化教学的有效途径。教师在教学上首先要构建合理的数量关联模型，并从建模方法入手来设计相应的数学题目，然后指导学生分析、解决。在这个过程中，要不断加强学生对各种数量关系的认识、掌握。针对教育实践的实际状况来看，许多教师在构建数量关联模式时，都未能建立合理的认识，只重视数量关系的倍数关系甚至是数量关系，却并不能从现实生活中入手来研究这种数量关系的内涵，也不利于学生数量心理的形成。数量感是通过不断地修正和重复的经验建立起来的，这是一个人的感性认知。感性认知本身是人类感觉器官对事物的片面理解，所以当学生刚刚接触到物理量的知识时，对量的理解往往是不稳定和片面的。如果想改进它，学生必须不断地体验。因此，在量和其他相关内容的教学中，教师应注意对数和量的视觉应用，以便学生更有效地掌握量感。量感的形成和发展必须在数学普通课程中进行，并在实践中不断修正和总结。同时，培养学生的量感也可以显著提高学生分析和解决实际问题的能力。因为数学是了解事物的重要手段，度量单位的概念也是小学数学教学的主要内容，它涉及时间单位、质量单位、长度单位、体积单位等。而在与量有关的数学知识的课程上，教师不但要使学生了解与量有关的理论和基本知识，而且还要训练学生运用测量单位处理具体问题的能力。这样，训练学生的数量感就变得十分关键。如果学生已经学会和长度有关的单位如米、分米、厘米等，同时还掌握了这些数字间的互相转化联系，但如果没有量感，则对一分米具体有多长、一米具体有多长等都是完全没有感觉的理解，就会造成在选择具体物体的尺寸单位时，无法正确地进行选择。但只要掌握了量感，当学生解决这类问题时，可以利用大脑中的个体感觉和叠加感觉来估计，进而通过调整得出合理的解决方案，最后把难题解决。学生在培养量感的活动中，最基本的是形成对量感意义的理解，并通过对各种感官的感受、认识，使单位量感形成了鲜明的形象。而单位量感的形成也是学生培养量感的基础，在形成了单位量感以后，就需要借助从一到几的类比训练来积累学生的量感经验，并通过观察、比喻、想象等方法来进行估测。此外，还可以指导学生确定课时长度、黑板长、宽等。在各种视觉应用活动中丰富量化经验和量化思维，是帮助学生在具体和抽象之间架起桥梁的有效方式，可以帮助学生将抽象的数量感转化为更直观的数量体验。
四、结语
综上所述，小学数学量感可视化教学是教师加强数学逻辑思维训练的有效实践，价值应该予以肯定。但教师在进行量感可视化教学时，应该形成对“量感教学”的准确理解，形成对量感教学的立体理解。要在课堂教学活动中发挥多媒体、教具教学、生活化课堂教学等的优势，要合理构建学生关系模式，在建立数量关系模型的基础上实现可视化教学。
