何月豐
數學知識是螺旋上升發展的。在上升發展的過程中,知識的外在形態會發生一定的變化,但還是在原來的知識鏈上。在一條鏈上的知識,會有幾個關鍵的節點。從教學的角度看,這些節點就形成了一節節的數學課。因為這些課是由同一個起源發展而成,并在一條知識鏈上,就形成了一個“課系”,不妨稱為“系列課”。
如果這樣的理解是正確的,那么可以說明一個事實:沒有一個數學知識是一節課能教完的,即所有的數學課都是系列課。
不同課系以及一個課系中的不同課,會受到不同程度的關注。例如《長方形的面積》,這節課備受關注,是研究熱點,也就在一定程度上體現了我們對這節課是非常重視的,就把它單獨拿出來研究了。換一個角度,《長方形的面積》其實是“面積計算”這個系列的一節課而已。
基于以上對“系列課”的認識,對《近似數與估算》的教材比較研究,除了整體上的橫向、縱向等維度之外,還可從特有的“系列結構”、“系列起點”、“系列階段終點”三個方面進行。下面筆者就“系列起點”——《近似數與估算》起始教材的比較研究,與老師們做一個交流。
所謂“起始教材”,即在整個“課系”中知識第一次正式出現時的教材。為了增強對比性,使研究更有寬度和深度,我選擇了國內的人教版、浙教版以及美國的加州版三個版本教材進行比較研究。為了增強可比性,使研究更為細化,我擬定了教材立意、素材選擇、特色方法三個比較點。
人教版(2012版)教材,《近似數與估算》第一次正式作為一個知識點進行教學,是在二年級下冊第91頁,該內容隸屬于《萬以內數的認識》單元。
教材立意:該起始教材的例題是教學將9985看成10000,所以教材立意為近似數的教學。同時在教學逐步推進的過程中,明確提出了“近似數”、“準確數”這樣的術語,并給出了近似數的優點——更容易記住。
素材選擇:在素材方面,教材選用了一個常見的生活情境,電視節目中主持人報了運動員人數為9985人,看電視的爸爸將人數說成“將近10000人”。然后通過“畫外音”對話的形式,對兩種說法進行對比,給出兩種說法的特點。應該說,這樣的素材選擇,還是很有“生活氣息”的。
特色方法:人教版此處教材的編排,“數直線”的使用可理解為是其特色之處。通過數直線,可使二年級的學生直觀地看到9985與10000的“接近”,從而能更好地理解將9985看成10000的合理性。
浙教版(2012版)教材,《近似數與估算》第一次正式作為一個知識點進行教學,是在二年級下冊第96頁,是一個獨立的單元。
教材立意:該教材的立意,從單元題目就可以看出來是估算。不過,仔細分析教材會發現,這里除了教學估算,還教學近似數,如估算時要把389看成400,其實就是近似數教學,把近似數作為一種估算的需要來處理,這種需要源于例題問題中的“大約”。
素材選擇:在素材方面,浙教版選用了一個學生比較熟悉的生活情境——圖書館藏書情況,并以此為背景,轉化成一個典型的加法問題,由此通過問題中的“大約”引出“估算”。以生活問題為背景,再轉化成數學問題,本身就是浙教版教材的編排特色。
特色方法:浙教版這樣的編排,把近似數與估算融合在一起教學,在此,且把這樣的編排作為它的特色之處吧。另外值得一提的是,浙教版在第一次教學《估算與近似數時》就引入了“≈”。
加州版教材,《近似數與估算》第一次正式作為一個知識點進行教學,是在一年級(加州教材不分上下冊)的第251頁(如下圖),該內容隸屬于第8單元(一年級一共14個單元)《100內數的認識》。

教材立意:該教材中標題“Estimating with Groups of Ten”的意思為“以10個為一組估計”,教材立意清晰可見——估計。從教材中我們也可以看到“以10個為一組”的估計行為——教材用不同顏色的小立方體表示,小朋友正在10個一組圈一圈進行數數。對于估計結果,教材采用選擇性的方法,給出了30和50兩個選項,讓學生操作之后思考,這一堆小立方體可以估計成30個還是50個。所以,從這個過程上去理解,加州版教材表面是在教“估計”,其實是近似數的教學。
素材選擇:在素材上,教材沒有選用生活問題,沒有給出進行估計的需要和背景,而是直接指向于行為——以10個為一組進行估算。
特色方法:加州教材的特色之處,在于給出了具有動作行為的估計方法——以10個為一組。同時,對于估計結果的確定,是選擇性的(下面的練習也是這樣的形式)。這樣的處理,對于剛剛接觸估計的一年級學生而言是有好處的。
在以上獨立分析的過程中,其實也默默進行著對三個版本教材的對比。這種對比,既有立足教材立意、素材選擇和特色方法這三個方面的,也有在這三個方面之外的。對比發現,區別還是比較顯著的。

教材版本 教材立意 素材選擇 特色方法 起始年級人教版 近似數 生活情境 數直線直觀感受接近 二下浙教版 估算(近似數) 生活情境1.近似數與估算一起教學2.引入“≈”二下加州版 估計(近似數)沒有生活情境1.10個一組進行估計2.對估計結果進行選擇一年級
(1)通過對“教材立意”的對比分析可以看出,教學一旦牽涉到估算(估計),就會涉及到近似數的教學,而近似數可以獨立教學。在這個問題上,我想也是好理解的,因為要估算(估計),就說明不需要一個準確的結果,這就自然地產生了近似數。例如浙教版教材要求兩類書的總量,只要“大約”即可,加州版教材估計小立方體的數量,是要看實際數量更接近30還是50。這樣,在計算兩類書的總量時,用到了近似數,選擇30或50也是近似數。
(2)通過對“素材選擇”的對比分析可以看出,就比較的三個版本教材而言,國內和國外是有區別的。國內的教材都選用了生活情境,而國外是沒有的。當然,國外這里只選用了一個版本的教材,不能以一概全。但就“生活情境”而言,我個人認為還是需要的。1980年美國數學教師聯合會在《行動的綱領》這份文件中,第一次提出“把估計能力作為一種重要的數學素養”,并在后續的研究中形成了一定的共識,“必須讓學生理解估計的意義,什么情況下的估計是合適的……”顯然,生活情境的介入,對學生理解估計的意義,認識到什么情況下使用估計是非常有幫助的,由此能讓學生深刻認識到“課本中的數學與現實生活中數學的聯系”。
(3)通過對“特色方法”的對比分析可以看出,在起始教學近似數或估算時,“取整”是一個共同選擇。人教版把9985看成10000,浙教版把389和308看成400和300,加州版將一堆小立方體估計成30或50。三個版本教材不約而同地用整十、整百、整千、整萬作為學生首次接觸近似數的“近似對象”,我想這是易于一二年級的學生理解和接受的。尤其是人教版和浙教版,都采用了更能體現“接近”的數據,就更加有利于學生的理解和接受了。
在對以上三個方面進行分析與思考的過程中,我注意到三個版本教材在作為結果的“近似數”的形成過程上有所區別,具體如下表。

教材版本 教材立意 產生過程 近似數形式人教版 近似數 數→數將準確數估成近似數 作為結果浙教版 估算(近似數)數→數→算先將準確數估成近似數,再計算作為手段加州版 估計(近似數)物→數估計未知小立方體的近似數量作為結果
在“產生過程”上,三個版本的教材各不相同。
人教版教材是先給出一個準確數(運動員人數),再根據準確數得到近似數,采用了“數→數”的形式,近似數是作為結果來呈現的。
浙教版教材,先根據準確數(數的數量)得到近似數,再運用近似數進行計算,采用了“數→數→算”的形式,近似數作為一種計算手段參與。
加州版的教材,先是呈現一堆未知數量的小立方體,“數”是未知的,然后以10個為一組進行估計,近似數是作為結果來呈現的。這里需要思考的是,具體教材如何展開,即以10個為一組進行估計時,是否把具體數量數出來(如教材中是39),如果是數出來的,那么加州版教材采用了“物→數→數”的形式;如果沒有數出來,那是采用了“物→數”的形式,顯然這樣的形式對學生的思維要求是比較高的。從標題“以10個為一組估計”理解,要充分發揮“10”的作用,因此我暫且把教材解讀為“物→數”的形式吧。
通過上述分析和對比不難發現,相對而言,人教版的編排較為“單純”,難度較低。
通過上述對于三個版本《近似數與估算》起始教材的比較,我最大的感覺是“這水有點混”。三個版本的起始教材,各有自己的立足點,在立意上區別明顯,進而引發的就是課系的統一性不強。例如浙教版,起始教材就涉及到估算、近似數和“≈”,而人教版、加州版沒有涉及那么多,那么這兩個版本的教材必然要在后續的教學中去涉及這些知識,這就會造成課系發展不夠統一,知識螺旋上升的趨勢會不明顯。這一點,與其他一些課的區別還是有較為明顯的地方。
作為系列課的起始教材,關鍵在于“始”,即要做好啟蒙教育工作,這樣,才能更好地讓知識生長。就《近似數與估算》而言,如何做好啟蒙教育工作呢?基于對以上三個版本教材的分析及思考,我認為以下幾點值得關注:
估算離不開近似數,但近似數可以獨立教學。因此,在“近似數與估算”這個課系中,將近似數作為啟蒙教學較為合適(如人教版)。一方面,這樣的教與學更為“單純”,不必考慮“算”,降低了難度,易于學生理解和掌握;另一方面,這也符合學生數學學習的一般規律,先認“數”(近似數),再學“算”(估算)。
數學向來被看作是“一門與人類思想中的精確部分相一致的學科”(愛因斯坦)。學生在一二年級的學習中,接觸的“數”和“算”,基本是“精確”的。現在要從“精確”轉向“近似”,需要有一定的“價值取向”來支撐。這種“價值取向”,體現在教學中就是要讓學生感受到產生并運用近似數的好處,顯然,生活情境是一個很好的載體。通過生活情境,使學生感受到生活中運用近似數的情況,進而感受到近似數的價值。
求得一個數的近似數,一般采用四舍五入或取整,其本質都是“接近”。相對而言,四舍五入的思維層次更高一些。因此,作為近似數的啟蒙教學,以“取整”為近似方法,是一個好的選擇。同時,為了使學生能更好地理解“接近”這個本質,建議借助數直線使學生能直觀感知。在產生過程上,建議采用“數(準確數)→數(近似數)”的形式,在數據的選擇上,要采用更能體現“接近”的數據,如人教版的9985→10000。