度量是数学的本质,是人创造出来的数学语言,是人认识、理解和表达现实世界的工具.正如庞加莱所说,如果没有测量空间的工具,我们便不能构造空间[1].度量的产生是从我们身边的事物开始的,经历了漫长的时间,承载了由多元到统一、由粗略到精细的发展历程.以前人们一直认为度量只是一个几何概念,涉及长度、面积、体积等;随着对度量的拓展性理解,大家逐渐意识到度量可以计量容积、质量、时间等;随着时代的发展,度量在传统意义“量”的基础上有了进一步的突破,还包括对信息、图像、网络等的量化.度量体现着数学的本质,也成为我们生活和时代发展不可缺少的一部分. 人之所以具有度量事物的能力,是因为人有别于动物的想象力和抽象能力.人类对事物的度量可分为两类:一类是借助工具得到的度量,是人实践的结果;另一类是通过抽象得到的度量,是人思维的结果.这两类的思维方法不同,教学方法也不同. 一、借助工具得到的度量 人们希望把认识世界、表达世界的过程都用一个单位来表示.无论是古代还是现代,无论是中国还是西方,无论是粗略还是精细,虽然人们最初的度量方式不同,但都与身体有关.比如,我们现在所说的“拃”就是中国古代所说的“尺”,是指男人张开的大拇指与中指两端间的距离,女人张开的大拇指与中指两端间的距离是“咫”,成语“咫尺之间”说的就是相差不大.在西方一些国家是用英尺作为度量单位的,如16世纪的德国人,是用脚的长度来度量的——某礼拜日把最早从教堂里走出的16个成年男子集中,测量每人左脚的长度,然后加在一起取平均值,把这个平均值定义为英尺. 随着现代科学的发展,要表达事物的属性,需要引入更小的、更大的单位,如长度单位中的纳米和光年.纳米是1米的十亿分之一,大约有4个原子直径之和的大小.在0.1~100纳米尺度下隔离出来的几个、几十个原子或分子,可以表现出许多新的特性,而利用这些特性制造具有特定功能设备的技术,称为纳米技术.光年是光在真空中一年所走过的距离,约为9.46万亿千米,约是地球到太阳距离的6.3万倍.银河系直径约为10万光年. 在课堂上,学生在了解上面这些度量单位的过程中,可以感受到从远古时期以身体作为度量单位,到纳米之微、光年之遥,度量的发展与人类的发展息息相关,数学与我们生活的整个宇宙紧密相连. 二、通过抽象得到的度量 从远古时期开始,人们就创造出很多语言来表达事物量的多少,如打猎获得多少猎物,祭祀用多少祭品等;商代的甲骨文中有一些关于数量的记载,直至今天仍然在使用着,如一粒米、两条鱼、七张纸…… 那么,怎样把这些具有现实背景的数量抽象成数呢? (一)自然数是对现实生活中的数量抽象得到的 曾有教师问:为什么有些学生总是分不清3和4?关于这个问题,首先,要明确:数是一种符号表达,是对数量的抽象;而数量是表示量的多少,如1匹马、2头牛、3个梨……在教学中,让学生经历从数量抽象到数,从感性具体到感性一般,从感性一般到理性具体的思维过程是非常重要的.其次,教师要了解学生的认知过程.一般来说,学生不知道,对于3个苹果、3个梨,我们关注的是其中的数量,而不是苹果和梨本身.要解决这个问题,关键是要把3个苹果、3个梨都抽象成小正方形,把现实背景去掉,让学生经历从感性具体到感性一般的过程.然后再用数字3对3个小正方形进行符号表达(如图1).

基于这种想法,可以考虑如何进行加法教学.如小红有3个苹果,小华有4个苹果,首先把3个苹果和4个苹果与小正方形对应,问学生:(如图2)哪边的小正方形多?学生会回答:右边的小正方形多.由此让学生感悟4个比3个多,进而感悟4比3大.

然后,再拿出1个小正方形放到左边(如图3),问学生:哪边小正方形多?学生会回答:一样多.在这个直观的基础上,就可以向学生解释加法的算式3+1=4[2],实际上是等号两边的量相等.

在此过程中,明白4个小正方形比3个小正方形多是学生的本能,而明白4比3大是一个抽象的过程,是教学的难点.教师需要领会从数量到数,形式上是去掉后缀名词(单位名称),实质上是舍去现实背景,思维上是从感性上升到理性. (二)分数是从事物间数量的关系抽象出来的 分数既是一种符号表达,也是从两个事物间的数量具有什么样的关系抽象出来的.在分数的学习中,同样也要舍去背景,如1个蛋糕平均分成3份,其中的1份就是这个蛋糕的

,这里把背景舍去,变成小正方形,那么

就是3个小正方形中的1个(如图4)