毋翠玲 和小軍
[摘 要]估算教學(xué)一直是小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的難點,也是專家與一線教師時常探討的熱點話題。從估算的課程目標(biāo)內(nèi)涵、教材編排特點和學(xué)生認(rèn)知特點出發(fā),教師要正確處理估算與精算、數(shù)感及問題解決的關(guān)系,深刻理解教材的編寫意圖,密切聯(lián)系學(xué)生的認(rèn)知特點,切實把握好不同學(xué)段的教學(xué)要求。
[關(guān)鍵詞]估算;課程目標(biāo);教材編寫;認(rèn)知特點;教學(xué)要求
[中圖分類號] G623.5 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 1007-9068(2018)05-0014-03
估算是一種基本的數(shù)學(xué)能力,是計算能力的重要組成部分,也是現(xiàn)實生活中經(jīng)常使用的一種計算方法。在數(shù)學(xué)教育教學(xué)中。Reys等人認(rèn)為估算過程需要綜合運用心算、數(shù)概念及各種計算技巧,它要求使用心算快速地算出答案,并且算出的結(jié)果與正確結(jié)果之間要有合理性的接近。估算具有以下特點:以快速心算為主要的計算方式;以合理猜測為主要的推理方式;是心算、數(shù)概念及各種計算技巧的綜合運用。
《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》(以下簡稱課標(biāo))將估算作為培養(yǎng)學(xué)生數(shù)感、應(yīng)用意識、運算能力、推理能力的重要途徑和手段,各版本小學(xué)數(shù)學(xué)教材也都精心編排了估算的教學(xué)內(nèi)容。在教學(xué)實踐中,估算常常被一線教師定為教學(xué)難點,其主要原因是教師未能理解教材的編寫意圖,以及宏觀把握教學(xué)方向。本文將從課標(biāo)要求、教材編排、學(xué)生認(rèn)知特點出發(fā),闡述對估算教學(xué)的思考。
一、估算在課程標(biāo)準(zhǔn)中的要求
小學(xué)階段的估算在課標(biāo)中的課程目標(biāo)描述分為兩個學(xué)段。第一學(xué)段要求學(xué)生在生活情境中感受萬以內(nèi)數(shù)的意義,能結(jié)合具體情境選擇適當(dāng)?shù)膯挝贿M(jìn)行簡單的估算,體會估算在生活中的作用,能估測一些物體的長度并進(jìn)行測量,會估算給定簡單圖形的面積。第二學(xué)段要求結(jié)合現(xiàn)實情境感受大數(shù)的意義并能進(jìn)行估計;在解決問題的過程中能選擇合適的方法進(jìn)行估算,會根據(jù)其中一個量的值估計另一個量的值,會用方格紙估計不規(guī)則圖形的面積。
估算內(nèi)容廣泛分布在數(shù)與代數(shù)、圖形與幾何、統(tǒng)計與概率、綜合與實踐四個領(lǐng)域之中,主要集中在“數(shù)與代數(shù)”領(lǐng)域。課標(biāo)對估算的要求有以下三點:一是要重視估算的實際背景,二是強(qiáng)調(diào)估算的單位選取,三是強(qiáng)調(diào)估算對于培養(yǎng)學(xué)生數(shù)感、積累數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗的作用。估算與精算、數(shù)感及問題解決都有密切關(guān)系,培養(yǎng)小學(xué)生的估算能力是一項重要的教學(xué)任務(wù)。
二、估算內(nèi)容在人教版教材中的編排
教材是教學(xué)的重要載體,理解教材是教學(xué)的基礎(chǔ)。自估算內(nèi)容在小學(xué)數(shù)學(xué)教材中出現(xiàn)以來,一直受到一線教師的廣泛關(guān)注。下面筆者從教材的容量、內(nèi)容分布、呈現(xiàn)方式、內(nèi)容編排四個方面闡述估算內(nèi)容在人教版教材中的編排方式。
從估算內(nèi)容的容量看,估算內(nèi)容集中出現(xiàn)在二年級下冊、三年級上下冊和四年級上冊,其中四年級中的估算內(nèi)容最多,是估算教學(xué)的重點。人教版教材涉及估算內(nèi)容有92處,從二年級上冊開始,估算內(nèi)容逐漸增多,直至四年級上冊。其中,一年級上下冊,四年級下冊,五年級上下冊和六年級下冊均未安排估算內(nèi)容。(如下表)
從估算內(nèi)容的分布看,估算內(nèi)容在數(shù)與代數(shù)、圖形與幾何、統(tǒng)計與概率、綜合與實踐四個領(lǐng)域中均有分布。數(shù)與代數(shù)有88處,圖形與幾何有1處,統(tǒng)計與概率有1處,綜合與實踐有2處。不難發(fā)現(xiàn),估算內(nèi)容主要集中在數(shù)與代數(shù)領(lǐng)域,尤其集中在數(shù)與代數(shù)的計算教學(xué)中。估計的形式主要有三種:數(shù)量估計、測量估計、計算估計,簡稱估數(shù)、估測、估算。
從估算內(nèi)容的呈現(xiàn)方式看,估算在教材中的呈現(xiàn)方式主要有4種:純文字、純算式、文字+算式(表格)、圖文情境?!凹兾淖殖尸F(xiàn)”是指采用語言文字承載題目的含義,并要求學(xué)生進(jìn)行估算的計算題目?!凹兯闶匠尸F(xiàn)”是指以算式形式呈現(xiàn)學(xué)生要完成的估算題目。“文字+算式(表格)呈現(xiàn)”是指使用算式或表格對文字部分進(jìn)行輔助說明,并要求學(xué)生進(jìn)行計算的估算題目?!皥D文情境呈現(xiàn)”是指采用情景圖、對話框以及文字?jǐn)⑹龅姆绞疥U述題目的含義,并要求學(xué)生進(jìn)行計算的估算題目。人教版教材中,純算式呈現(xiàn)有32處,純文字描述有4處,文字+算式(表格)有1處,圖文情境有55處。其中圖文情境以學(xué)生喜聞樂見、圖文并茂的情境為主,符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律和心理特點。
從估算內(nèi)容的編排看,人教版教材注重聯(lián)系生活情境。每個單元的內(nèi)容以“生活情境——例題——練習(xí)”為主線進(jìn)行編排,每個知識點按照“例題——做一做——練習(xí)”的模式進(jìn)行編排;例題后面編排有“想一想、做一做”等欄目,在每個章節(jié)后編排有整理與復(fù)習(xí)以及總復(fù)習(xí)等內(nèi)容。估算內(nèi)容的例題有15處,練習(xí)有53處,“試一試”“想一想”有16處,復(fù)習(xí)與整理有3處,總復(fù)習(xí)中有5處。估算內(nèi)容與編排體例結(jié)合度較高,實現(xiàn)了多維度安排和滲透,重視培養(yǎng)學(xué)生的估算意識和估算能力。
三、學(xué)生學(xué)習(xí)估算的特點
小學(xué)生估算能力的發(fā)展?fàn)顩r是心理學(xué)中的一個熱點問題,心理學(xué)家對此主要采用實驗調(diào)查的研究模式。司繼偉對1027名學(xué)生進(jìn)行團(tuán)體和個別測試,發(fā)現(xiàn)學(xué)生的估算能力受到年齡的影響,并且在不同年齡階段有不同的影響。譬如,學(xué)生從一年級就開始接觸整數(shù)的概念,而對小數(shù)概念的學(xué)習(xí)到四年級才開始,因此小數(shù)題的認(rèn)知難度對學(xué)生而言顯著高于整數(shù)題。學(xué)生能否解決復(fù)雜的估算問題取決于能否結(jié)合問題所提供的信息,選擇恰當(dāng)?shù)墓浪悴呗浴W(xué)生估算的效率在各階段都有其發(fā)展的特點。譬如,小學(xué)三年級是整數(shù)、小數(shù)估算能力發(fā)展的關(guān)鍵時期,小學(xué)五年級是分?jǐn)?shù)估算能力發(fā)展的良好時期。
陳英和采用實驗法和訪談法,對小學(xué)一年級到三年級的學(xué)生解決加減法算術(shù)題的策略使用特點進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)學(xué)生能夠靈活運用多種策略解決加減法算術(shù)題;隨著年級增高,策略選擇呈簡約化發(fā)展趨勢。陳麗蘭對9~12歲學(xué)生選擇估算策略的特點進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn):隨著問題難度的增大,選擇估算策略的最佳擊中率降低;隨著年齡的不斷增長,選擇估算策略的個數(shù)增多,并且選擇估算策略的最佳擊中率上升,其中四、五年級學(xué)生的最佳擊中率上升尤為明顯;估算策略的選擇不存在性別差異。
綜合相關(guān)研究,學(xué)生估算能力的發(fā)展是一個逐步完善的過程,它需要學(xué)生具有一定的算術(shù)技能,同時還需要學(xué)生具有一定水平的思維能力。在小學(xué)階段,學(xué)生估算能力的發(fā)展顯現(xiàn)出整體推進(jìn)、交替向上的態(tài)勢。
四、估算教學(xué)的思考
1.正確認(rèn)識估算與精算、數(shù)感的關(guān)系
估算與精算既有區(qū)別又有聯(lián)系。估算是一種無需獲得準(zhǔn)確結(jié)果的計算,是學(xué)生根據(jù)有關(guān)的條件和知識,通過觀察、比較、判斷、推理等方式,對題目中的數(shù)字或運算結(jié)果所做出的一種大致判斷。其結(jié)果是在一定范圍內(nèi)對答案進(jìn)行的估計。估算過程具有跳躍性、直覺性、內(nèi)隱性等特點,反映了學(xué)生對數(shù)的內(nèi)部運算的認(rèn)知水平。精算強(qiáng)調(diào)準(zhǔn)確性,計算時要遵循算理,熟練算法。然而,有些問題可能只需估算,無需精算。譬如,購物時,在選擇一些物品后,先估計一下大約需要多少錢,看自己帶的錢是否足夠。又如,“學(xué)校組織學(xué)生去游樂場玩耍,共有987名學(xué)生參加,假設(shè)游樂場的門票是8元/張,那么帶8000元錢是否足夠”的問題。有些問題可能只需精算,無需估算,有些問題可能需要先估算后精算,或在精算的過程中用到估算。如乘法運算時先估計結(jié)果是幾位數(shù),就可以快速判斷計算結(jié)果是否合理。
估算與數(shù)感之間有著密切的聯(lián)系。一方面,經(jīng)常進(jìn)行估算訓(xùn)練可以促進(jìn)學(xué)生數(shù)感的發(fā)展,而培養(yǎng)數(shù)感又有助于學(xué)生估算能力的提高。譬如,估算258÷5,250與260都是5的倍數(shù),但相對于250,260與258更為相近,因此利用260÷5估算結(jié)果更為準(zhǔn)確。這種通過對數(shù)進(jìn)行感知再進(jìn)行判斷、估算的方法,實質(zhì)上需要學(xué)生具有良好的數(shù)感。學(xué)生只有對數(shù)具有良好的感知能力,才能對數(shù)有良好的把握,從而進(jìn)行合理估算。另一方面,估算能力不同的學(xué)生在做數(shù)感類的題目時,多數(shù)情況下都傾向于選擇有效性中等水平的策略。譬如,小數(shù)估算中忽略小數(shù)部分、改變數(shù)位;分?jǐn)?shù)估算中同分母化為易處理的小數(shù)、選擇基點“1”等。
2.把握估算內(nèi)容的教材編排特點
估算內(nèi)容沒有獨立的章節(jié)呈現(xiàn),而是分散呈現(xiàn)在不同年級。估算教學(xué)需要全面理解蘊(yùn)含在教材中的估算內(nèi)容,教師只有準(zhǔn)確把握小學(xué)兩個學(xué)段對估算的不同要求,才能有目的、有計劃地將估算滲透于教學(xué)。
第一學(xué)段立足于數(shù)量的簡單推理和筆算驗算,在解實際應(yīng)用題時,初步滲透估算的意識和“誤差”的概念。譬如,對于“媽媽帶400元去商店購物,電話245元,吹風(fēng)機(jī)187元。400元買這兩件商品夠不夠”的問題,若學(xué)生提出“245元估成200元,187元估成200元,所以245加187大約是400元,所以夠買”,這樣的錯誤應(yīng)該是可以理解的。換句話說,教師要重視學(xué)生的估算過程,讓學(xué)生通過交流討論,學(xué)習(xí)如何根據(jù)實際情況調(diào)整估算策略。
第二學(xué)段的重點是學(xué)習(xí)基本的估算方法,掌握估算策略。第二學(xué)段中的大數(shù)認(rèn)識更抽象,數(shù)的運算更復(fù)雜,基于學(xué)生想簡算的心理,可以促進(jìn)其主動利用估算解決問題。譬如,“三位數(shù)乘兩位數(shù)的估算”的題目:秋天來了,五年級的小朋友打算進(jìn)行一次秋游,每個小朋友的車票和門票是49元,五年級共有104個小朋友,估算一下,大約準(zhǔn)備多少元才夠買票?學(xué)生可能會有兩種估算方法,估算成50×100=5000(元),或者估算成50×110=5500(元)。教師要引導(dǎo)學(xué)生思考哪一種估算方法好一些,也就是說要選取怎樣的估算策略,這是解決問題的關(guān)鍵。因為只有這樣才能讓學(xué)生結(jié)合實際來理解在什么情況下估大,什么情況下估小,才符合要求,做到具體問題具體分析。畢竟,估算是解決問題的常用方法,但是沒有固定的法則,要根據(jù)具體的情況采取適當(dāng)?shù)牟呗浴?/p>
把握兩個學(xué)段對估算的不同要求,理解教材的編寫意圖,才能全面系統(tǒng)地進(jìn)行估算教學(xué)。譬如,對于低年級學(xué)生,即使估算結(jié)果與準(zhǔn)確值偏離較大,但只要學(xué)生能清晰、完整地說出估算過程,對估算結(jié)果能做出合理的解釋,教師都應(yīng)給予鼓勵。高年級學(xué)生已經(jīng)積累了一些估算經(jīng)驗,形成了較高的估算技能,教師就要指導(dǎo)他們不斷進(jìn)行自我反思、分析和調(diào)整,使估算結(jié)果盡可能接近準(zhǔn)確結(jié)果。
3.把握小學(xué)生估算能力發(fā)展的特點
小學(xué)生估算能力的發(fā)展是一個逐步精確化、合理化、策略化、程序化的過程,教師要根據(jù)不同階段學(xué)生估算能力的特點,科學(xué)制定相應(yīng)的潛力開發(fā)方案。
作為數(shù)學(xué)教師,要明確估算的意義,提高學(xué)生學(xué)習(xí)估算的自覺性和積極性;要讓學(xué)生關(guān)注現(xiàn)實生活和生產(chǎn)實踐中的估算問題并嘗試解決,使學(xué)生意識到在他們周圍存在著大量的估算問題,體會到估算的必要性和優(yōu)越性。比如“全家聚餐”大約需要200元,這就是估算,但飯店的收銀員在收取費用時則需要進(jìn)行精確計算。
估算是一種開放型的創(chuàng)造性活動,因內(nèi)容和問題情境的不同,估算的方法和策略也不盡相同。學(xué)生學(xué)習(xí)估算的難點在于不知道如何根據(jù)實際問題去選擇估算策略:是要估算得大些, 還是要估算得小些?什么時候需要對估算結(jié)果進(jìn)行調(diào)整?雖然估算在簡化運算、選擇方法和調(diào)整結(jié)果各環(huán)節(jié)中都有對應(yīng)的策略, 但都需要學(xué)生針對實際問題靈活選擇。譬如,估算有上限額度時,必須估大些;估算有最低額度時,則要估小些……估算是為了運算簡便而取的一個近似數(shù),不是為了估算而估算。因此教師要讓學(xué)生不斷進(jìn)行練習(xí),逐步積累估算經(jīng)驗,總結(jié)規(guī)律,從而提高學(xué)生的估算能力。
4.妥善處理估算學(xué)習(xí)中出現(xiàn)的常見問題
在學(xué)生學(xué)習(xí)估算的過程中,經(jīng)常出現(xiàn)以下問題:估算意識淡薄——用精算代替估算;省略估算步驟——缺少估算結(jié)果的調(diào)整;估算標(biāo)準(zhǔn)不確定——不知道估得對不對。針對這些常見的問題,教師要正確對待、妥善處理。
關(guān)于學(xué)生用精算代替估算的問題,其實質(zhì)是學(xué)生估算意識薄弱。作為教師,要選擇有代表性的估算題目,以便引導(dǎo)學(xué)生體會估算的意義和價值,逐漸形成估算意識。譬如,金金用5元購買牛奶、面包和雞蛋。其中牛奶1.5元,面包1.29元,雞蛋1.44元,在下面哪種情況下使用估算比精算有意義?①當(dāng)金金檢查5元是否夠用時;②當(dāng)收銀員將每種商品的價格錄入收銀系統(tǒng)時;③當(dāng)收銀員告訴金金應(yīng)該付多少錢時;④當(dāng)收銀員核對金金所付的錢時。這種以生活實例呈現(xiàn)問題的方式,需要學(xué)生正確理解估算與精算,才能做出正確選擇。顯然,將精算和估算相結(jié)合的題目編排方式,能很好地鍛煉學(xué)生的估算意識。
對估算結(jié)果的調(diào)整,實際上是學(xué)生根據(jù)實際問題選擇恰當(dāng)?shù)墓浪悴呗裕粩噙M(jìn)行推理驗證的過程。譬如,周莊村組織272名村民去旅游,每輛客車可以坐48人。估算一下,周莊村租5輛這樣的客車夠嗎?至少要租多少輛這樣的客車?這個問題看似很簡單,但對三年級的學(xué)生來說并非如此,因為解決問題時,學(xué)生需要經(jīng)過嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐评磉^程才能做出判斷。對于這個問題,應(yīng)先將48看作50,50×5=250,再比較實際座位數(shù)應(yīng)該比估算出的250個座位少一些,然后比較估算出的250個座位又比272名村民要少一些,由此判斷5輛車不夠坐。在這個估算過程中,需要學(xué)生合理運用估算的基本方法,并能將估算結(jié)果與實際問題進(jìn)行比較。這個估算過程需要學(xué)生具有較強(qiáng)的推理能力,并且能夠靈活運用合理的估算策略進(jìn)行估算。
需要注意的是,對于純算式的估算,不能簡單地把估算結(jié)果是否與準(zhǔn)確值最接近作為唯一的標(biāo)準(zhǔn),只要落在區(qū)間內(nèi),就是合理的。譬如,估算78×365的結(jié)果大約是多少時,學(xué)生剛接觸估算時可能估為70×300,80×300或80×400,這些都可以視為是合理的。待學(xué)生有了一定的估算經(jīng)驗后,教師就要引導(dǎo)學(xué)生反思“怎樣估才能更接近準(zhǔn)確值”,這樣才能完善學(xué)生的估算意識。
[ 參 考 文 獻(xiàn) ]
[1] 李長毅,張彥春,孫衛(wèi)紅等.估算在小學(xué)數(shù)學(xué)教材中的編寫與啟示——基于人教版、西師版和北師大版教材文本分析[J].課程·教材·教法,2013,33(4).
[2] 王鮮鳳.新課程下小學(xué)估算教學(xué)的現(xiàn)狀研究[D].重慶:西南大學(xué),2007.
[3] 張敏,楊伊生.小學(xué)估算教學(xué)的歷史回顧與展望[J].內(nèi)蒙古師范大學(xué)學(xué)報(教育科學(xué)版),2008,21(6).
[4] 孫衛(wèi)紅,陳朝東.中國數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)對估算要求的變化探析[J].數(shù)學(xué)教育學(xué)報,2013,22(5).
[5] 司繼偉,張慶林,胡冬梅.小學(xué)兒童算術(shù)估算能力的發(fā)展[J].心理與行為研究,2008,6(1).
[6] 陳英和,耿柳娜.小學(xué)一~三年級兒童加減法策略選擇的發(fā)展特點研究[J].心理發(fā)展與教育,2005,21(2).
[7] 陳麗蘭.9~12歲兒童估算策略選擇的發(fā)展特點[J].數(shù)學(xué)教育學(xué)報,2012,21(1).
[8] 熊丙章,劉麗穎,毛君順.估算能力對兒童數(shù)感發(fā)展的影響研究[J].成都教育學(xué)院學(xué)報,2006(2).
[9] 徐群飛,李俊.中小學(xué)生估算意識及策略的調(diào)查研究[J].數(shù)學(xué)教育學(xué)報,2006,15(3).
(責(zé)編 金 鈴)