周伊娜
求近似數(shù)的學(xué)習(xí),不僅要讓學(xué)生“知其然”(近似數(shù)的含義,四舍五入法),還要利用數(shù)軸,滲透數(shù)形結(jié)合的思想方法“知其所以然”,更要利用有效情境,激活思維,主動建構(gòu),充分經(jīng)歷“知其所以然”的過程。
通過對比分析不同版本的教材編寫思路,筆者發(fā)現(xiàn):人教版教材之所以舍棄了對近似數(shù)的概念理解,弱化了數(shù)軸的輔助作用,是因?yàn)樵诙昙壪聝詴r學(xué)生已經(jīng)對準(zhǔn)確數(shù)和近似數(shù)有了初步的認(rèn)識,會判斷哪些是近似數(shù)哪些是準(zhǔn)確數(shù),會對準(zhǔn)確數(shù)進(jìn)行簡單的估計(jì)。作為教師,在四年級教學(xué)“將大數(shù)改寫成近似數(shù)”時,是否可以自信篤定地認(rèn)為學(xué)生對所學(xué)知識已經(jīng)有了牢固的認(rèn)識和理解?是否可以直接呈現(xiàn)四舍五入的規(guī)則,而不去考慮學(xué)生真正的已有認(rèn)知水平呢?
為了更準(zhǔn)確地了解學(xué)生已有認(rèn)知情況,筆者在教學(xué)前對學(xué)生和教師進(jìn)行了前測,內(nèi)容及結(jié)果如下:
前測題目:小明大約有100000 根頭發(fā),小紅有102000 根頭發(fā)。它們分別是近似數(shù)還是準(zhǔn)確數(shù)?前測結(jié)果:87%的學(xué)生認(rèn)為“100000”是近似數(shù),“102000”是準(zhǔn)確數(shù)。只有13%的學(xué)生認(rèn)為頭發(fā)的數(shù)量永遠(yuǎn)是近似數(shù),因?yàn)樗鼈儫o法統(tǒng)計(jì),隨時會掉落和再生。
前測題目: 你知道四舍五入法嗎?你能解釋一下這種方法嗎?前測結(jié)果:所有學(xué)生都聽說過或了解過四舍五入法,但解釋大多是“末尾是0、1、2、3、4 要舍去寫0,末尾是5、6、7、8、9 要向前一位進(jìn)一”。只有33%的學(xué)生能舉例子說明:因?yàn)?90 更接近400,所以390≈400。
前測題目:你知道為什么是“四舍五入”而不是“五舍六入”嗎?前測結(jié)果:75%的數(shù)學(xué)教師表示一直是以這種規(guī)則教學(xué)的,并沒有深思。只有25%的教師提到了規(guī)則的唯一性。
不難發(fā)現(xiàn):相當(dāng)一部分學(xué)生對于近似數(shù)含義的理解僅限于文字表面,只注意有“大約”“左右”這樣的字眼就認(rèn)定是近似數(shù),沒有則是準(zhǔn)確數(shù)。可見,對近似數(shù)的認(rèn)識不夠深刻全面。
很多學(xué)生在師長口中聽過四舍五入的說法,但未曾真正內(nèi)化知識。是因?yàn)閷W(xué)生只知道概念,而缺少了數(shù)軸的形象輔助和自主探究的過程。包括數(shù)學(xué)教師在內(nèi)的大部分成人早已習(xí)得并在生活中反復(fù)使用的方法卻只停留在理解和會使用的階段,對為何會規(guī)定“五入”并不深究。
基于以上認(rèn)識,筆者將本課的教學(xué)過程設(shè)計(jì)如下:
師:這些數(shù)都是近似數(shù)嗎?說出你的理由。
(1)四年級大約有學(xué)生180 人,全校大約有學(xué)生1000 人。(2)大天鵝最高能飛9000 多米,它可以飛躍8800 多米的珠穆朗瑪峰。(3)人的頭發(fā)大約有10 萬根左右。(4)小明身高140cm,體重35kg。(5)地球赤道全長40075 千米。
生1:(1)(2)(3)是近似數(shù),(4)(5)是準(zhǔn)確數(shù)。
師:有沒有不同的想法?
生2:(5)雖然沒有用“大約”這樣的詞,可是地球赤道的全長不一定剛剛好是40075 千米,可能還多幾百米、幾十米、幾米。我猜想40075 千米應(yīng)該是個近似數(shù)。(此時不少同學(xué)點(diǎn)頭表示同意他的說法)
生3:我也覺得40075 千米是近似數(shù),因?yàn)榈厍虺嗟滥敲撮L,用任何一種測量工具估計(jì)都沒辦法真正測量準(zhǔn)確。
生4:如果測量會有誤差,那身高和體重的測量結(jié)果也是近似數(shù)。
師:(小結(jié))我們在測量物體的長度、重量等時,由于測量工具的限制必然會產(chǎn)生誤差,所得的結(jié)果也都是近似數(shù)。像上面(4)(5)中的數(shù),雖然沒有表示大約的詞,但都是近似數(shù)。
【設(shè)計(jì)說明:呈現(xiàn)一組有代表性的近似數(shù),讓學(xué)生在尋找近似數(shù)的過程中通過辨析比較來感悟近似數(shù)的含義以及這一概念引入的必要性,從而喚起對近似數(shù)的熟悉感和探究欲。】
1.情境引入,激活經(jīng)驗(yàn)。
師:我騎電瓶車回家,突然下起了大雨。車上既沒有雨傘也沒有雨衣,路旁也沒有可以躲雨的地方。我是該繼續(xù)前行往家去呢?還是回學(xué)校去借雨衣?
生:回學(xué)校。
師:那如果我到這兒時還在下雨呢?
生:回家。
師:為什么你們怎么一會兒要我回學(xué)校,一會兒卻要我回家?
生:第一種情況老師離學(xué)校近。第二種情況老師離家近。
師:意思是騎了一半不到就離學(xué)校更近,回學(xué)校。超過一半路程就離家更近,直接回家。都是為了讓老師少淋雨。
2.一請數(shù)軸,初步感知。
師:感謝大家的建議,如果這條路變成了一條數(shù)軸,11 到19 這九個數(shù)與10 接近還是與20 更接近?你有什么發(fā)現(xiàn)?
師:如果10 是出發(fā)點(diǎn),20 是終點(diǎn),沿著數(shù)軸從左往右跑,跑到了“15”,你是希望朝目標(biāo)20 努力前進(jìn),還是倒退到10 呢?
師:(小結(jié))像這樣個位是1 到4 的數(shù)更接近前一個整十?dāng)?shù),我們就把尾數(shù)舍去,簡稱“四舍”,它們的近似數(shù)都是10。個位是6 到9 的數(shù)更接近后一個整十?dāng)?shù),它們的近似數(shù)就是20。而像15 這樣剛好在中間的數(shù),數(shù)學(xué)家認(rèn)為在生活中為了便于應(yīng)用和交流,必須考慮它的唯一性,就規(guī)定“就高不就低”。也就是說:若個位大于等于5 時就讓它約等于后一個整十?dāng)?shù)。稱為“五入”。
師:(課件出示將數(shù)軸延伸到30)還有哪些數(shù)的近似數(shù)是20?
【設(shè)計(jì)說明:創(chuàng)設(shè)“該去哪兒”的問題情境,讓學(xué)生在一個貼近生活、生動有趣的情境里感悟并探索,有效地激活了已有的生活經(jīng)驗(yàn)。接著將實(shí)情實(shí)景轉(zhuǎn)化成數(shù)軸模型,通過尋找哪些數(shù)更接近10,哪些更接近20,直觀地建構(gòu)了“四舍五入”的方法,體會到了成人口中常提到的“四舍五入”不單單是一種死板的規(guī)定,而是具有很強(qiáng)的合理性。再拓展一步,利用數(shù)軸表象將數(shù)拓寬,讓學(xué)生初步感知“近”在“咫尺”之間,即近似數(shù)所對應(yīng)的準(zhǔn)確數(shù)是一個區(qū)間?!?/p>
3.二請數(shù)軸,首猜車價(解決看哪一位的問題)。
師:電瓶車出行有時候確實(shí)不太方便,我考慮買輛車。上周末我就看上了一輛,它的價格是一個大數(shù),這個數(shù)藏在這幾個數(shù)字卡片里。(把數(shù)字卡片反貼在黑板上)這輛車的價格最高位是什么位?(十萬位)(翻開萬級的數(shù))萬級上的數(shù)是12,這輛車大約要多少萬?
生:這輛車大約12 萬,也有可能是13 萬,如果后面的數(shù)字很大的話就接近13 萬。
師:只給你們一次翻牌的機(jī)會。小組商量一下,怎么翻?
組1:我們小組認(rèn)為只翻開千位。如果千位上的數(shù)字是1 到4 的話就約等于12 萬,千位上的數(shù)字是5 到9 的話就約等于13 萬。
師:(翻開千位,是3)百位、十位和個位上的數(shù)真的不用翻了?為了更好地理解,我們再次請出數(shù)軸。
要求:把這條數(shù)軸補(bǔ)充完整并找到車價123600對應(yīng)的點(diǎn),填在《學(xué)習(xí)單》上。
師:現(xiàn)在你能結(jié)合數(shù)軸來說說為什么只看千位就能知道大約是幾萬了嗎?
生1:只要千位上是1 到4 的數(shù)都在125000 的前面,更接近12 萬。如果千位上的數(shù)大于等于5,這些數(shù)都在125000 的后面,近似數(shù)就是13 萬。用四舍五入的方法,百位十位個位上的數(shù)都可以忽略不計(jì)。
師:千位上是0 呢?
生2:千位是0,表示這個數(shù)在120000~121000之間,也一定約等于12 萬。
生3:補(bǔ)充一下,千位上是0 到4 的數(shù)都在125000 的前面,更接近12 萬。如果千位上的數(shù)大于等于5,就約等于13 萬。
師:如果這個數(shù)剛好是125000 呢?
生4:按照“四舍五入法”規(guī)定,就高不就低,約等于13 萬。
師:(出示實(shí)際車價:123570 元)通過剛才的例子我們知道了要想求得一個大數(shù)約是幾萬就只需要看它的千位。那要想知道一個大數(shù)約是幾千或幾百,應(yīng)該看什么呢?能舉例說明嗎?
生:想知道一個數(shù)大約幾千就要看它的后面一位——百位。要想知道大約是幾百就要看十位上的數(shù)字。我以車價舉例子123570≈124000 123570≈123600。
出示:123570≈120000 123570≈124000 123570≈123600
問題:
(1)為什么同一個數(shù)它的近似數(shù)不一樣?
(2)請?jiān)跀?shù)軸上標(biāo)出實(shí)際價格對應(yīng)的點(diǎn)和每一個近似數(shù)對應(yīng)的點(diǎn),你有什么發(fā)現(xiàn)?
小結(jié):都是123570 的近似數(shù),但是保留到哪一位不同,精確度就不同;保留的位數(shù)越多,越接近原來的準(zhǔn)確數(shù)。
(3)姚明身高226cm,周老師的身高162cm,那么我們兩個的身高都說成大約2 米合適嗎?
生:不合適。姚明2 米多26 厘米,你離2 米還有將近40 厘米呢!差距很大。
師:那我倆身高分別大約多高,這句話怎么說更合適呢?
生:姚明大約高230cm,周老師大約高160cm。
師:看來生活中求近似數(shù)時要保留到哪一位,還需要靈活運(yùn)用,不然要鬧出大笑話了。
【設(shè)計(jì)說明:以猜車價為線索,將研究近似數(shù)的數(shù)域從幾十?dāng)U大到了幾萬。首先猜車價,引導(dǎo)學(xué)生自主構(gòu)建“求一個大數(shù)大約是幾萬應(yīng)看千位”這一認(rèn)知重點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上順勢而為,通過在數(shù)軸上找對應(yīng)點(diǎn),在滲透數(shù)形結(jié)合的思想中潛移默化地培養(yǎng)了學(xué)生的數(shù)感;接著學(xué)生觀察比較各點(diǎn)的位置,充分發(fā)揮數(shù)軸的直觀作用,從而突破了“保留的位數(shù)越多越接近原數(shù)”這一認(rèn)知難點(diǎn);最后以身高的典型數(shù)據(jù)作為比較材料,讓學(xué)生體會近似數(shù)的精確度要根據(jù)具體情況來確定,而不是隨意而取,使學(xué)生對近似數(shù)有了更深刻的理解?!?/p>
1.三請數(shù)軸,再猜車價(解決原數(shù)最大是幾最小是幾)。
師:我的預(yù)算是十萬左右,該車售價已經(jīng)超出了我的預(yù)算。所以銷售員推薦我另外一款。你覺得這次銷售員推薦我的車,車價會是多少?
出示數(shù)軸:
(1)獨(dú)立思考,并在數(shù)軸上標(biāo)出可能的價格。
(2)和同桌說說你的想法。
投影演示作品:
師:觀察上面這兩個圖,你有什么想法?
生1:大約10 萬的數(shù)有很多,是一個范圍。
生2:第一幅不對。105000≈11 萬,在劃出它的范圍時,要像②號一樣,把這個數(shù)去掉。
生3:大約10 萬的數(shù)最小是95000,最大是104999。
師:數(shù)軸在我們學(xué)習(xí)近似數(shù)時非常有用。在數(shù)軸上不僅可以找到某個數(shù)字對應(yīng)的點(diǎn),還能找到近似數(shù)對應(yīng)的范圍。找到最小可能數(shù)和最大可能數(shù)之間的范圍就能表示所有近似10 萬的數(shù)了。
【設(shè)計(jì)說明:延續(xù)了買車猜車價的主情境,探究了“準(zhǔn)確數(shù)最小最大可能是幾”的問題。數(shù)軸的形象直觀的特點(diǎn)能夠幫助學(xué)生在頭腦中迅速構(gòu)建模型,有意識地在近似數(shù)的“前”和“后”去尋找準(zhǔn)確數(shù)可能的范圍,再次體會“近”在“咫尺”之際,“數(shù)”在“區(qū)間”之間?!?/p>
2.融合生活,靈活估計(jì)。
(1)這家4S 店剛好在開展促銷活動。促銷辦法:購車滿8 萬減2000,滿9 萬減3000,滿10 萬減4000,以此類推……
問題:①我選的那輛車車價是97210 元,大約是10 萬元。為什么不給我便宜4000 元?②在數(shù)軸上指一指,哪些范圍符合減2000,哪些范圍符合減3000……
小結(jié):生活中不是只用四舍五入法取整數(shù),像這種去尾法也是取整數(shù)的一種重要方法。
(2)既然要買車,我打算把幾張存折拿出來。算算夠不夠?
師:太好了,錢夠了。
生:不夠,加起來是90600,小于97210。
師:你有沒有好辦法來避免誤差過大?
生:先根據(jù)四舍五入的方法保留到千位。把14700 和15500 都看成大約15000,湊成30000。25300 和35100 分別看成25000 和35000,湊成60000,一共是90000。
(教師介紹“四舍六入五成雙”的方法)
【設(shè)計(jì)說明:本環(huán)節(jié)有兩個層次:一是先由促銷情境去探究去尾法更具備合理性;二是通過求存款總數(shù)的情境,對都是近似中間數(shù)的加數(shù)進(jìn)行加法估算。由于與原認(rèn)知產(chǎn)生了沖突,學(xué)生就特別愿意積極主動去創(chuàng)造更優(yōu)化的方法。最后由師生共同歸納出:求這樣特殊加數(shù)的總和時,可以用“四舍六入五成雙”的方法。通過這樣兩個生活案例,使得學(xué)生求近似數(shù)的認(rèn)知結(jié)構(gòu)得到了完善和拓展?!?/p>
人教版教材中“地球太陽的直徑大約是多少萬米”這樣的案例,僅靜態(tài)地呈現(xiàn)了“四舍五入”的規(guī)則,并不利于學(xué)生激活其數(shù)學(xué)知識和數(shù)學(xué)能力進(jìn)行自主探究,也不利于對知識活學(xué)活用。因此,本節(jié)課的教學(xué)以“買車”這一生活化的情境貫穿始末,切切實(shí)實(shí)將生活情境和數(shù)學(xué)問題有機(jī)地、巧妙地融合。這一以貫之的大情境本身就是一組“連環(huán)炮”。通過對這組任務(wù)的探索和練習(xí),學(xué)生經(jīng)歷了“猜想——探究——?dú)w納——優(yōu)化”的過程。發(fā)揮“一材多變”、“一材多用”、“一材多效”的功能,步步激活思維,層層深化思維,有效地建構(gòu)起求“近似數(shù)”的方法,夯實(shí)了學(xué)生對近似數(shù)的深度認(rèn)識。
著名數(shù)學(xué)家華羅庚說:數(shù)缺形時則少直觀。數(shù)形結(jié)合思想是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中一種重要的思想方法。數(shù)與形是數(shù)學(xué)中兩個最古老,也是最基本的研究對象,而且它們在一定條件下可以互相轉(zhuǎn)化。本節(jié)課通過“以形助數(shù)”,摒棄簡單直接的概念化教學(xué),采用直觀化的數(shù)軸模型融合,實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜問題簡單化、抽象問題具體化。在全篇教學(xué)中,盡可能地整合知識,將“小數(shù)軸”變身成了“大支架”。數(shù)軸的三次出現(xiàn)是學(xué)生認(rèn)知的三次飛躍。一出數(shù)軸是為了讓學(xué)生感悟到“四舍五入法”的合理性;二出數(shù)軸有利于學(xué)生對近似數(shù)精確度的認(rèn)知;三出數(shù)軸更是突破了“數(shù)只是一個點(diǎn)的”固有觀念,建立起了一個近似數(shù)對應(yīng)的是一個區(qū)間的新理念。這種“由點(diǎn)及線”的觀念得以進(jìn)化,是充分發(fā)揮數(shù)軸的直觀功能的結(jié)果。在這個過程中促進(jìn)學(xué)生的數(shù)感和幾何觀念的發(fā)展。
本節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn)“四舍五入法”實(shí)則是一種規(guī)則教學(xué)。然而,若采用“呈現(xiàn)規(guī)定——做出解釋——舉例說明——模仿應(yīng)用——反復(fù)操練”這樣機(jī)械化的教學(xué)方式,必然導(dǎo)致學(xué)生被動接受,無法激發(fā)學(xué)習(xí)熱情,也無法將知識真正吸收內(nèi)化。因此,如何將規(guī)則化的知識轉(zhuǎn)變成合理化的探究是設(shè)計(jì)時需要思考的又一重要問題。本節(jié)課在依賴數(shù)軸這根拐杖探究“四舍六入”這一規(guī)則時,學(xué)生感到合情合理,水到渠成。而對于個位是5 的中間數(shù)起初學(xué)生是心存疑惑的,基于學(xué)生的生活體驗(yàn),在創(chuàng)設(shè)的騎電動車情境中學(xué)生自然希望往終點(diǎn)跑去,感受到了“五入”的合理性。同時,拓展練習(xí)中呈現(xiàn)的兩道習(xí)題,把求近似數(shù)就用“四舍五入法”這種規(guī)則意識打破了,而是要求學(xué)生根據(jù)實(shí)際情況合理運(yùn)用估計(jì)方法,實(shí)現(xiàn)了變規(guī)則化為合理化,變接受性學(xué)習(xí)任務(wù)為探究性學(xué)習(xí)任務(wù)。