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刍议现行估算教学中的“缺”与“补”

2021-09-10施小锋

科教创新与实践 2021年15期
关键词:破解估算解决问题

施小锋

摘要:估算的本质在于结合实际的背景对数量进行“估计、权衡和量度”。估算在生活消费中运用广泛、估算相较于精算优势显著、估算在解决问题中对于数学素养的形成意义深远,但是学生对估算并非主动出击而是被动应对,不是积极悦纳而是消极接受,经常出现“要我估算我才估算”的现象。本文试图通过“正视价值功效,补估算‘元气’”、“厚植教学策略,补估算‘朝气’”、“明确方法格式,补估算‘底气’”,三“补”三“气”,化解尴尬、破解疑难,引导并培养学生逐步形成良好的估算意识和估算能力。

关键词:估算;乘除法;解决问题;尴尬;破解;策略

一、问题缘起

这是最新改版作业本五上第一单元“小数乘法”P12单元综合练习上的最后一题。这道题考查的小数乘法的运用,两个分步的乘积中“学生的票价”笔算麻烦,需要估算,“教师的票价”可采用口算也可以采用估算,整个题目采用估算解答(下表中的策略3或策略4)比较简单。

那学生又会选择什么方法解答这个题目呢?我们对全校172名五年级学生进行了调查。统计结果如下:

因为是在学完了整个单元后进行的一次独立练习,因此反映的学生状况和能力水平相对比较客观、真实。172名学生中,只有45名同学选择用估算对真实需要的环节或步骤(学生票價部分)来解答,占比26.2%,其中只有35名同学过程和结论是正确的,总的正确率只有20.3%。

二、现状分析

为什么学生“不喜欢”、不擅长估算呢?通过访谈师生发现,没有选择估算主要有以下五个方面原因:

1.现行教材编排系统性的缺乏:人教版教材中,二下和三上都安排了“加法估算解决问题”,三上还安排了乘法估算解决问题,但将重点放在了“≈”的教学上。四年级没有安排估算教学,五年级安排了小数乘法估算。知识点零散,缺乏整体性;时间跨度长,缺乏统一 表征格式。

2.估算解题自身优越性的缺憾:估算会出现多种不同的结果,这就要顾及结果是否合理、说理是否有力,若不合理或缺乏说服力,则需要进行调整。学生嫌“难学”,步骤多、说理繁、要绕弯,不如精算来得直接。

3.学生对解题能力储备的缺漏:学生对单一的指令性的计算估算会,但要运用于实际问题情境中,显得茫然,既没有心理准备,也没有能力储备。在估算能力不是很强的情况下,会觉得信不足而选择更为保险的“精算”。

4.教师对估算价值认识的缺位:精算固然重要,但是在旅游、购物、行程等实际运用中,估算的选择更为广泛。教学中,教师多是被动的接受,大多是看到“大约”“估计”等词以后才引导学生用估算,很少主动出击,弱化了“估算”该有的功能和价值。

5.传统估算教学中方法的缺失:估算需要借助一定的数学语言、符号等进行有条理地表达和有依据的推理。学生和老师普遍认为估算中缺少了一些约定的格式和统一的要求,表征难度大,可以借鉴和参照的资料太少。

估算在现有研究文献中,比较多的是按照操作任务的差异划分为三类:测量估算、数量估算和计算估算。本文主要就“计算估算”在乘除法解决问题运用中进行展开,后面文中都简称为“估算”。

估算,是相对精算而言的一种运算。从现实来看,估算能力是现代化社会生活中的“必需品”;从新课程标准来看,估算能力也已然成为运算技能和能力的“必备品”。

一方面估算“十分重要”、“百分功效”,而另一方面却是教师对估算“十足不想”教、学生对估算“百般不愿”用。如何化解这种尴尬境遇,如何破解估算教学中的“冰火两从天”?教师不妨从以下“三补”入手。

三、破解策略

(一)正视价值功效,补估算“元气”

1.转变观念,挖掘估算价值

估算不仅仅是单纯的数学知识和简单的计算方法,它对于培养学生的数感、直觉思维、推理能力,增强运用意识、认识事物的整体感觉,提高他们的观察、处理解决实际问题能力等有着积极、深远的意义。

教师要充分挖掘生活案例,引导学生感受估算的重要性和运用的广泛性。课堂上,通过观察、判断、比较、推理等认知活动,引导学生获得概括性的结果,从而形成对数量关系或空间形式的全局化、整体性把握,既培养了估算能力,也训练了思维、发展了智力;课堂上,组织学生交流各自的估算方法,比较各自估算的结果,从而发展出形式各异的估算方法和技巧。

2.适时介入,体现估算优势

(1)在顺意时凸显优越:教师可以设计连线、选择等可以进行精算完成也可以通过估算完成的题目,引导学生进行比赛。

如,在学完了小数乘除法后,我出了这样一组连线题:把这些篮球分别投进对应的篮筐中,并且说说你的方法。

像这样“半开放式”题型的设计和练习,如果选择估算,就能既对又快地找到对应的篮筐,学生将充分感受到估算带来的优越感。

(2)在迷茫时绝处逢生:在完成上面四个篮球的“投篮”后,出示:

“篮球3.2×9.□8”,应该投进下面( )个“篮框”中?

A.31.364 B.28.386 C.31.296 D.32.496

如果学生能通过精算完成时,他们会觉得至少还有“保底”。但当数据不齐而精算“断路”时,学生必然“背水一战”、另辟蹊径,这时估算的闪亮登场才是最渴望和最有生命力的。

(二)厚植教学策略,补估算“朝气”

1.对比,拓估算宽度,显估算方法的灵活性

(1)相同数据,不同处理方式的对比

232÷5,232÷8,232÷7,232÷11,都是232除以一个数,引导学生比较怎么估算。232÷5≈250÷5,232÷8≈240÷8,232÷7≈210÷7,232÷11≈220÷11。为什么同样是数据232,“估成”的数完全不一样?引导学生估算应“先估后算”,估算中的两个很重要的要素是“计算方便”、“尽量接近”。然后教师追问:那除数是多少时,我们才把232看成230?(除以23,或者除以10时)。

在计算小数乘法估算,12.8乘以一个数时,另一个因数不同,12.8看成的数也不尽相同。当12.8乘以一般的数时可以估成13或10再计算;12.8乘以8时,把12.8估12.5比较好,方便且接近。

(2)相同情境,不同问题要求的对比

体育组要买一批跳绳,每根2.65元,五年级172人每人一根。

①购物前思考,准备600元钱够不够?(“估大法”)

②购物满400元可送护腕,能否赠送护腕?(“估小法”)

③付款时思考,大约需要多少元?(“四舍五入法”)

④收银员收款,一共需要付多少元?(精算)

通过对相同数据在不同算式中的对比、相同情境中不同问题的对比,引导学生明白估算的方法是灵活的、开放的,只有“高瞻远瞩”、方法了然于胸,才能根据数据特点或结合问题要求,灵活选择估算的方法。

2.联系,增估算厚度,显估算过程的融通性

(1)依托现实情境

情境架起了抽象的数学知识和具象的儿童思维之间的桥梁和纽带。很多时候,估算只有镶嵌在实际情境之中,才能显现出估算的价值和作用,并在不同的情境中加以比较。

①胜利小学有28个班,平均每班32人,共有980个座位的影院,能坐下吗?

②加工车间要进28箱零件,每箱重32千克。一辆核定载重800千克的小车一次运走会超载吗?

比较得出,同样的式子28×32,在不同的情景中,处理是不一样的。

第一题,估大法:28×32≈30×32=960(估大了),比980小,坐得下;

第二题,估小法:28×32≈28×30=840(估小了),比800大,超载了。

让学生在不同教学情境中尝试使用估算,可不断增强学生估算的适切性和变通性。让抽象与具象 “呼应”,让感性和理性“中和”。

(2)贯通联系四算

估算与口算、笔算、简算之间具有密切的内在联系,教学中需要将他们有机渗透、相互融合,不可人为割裂。

①事先想一想:面对问题解决,首先要观察并判断是否需要精确计算,如果要,才是考虑是用什么方法计算(口算、笔算)?如果不必精算,考虑如何进行估算或四舍五入,如何进行事实说明和结论阐述。

②算前估一估:当学生确定了具体算法(笔算)后,先引导学生对计算结果进行估计,对结果有大致的了解和预判,这样既有利于培养学生良好的数感,培养数据的分析和处理能力。

③最后比一比:当学生计算出精确结果后,再与之前估计的结果进行对照,引导学生比较是估大了,还是估小了!出现偏差的原因是什么?这样的指令和针对性地训练多次重复进行,势必能提高学生的思辨能力,提高对运算的整体把握能力,也必将提高计算的正确率。

(3)合理解释误差

上题中题目改成:胜利小学有28个班,平均每班32人,“恒达影城”共有900个座位,能坐下吗?

学生一般有下面几种方法:

方法一:32×28≈32×30=960(估大了),比900大,坐得下;

方法二:32×28≈30×28=840(估小了),比900小,坐不下;

方法三:32×28≈30×30=900,一个估大2一个估小2,抵消,刚好能坐下。

方法四:32×28=896(精算)<900。

學生比较纳闷,一个题目多种方法,结论还都相互“打架”。如果说方法一和方法二由于估大和估小,可以得到准确值在840和960之间,不好比较可以理解!但是方法三,一个估大2,一个估小2,为什么误差不正好抵消呢!此时,教师可以出示矩形图来帮助理解误差。

如何发挥估算的育人价值,需要每一位教学工作者转变自己的观念与价值取向,在日常的教学中有效渗透、有机结合。这样,估算才会展现出它该有的姿态。

3.改变,强估算效度,显习题编拟的人文性

(1)变封闭唯一为开放多元

文中一开始讲述作业中的“120元是否够”这个题目,可以改编成:教师2名,票价5.□元,学生35名,票价2.8元,带120元钱是否够?当然,题目还可以再开放:5.□×2+2.□×35,引导学生比较120元是否够,这就能完美避开“大多数选择精算而很少人选择估算的尴尬”。

(2)变顺向思维为逆向思维

502×( )≈3000 6391÷( )≈8 □×2+2.9×35(>)120,方框中最小是多少?

通过开放多元、逆向思考的习题练习,对培养学生的逆向思维和发散思维,思维的灵活性和缜密性大有裨益。

(三)明确方法格式,补估算“底气”

笔者根据估算在解决实际问题时问题的类型和要求,把估算分为结果计算型和推理说明型两类。

1.结果计算型估算,加强方法指导

结果计算型估算重在得到近似结果,可用四舍五入将参与计算的数看成和它接近的整十(整百)数,或看成方便计算的“特殊数”进行估算。

(1)就近性取整估算:就近取整估算是教材中比较强调的一种估算方法,是运用最广泛也是最有用、有效的策略。取整包括取整十数、整百数、整千数,小数主要是取整数或取比原小数位数少一位或少几位的近似小数。

(2)简洁性口诀估算:简洁性口诀估算,就是在充分考虑数据特点情况下,直接利用乘法口诀去估算结果。在乘法和除法中运用较为常见。

(3)引入中间量估算:引入中间量往往用于结果的大小比较中。如比较4÷7和11÷23时,可以引入中间量0.5,4比7大的一半大,而11不到23的一半,故填大于。

(4)分小数互化估算:在计算小数乘除法时,很多时候把小数转化成接近的分数进行计算,会出现意想不到的简便效果。

如:437×0.76大约是多少时,最简便的也是最优的方法为:437×0.76≈440×=330。

2.结果比较型估算,规范书写要求

结果比较型估算既要估算结果,更要表达结果推理的过程。在解决实际问题中需要借助一定的数学语言、数学符号进行“有条有理”的表达、“有根有据”的说理。具体的书写格式可以概括为“估、想、比、答”四个步骤。以开头作业本上的题目为例:

估:2.8×35+5.8×2≈3×35+6×2=117(元)

想:2.8<3,5.8<6,结果估大了

比:117<120

答:120元够了。

估算方法的渗透和引导、书写格式的规定和统一,有利于教师在教学中有“章”可循、有“法”可依。规范的书写格式能帮助孩子形成缜密的思维、严谨的表达。

四、理性思辨

1.关键核心相通:测量的估算(如校园总长度的估测)、数量的估算(大数的估算,如一袋大豆的大概数量,一天水龙头漏水多少千克等),其实在本质上同计算的估算有很多相通之处的,都是灵活选择和确定合适的比较量或单位量(计量单位、计数单位),取近似值或取值范圍,巧妙计算里面有多少个比较量或单位量,综合运用、分析结果的过程。

2.估算变化繁多:估算教学中,前后两数只估一个,比较容易说出是估大了还是估小了。但两个量都估,一个估大一个估小,估算值是偏大了还是偏小了,难以判断,结果也就难以取舍。

3.适时感受局限:估算是一个综合性很强的内容,还是再来说开头讲的作业本上的题目,如果有同学用“2.8×35+5.8×2≈2.8×40+6×2=112+12=124,比120元大了”来进行判断的话,就需要调整估的过程和结果,使学生理解估算的局限性和特殊性。

五、结语

教学中,教师通过适时“补气”,在后面的练习和运用中接受、认可并喜欢估算的同学越来越多。在一次次的估算中,学生通过观察、比较、判断、推理,对数感的形成、意识的增强、方法的把握、过程的完善、结果的判断有了明显的提升。“破解策略”的运用为学生数学素养的发展插上了展翅高飞的翅膀。

参考文献:

[1]曹培英.跨越断层,走出误区:“数学课程标准”核心词的解读与实践研究[M].上海:上海教育出版社,2017.

[2]吴正宪,刘延革.吴正宪答小学数学教学50问[M].上海:华东师范大学出版社,2017.

[3]吴亚萍.让学生学习怎样的估算[J].小学教育研究,2002(8).

[4]张宏伟.估为“的”,算为“径”:多位数乘以一位数估算课堂实录[J].小学数学教师,2016(2).

[5]范燕.对小学数学估算教学的思考[J].小学数学教师,2016(9).

杭州市萧山区瓜沥镇第三小学 浙江 杭州 311241

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