估算:不可忽视的运算能力
2022-05-30张彩琴
张彩琴
[摘 要]学生估算能力的掌握和估算意识的形成,既需要长期的渗透与磨炼,又需要循序渐进式发展。学生的估算经验越丰富,对估算的策略运用得越熟练,就越能体会估算的乐趣和价值,进而形成一种自觉的计算本能,提高估算的创新力。
[关键词]估算;精算;策略
[中图分类号] G623.5[文献标识码] A[文章编号] 1007-9068(2022)14-0079-03
在人教版数学三年级教材中,有许多需要运用估算方法解决的应用题。学生在做相关应用题时,大部分都能认清题型,并根据题目的情境灵活选择合适的方法进行估算,也能够理解和掌握各种估算策略与技巧,对估算的实际用途也有较为深刻的认识。可一旦脱离具体的问题情境,面对纯数字的计算题,即使数字的估算特征显而易见,多数学生还是会视而不见,将估算抛到九霄云外。
究其根本,主要是三年级学生的估算意识还比较薄弱,估算对他们而言只是一种被动的硬性任务,没有将其内化为自己应对复杂计算的一种有效工具。学生若是长期不运用估算,或者长期没有从运用中体会到估算的便利,自然也就无法形成估算意识。对部分学生来说,估算是一种附加要求,即使一眼能够看出精确值,也要例行估算,有的甚至根据精确值捏造一个估算值“交差”,学生的这些行为都是因为没有真正领会估算的重要价值而产生的。面对以上现象,笔者节选了人教版数学第五册“万以内的加法和减法(二)”“多位数乘一位数”这两章进行估算教学策略的分析与研创,希望能够对广大同仁有所帮助。
一、估算问题该如何设计比较妥帖
以教材第38页例3教学为例(如图1),本例题是连续进位的加法计算,教材中特别提示了“298接近300,可以看作300来口算”。作为进入估算之前的预热,这种提示本身暗示着估算的思想,可以有效减少学生计算的失误。令人意想不到的是,在看到例题和提示后,全班30名学生中竟有28人直接选择精算,仅有2名学生按照提示语使用估算。在学生全神贯注地精算时,如果笔者在旁边反复提醒学生要看清题目要求的话,虽然能够引起学生注意,转而运用估算,但是这样未免有粗暴干预之嫌,而且学生也不一定领情,他们被鲁莽地打断,虽然表面上不得不顺从,但是未必心服,下次遇到类似题型依然我行我素。
解决策略:恰当地改换例题中的提示语。
上述例题的出现,正好在学生学完连续进位加法后的“兴奋期”,新鲜感犹在,一遇到这样的题目,就抑制不住内心的冲动,恨不能以最快的速度算出结果,这都是正常反应。因此,笔者在平行班再次教这道题时,改弦易辙,先暂时隐匿提示语,再让学生自由计算,结果学生全部按照笔者预想的:按照三位数连续进位加法的法则精算。随后,笔者故意配合讲解,令学生的自信心和荣誉感倍增,学生的积极性和征服欲也被调动起来。此时,笔者不失时机地呈现例题中的提示语,看到提示语后,学生乘胜追击,集中精神去思考如何估算,教学目标顺利达成。
笔者因势利导,将估算转为检验结果正确与否的方法,使学生的估算意识得以萌生。本例题真正的教学目的在于训练学生连续进位的技能,特别要顾及两次进位点,而此时估算的出现,对精算是助攻,也能让学生深刻认识到估算对精算的检验作用,胜过重新演算验证。
估算意识不是一朝一夕就可以形成的,尤其是在学生刚学完精算后,更是不愿去估算。他们会产生疑问:明明已经精算了,为何还要估算?此时,如果教师片面地强调估算的必要性,让学生放弃精算而选择估算,反而会招致学生反感。学生对估算的兴趣本就不浓,这样做会让学生更加讨厌估算,即使题目有提示,学生也会直接无视。此时,教师需要因势利导,先隐藏提示语,让学生在精算中大展拳脚,待学生找到满足感和成就感后,再不失时机地出示提示语。此时,学生的态度就会大大转变,欣然接受估算,因为他们在精算中体验到了喜悦,这份喜悦促使他们一鼓作气将估算一举拿下,而且更为重要的是,他们也迫切需要利用估算来检验精算是否正确。只有调整、摆正精算与估算的主次地位,才是让学生心甘情愿接受估算的诀窍。
二、估算的意义究竟应该怎么体现
以教材第44页练习题4教学为例(如图2),当看到这道题时,笔者马上询问学生如何应对,大部分学生不约而同地说:“先计算后配对。”但有一名学生却说:“不用这么麻烦。”笔者故作诧异,引导全班一起向他讨教,并鼓励他说出自己独特的方法。该名学生解释说:“305-187,只需判断个位就可以得知差的个位数字是8,在所有备选项里,只有118这个答案的个位数字是8,即305-187与118配对。”在该名学生的启发下,154、460、586这三个备选项都能快速找到对应的算式。可剩下的备选项中有两个个位数都是5,又该怎么办呢?学生似乎刚刚找到捷径,却又被拦住了去路。
解决策略:连线题可以利用数字特征来估。
与学生一起讨论分析本题后,大家取得共识:这类题目根本无须一一精算,只需算出个位数字,然后以个位数字为特征去寻找与之匹配的值。如果与之匹配的值的个位数有相同的,那么这个方法失效。此时,笔者引导学生仿照前面的方法举一反三:既然其中的4个备选项可以根据个位数字的特征来排查,剩下的备选项为何不能利用十位数字或百位数字的特征来排查呢?
如594-129,经过分析判断发现得数的个位数字是5,百位数字是4,因此可以断定与之匹配的值为465。而当面对算式900-325时,学生初步估计百位数字应该为6,但是发现没有百位数字是6的选项,随即,有学生醒悟:个位、十位依次借位,所以百位要退位之后再减,于是9-3变成8-3,最终百位数字应为5。
当顺利攻下连线题后,笔者马上组织学生进行了全面而深入的小结:三位数的个位、百位首尾呼应,如果发现个位相同,马上质询十位。质询十位时重点考查十位到底需不需要借位或退位,因为十位夹在百位和个位中间,对百位、个位的估算起着调节作用。解决课后的一道连线题,学生需要承担6道三位数退位减法的计算量,思维負荷较大,但是经过上述研究,不仅巧妙地传输了估算思想,而且大大降低了计算量,既提高了学生的学习效率,又增强了学生的学习兴趣,算得上是双管齐下。
教师不能为估算而估算,也不能让估算变成学生的精神枷锁和噩梦,要让学生主动接纳估算并乐于使用。估算的价值必须充分体现出来,尤其是和精算对比时,要突出精算无法比拟的优越性,但是,这个优越性不能是教师强加给学生,也不能是无中生有,必须是实实在在的“实惠”。这个“实惠”还得让学生“领情”,也就是让学生在经历精算之后,发现估算的方法更快,而上述题型的设计正好可以达到这个效果。连线题是将算式与对应的结果连线,这就留给估算很大的发展空间,因为与之匹配的结果是已给的,剩下的只是一个筛选甄别的过程,如果全部精算非常“不划算”,而通过对各位数字的估算和判别就能达到事半功倍的效果。
三、估算的方法究竟怎么使用
在进行估算时,由于每个人的认知不同,思维习惯不同,采取的方法和策略也不尽相同。方法不同结果就会有所不同,如此一来,一道算式就会在不同的估算策略下得出不同的答案。如53×8≈( ),对于尚未接触“四舍五入”法的三年级学生来讲,估算方法有:53×8≈50×8=400, 53×8≈53×10=530,53×8≈60×10=600,53×8≈60×8=480,53×8≈50×10=500,53×8≈55×10=550。这些方法主要是将其中一个因数看成整十数或者5的奇数倍,这样一来答案就会五花八门,而且没有一定的标准,会给学生形成随意地近似处理都可以的印象。如此,这道题就失去了考查的意义。
解决策略:设置情境,考查应用能力。
课程标准在第一学段把估算的教学目标制订为“在具体情境中,能选择适当的单位,进行简单的估算”。因此,教师在考查学生的估算技能和水平时,应尽量避免脱离情境支撑的纯计算的估算题,同时要求学生对运用的估算策略和方法进行合理解释。如53×8≈( )可以改编成一道“解决问题”形式的应用题。
题型1:一台大型机器需要安装400个螺丝,马师傅平均每分钟安装53个。请你估计一下,马师傅8分钟能安装完所有的螺丝吗?
对这个情境而言,合乎实情的估算是53×8≈50×8=400(个)螺丝。把每分钟安装的螺丝数估低了,将题目理解成马师傅8分钟至少能安装400个螺丝,所以可以按时完成任务。
题型2:游乐场的风筝每只8元,家委会自费组织幼儿园中班的53名小朋友去放风筝,每人一只风筝,支出600元够吗?
对这个情境而言,切合实际的估算是53×8≈53×10=530(元),把风筝的单价估高了,也只要530元,远低于600元的预算。这样的习题,既能培养学生的估算意识,又能训练学生估算的灵活性和变通性,最大的优势是避免学生在估算时各种答案层出不穷。
估算的价值十分巨大,除了为检验精算结果服务,在除法试商中也是大显神威,而估算的最大价值在于对生活问题的处理,有些实际问题不需要精算,只需要判断数值的上限或者下限即可。估算的方法多种多样,多样性的估算方法满足了各种不同生活情境的客观需要。“四舍五入”法过于单一,而在丰富多变的生活情境中,“进一”法和“去尾”法的应用范围更广,因为一切实际问题都是以满足人的需求为第一准则,而人的需求是不断变化的,如有时需要缩小数值估算,有时需要扩大数值估算。无论是哪种估算,都是要解决“够不够”“能不能”的问题,也就是说,当我们需要统计的数据为我们做出决策提供依据时,估算比精算更管用。更重要的是,学生要学会为满足实际的需要而灵活选择估算方法。
四、估算、精算本為一家
在完成“万以内的加法和减法(二)”这一章的教学后,笔者出示一道习题。
估一估、算一算,给这些算式分类:
①503+211,②903-382,③498+206,④1000-309,⑤810-250,⑥309+257,⑦98+647,⑧3700-3000,⑨1500-986,⑩821-109。
结果小于600的有: ____________________。
结果大于700的有:____________________。
巡视中反馈的信息显示,学生采用的方法主要分为两种:一种是精算,将每道题的精确结果都计算出来;另一种则是采用估算,用估算结果来代替精确值裁定。两种方法各有利弊,虽然第一种方法的精确度高,可靠性强,但是效率却大打折扣。第二种方法也会遇到一些特例,导致误判,如①503+211≈500+200=700,估算结果为700,精确值却是714(属于大于700的范围),估算结果不足以成为判断的证据。以上两种方法都偏离了出题者本意。出题者的本意是考查学生将估算与精算融合起来。
解决策略:各个击破在于“巧”。
对于本题的处理,破解的窍门还是“具体问题具体分析”,把估算和精算交织到一起,融为一体。如①503+211≈500+200=700,将两个加数估低后的结果为700,反推,真实结果势必就会大于700。又如③498+206=498+2+204=500+204=704>700。这一题通过转移尾数,将近似结果变为精确结果。再如④1000-309≈1000-300=700,将减数估小后,所得的差必定比准确值小,据此得出结果小于700。
通过对这一题型的训练,向学生传达一个道理:精算与估算不是绝对的,也不是对立的,它们可以交织混合使用。可针对算式的数据特征,灵活穿梭于精算与估算之间,相机调度,左右周旋。
总之,估算不仅是一种技巧,还应成为一种策略。灵活运用估算,学生才能对计算结果进行客观分析,而要做到这一步,需要长期对学生进行磨炼。此任务任重而道远。
(责编 覃小慧)