具身操作视角下 运用工具提升问题解决能力的研究

天台小学 裴丽英

在小学数学“图形与几何”领域，“周长”概念的教学是发展学生空间观念、量感的关键载体。具身认知理论强调，学习是身体与环境互动的具身过程，工具作为互动媒介，能有效架起抽象概念与具象操作的桥梁。本文以“周长”教学案例为研究对象，聚焦工具的灵活运用，剖析其在助力学生理解周长本质、提升问题解决能力方面的实践路径。

一、基于经验：具象工具助力概念表象建立

1.生活工具：唤醒经验，感知“一周”

教师借助学生熟悉的生活工具与素材，设计“找周”活动，引导学生用手指“描一描”物体表面的一周。这一过程中，学生以身体动作为媒介，将“一周”的抽象概念转化为具象的操作体验，为周长的概念建立初步表象。

2.绘图工具：辨析图形，明晰“封闭”

为深化对“一周”的理解，设计“描一描图形的一周”子活动。学生在描绘的过程中，通过工具操作辨析“哪些图形有一周”，从而深刻理解“封闭图形”的内涵。这一过程中，绘图工具成为学生思维可视化的载体，帮助他们在操作中澄清概念误区。

二、多维联动：操作工具凸显度量本质

1.测量工具：分段计量，感知“累加性”

在理解“一周”概念后，教师引导学生运用测量工具开展“量长”活动。对于长方形、正方形等直边图形，学生用直尺测量每条边的长度后相加，感知周长是“各边长度的有限累加”；对于圆形等曲边图形，学生用绳子绕圆一周后拉直，再用直尺测量绳子长度，理解“绕绳法”是将曲边转化为直边的度量策略。工具的差异化运用，让学生在操作中领悟“不同图形周长测量方法的适配性”。

2.作图工具：尺规操作，抽象“线段化”

为帮助学生从二维图形中抽象出一维线段，教师引入圆规、直尺等作图工具，设计“取出周长”的尺规作图活动。这一过程中，作图工具助力学生实现“面的周长”到“线的长度”的抽象，深刻理解周长的度量本质是“线段长度的累加”。

三、多层练习：变式工具拓展问题解决维度

1.辨析工具：生活物品，丰富概念外延

在巩固阶段，教师引导学生运用生活物品开展“辨周长”活动。例如学生观察树叶的边缘，用手指模拟绕树叶一周的动作，再用彩笔描绘出树叶的轮廓，在生活与数学的联结中，丰富“周长”概念的外延。

2.应用工具：实际场景，解决生活问题

教学最终指向生活应用，教师创设“装饰相框”“围篱笆”等生活场景问题，引导学生运用周长知识解决，在工具（直尺、公式）与生活的联动中，提升运用数学知识解决实际问题的能力。

教学中，教师通过生活工具、测量工具、作图工具等的分层、多维运用，让学生在具身操作中建立周长概念表象、理解度量本质、拓展问题解决维度。未来教学中，可进一步探索数字化工具在周长教学中的应用，为学生提供更丰富的具身操作体验，助力其数学核心素养的全面发展。