一、小學數學中的估算問題
小學數學中加、減、乘、除的估算主要包括估值和區間估計兩種形式。區間估計又包括估上限和估下限兩種不同的形式。
1.估值。估值是指估計和、差、積、商大約是多少。
如課程標準實驗教材人教版數學三年級上冊第18頁例2:
這道題是估計“和”大約是多少。主要解法有:
解法一:把376看成300,把284看成200,300+200=500。學生回答為爬行類和兩棲類大約有500種或回答為爬行類和兩棲類合起來肯定比500種多。
解法二:把376看成350,把284看成300,350+300=650。學生回答為爬行類和兩棲類大約有650種。
解法三:把376看成400,把284看成300,400+300=700。學生回答為爬行類和兩棲類大約有700種或回答為爬行類和兩棲類合起來比700種少一些。
這樣該道題對和的估計大約在500~700之間。
由此,我們可以看出:
(1)在計算教學中引入估算,符合《數學課程標準(實驗稿)》提倡的“算法多樣化”的要求,可以有效地引導學生獨立思考,發揚各自的聰明才智,提出不同的解題思路。
(2)在小學“估值”教學中,由于沒有精確度的要求,主要看估值的方法是否正確。因此,上題在方法正確的前提下,學生對376加284的和估值在500~700之間,可以認為估算正確。
(3)由于學生認識水平的限制,在估算中有較大的差異是正常現象。但教師要引導學生逐步縮小“估值”與“精確值”之間的差距,即由相差較多向相差較少轉變。在上題中,可以讓學生通過筆算精確地計算出376+284=660,再比一比誰的“估值”與“精確值”相差比較少,說一說是怎樣估算的?
(4)估算通常是把需要筆算的數學問題通過取整(也可能是特殊值的計算)轉化為口算來解答,而學生口算的能力有強有弱,有的學生直接口算出準確值,還能叫估算嗎?這也是教學中應注意的問題。
通常,估算的結果只能與精確值相近似。對于估算問題不能單純看結果,還要看過程。只要估算的方法合理,得出的結果是精確值也應給予肯定。
(5)在估值時,有的學生也可能體現出“區間套”思想,直接說出比誰大,比誰小,這是正確的。但這種區間估計的思想對小學生來說比較困難,不要硬性要求。
(6)對于估算問題,各套教材選用的數值通常是接近整十、整百的數,以降低估算的難度。但不能說只有接近整十、整百的數才能估算,應該說在小學階段,凡不能直接口算的四則式題都可以估算。
在“估值”教學中,教師還可以適當引入一些超出小學筆算要求,但可以進行估算的問題,以提高學生對估算的認識。如:
下面長方形的面積大約是多少平方米?
這是一道用小數乘法,求長方形面積的計算題。12.58乘9.45相當于求四位數乘三位數的積,這已經超過了小學數學筆算的要求,但可以引導學生采用估算的方法求出積的近似值,解決一些沒有學過的計算問題。
解法一:把12.58米看成是12米,9.45米看成是10米,12×10=120(平方米)。長方形的面積大約是120平方米。
解法二:把12.58米看成是13米,9.45米看成是9米,13×9=117(平方米)。長方形的面積大約是117平方米。
在加法和乘法的估值中,有時需要采用一大一小的方法,即一個加數(或因數)往大估,另一個加數(或因數)就要往小估,這樣和(或積)的估值與精確值比較接近。而在減法和除法的估算中,有時需要采用同大、同小的方法,即被減數(或被除數)往大估,減數(或除數)也同時往大估,這樣差(或商)的估值與精確值比較接近。
2.區間估計。數值的區間估計包括估上限和估下限兩種不同的情況。估上限指估算的結果比給定的數值要小,或者等于給定的值。估下限指估算的結果比給定的數值要大,或者等于給定的值。
加法或乘法估上限的問題,通常把給定的數據往上估一估,口算出和或積。如果這個和或積比給定的數值小,或者等于給定的數值,則說明原來的和或積也比給定的數值小,或等于給定的數值。用數學方法表示是:
如果a≤b,c≤d,并且b+d≤N,那么a+c≤N。
如果a≤b,c≤d,并且b×d≤N,那么a×c≤N。
加法或乘法估下限的問題,通常把給定的數據往下估一估,口算出和或積。如果這個和或積比給定的數值大,或者等于給定的數值,則說明原來的和或積也比給定的數值大,或等于給定的數值。用數學方法表示是:
如果a≥b,c≥d,并且b+d≥N,那么a+c≥N。
如果a≥b,c≥d,并且b×d≥N,那么a×c≥N。
如,估計一下帶800元錢買一套桌椅夠不夠。
如果采用估上限的方法:
(1)把478看成500元,把259元看成300元,500+300=800(元),因此,帶800元夠用。
(2)把478元看成500元,800-500=300(元)。這樣剩下的300元比259元多,所以帶800元夠用。
用估下限的方法:
(1)把478元看成450元,把259元看成250元,450+250=700(元),因此帶800元夠用。
(2)把478元看成450元,800-450=350(元)。這樣剩下的350元比259元多,所以帶800元夠用。
這兩種估算方法,如果不繼續做進一步說明的話,雖然結論是正確的,但估算的方法是錯誤的。當估上限時,可能是本來800元夠買一套桌椅,現在便宜了當然還夠(這種估算沒有實際意義)。當估下限時可能是原來錢不夠買一套桌椅(假如只帶700元錢),但把桌子和椅子的價錢看得少一些就夠了,這并不能說明原來帶的錢也夠(估算誤差過大造成錯誤)。因此,一般來說教師可引導學生先想一想,478加上259的和比誰多,比誰少,再回答是否夠用。即400元加上200元是600元;78元加上59元比200元少,比100元多。所以478加上259比700元多,比800元少,由此得到帶800元夠用。
小學生由于受生活經驗不足的限制,四則運算的區間估計要比單純的估值困難得多。在成人看起來很簡單的問題,對小學生卻很困難,并且區間估計所涉及的邏輯關系也是小學生不容易掌握的,學生很難區分什么是正確的估算,什么是錯誤的估算。因此,教學時要注意以下幾點。
(1)要把估算作為解決此類問題的方法之一。解決此類問題可以估算,也可以采用口算和筆算的方法。
如,課程標準實驗教材北師大版數學二年級下冊第76頁第4題:
這道題采用口算、估算和筆算都可以解決,就不必限用估算的方法。
(2)當出現估算錯誤時,教師只要通過實際例子讓學生認識到這樣估算是錯誤的,就可以了。
如下題:云嶺小學組織學生97人看電影,請你算一算帶800元錢買電影票夠不夠。
在實際教學時,雖然三年級上學期學生沒有學過兩位數乘法,但有學生卻這樣估算:把電影票8元一張,看成10元一張。97人看電影就需要970元。所以帶800元不夠。
碰到這種情況,教師首先要讓學生充分發表意見,展開討論,然后教師可以指出:把8元一張的電影票看成10元,每張票多算了2元,97張就多算了將近200元,所以帶800就不夠了。教師要明確告訴學生:在一位數乘法的估算中,通常是一位數不變,多位數取整,再口算。
(3)是否估算正確,既要考慮估算的過程,也要考慮估算的結果,還要注意減少估算可能造成的誤差,也可以引導學生通過筆算來檢驗估算結果的正確性。
二、估算與口算、筆算有機結合
《數學課程標準(實驗稿)》指出:“應重視口算,加強估算,鼓勵算法多樣化。”同時要求學生“能結合具體情境進行估算,并解釋估算的過程”以及“在解決具體問題的過程中,能選擇合適的估算方法,養成估算的習慣。”在第一學段“數與代數”的八個案例中,與估算有關的案例就有六個。在第二學段“數與代數”的十個案例中,與估算有關的案例就有五個。這些案例涉及對大數和時間的估計,還涉及對整數、小數和分數加、減、乘、除的估算。另外,在“空間與圖形”、“統計與概率”中也有一些估算的要求。
估算是思維價值比較高、學生掌握起來有一定困難、在實際生活中應用十分廣泛的一種計算形式。要使學生養成良好的估算習慣,就必須把估算思想融匯到小學數學教育的全過程之中。
1.估算與口算相結合。把估算與口算相結合,就要在口算的基礎上,適時地進行估算的基礎訓練。
如課程標準實驗教材人教版數學四年級上冊第78~79頁。
在口算的基礎上安排估算訓練,還可以擴展到整數、小數或分數的口算教學中,這樣做有利于分散估算教學難點,增強學生估算的意識,養成良好的估算習慣,為解決具體問題,選擇合適的估算方法做好準備。
在口算的基礎上安排估算訓練,還要在一定量練習的基礎上,引導學生概括出估算的一些基本方法。
如三位數加、減三位數的估算,通常要把兩個三位數轉化為可以口算的整十數或整百數;一位數乘三位數的估算,通常一位數不變,把三位數轉化為整十數或整百數,然后再口算;一位數除三位數的估算,通常除數不變,把被除數轉化為能被除數整除的整十數或整百數,然后再口算……
2.估算與筆算相結合。把估算與筆算相結合,已經成為各套課標教材普通采用的編寫形式。
如下題:
在教學實踐中,這種編排形式已經為一線教師所接受,收到良好的教學效果。主要體現在:
(1)估算滲透了“區間套”思想。在這道題中,指出了商所在的區間,明確了商是幾位數,得出商的首位數字是幾。
(2)四則式題的估算還可以作為筆算的一種檢驗方法。例如估算是正確的,但筆算的結果在估算的區間之外,那么筆算一定是錯誤的;如果筆算的結果在估算的區間之內,則說明筆算可能是正確的。反過來,正確的筆算結果也可以作為檢驗估算合理性和近似程度的重要方法。
(3)把估算與筆算相結合,有利于活躍課堂教學氣氛,激發學生學習的積極性。個性化的教育,使我們的學生能夠虛心學習、認真思考,提出獨到的見解。
在估算教學中,應尊重每一個學生,允許不同的學生從不同的角度理解估算問題,鼓勵解決問題策略的多樣化。同時引導學生交流討論,增強學生的估算意識,不斷提高學生的估算能力。
作者單位 北京教育學院豐臺學院
◇責任編輯:曹文◇
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