摘 要:運算能力是小學(xué)數(shù)學(xué)的知識基礎(chǔ),估算在運算中舉足輕重,然而在實際教學(xué)過程中,估算的地位和實際意義被嚴重低估,學(xué)生的估算能力也因此大打折扣,本文從學(xué)生的估算實際水平出發(fā),嘗試探尋在小學(xué)階段培養(yǎng)學(xué)生估算意識的方法和策略,并以此為基石,體現(xiàn)估算在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中的價值。
關(guān)鍵詞:估算;精算;運算能力
估算是指根據(jù)具體情況及所學(xué)知識,對數(shù)量或結(jié)果做出合理的推斷或估計,在現(xiàn)實生活中有著極其廣泛的應(yīng)用。估算的教學(xué)主要為了發(fā)展學(xué)生的估算能力,估算能力是指學(xué)生在利用已學(xué)的估算策略,通過觀察、比較、判斷、推理等方式獲得大概結(jié)果的能力,估算能力的認知過程是一種并行式的信息加工過程,表現(xiàn)出較強的直覺化、內(nèi)隱化、跳躍化的特點。估算在本質(zhì)上是對數(shù)量的運算,學(xué)習(xí)估算有助于培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)感,形成完善的數(shù)學(xué)思維。
一、 穿井溯源:估算教學(xué)中的師生現(xiàn)狀解讀
(一)穿井
估算教學(xué)中的學(xué)生現(xiàn)狀解讀。當下的小學(xué)數(shù)學(xué)課程越來越重視估算的教學(xué),然而在教學(xué)過程中也存在這樣的問題:
1. 案例一:我市舉行的一次學(xué)業(yè)質(zhì)量抽測中,選用了一道原題,問題如下:
木匠制作一個書架需要以下材料:4個長木板,6個短木板,12個短夾,2個長夾,14個螺絲。現(xiàn)在木匠有26個長木板,33個短木板,200個短夾,20個長夾,510個螺絲,請問木匠最多可以做多少個書架?
這里主要考查學(xué)生能否運用估算的方法,從而優(yōu)化計算過程解決實際問題:26÷4=6(個)……2(個),33÷6=5(個)……3(個),200÷12>5個,20÷2>5個,510÷14>5個,所以木匠可以做5個書架。然而,在解決這個問題時,我校參與抽測的兩個班級中,沒有一人采用估算的方法,學(xué)生全部選擇了精算,算出每種材料能做多少個,再做出判斷。像這種先具體計算、再思維判定的過程,要求學(xué)生具備一定的思維力,加之長期的精算訓(xùn)練使學(xué)生追求準確結(jié)果,使得學(xué)生不敢放手使用估算的方法解決問題。
雖然學(xué)習(xí)了估算方法,但學(xué)生不敢估。
2. 案例二:學(xué)校每月平均用電378千瓦·時,照這樣計算,學(xué)校一年大約用電多少千瓦·時?有學(xué)生看到問題中的“大約”后,將378看做400解決問題,400×12=4800(千瓦·時)。在實際生活中,為了表示描述的準確性,通常會采用“大約”“大概”這樣的表示模糊范圍的詞語,然而在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,一些教師片面的強調(diào)“關(guān)鍵詞”,學(xué)生機械的完成任務(wù),為了估算而估算,這與不敢估相對成為另一個極端:隨便估。學(xué)生判斷什么時候使用估算,不是出于解決問題的需要,而是簡單的根據(jù)他們提煉的“關(guān)鍵詞”,如:“大約”“估計”等。
雖然使用了估算方法,但屬于隨便估。
3. 案例三:一件運動衣98元,一條運動褲95元,買29套這樣的運動服,帶6000元夠嗎?有時這類判斷能不能、夠不夠的問題,用估算十分便捷,但學(xué)生卻不愿意用估算。
教師以上的數(shù)學(xué)素養(yǎng)看待估算,自然能體會估算的優(yōu)勢。然而學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)還未達到教師的高度,他們覺得估算太麻煩。站在學(xué)生的角度不難發(fā)現(xiàn),一方面估算的步驟較多,另一方面估算的大估小估會出現(xiàn)多種結(jié)果,需要考慮方法的合理性,并及時調(diào)整。所以,學(xué)生覺得估算不如精算直接方便,他們從心理上不愿意接受估算。
雖然精通了估算方法,但學(xué)生不愿估。
(二)溯源
估算教學(xué)中的教師現(xiàn)狀解讀。傳統(tǒng)數(shù)學(xué)觀推崇數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)的邏輯性、推理的嚴密性、結(jié)論的確定性,在以往的教學(xué)中,教師的重點是精算教育,追求唯一、正確的結(jié)果。
現(xiàn)行的評價標準重視紙筆方式的測試,重視知識的再現(xiàn)而忽視創(chuàng)造力的考核,這就要求過程的嚴謹性、結(jié)論的準確性。而估算本身是一種開放的思維,對于同一個問題,學(xué)生的思維不同,采取的策略也會有所不同,這就容易導(dǎo)致估算的過程不盡完美,結(jié)果也不盡相同。評價標準與估算的沖突,導(dǎo)致學(xué)生的嘗試不被認可,久而久之,便打消了學(xué)生對于估算的熱情,選擇更有保障的精算。
二、 追本求源:運算能力中估算的價值內(nèi)涵
縱觀小學(xué)數(shù)學(xué)內(nèi)容,估算所占課時比重不大,但是對于提升學(xué)生的思維品質(zhì)有著深遠的意義。
(一)估算是數(shù)學(xué)運算的調(diào)和劑
從生理學(xué)方面來看,法國認知神經(jīng)學(xué)家德阿納研究了人們在進行精算和估算時大腦的反射部位,研究結(jié)果表明:精算主要激活左額葉下部,與大腦語言區(qū)有明顯重合,估算主要激活雙側(cè)頂葉下部,與大腦運動知覺區(qū)聯(lián)系密切。就教育的價值而言,在精算與估算的過程中,激活大腦的位置不同,很有可能會有這樣的區(qū)分:精算有利于培養(yǎng)學(xué)生的抽象能力,估算有利于培養(yǎng)學(xué)生的直觀能力。
(二)估算是計算方法的融合劑
計算方法的單一性容易讓學(xué)生思維定式,在學(xué)生精算意識根深蒂固的現(xiàn)下,強化學(xué)生的估算意識,將估算內(nèi)化成一種習(xí)慣,可以幫助學(xué)生分解與重構(gòu)已有的計算體系。在精算前的估算,可以幫助學(xué)生確定計算結(jié)果的大致范圍,提升計算的準確性,培養(yǎng)學(xué)生從多角度思考問題,并根據(jù)自己的思考合理選擇計算方法。在精算后進行估算,可以幫助學(xué)生檢驗結(jié)果的正確性,培養(yǎng)學(xué)生自我反思的能力,并根據(jù)估算的結(jié)果及時調(diào)整計算方法。估算與精算兩者相輔相成,讓學(xué)生真正融合已有的計算方法。
(三)估算是數(shù)學(xué)思維的推進劑
數(shù)學(xué)的精確性固然重要,但實際問題的數(shù)學(xué)化也離不開估算,在日常生活中,我們使用估算的頻率高于精算,估算有著廣泛的數(shù)學(xué)價值和生活價值。估算不是單純的算,估也是很重要的部分,在估的過程中,如何選擇合適的界限,是對學(xué)生思維的挑戰(zhàn),所以,培養(yǎng)學(xué)生的估算能力,有助于學(xué)生提升數(shù)學(xué)思維、生活思維。
在教學(xué)中,通過創(chuàng)設(shè)學(xué)生所熟知的生活情景,使估算回歸現(xiàn)實生活,讓學(xué)生感受到估算與生活的緊密聯(lián)系,便于學(xué)生跳出精算的思維束縛,喚醒學(xué)生內(nèi)在的估算需求,推進學(xué)生思維的發(fā)展。
三、 向往高遠:估算教學(xué)中估算能力提升的增值策略
(一)螺旋知識構(gòu)建,讓估算能力增值
估算的教學(xué)在小學(xué)數(shù)學(xué)中多次出現(xiàn),以蘇教版為例:
三年級下冊中:張大叔把收貨的生姜裝在同樣大的袋子里,一共裝了40袋。他稱了其中的4袋,結(jié)果分別是18千克、21千克、19千克、23千克。他大約一共收貨生姜多少千克?
四年級下冊中:王大伯家今年栽了47壟大白菜,他已經(jīng)收獲了5壟,每壟的產(chǎn)量分別是:103千克、111千克、100千克、97千克和99千克。按這5壟的平均產(chǎn)量計算,王大伯家今年一共可以收大白菜多少千克。
前者學(xué)生直觀感受到每袋生姜的重量接近20千克,可以按每袋20千克估算。后者則根據(jù)平均數(shù),估算出一共的產(chǎn)量。
從前往后感受方法的優(yōu)化,估計出接近的數(shù),通過少加多減的方式求出平均數(shù),既承接之前的估算方法,又深化學(xué)生對平均數(shù)的理解,發(fā)展學(xué)生的簡算思維,更加準確的估算出結(jié)果。
從后往前,以前的合理性和缺陷,一些多一點,一些少一點,所以它們更加接近這個數(shù),這樣的估算在沒有學(xué)習(xí)平均數(shù)時,有其特定的意義,通過模糊計算得出估計的結(jié)果,使學(xué)生跳出精算的束縛,感受估算的便利,但隨著學(xué)習(xí)的深入,估算可以更加精確。
教材這一編排,體現(xiàn)了螺旋上升的特點,對知識體系的構(gòu)建與塑造的同時,對比兩種方法的異同,發(fā)展學(xué)生辯證思維能力,同時提升數(shù)感。
(二)精算估算選擇,讓估算能力增值
在一次的測試中,有這樣一道題:根據(jù)下面的信息解決問題:
書架上最多能擺900本圖書,能擺下這三種圖書嗎?
本題考查的是千以內(nèi)數(shù)加減法的應(yīng)用,可以用精算或估算解決問題,然而在測試的過程中,大部分學(xué)生都選擇了精算,只有一小部分學(xué)生用估算解答。
在這里,相同的問題,學(xué)生展現(xiàn)出不同的思路,最終形成精算和估算兩種表達。面對學(xué)生已有的生成,教師該采取怎樣的方法,讓學(xué)生意識到估算在此處的價值呢?皮亞杰指出:讓孩童互相交談,進行探討或辯論是獲得知識的重要手段。所以,教師可以搭建一個平臺,放手讓學(xué)生暢談自己的想法。當不同的方法呈現(xiàn)在學(xué)生面前,學(xué)生的思維被迫開始比較:或發(fā)現(xiàn)自己的不足;或急于表達自己方法的優(yōu)越等等。學(xué)生在不斷的交流和碰撞中,認識到估算給帶來的便利,喚醒其內(nèi)在的估算意識,拓展思維的廣度。
(三)估算方法選擇,讓估算能力增值
隨著對數(shù)感認識的加深,估算教育作為培養(yǎng)數(shù)感的重要手段之一,越發(fā)引起數(shù)學(xué)教育工作者的重視。估算不能簡單的等同于近似計算,更不能精算之后再四舍五入。盡管估算也是數(shù)的運算,但本質(zhì)上是數(shù)量的運算,所以估算教育當根植于合適的現(xiàn)實背景,拋去背景的估算便失去了現(xiàn)實意義。
首先,是估算的準備階段,這一階段學(xué)生需要了解什么樣的情境需要估算,并且在計算之前針對實際背景選擇合理的數(shù)量單位。比如“新課標”例6:學(xué)校組織987名學(xué)生去公園游玩。如果公園的門票每張8元,帶8000元錢夠不夠?在此例中把987人看成1000人,所以數(shù)量單位是“1000人”。選擇合適的數(shù)量單位的過程可以讓學(xué)生感悟估算是對現(xiàn)實問題的度量,進而感悟如何合理的估算。
其次,是估算的實踐階段,如前文所言,估算不是單純的近似計算,而是一種解決問題的策略,在解決具有現(xiàn)實情境的問題,尤其是不需要精確值的實際問題時,有著獨有的優(yōu)勢。在分析問題解決問題的過程中,逐漸形成良好的數(shù)感。
在“新課標”例26中:李阿姨去商店購物,帶了100元,她買了兩袋面,每袋30.4元,又買了一塊牛肉,用了19.4元,她還想買一條魚,大一些的每條25.2元,小一些的每條15.8元,請幫助李阿姨估算一下,她帶的錢夠不夠買小魚?能不能買大魚?
這類問題在日常生活中也很常見,從數(shù)學(xué)上看,前者用大估的方法,將數(shù)據(jù)適當放大,判斷和是否超過100元,后者用小估的方法,將數(shù)據(jù)適當縮小,判斷和是否超過100元。
相同的情境下,問題不同,選用的估算方法也不同。通過對比,讓學(xué)生體會估算不是簡單的四舍五入,了解靈活選擇估算方法的重要性,感悟估算的價值。
(四)多種評價共存,讓估算能力增值
估算本身是一種開放性的思維活動,思維含量高,但是在小學(xué)階段,學(xué)生的邏輯思維能力還未成熟,數(shù)學(xué)語言表達能力有所欠缺。學(xué)生在用估算解決實際問題時,對于過程不夠嚴謹、表述不夠準確的解答,教師可以適當放寬評價標準??刹扇》謱釉u價、延遲評價等方式,幫助學(xué)生建立估算的信心。
培養(yǎng)學(xué)生的估算能力是一個漫長而又充滿挑戰(zhàn)的過程,作為教師,我們要根據(jù)各階段學(xué)生的心理需求,在注重學(xué)生共性的同時,關(guān)注學(xué)生個性的需求,引導(dǎo)學(xué)生在解決實際問題中善于估算、樂于估算,促進學(xué)生思維能力的發(fā)展,提升學(xué)生的數(shù)學(xué)自信,為學(xué)生的終身發(fā)展奠定重要的基礎(chǔ)。
參考文獻:
[1]吳正憲,劉延革.吳正憲答小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)50問[M].上海:華東師范大學(xué)出版社,2017.
作者簡介:孫秋晴,江蘇省常州市,常州市武進區(qū)鳴凰中心小學(xué)。