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估算中的替换及其判断标准

2019-12-10郜舒竹

教学月刊·小学数学 2019年11期
关键词:估算海明威小说

【摘   要】估算和通常的计算,心理需求是有差异的。通常的计算主观意愿追求的是准确,在此基础上尽量简捷。而估算的主观意愿是达到情境中的目的。估算通常采用不等值替换的做法,并没有对错之分,只有“行不行”和“好不好”的差别,“行不行”的标准是看是否达成意愿,“好不好”的标准是看是否简捷。

【关键词】估算;海明威;小说;主观意愿

美国著名作家海明威(Ernest Miller Hemingway,1899—1961)在小说《一天的等待》(A Days Wait)中,讲述了一个父亲和儿子的故事。儿子生病发烧至华氏102度,曾经在法国生活学习的儿子误认为自己即将死亡,因此一天都郁郁寡欢,等待死亡的来临。根源就在于儿子所熟悉的摄氏温度度量(Centigrade),与美国通用的华氏温度度量(Fahrenheit)相混淆。而父亲并不知道这一点,想尽办法让儿子开心,但都不能如愿,所有故事情节因此而展开[1]。

摄氏温度度量是将冰点规定为0度,沸点规定为100度。而华氏温度是将冰点规定为32度,沸点规定为212度。如果父亲一开始就能让儿子知道二者之间的换算关系,“一天的等待”这个故事也就不会发生了。

为了研究摄氏温度与华氏温度的关系,用字母C和F分别表示摄氏温度和华氏温度,两者的关系可以用图1表示出来。

[C: 冰点 0-------------------                                                                                                                              100度沸点100F: 冰点32-------------------                                                                                                                              180度沸點212]

图1   温度度量示意图

从图1不难看出,摄氏100度相当于华氏180度,或者摄氏1度相当于华氏1.8度。如果已知华氏温度,可以用公式[C=(F-32)÷1.8]求出摄氏温度。比如故事中的华氏102度,代入公式可以计算出相应的摄氏温度约为38.89度。

[C=(102-32)÷1.8   =70÷1.8   ≈38.89(度)]

如果已知摄氏温度,可以用公式[F=C×1.8+32]求出华氏温度。比如正常体温为摄氏36.5度,代入公式可以计算出对应的华氏温度为97.7度。

[F=36.5×1.8+32   =97.7(度)]

现在的问题是,如何在“无纸、无笔”等任何计算工具的情况下,相对准确、快捷地估算出结果?

比如把华氏102度转换为摄氏温度,关键在于如何估算[70÷1.8]。容易想到的做法是将1.8替换为2,得到结果是摄氏35度。这个结果不能令人满意,发烧时摄氏温度通常应当大于37度。说明这样的替换不适用于此时的情境,没有达成转换的意愿。此情此景用2替换1.8进行估算是不可行的。

如果把1.8改变为分数形式,用[95]替换,这样[70÷1.8]就变为[70×59]。一种估算的做法是:

[    70×59=70×59=3509]

=[360-109]

=[40-109]

≈[40-1010]

=[40-1]

=[39](度)

这个结果与38.89非常接近,仅相差0.11,也符合摄氏温度下发烧的情境,因此可以说达成了估算的意愿。其中出现了多次替换,最为重要的是将350替换为“360-10”,目的是凑出9的倍数360,进而可以得到整数40。另外就是用“[1010]”替换了“[109]”,使得计算简捷。得到的估算结果摄氏39度基本符合“无须准确、追求简捷、达成意愿”的估算要求[2]。另外一种估算做法可以是:

[    70×59=70×4.5+0.59=70×(12+0.59)=70×(12+118)≈70×(12+120)=35+3.5=38.5(度)]

这一结果也很接近实际结果的无限循环小数[38.8·]度。其中有两次替换至关重要,第一次是将5替换为“4.5+0.5”,目的是得到[12];另一次是将[118]用[120]替换。这样一方面误差很小,另一方面使得计算简捷,如果计算出70的[12]是35,那么70的[120]就是3.5。完全可以实现在没有纸笔等工具的情境下,心算出结果。真正实现“无须准确、追求简捷、达成意愿”的目的。

下面再来讨论从摄氏温度转换为华氏温度的做法。比如前面将摄氏温度36.5度转换为华氏温度,关键是如何简便计算[36.5×1.8]。

如果将1.8用“2-0.2”替换,那么[36.5×1.8]就成为[36.5×(2-0.2)],计算过程为:

[    36.5×1.8+32=36.5×(2-0.2)+32=36.5×2-36.5×0.2+32=73-7.3+32=70-4.3+32=65.7+32=97.7(度)]

这个过程并不是估算,但想法和估算类似。为了便于心算,将1.8用(2-0.2)替换,其中36.5的2倍容易计算得73,由于0.2是2的[110],从而立刻知道36.5的0.2倍是73的[110],也就是7.3。

在计算73-7.3时,利用减法的差不变性质,也就是“被减数和减数同时增加或减少相同数,则差不变”。将被减数73和减数7.3同时减少3,那么73-7.3就变为70-4.3,二者的差相等,都是65.7。这样改变的好处是将被减数变为整十数,更容易心算出结果。

综上,估算和通常的计算,心理需求是不一样的。通常的计算主观意愿追求的是准确,在此基础上尽量简捷。而估算的主观意愿是达到情境中的目的,海明威小说《一天的等待》中,如果父亲一开始就能说出华氏102度大约等于摄氏38度多,不到摄氏39度,应当是对儿子最好的安慰,此时估算的目的是知道发烧的程度。

因此,估算做法并没有对错之分,只有“行不行”和“好不好”的差别,“行不行”的标准为是否达成意愿,“好不好”的标准为是否简捷。因此,估算教学不能脱离情境以及情境中人所需要达成的意愿,也就是说,估算教学仅关注做法是不够的,更要关注想法。

参考文献:

[1]厄内斯特·海明威. 一天的等待[EB/OL]. (2018-09-26)[2019-10-27].https://wenku.baidu.com/view/7b7604d7ed3a87c24028915f804d2b160b4

e869f.html.

[2] 郜舒竹,劉莹,王智秋.“估算”在数学课程中的矛盾分析[J].课程·教材·教法,2013,33(01):52-60.

(首都师范大学初等教育学院   100048)

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