一直以來,在數(shù)學(xué)領(lǐng)域,計算教學(xué)都是一個令數(shù)學(xué)教者不斷探索與研究的課題。而對于計算領(lǐng)域中估算與精算的研究與探索更是從未間斷。
談到估算與精算,我們不妨比較一下二者的區(qū)別:
據(jù)研究,估算在實際生活中的存在比精算更早,且應(yīng)用的場合同樣極為廣泛。它的意義和作用絲毫不比精算遜色。它與精算成為小學(xué)數(shù)學(xué)計算領(lǐng)域中互補互助的“伙伴”;在生產(chǎn)、生活、科技等領(lǐng)域成為公認的“黃金搭檔”。
估算是近兩年才被請進小學(xué)數(shù)學(xué)教材的新內(nèi)容。我們在教學(xué)視導(dǎo)中了解到:許多老師在估算教學(xué)中存在著一些問題?,F(xiàn)在,我就根據(jù)這些問題涉及到的內(nèi)容談?wù)勛约簩浪愕囊稽c認識和思考。通過分析,我發(fā)現(xiàn),老師們在教學(xué)中面臨的諸多問題,主要集中于一點:用精算的觀點看待估算。因此,將估算與精算作一番比較,或許能啟發(fā)老師們對估算產(chǎn)生一些新的認識。
一、精算與估算的基本概念
1. 精算,主要是指依靠數(shù)學(xué)運算符號,遵循一定的運算規(guī)則,按照一定的演算步驟,得到“準確”的結(jié)果或“比較精確”的近似值。
2. 估算,就是利用一些估算策略,通過觀察、比較、判斷、推理等計算過程,獲得一種概略化的結(jié)果。簡單地說,估算就是“大致推算”。
根據(jù)精算和估算的基本概念,從“計算過程”和所得“結(jié)果”的特點來考察現(xiàn)行小學(xué)數(shù)學(xué)所涉及的計算內(nèi)容可知,精算的外延主要有三種表現(xiàn)形式:
(1)準確計算得到的結(jié)果是準確數(shù);
(2)準確計算得到的結(jié)果是近似數(shù);
(3)近似計算得到的結(jié)果是近似數(shù)。
而估算外延的表現(xiàn)形式則比較單一——“簡略推算得到的結(jié)果是概略數(shù)”,通俗地說是“大致推算得到大致結(jié)果”。
下面,我們就用實例從兩者外延的表現(xiàn)形式上來作些探討。
二、實例對比
(1)準確計算得到準確數(shù):(為方便計,例題一般先精算后估算)
例1,計算:96×18=1728(這是精算)。
若作估算,則可能有如下策略:i>96×18≈100×18=1800
或:ii>96×18≈95×20=1900
或:iii>96×18≈100×20=2000
例2,簡便計算:302+593-407
=300+600-400+2-7-7
=488(簡便計算屬于精算)
方法二:原式=302+59-5-400-7
=900-400-5-7
=500-12=488(仍然是精算)
若作估算:原式≈300+600-400=500
……
例1、例2屬于“可精亦可估”的計算題。值得一提的是,在“準確計算獲得準確結(jié)果”的情形下,“需精不需估”也是常見的。如,計算3+2、(18—6)×7……
(2)準確計算得到近似數(shù):
例3,計算:3155÷48≈65.729(保留三位小數(shù))
若作估算:i>3155÷48≈3200÷50=64
或: ii>3155÷48≈3000÷50=60
或: iii>3155÷48≈3150÷50=63
……
(3)近似計算得到近似數(shù):
例4,已知圓形花園的直徑為10.5米,求面積。
解:S=πr2≈3.14×(10.5÷2)2
≈3.14×(10.5÷2)2≈85.44(保留兩位小數(shù))
若作估算:i>S= πr2≈3×(10÷2)2≈3×25=75
或:ii>S=πr2≈3.2×(10÷2)2≈3.2×25=80
我們早已知道,精算的算法也是多樣的,但結(jié)果總是“唯一、確定”的(如例2)。
從例3、例4可以看出,精算的結(jié)果是近似數(shù)時,必須有“精確度”的要求;而估算沒有“精確度”的要求。估算的策略不同,得到的結(jié)果也不同。既然允許有不同的估算策略,只要各種策略都是合理的,也就應(yīng)當(dāng)承認各種結(jié)果的合理性。這說明估算的結(jié)果不具有“唯一、確定”性。對于精算習(xí)慣了的或精算入了迷的人來說,也不必擔(dān)心:“估算的結(jié)果誤差太大,怎么得了?”
其實,數(shù)學(xué)也是研究生活、研究世界、研究自然的,當(dāng)數(shù)學(xué)的規(guī)則還未達到與自然界的規(guī)則完全一致的時候,拒絕誤差、否認誤差至少是一種僵化和片面的觀念。
我們還可發(fā)現(xiàn),在例3、例4中的精算與估算中,雖然都使用了“≈”這一符號,但兩處含義有很顯著的區(qū)別。精算時,“≈”表示的結(jié)果都有明確的“精確度”,而估算時,“≈”卻不得有“精確度”的要求。
特別是需要指出的是,除了前述“需精不需估”和“可精亦可估”的類型外,還存在“需估不需精”和“可估不可精”兩種類型:
如,“蘋果每千克3.2元,小紅的媽媽準備去買17千克蘋果,需帶多少錢?”這就屬于“需估不需精的情形,(用“4×20”、“5×20”……來估算都是合理的;并不需要用3.2×17=54.4來作精算。
三、對估算的新認識
總結(jié)前面的對比探討,我們能夠獲得對估算的幾點新的認識:
(1) 估算的作用。估算和精算都是提升到數(shù)學(xué)領(lǐng)域的計算策略。在處理或解決計算問題時,要根據(jù)實際的需要和可能,當(dāng)精則精,當(dāng)估則估。尤其是在那些“需估不需精”以及“可估不可精”的場合,估算發(fā)揮著精算不可代替的巨大作用。這就是估算最大的應(yīng)用價值之所在。
(2)估算策略的實質(zhì)。對于同一個問題的估算,不同的人可運用不同的估算策略,可能得到不同的結(jié)果。盡管估算的策略各有不同,但估算策略的“哲學(xué)精神”在于:“抓大頭,看主流,不計小流和零頭?!边@也許是估算最大的教育價值之所在?!氨阌诤喖s性口算”可能是估算策略的基本方針。
(3)對估算結(jié)果的判定。對于同一個問題,不同的人可能得到不同的結(jié)果。只要各自的估算策略合理,就應(yīng)當(dāng)承認各種不同的結(jié)果均具有合理性。估算的結(jié)果不具有“唯一、確定”性。
而且,各種不同的合理估算的結(jié)果沒有正確與錯誤之分,只有誤差大小的不同而已。特別有趣的是:“在估算中,越精確并不意味著越好”。有時甚至是:“越精確反而越失真”。如“計算地球的表面積”,一般是估算為5.1億平方千米;假如有人把結(jié)果精確到了1平方厘米的程度,你能說這是最真實的結(jié)果嗎?顯然不是。這也是估算與精算最顯著的區(qū)別之一。
(4)估算的運算規(guī)則。估算的運算規(guī)則與精算的運算規(guī)則相同。依據(jù)的算法意義一樣,在進行加、減、乘、除等各種計算時是不能改變算法意義的。
(5)兩者在使用“四舍五入法”時,既有聯(lián)系又有區(qū)別。精算在近似計算或取得近似結(jié)果時,主要運用“四舍五入法”。但估算就比較靈活,它除了使用“四舍五入法”之外,還可以用“收尾法”、“去尾法”,有時甚至要作適當(dāng)?shù)摹白栽溉∩帷保员阌诳谒闱铱焖俸啽愕孬@得大致結(jié)果。
(6)估算與精算中使用“≈”的區(qū)別:精算時使用“≈”有精確度的要求,而估算時沒有“精確度”的要求。
(7)估算與猜測不同。估算是一個觀察、比較、判斷、推理的過程,有計算過程。猜測是一種想象或臆斷,沒有計算過程。
作者簡介:李淑君,吉林省四平市第一實驗小學(xué)校教學(xué)副主任,小學(xué)高級。