楊傳岡
估算是根據(jù)已有信息和某些要求作出的大概推斷,是人們在日常生活與數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中廣泛應(yīng)用的數(shù)學(xué)運算方式和行為,相對于機械、繁雜、單一的純計算,更具有數(shù)學(xué)價值。究其本質(zhì),估算是心算、數(shù)概念和算術(shù)技巧之間相互作用的過程,在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中開展估算學(xué)習(xí),對發(fā)展學(xué)生數(shù)感、推測計算結(jié)果區(qū)間、提高試商能力大有裨益,有助于發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力,提升判斷能力和靈活處理實際問題的能力。
現(xiàn)狀分析
1. 估算教材編制偏頗,估算核心價值錯位。
從實際教學(xué)情況來看,當(dāng)前存在問題主要表現(xiàn)為:與估算思維方式匹配的課程內(nèi)容不夠豐富,缺乏具體情境的支撐;割裂了估算與精算之間的內(nèi)在聯(lián)系,估算與精確計算呈現(xiàn)分離狀態(tài),缺乏同頻共振,無形之中弱化了認知效果;部分教科書提供的先估算再計算的內(nèi)容存在矛盾,無法彰顯估算的價值;教師把估算視為解決問題的工具,忽視了估算在培養(yǎng)小學(xué)生開放性、求異性思維方面起到的積極作用,忽略了估算教學(xué)在思維能力方面的育人功能。
2. 估算理念執(zhí)行走樣,估算教學(xué)蜻蜓點水。
估算作為一種新興教學(xué)內(nèi)容,國內(nèi)教學(xué)培訓(xùn)未跟上教學(xué)需求,客觀上造成了估算教學(xué)的尷尬處境。從課堂教學(xué)情況來看,估算浮于淺表的傳授,就題講題的應(yīng)付;從教師思想認識來看,估算教學(xué)的價值認同不足,教學(xué)側(cè)重點仍放在精算上,估算教學(xué)常為點綴;從估算方法的教學(xué)來看,僅限于四舍五入法、進一法、去尾法等;從估算結(jié)果的評價看,教師自身也常疑惑估算答案到底是多少,評價陷入“誰的估算更準”的困窘之中;從教學(xué)評價來看,估算成果的檢測機制尚未形成,考測中所占的權(quán)重不高。
在這種情勢之下,絕大多數(shù)小學(xué)生即使到了六年級,對估算的目的或?qū)嵸|(zhì)仍然缺乏清晰的認知。估算是一種“猜測”,是一種不如精確計算方法的認識已經(jīng)根深蒂固;學(xué)生習(xí)得的估算方法很少,在學(xué)習(xí)過程中較少能主動使用所學(xué)的估算方法檢驗運算結(jié)果,且在估算問題解決過程中,以算代估屢見不鮮,“以估驗算”則很少見。
3. 估算思想意識淡薄,主動估算意愿不足。
傳統(tǒng)數(shù)學(xué)教育觀念根深蒂固,數(shù)學(xué)教育追求速度、效度和深度,特別是對計算高正確率的要求到了苛求的程度。估算的多元、無效甚至是不可靠的特征,使得估算過程具有不確定性。與精算相比,每道題所用的估算方法不同,不同的人對于同一問題的估算角度不同,這些都可能造成估算的結(jié)果不唯一,形成計算結(jié)果的主觀誤差。有時這種誤差還較大,這也是不少學(xué)生在運用估算時常常感到“拿不準”的原因,長期的心理落差令他們對估算學(xué)習(xí)產(chǎn)生心理障礙。
從估算解決實際問題的過程來看,盡管估算強度和難度大大降低,但解決問題所蘊含的內(nèi)在思維含量卻大大提升。加之學(xué)生的生活經(jīng)驗有限,即使面對一個情境,其對于情境所允許的誤差范圍、估算方法的選擇仍難把握,部分情境與現(xiàn)實之間的沖突更無法讓他們切身感受估算的優(yōu)勢,這些因素都將會導(dǎo)致學(xué)生的估算意識變得淡薄。
4. 估算經(jīng)驗來源單一,估算能力相對有限。
小學(xué)生最初的估算經(jīng)驗來自于教師的講授,隨著年級的增高,自身年齡的增長,生活閱歷的豐富,學(xué)習(xí)內(nèi)容的增加,思維能力的發(fā)展,他們能夠利用所學(xué)或借助解決生活問題的契機,在問題解決過程中逐步積累估算的相關(guān)經(jīng)驗。
盡管當(dāng)前的估算教學(xué)差強人意,但在按部就班的教學(xué)中,不少學(xué)生還是在一定程度上掌握了估算。整體而言,小學(xué)生的估算能力受限于自己的起始算術(shù)水平,所呈現(xiàn)的水平相對有限,盡管他們也常常使用一些策略,但估算值常不合理,靈活調(diào)控、運用的能力參差不齊。
5. 估算策略內(nèi)化不足,估算運用缺乏機動。
估算策略是指人估算時,運用已有知識經(jīng)驗、數(shù)學(xué)素養(yǎng),得到合理答案的心智活動方式,再運用這種方式去解決實際問題。估算策略具有一定的針對性。
但事實上,估算的價值雖然得到一定的認同,但并未真正融入數(shù)學(xué)課程與相關(guān)教學(xué)內(nèi)容,以及教師的教和學(xué)生的學(xué)仍存在一定程度的對立。正是囿于此,估算尚沒有真正成為小學(xué)數(shù)學(xué)課程的重點內(nèi)容。不少教師在課堂上面對學(xué)生呈現(xiàn)的眾多估算方法表現(xiàn)出無所適從,常進行所謂的“統(tǒng)一”,無法予以歸并、優(yōu)化、整合,無法給予精當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)。長此以往,這種不求甚解的策略套用挫傷了學(xué)生估算的熱情,特別是多元的答案使得他們常感模棱兩可、疑惑重重,無法積累、形成有效的策略體系。當(dāng)再次遇到同樣的問題時還是無法調(diào)用有效的經(jīng)驗,從容解答問題。
對策探尋
1. 凸顯價值,前瞻引領(lǐng)。
教師應(yīng)深度理解估算的價值,并想方設(shè)法通過教學(xué)實踐活動,促進學(xué)生感悟和內(nèi)化估算的價值。簡單、快捷地達成問題目標是估算的價值追求。當(dāng)精確答案只需通過簡單筆算或心算就能得到時,無需估算;當(dāng)運算涉及大數(shù)目難以運算,且只需近似答案以供判斷時,追求精確值或一個越來越近似的值是沒有價值的。從這個意義上說,估算是為了能快捷地獲得一個近似值,然后用這一結(jié)果對已經(jīng)實施的行為或即將進行的行為作出判斷。
2. 創(chuàng)設(shè)情境,直抵內(nèi)核。
情境在估算學(xué)習(xí)中扮演著重要的媒介作用,能有效激發(fā)學(xué)生估算的內(nèi)在需求,內(nèi)隱估算值需要達到的精確程度、合理范圍,增強對估算價值的認同。脫離情境的估算教學(xué)效益大打折扣,無益于估算意識的默化以及估算習(xí)慣的養(yǎng)成。教師在日常教學(xué)中要善于創(chuàng)設(shè)真實有效的情境,給學(xué)生提供估算的場域,讓學(xué)生意識到生活實際問題中可以、也需要用近似答案幫助自己作出正確的判斷,從而產(chǎn)生積極的心理預(yù)期。
3. 策略導(dǎo)向,循序漸進。
小學(xué)生估算過程的核心要素是策略的選擇、重組,選擇與重組能力決定了他們的估算表現(xiàn),同時也反映出學(xué)生的心理操作過程及自我的認知加工水平??偟膩砜?,小學(xué)生適用的估算策略分為兩大類:數(shù)字轉(zhuǎn)換策略和結(jié)果調(diào)整策略。數(shù)字轉(zhuǎn)換策略主要是將不宜心算的數(shù)字加以轉(zhuǎn)換,結(jié)果調(diào)整策略則是使估算出的結(jié)果更接近準確值。
具體而言,小學(xué)生估算策略主要有粗略心算、結(jié)果湊整、四舍五入、無條件舍去、取整、忽略尾數(shù)、改變數(shù)位等。取整和忽略尾數(shù)是使用頻率最高的策略。
明晰了上述策略,教師在教學(xué)中可以根據(jù)教學(xué)時段、具體教學(xué)內(nèi)容,有計劃、有目的、有選擇地為學(xué)生提供適用于四則運算的多種策略,強化策略的導(dǎo)向作用。鼓勵學(xué)生采用多樣化的解題方法,把抽象的數(shù)據(jù)符號經(jīng)過比較、分析、綜合、歸納,不斷進行“數(shù)據(jù)重塑”,內(nèi)化形成認知能力,積累估算經(jīng)驗,漸進地滲透、學(xué)習(xí)、練習(xí)、鞏固、提升、內(nèi)化估算策略。教師在關(guān)注整體策略學(xué)習(xí)的同時,也需要關(guān)注不同學(xué)習(xí)個體在估算策略使用上的差異性,畢竟策略的學(xué)習(xí)、形成是一個長期的過程。
4. 分類指導(dǎo),有的放矢。
司繼偉教授等專家的研究發(fā)現(xiàn):小學(xué)生估算錯誤主要表現(xiàn)為盲目猜測錯誤,運算規(guī)則執(zhí)行錯誤,小數(shù)點位置錯誤,看錯運算符號,計算精確答案,位數(shù)錯誤,數(shù)字調(diào)整量過多,錯誤使用單位“1”等8種具體情形。計算策略主要使用截取、調(diào)整并修飾結(jié)果,結(jié)果湊整與取整。其中,忽略小數(shù)部分是小學(xué)估算優(yōu)先發(fā)展策略;加減分子分母策略在五年級萌芽,六年級使用較少,取而代之的是共同分母及看作單位“1”策略。小學(xué)生整數(shù)、小數(shù)估算能力發(fā)展的關(guān)鍵時期在三年級,六年級則是小學(xué)生分數(shù)估算能力發(fā)展的最有利時機。
借鑒這些研究成果,小學(xué)估算教學(xué)活動中教師需要充分順應(yīng)學(xué)生的年齡特征及估算能力、策略形成的特點,精準發(fā)力以期事半功倍。針對小學(xué)生估算能力發(fā)展最佳時期的具體特點,明確各年段估算學(xué)習(xí)重點,強化優(yōu)勢數(shù)域的估算能力培養(yǎng);針對不同學(xué)習(xí)內(nèi)容的典型錯誤類型,進行具體的指導(dǎo),強化基礎(chǔ)知識和基本技能的訓(xùn)練,杜絕盲目猜測,合理使用估算策略,優(yōu)先保證側(cè)重點,大力強化重點,化解理解難點,扶持薄弱環(huán)節(jié),切實提高估算教學(xué)的有效性。
5. 整體關(guān)照,螺旋上升。
估算教學(xué)是一個系統(tǒng)的教學(xué)工程,不可割裂。為了讓學(xué)生更好地領(lǐng)悟估算的價值,形成良好的估算技能,突破估算學(xué)習(xí)的難點,在教學(xué)中可以進行融通建構(gòu),即以統(tǒng)整的觀念對各種估算教學(xué)進行整體把握,在對比辨析中實現(xiàn)技能的掌握、內(nèi)化,從而建構(gòu)起屬于學(xué)生個體的估算技巧。
以估算中四舍五入法的使用為例,教師列舉一組估算題:1635+3178+43≈,1635-43≈,1635×43≈,1635÷43≈。只接受傳統(tǒng)四舍五入法的學(xué)生常常將涉及的每個數(shù)都取整為最近的整十?dāng)?shù),分別為:1640+3180+40,1640-40,1640×40,1640÷40。顯然用這種估算方法,后續(xù)還需運用與精確計算幾乎類似的繁雜運算。教學(xué)中可以采用稍微靈活一些的估算方法。如43和另兩個加數(shù)相比,可以直接忽略不計,先考慮千位數(shù),最后再加上1000,即1000+2000+1000。如1635-43≈,用四舍五入法近似到十位,可得1640-40;四舍五入到百位得1600-0。如1635×43≈,一種思路是將43四舍五入到最近的整十?dāng)?shù)40。1635四舍五入到最近的整千數(shù)2000,實際計算2000×40;另一種思路將43估成44,將1635估成1500(1500×44=1500×4×11=66000)。在除法估算時一般優(yōu)先考慮除數(shù),如估算1635÷43≈時,當(dāng)除數(shù)43估成40,1635可估成1600,即1600÷40;被除數(shù)和除數(shù)也可以向上取整為2000和50,即2000÷50。
在整數(shù)估算達到熟練化后,還可以將相關(guān)的估算方法進行正遷移,移植到小數(shù)、分數(shù)領(lǐng)域。如16.35÷4.3,可以采用四舍五入法到整數(shù),即16÷4;亦可向上估大為20÷5。
總之,小學(xué)估算教學(xué)是新鮮事物,在實踐過程中難免會出現(xiàn)這樣或那樣的問題。但隨著人們對估算教學(xué)意義、價值的深入認知,教育研究的持續(xù)深入,課堂教學(xué)的深度探討,小學(xué)估算教學(xué)在借鑒已有研究成果的基礎(chǔ)上,通過夯實基礎(chǔ)、強化重點、破解癥結(jié)、策略先導(dǎo)、能力為先,讓估算真正成為小學(xué)生必備的一種數(shù)學(xué)素養(yǎng)。