何金花
摘 要:估算在實際計算和生活中有重要應(yīng)用,估算訓(xùn)練常被腦科學(xué)家們看做是開發(fā)大腦數(shù)學(xué)機能的一個十分重要的方面。然而,在教學(xué)中由于部分教師對于估算教學(xué)認識不足,造成學(xué)生缺乏對估算價值的理解,估算意識薄弱,缺乏估算方法等問題。所以,教師要結(jié)合具體情境,充分感悟估算的價值;要重視交流、解釋估算過程;估算評價要合理到位,要呵護學(xué)生的估算意識和探究精神,以促進學(xué)生估算能力形成。
關(guān)鍵詞:小學(xué)數(shù)學(xué);估算教學(xué);探究精神;估算能力
中圖分類號:G623.5 文獻標識碼:A 文章編號:1009-010X(2013)08-0012-03
腦科學(xué)研究發(fā)現(xiàn),人類的計算機能至少包括兩個不同的方面。一是精確的計算,比如說3×5=15,15就是一個精確的數(shù);另一個方面是粗略的計算,比如估計某人從商店到家里,或是從家里到附近某處,大概需要多少分鐘,這時不需要給出一個十分精確的數(shù)字,估計出一個大致的時間范圍即可,這就是估算。估算和精算一樣,對于人的生活和工作是十分重要的。2011年版《數(shù)學(xué)課程標準》1~3年級學(xué)段目標中明確提出“在具體情境中,能選擇適當(dāng)?shù)膯挝贿M行簡單的估算”[1]。4~6年級學(xué)段目標中提出“理解估算的意義”[2]。《數(shù)學(xué)課程標準面對面解讀》中明確指出:“估算在日常生活與數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中有著廣泛的應(yīng)用,培養(yǎng)學(xué)生的估算意識,發(fā)展學(xué)生的估算能力,讓學(xué)生擁有良好的數(shù)感,具有重要的價值。”可見,估算在數(shù)學(xué)中有著重要的地位,估算是新課程中一個不容忽視的教學(xué)內(nèi)容。
一、為什么在小學(xué)階段要學(xué)估算
(一)開發(fā)大腦的數(shù)學(xué)機能
腦科學(xué)的研究表明,估算和精算是不同的兩個過程,它們對大腦部位的運用也是不同的,估算比精算要更多地依靠大腦額葉的功能。大腦額葉是人類大腦與數(shù)學(xué)機能關(guān)系最為密切的一個區(qū)域。所以估算訓(xùn)練常被腦科學(xué)家們看做是開發(fā)大腦的數(shù)學(xué)機能的一個十分重要的方面[3]。因此,形成估算的意識和能力不僅能夠很好地幫學(xué)生理解現(xiàn)實中的數(shù)學(xué)問題,而且還能在極大程度上開發(fā)學(xué)生大腦的數(shù)學(xué)機能。
(二)在實際計算和生活中有重要作用
1.估算是學(xué)生必須掌握的一項基本技能,對口算和筆算起輔助作用。估算、口算、筆算是計算的不同形式,在學(xué)生的計算中都發(fā)揮著重要作用,它們既是互補的,又是相互協(xié)同的。教材在編寫時,對估算教學(xué)強調(diào)最多的就是對筆算起到的驗算作用,在筆算教學(xué)中常會要求先估一估,再筆算,從而判斷計算結(jié)果的合理性。其實,在學(xué)生日常作業(yè)和測試中,無論是算前估算或者是檢查時估算,都有很大的價值和必要。
2.估算是解決實際問題的重要策略之一,在生活中有很強的應(yīng)用性。估算不僅是為筆算服務(wù),它更是一種解題策略,有時比精算更快地解決問題。例如:全班42位小朋友去游玩動物園,門票每張9.8元,50元夠嗎?再如家庭一年的開銷;一次旅游計劃的預(yù)算;我們?nèi)ド痰暌I東西的價錢;學(xué)校安排活動,估算一下會議室大概能容納多少人等……這些問題都不需要精確計算,有的也沒法精確計算,往往近似就足夠了,通過估算教學(xué),能讓學(xué)生意識到“近似”也是解決問題的重要手段。
3.估算是一種數(shù)學(xué)能力,更是一種重要的數(shù)學(xué)思想方法。估算肩負培養(yǎng)學(xué)生數(shù)感、思維、邏輯發(fā)展的高層次目標,對學(xué)生的后續(xù)發(fā)展有著重要的作用。從訓(xùn)練思維和發(fā)展智力的角度分析,小學(xué)生在估算中對數(shù)據(jù)的預(yù)估和檢驗,培養(yǎng)了他們對數(shù)學(xué)活動反思和評價的能力,也培養(yǎng)了快速判斷和推理能力,是發(fā)展學(xué)生數(shù)感的一個重要途徑。如,計算201×6時,一個學(xué)生錯誤的得到了126,這時教師可以讓學(xué)生估算一下結(jié)果,學(xué)生估算出這道題的答案應(yīng)該比1200多,估算結(jié)果與計算結(jié)果之間明顯的“沖突”,必然會促使學(xué)生反思自己的計算過程,產(chǎn)生再次計算的需求。估算的能力依賴于對于數(shù)的理解,如數(shù)的相對大小、數(shù)與數(shù)之間的關(guān)系,估算也能幫助學(xué)生發(fā)展對數(shù)及運算的理解,增強他們運用數(shù)及運算的靈活性,發(fā)展學(xué)生的數(shù)感。
二、小學(xué)數(shù)學(xué)估算實際教學(xué)現(xiàn)狀
長期以來,學(xué)校教學(xué)中對于精算的重視程度遠遠大于估算,部分教師對于估算教學(xué)認識不足,造成學(xué)生在估算教學(xué)目標的達成度不高。在學(xué)生中出現(xiàn)了估算意識薄弱;不能根據(jù)具體情境選擇最合理的估算方法;為估算而估算,感受不到估算的意義和價值;認為離精確結(jié)果越接近就越好等種種尷尬現(xiàn)象。甚至有的學(xué)生會說:“估算只有在課堂和考試中才有用。”筆者將日常調(diào)研中發(fā)現(xiàn)的一些典型案例歸納如下。
現(xiàn)狀一:沒有從解決問題的實際需要出發(fā),缺乏對估算價值的理解。三年級上冊“進位乘法”的一個片段。
例題“三(2)班的同學(xué)一起去游樂城玩激流勇進,每人9元一次,全班42位同學(xué),一共要付多少錢?”
教師先引導(dǎo)學(xué)生理解題意,列出算式:42×9,并請學(xué)生估一估,大概要準備多少錢?
生1:我估計要360元,我把42看做40,40乘9就是360。
生2:我把9看做10,42乘10,要420元。
生3:我知道42乘9是378元,所以我認為400元。
生4:我覺得378還可以看做380。
師:大家的想法非常多,那到底誰估得最準確呢?我們來算算吧!
接著開始研究筆算計算方法。最后,學(xué)生認為生4估得最接近,因為只差2。生1也得到一部分認同,而教師默認了。[4]
上例中,生1的方法雖然運用了所學(xué)的估算方法,但是結(jié)合本案例的具體情境,出去游玩購票,應(yīng)付378元,準備360元,顯然是不行的。如果教師在此略加點撥“如果我們真的只帶360元,行嗎?”“誰才是真正運用了估算方法,又估得好呢?”“對于估算,你有新的體會嗎?”相信學(xué)生必能體會其中的意味。
現(xiàn)狀二:受到精算束縛,學(xué)生估算意識薄弱。
案例中生3和生4的方法實質(zhì)是先計算后取整,得數(shù)非常接近,實質(zhì)只求了近似數(shù),這是一種假估算,可見,這部分學(xué)生對估算并不理解。估算是區(qū)別于精算的另一種解題策略,在不要求得到準確數(shù)的前提下,粗略地計算,它能更快地解決問題,或作出判斷。而先計算后取整失去了估算的優(yōu)勢,也就沒有估算的必要。教師不置可否的默認態(tài)度,學(xué)生自然不會認為自己的做法有什么不合適,甚至?xí)X得這樣做離實際結(jié)果更近,是一種更好的估算方法。
現(xiàn)狀三:以猜為主,缺乏“估”的方法。一位老師教學(xué)“100以內(nèi)數(shù)的認識”,為了激發(fā)學(xué)生的興趣及積極性,老師笑著對學(xué)生們說:“老師手里有一些小棒,請大家猜一猜、估一估,大概有多少根?“20根”一位學(xué)生說。“不對,比20根多。”師說。“50根”另一個女孩猜測到。“錯了,比50少。”師說。“32根”。“少了”。“38根”。 “多了”。“35根”。“對了”,老師的臉上露出一絲笑意。“你真厲害!猜得這么準!”老師“不失時機”地加以表揚。整個估計過程非常開放,氣氛也很熱烈,但仔細一想,不難發(fā)現(xiàn),“此估算非彼估算”。在師生“一猜一答”中答案最終在逐次縮小的區(qū)間中被“估”出來。[5]所能體現(xiàn)的數(shù)學(xué)思維僅僅是數(shù)的大小比較,并未以某一捆小棒為標準進行估算,也不是我們所需要的真正意義上的 “估算”。
三、估算教學(xué)的策略
(一)結(jié)合具體情境,充分感悟估算的價值,培養(yǎng)估算意識和估算思想
1.創(chuàng)設(shè)有趣的、富有挑戰(zhàn)的情境,讓估算有現(xiàn)實意義。大估和小估是教學(xué)估算時經(jīng)常采取的方法,有時會離精確結(jié)果遠一點,但是它們可能給出精確結(jié)果所存在的上界下界,即精確結(jié)果所在的區(qū)間,這種靈活性和選擇性也是在小學(xué)階段進行估算教學(xué)的重要原因之一。何時采用大估,何時采用小估,就需要根據(jù)不同實際需求進行選擇。如,三年級“兩位數(shù)乘一位數(shù)”。一位教師呈現(xiàn)了這樣一個案例,“350名同學(xué)外出參觀,有7輛車,每輛車56個座位,估一估夠不夠坐?”學(xué)生會出現(xiàn)兩種估算方法:方法一(小估法):將56看做50,50×7=350,350=350,把每輛車看做是50個座位就夠了,實際上每輛車上有56個座位,所以太夠了。方法二(大估法):把56看做60,60×7=420,420>350,所以夠用。這時教師讓學(xué)生們?nèi)ビ懻摚阏J為哪種方法更合理,顯然方法2更接近精確結(jié)果,但是方法1卻是合理的,因為看成60個座位的話,萬一人來多了,就有可能不夠。這里用小估是比較保險的。緊接著,老師又出示一個例題。如,一座橋限重3噸,一輛貨車車重986千克,拉的貨物每箱重285千克,共6箱,試問,這輛車可以過橋嗎?在大多數(shù)同學(xué)們認為把每箱看做300千克,300×6=1800,把車重986看做是1000,1800+1000=2800,2800<3000,所以這輛汽車可以通過橋。這時教師提出:為什么不把285看成是200呢?同學(xué)們經(jīng)過討論得出:把貨物看小了以后肯定能過,但不一定說明實際的能不能通過,這樣的估算在這里意義不大,還是大估比較保險。[6]此時恰到好處地讓學(xué)生體會到不管是大估還是小估,都是估算的一種方法,本身無好壞之分,關(guān)鍵看用到什么地方,由具體的情境來確定用什么樣的估算方法。
2.鼓勵估算方法多樣化,重視交流、解釋估算過程。由于學(xué)生對于相關(guān)數(shù)學(xué)知識和技能的掌握情況及思維方式、水平不同,在估算中方法會多種多樣。教師要積極鼓勵學(xué)生估算方法多樣化,讓學(xué)生充分交流,表達自己的想法,了解他人的算法,使學(xué)生體會到解決同一個問題可以有不同的方法,促進學(xué)生進行比較和優(yōu)化。
例如:一年級“百以內(nèi)加、減法估算”教學(xué)片段,“聰聰和爸爸媽媽一起去參觀海洋館:票價如下,成人票每張34元,兒童票每張17元,他們帶100元,夠嗎?”
方法1:把成人票看成40元,40+40=80(元),80+17=97(元),100元夠了。
方法2:把成人票看成30元,兒童票看成20元。30+30+20=80(元),100元夠了。
方法3:把成人票看成40元,兒童票看成20元。40+40+20=100(元),100元夠了。
方法4:把34元看成35元,35+35+17=87(元),100元夠了。
方法5:100元錢買兩張成人票后大約還剩30元,足夠買一張兒童票了。[7]
方法2、3、4都是用“連加”的策略進行估算,但對具體的數(shù)據(jù)有不同的處理,方法2、3把三個數(shù)據(jù)都簡化;方法1只把其中一個數(shù)據(jù)簡化。方法5用的是先加后減再比的策略,先估出兩張成人票大約要70元,再口算100-70=30,最后比較30大于17,判斷100元錢夠了。學(xué)生在這樣的學(xué)習(xí)氛圍中,各抒己見,暢所欲言,思想得到交流,思維得以碰撞,能力得以提高。
(二) 加強估算方法指導(dǎo),提高對口算和筆算的輔助作用
估算在檢驗計算結(jié)果是否正確中有著非常重要的作用,掌握一些估算策略對于提高計算正確性、培養(yǎng)數(shù)感有著重要的意義。
1.尾數(shù)估算。在加減乘除四則計算時,根據(jù)尾數(shù)可以判斷計算是否正確,尤其在選擇題時應(yīng)用性更強。如:182+789,個位2+9=11,尾數(shù)是1;480×150,末尾兩個0,再加上5×8=40后面的0,尾數(shù)至少有3個0;6835-39×72,個位9×2=18,15-8=7,尾數(shù)是7。尾數(shù)如果不一樣,很快判斷是錯的。
2.區(qū)間框定估算。可以分為數(shù)位框定和數(shù)值框定兩種,主要是指根據(jù)教學(xué)中的一些規(guī)則和定律,能夠判斷得數(shù)的位數(shù),或者數(shù)值的范圍。如4992÷24=208,除數(shù)是兩位數(shù)的除法,被除數(shù)前兩位49比除數(shù)24大,可以商2,說明商的最高位在百位上,應(yīng)該是一個三位數(shù)。237×62,首位2×6滿十進位,積是五位數(shù)。39.3×0.43積小于39.3等。在教學(xué)中教師善于總結(jié)計算規(guī)律,有助于學(xué)生更快更靈活地判斷。
3.平均數(shù)估算。常用于一組數(shù)總數(shù)估算,當(dāng)一組數(shù)據(jù)的波動不大時,可以利用這組數(shù)據(jù)的平均數(shù)來估算總數(shù)。例如,一所學(xué)校12個班級人數(shù)如下:40人、39人、48人、47人、42人、44人、40人、41人、45人、49人、45人、46人,估算學(xué)校總?cè)藬?shù)時,可以抓住這組數(shù)據(jù)的特點,先估出它們的平均數(shù)是45左右,再乘12個班級,得到總?cè)藬?shù)540人左右。
(三)估算評價合理到位,促進學(xué)生估算意識和能力的形成
估算的評價目的在于促進學(xué)生估算意識和能力的形成,因此,只要學(xué)生的估算是合理的,都應(yīng)該給予鼓勵,小心翼翼地去呵護這種探究精神,不要輕易地用一兩句話否定一種方法,而應(yīng)給他們一種寬松的氛圍,讓他們不斷地學(xué)會調(diào)整,學(xué)會反思,提升判斷能力。教師要不斷地站在學(xué)生的角度去思考、挖掘這些方法的思維價值,利用這種近似的意識來發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)思維。
在實際操作過程中,需要指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實際問題的需要,選擇合理的估算策略,只要估算的結(jié)果和實際要求是一致的,就是正確的。對于算式的估算,不能簡單地把估算結(jié)果是否與精確值最接近作為唯一的標準,只要能夠落在區(qū)間內(nèi),就視為合理。對不同年齡的學(xué)生,要有不同的評價標準。如低年級學(xué)生剛剛接觸估算,它的估算結(jié)果落在區(qū)間內(nèi),范圍比較大也可以。高年級的學(xué)生已經(jīng)有了一定的估算經(jīng)驗,就要引導(dǎo)他們不斷地進行再反思,再調(diào)整,使估算的結(jié)果能落在更趨于合理的位置上。[8]
估算有法,估無定法。估算是一種嚴密的思維,雖然它方法靈活多變,答案也并不唯一,只要切合估算的目的,符合解決問題的需要,估算并不是無章可循。估算是一種智慧美,因為它是人類智慧的結(jié)晶。估算教學(xué),教師不僅要追求學(xué)生靈活掌握估算技能,更應(yīng)追求如何將估算思想內(nèi)化,成為學(xué)生自覺而明智的選擇。我相信只要發(fā)揮教師的智慧,一定能使估算教學(xué)美麗綻放!
參考文獻:
[1]義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標準(2011版)[M].北京:北京師范大學(xué)出版社,2012.
[2]義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標準(2011版)[M].北京:北京師范大學(xué)出版社,2012.
[3]尹文剛.大腦潛能——腦開發(fā)的原理與操作[M].世界圖文出版公司,2005.
[4]案例提供者,邯鄲市復(fù)興區(qū)孟仵小學(xué) 張萍.
[5]林淑珍.有關(guān)估算的教學(xué)反思[J/OL].海西教育網(wǎng)站;http://www.fjedu.net.cn/trainingcentre/viewClassAnswer.html?answerId=281443 2011.7
[6]案例提供者,邯鄲市叢臺區(qū)實驗小學(xué) 何小佩.
[7]案例提供者,邯鄲市復(fù)興區(qū)百花小學(xué) 王琳.
[8]吳正憲,張 丹.小學(xué)數(shù)學(xué)[M].上海:華東師范大學(xué)出版社,2008.