吳 倩,孫興華
(東北師范大學(xué) 教育學(xué)部,吉林 長(zhǎng)春 130024)
估計(jì)是人類的一種最頻繁的心理活動(dòng)。(1)鮑建生:《估計(jì)——數(shù)學(xué)教育面臨的新課題》,《教育研究》1997年第10期,第69-72頁(yè)。估計(jì)不僅和日常生活有緊密的聯(lián)系,也是數(shù)學(xué)的一項(xiàng)基本技能。發(fā)展和培養(yǎng)估計(jì)能力至少包含以下兩方面的好處:一是提供給學(xué)生一種檢驗(yàn)答案合理性的方法;二是估計(jì)能力的發(fā)展有利于提高其他數(shù)學(xué)能力,如心算、空間可視化、測(cè)量和數(shù)感。隨著估計(jì)內(nèi)容的學(xué)習(xí)價(jià)值受到重視,估計(jì)的相關(guān)研究也逐漸增多。對(duì)估計(jì)的研究主要集中在心理和數(shù)學(xué)教育兩個(gè)領(lǐng)域。因?yàn)楣烙?jì)是一個(gè)相對(duì)籠統(tǒng)的概念,這些研究大多數(shù)會(huì)涉及估計(jì)的具體類型,以便得到更加有針對(duì)性的結(jié)果。在數(shù)學(xué)教育文獻(xiàn)中,數(shù)量估計(jì)(numerosity estimation,簡(jiǎn)稱估數(shù))、測(cè)量估計(jì)(measurement estimation,簡(jiǎn)稱估測(cè))和計(jì)算估計(jì)(computational estimation,簡(jiǎn)稱估算)一般被認(rèn)為是常見(jiàn)的三種估計(jì)類型。但由于對(duì)其內(nèi)涵及關(guān)系的探討相對(duì)較少,因此教師教學(xué)時(shí)經(jīng)常存在一定的困惑和問(wèn)題,比如,估數(shù)和估算的過(guò)程中似乎都需要計(jì)算,兩者的區(qū)別到底是什么?教學(xué)時(shí)怎樣處理呢?為明晰這些問(wèn)題,本文對(duì)估數(shù)、估測(cè)與估算的內(nèi)涵及關(guān)系進(jìn)行探析,進(jìn)一步厘清這三個(gè)概念的使用,期望能有助于小學(xué)數(shù)學(xué)教師理解它們的本質(zhì),以便更好地發(fā)展小學(xué)生的估計(jì)意識(shí)與能力。
估數(shù)、估測(cè)和估算是在某種需要下產(chǎn)生的,與我們所熟知的計(jì)數(shù)、測(cè)量和計(jì)算有著緊密的關(guān)聯(lián),下面對(duì)其內(nèi)涵和概念進(jìn)行辨析。
在通常情況下,人們通過(guò)計(jì)數(shù)來(lái)獲得物體數(shù)量,但在有些情況下人們無(wú)法將呈現(xiàn)在視野中的物體一一數(shù)出來(lái),因此便采用估計(jì)的方式來(lái)獲得物體的大概數(shù)量,這就是數(shù)量估計(jì)(2)蔡方之,黃淑麗,顏乃欣:《圖形排列方式對(duì)數(shù)量估計(jì)的影響》,《臺(tái)灣心理學(xué)會(huì)第43屆年會(huì)會(huì)議論文集》2004年9月。。由此可見(jiàn),估數(shù)和計(jì)數(shù)都是獲得物體數(shù)量但心理操作過(guò)程不同的思維活動(dòng)。數(shù)學(xué)家華羅庚曾說(shuō):“數(shù)是數(shù)出來(lái)的”,可知數(shù)的產(chǎn)生源于度量。估數(shù)其實(shí)是一種粗略的計(jì)數(shù),仍然是獲取物體數(shù)量,所以本質(zhì)也是度量。計(jì)數(shù)在于得到一個(gè)精確的度量結(jié)果,而估數(shù)獲得物體大概的數(shù)量即可。兩者之間的差異既體現(xiàn)在度量的目的及結(jié)果,還在于度量的過(guò)程不同。就計(jì)數(shù)而言,計(jì)數(shù)又叫數(shù)數(shù),數(shù)數(shù)的過(guò)程就是把要數(shù)的東西,與自然數(shù)列里從“一”開(kāi)始的自然數(shù),建立一一對(duì)應(yīng)(3)程福生主編:《學(xué)生實(shí)用小百科》,海南出版社1995年版,第679頁(yè)。。就估數(shù)來(lái)說(shuō),數(shù)量估計(jì)實(shí)際是在沒(méi)有足夠時(shí)間數(shù)出物體的數(shù)量,或要數(shù)的物體數(shù)量過(guò)大、亦或?qū)Ψ庆o止的物體根本無(wú)法做出計(jì)數(shù)的情況下做出的一種粗略估計(jì)(4)徐繼紅,司繼偉,周新林,董奇:《數(shù)量估計(jì)的研究回顧》,《心理科學(xué)》2010年第3期,第646-648頁(yè)。。這種情況下,人們想要做出較為合理的判斷,就需要依賴一定的估計(jì)策略。
估數(shù)策略的研究中,分解—重組、基準(zhǔn)比較和眼球效應(yīng)(知覺(jué))被認(rèn)為是常用的策略,大多數(shù)估計(jì)者傾向于使用前兩種。(5)Crites T. Skilled and Less Skilled Estimators’ Strategies for Estimating Discrete Quantities. The Elementary School Journal, 1992,92(5),pp.601-619.運(yùn)用三種估計(jì)策略要經(jīng)歷的心理操作過(guò)程與計(jì)數(shù)不同:首先根據(jù)實(shí)際背景,選擇合適的單位,這是首要且關(guān)鍵的一步。對(duì)估數(shù)來(lái)說(shuō),這里的單位指的是計(jì)數(shù)單位,即個(gè)、十、百等。其次在此單位下,選擇合適的心理參照量以獲得最終的估計(jì)值。而眼球效應(yīng)對(duì)這一過(guò)程的整合程度最高,是數(shù)感形成的標(biāo)志。由此可知,估數(shù)比計(jì)數(shù)有更復(fù)雜的心理操作程序,因此數(shù)量估計(jì)是一種高層次的認(rèn)知加工過(guò)程(6)Liu W, Zhang Z J, Zhao Y J, et al. Effects of Awareness on Numerosity Adaptation. PloS One, 2013, 8(10),p. e77556.。估數(shù)和計(jì)數(shù)還具有共性之處:第一,度量對(duì)象相同,都是實(shí)物數(shù)量或?qū)嶋H背景中物體的數(shù)量,可以進(jìn)行視覺(jué)加工。第二,數(shù)的范疇相同,即都是自然數(shù)。
布賴特(Bright,1976)將估測(cè)界定為“在不使用一般的測(cè)量工具的情況下,以某種方法推測(cè)出測(cè)量結(jié)果的一種心理加工過(guò)程”(7)Bright G W. Estimation as Part of Learning to Measure. National Council of Teachers of Mathematics Yearbook, 1976,38, pp.87-104.。由此可知,估測(cè)和測(cè)量最大的不同在于測(cè)量工具的使用,以及由它所帶來(lái)的操作屬性的不同,即測(cè)量具有真實(shí)可操作、可觀察的特點(diǎn),而估測(cè)是一種心理操作。
除上述區(qū)別外,估測(cè)和測(cè)量還有以下的相同點(diǎn):(1)其本質(zhì)都是度量。測(cè)量是把待測(cè)定的量同一個(gè)作為標(biāo)準(zhǔn)的同類量進(jìn)行比較的過(guò)程(8)劉娟娟:《小學(xué)數(shù)學(xué)“測(cè)量”的內(nèi)容本質(zhì)分析和教學(xué)建議》,《南京曉莊學(xué)院學(xué)報(bào)》2019年第3期,第33-36頁(yè)。。估測(cè)也是經(jīng)歷比較過(guò)程而得出結(jié)果,所以其本質(zhì)相同。所以從度量角度去看估測(cè)的心理操作過(guò)程,是與估數(shù)有著相似的操作程序。首先是選擇合適的單位。不過(guò)值得注意的是,對(duì)于估測(cè)來(lái)說(shuō),這里的單位指的是計(jì)量單位。根據(jù)不同的量,其計(jì)量單位并不統(tǒng)一,而是有各自的單位系統(tǒng)。例如長(zhǎng)度的單位有毫米、厘米和米等。其次在選定的單位下,根據(jù)心理參照量與待測(cè)量進(jìn)行比較,并獲得最終的估計(jì)值。(2)兩者的度量對(duì)象相同,都是有量綱的量。在小學(xué)數(shù)學(xué)中,度量的內(nèi)容分布在不同領(lǐng)域,所涉及的量包括:長(zhǎng)度、角度、面積、體積(容積)、時(shí)間、貨幣(價(jià)格)、質(zhì)量,這些共同構(gòu)成了估測(cè)的對(duì)象。
雷斯和貝斯特恩(Reys & Bestgen,1981)將估算定義為心算、數(shù)的概念和算術(shù)技巧之間的相互作用,且是一個(gè)快速執(zhí)行的心理過(guò)程(無(wú)需任何記錄工具),其結(jié)果是與正確計(jì)算的結(jié)果相當(dāng)接近的答案(9)Reys R E, Bestgen B J. Teaching and Assessing Computational Estimation Skills. The Elementary School Journal, 1981, 82(2),pp. 117-127.。像估數(shù)與計(jì)數(shù)、估測(cè)與測(cè)量之間既有共性之處又存在差異,估算和精算也是這樣的一對(duì)概念。兩者均歸屬于運(yùn)算的范疇,它們最大的差異來(lái)自于本質(zhì)的不同:精算是對(duì)于數(shù)的運(yùn)算,估算是對(duì)于數(shù)量的運(yùn)算(10)史寧中:《基本概念與運(yùn)算法則 小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的核心問(wèn)題》,高等教育出版社2013年版,第32頁(yè)。。
此外,估算本身還具有以下特征:(1)估算問(wèn)題需要有實(shí)際背景。估算是對(duì)數(shù)量的運(yùn)算,而數(shù)量往往隱含著具體的背景,因此估算問(wèn)題需要有實(shí)際背景。(2)估算的條件促使估算的發(fā)生。相比于精確計(jì)算,估算往往缺乏精確計(jì)算所需的知識(shí)、時(shí)間、手段或動(dòng)機(jī),并且有時(shí)我們必須在沒(méi)有計(jì)算器、紙和筆的情況下,在心里完成快速計(jì)算或判斷數(shù)值大小的過(guò)程。(3)估算是需要“算”的。估算有別于精算,也不同于近似計(jì)算和心算,但計(jì)算仍是其主要的組成部分。不同于近似計(jì)算,是因?yàn)楸M管兩者在計(jì)算結(jié)果上都是非準(zhǔn)確的,但一般來(lái)說(shuō)近似計(jì)算對(duì)近似值的選取有特定的法則,但估算相比來(lái)說(shuō)更開(kāi)放。而心算通常指對(duì)精確數(shù)量的運(yùn)算,與估算涉及一些共同的心理加工活動(dòng),估算可以增加心算潛能,幫助心算更好進(jìn)行。(4)估算的過(guò)程要符合推理的邏輯。很多估算問(wèn)題是為了要得到上界或下界,而如何根據(jù)這一要求對(duì)題目中的數(shù)量估大或估小,以及對(duì)估算結(jié)果進(jìn)行解釋,要考慮三者之間的邏輯關(guān)系。
對(duì)三個(gè)數(shù)學(xué)概念的探討發(fā)現(xiàn),它們的內(nèi)涵豐富,且存在共性之處,三者都是一種心理加工過(guò)程,我們把估數(shù)、估測(cè)與估算的關(guān)系整理如下表:
表1 估數(shù)、估測(cè)與估算的關(guān)系
從表1我們可以看出它們之間的區(qū)別與聯(lián)系,具體來(lái)說(shuō):
估數(shù)和估測(cè)在本質(zhì)上都是度量,而估算的本質(zhì)在于運(yùn)算。這一闡釋在前面已有所提及,這里就不重復(fù)贅述。其次是所屬范疇,對(duì)于估數(shù)和估測(cè)來(lái)說(shuō),它們是由于度量對(duì)象的不同而做區(qū)分的。而這一歸屬合理性的問(wèn)題需要提及人們對(duì)數(shù)和量的認(rèn)識(shí)。長(zhǎng)期以來(lái),人們對(duì)于數(shù)和量是區(qū)別對(duì)待的,數(shù)是數(shù)出來(lái)的,量是量出來(lái)的,直到第一次數(shù)學(xué)危機(jī)出現(xiàn)(11)胡作玄:《引起紛爭(zhēng)的金蘋果 哲人科學(xué)家——康托爾》,福建教育出版社1993年版,第62頁(yè)。。隨著數(shù)系的擴(kuò)充以及對(duì)量認(rèn)識(shí)的豐富,人們意識(shí)到,能數(shù)出來(lái)的是正整數(shù),而能量出來(lái)的是一部分基本量。結(jié)合前面對(duì)估數(shù)和估測(cè)度量對(duì)象的論述,由于其度量對(duì)象的不同,將估數(shù)歸為數(shù)的范疇,而將估測(cè)歸為量的范疇。
對(duì)于估算來(lái)說(shuō),并不像估數(shù)和估測(cè)一樣,其本質(zhì)與所屬范疇存在直接的關(guān)聯(lián),而是經(jīng)歷了再尋找的過(guò)程。因?yàn)殡m然估算的本質(zhì)是運(yùn)算,但運(yùn)算并非是解決估算問(wèn)題的核心所在,因此需要找到運(yùn)算的上位概念以明確其所屬范疇。估算問(wèn)題都具有實(shí)際背景,其實(shí)可以將其看作問(wèn)題解決。問(wèn)題解決的核心是提取數(shù)量關(guān)系,所以將數(shù)量關(guān)系作為其所屬范疇,反映了估算問(wèn)題的核心特點(diǎn),而這一特點(diǎn)與估數(shù)、估測(cè)存在著質(zhì)的不同。
值得一提的是,估數(shù)和估測(cè)雖都屬于度量,但兩者的度量單位有所不同,估數(shù)的單位為計(jì)數(shù)單位,而估測(cè)的單位是計(jì)量單位。這是由于度量的對(duì)象以及單位的形成過(guò)程是不同的。一類是計(jì)數(shù)單位,通過(guò)對(duì)數(shù)的抽象得到;另一類是計(jì)量單位,借助工具得到的,如刻畫(huà)時(shí)間的“秒”,刻畫(huà)距離的“米”等(12)娜仁格日樂(lè),史寧中:《度量單位的本質(zhì)及小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)》,《數(shù)學(xué)教育學(xué)報(bào)》2018年第6期,第13-16頁(yè)。。
有研究表明,估算同估數(shù)、估測(cè)相比,并不是一種獨(dú)立的單一數(shù)學(xué)技能。研究者做了一個(gè)相關(guān)的五種能力測(cè)試,包括數(shù)能力、數(shù)量推理、計(jì)算估計(jì)、測(cè)量估計(jì)、數(shù)量估計(jì)。結(jié)果表明:估測(cè)和估數(shù)能夠從一般數(shù)學(xué)能力中完全抽離出來(lái),形成獨(dú)特的數(shù)學(xué)技能,但估算則不然,它是一般數(shù)學(xué)能力的一個(gè)組成部分(13)Hogan T P, Brezinski K L. Quantitative Estimation: One, Two, or Three Abilities?Mathematical Thinking and Learning, 2003, 5(4),pp. 259-280.。對(duì)該結(jié)果的進(jìn)一步解釋則為:估測(cè)、估數(shù)和估算同樣作為一種數(shù)學(xué)技能,但估算具有不獨(dú)立性,它與其他兩種技能存在交叉,而這種交叉體現(xiàn)心里操作層面,三者都需要計(jì)算的參與。
估數(shù)和估測(cè)有著相似的心理操作程序,即根據(jù)心理參照量與給定量進(jìn)行比較,這一過(guò)程涉及的就是計(jì)算,以數(shù)量估計(jì)的一個(gè)實(shí)例進(jìn)行具體闡釋,例如,為了估計(jì)一場(chǎng)大型運(yùn)動(dòng)會(huì)的觀眾人數(shù),我們可能先估計(jì)一小片區(qū)域的人數(shù)作為參照量,而后數(shù)出這樣的區(qū)域數(shù),二者的乘積即為觀眾總?cè)藬?shù)的估計(jì)值。估數(shù)和估算所涉及的計(jì)算范圍有所不同,前者是在正整數(shù)的范疇里,后者則不僅限于正整數(shù),還包括數(shù)系擴(kuò)張后所產(chǎn)生的數(shù),如小數(shù)、分?jǐn)?shù)、百分?jǐn)?shù)等。小學(xué)數(shù)學(xué)教科書(shū)中一般僅編排和整數(shù)、小數(shù)有關(guān)的估算,且大多數(shù)都將小數(shù)的估算轉(zhuǎn)化成整數(shù)的估算,是考慮到估算的難度,而其他未涉及的數(shù),是因?yàn)楣浪愕膹?fù)雜程度更高,小學(xué)生難以理解,因此教科書(shū)中沒(méi)有出現(xiàn)。
估數(shù)、估測(cè)和估算這些內(nèi)容的教學(xué)對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的量感,發(fā)展學(xué)生的度量意識(shí)非常重要。因此,在小數(shù)數(shù)學(xué)教學(xué)中應(yīng)有意識(shí)地加以關(guān)注。下面將從以下三個(gè)視角提出教學(xué)思考,旨在為教師教學(xué)提供更廣闊的視野以及更為核心的關(guān)注,以期為教學(xué)帶來(lái)啟發(fā)。
1. 注重發(fā)展學(xué)生的估計(jì)意識(shí)以及度量意識(shí)
首先,激發(fā)學(xué)生的估計(jì)意識(shí),引導(dǎo)學(xué)生產(chǎn)生解決這類問(wèn)題的真需求。如上街購(gòu)物前,學(xué)生有沒(méi)有對(duì)將要購(gòu)買哪些物品、需要多少錢進(jìn)行一個(gè)大致的估算。如果學(xué)生能這樣考慮,有對(duì)價(jià)錢估算的意識(shí),就表明學(xué)生在學(xué)估算,用估算。估算的習(xí)慣不是教出來(lái)的,而是在實(shí)踐中逐漸發(fā)展起來(lái)的,并在不斷的推斷和運(yùn)用中積累經(jīng)驗(yàn)。其次,培養(yǎng)學(xué)生度量意識(shí),注重標(biāo)準(zhǔn)單位量以及其他參照量的感知和體驗(yàn),并形成較為穩(wěn)固的記憶。以估測(cè)為例,如果學(xué)生能形成1平方米這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)單位的表象,在估測(cè)室內(nèi)面積時(shí)就會(huì)用此基準(zhǔn)去比較,得到合理的估測(cè)數(shù)據(jù)。而對(duì)于像長(zhǎng)度、面積和容積這樣的視覺(jué)量,很容易使用心理和身體上標(biāo)記的一些單位(如“一拃”約長(zhǎng)8厘米),可將其發(fā)展為參照量。此外有研究表明,個(gè)體的數(shù)量估計(jì)存在很大差異,高估數(shù)量和低估數(shù)量的比例均較高(14)Dakin S C, Tibber M S, Greenwood J A, et al. A Common Visual Metric for Approximate Number and Density. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2011, 108(49).。選擇合適的單位有利于提高估數(shù)的準(zhǔn)確度,但它受視覺(jué)信息的影響也較大,如形狀、亮度、密度、持續(xù)時(shí)間或頻率。在估計(jì)數(shù)量時(shí),估計(jì)者并不依賴于單一的視覺(jué)線索,而是依賴于多個(gè)視覺(jué)線索(15)Gebuis T, Reynvoet B. The Role of Visual Information in Numerosity Estimation. PloS one, 2012, 7(5).。因此不僅要注重單位選擇,還要注意引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)權(quán)衡刺激中存在的不同視覺(jué)線索來(lái)估計(jì)數(shù)量。
2. 注重學(xué)生計(jì)算能力和推理能力的培養(yǎng)
計(jì)算能力是估數(shù)、估測(cè)和估算都共同需要的基本技能,因此要注重計(jì)算能力的培養(yǎng),逐步發(fā)展學(xué)生口算、筆算和估算一體的運(yùn)算能力。計(jì)算能力的培養(yǎng)不僅要使得學(xué)生會(huì)按照算法去“算”,還要使其懂得算理,同時(shí)注意計(jì)算的練習(xí)。此外,由于估算的過(guò)程要符合推理的邏輯,因此也應(yīng)該重視該部分能力的培養(yǎng)。推理及邏輯性不僅只體現(xiàn)在估算問(wèn)題中,在數(shù)學(xué)及其他方面也分布廣泛,因此不僅可以在估算問(wèn)題中點(diǎn)撥學(xué)生,還可以在規(guī)律探索、交流表達(dá)等方面,有意識(shí)地強(qiáng)化。
3. 注重發(fā)展學(xué)生的估計(jì)策略和估計(jì)語(yǔ)言
有研究者注意到優(yōu)秀的估計(jì)者具有一套經(jīng)過(guò)良好發(fā)展并能以不同方式加以運(yùn)用的心理參照單位(16)Bright G W. Estimation as Part of Learning to Measure. National Council of Teachers of Mathematics Yearbook, 1976,38, pp.87-104.。例如在對(duì)某地的面積進(jìn)行估計(jì)時(shí),估計(jì)者可能采用度量的方法,即對(duì)能填進(jìn)該地的單位方塊數(shù)目進(jìn)行估計(jì);也可能使用面積公式進(jìn)行計(jì)算估計(jì),所以應(yīng)注意發(fā)展學(xué)生的多種估計(jì)策略。此外,要注意引導(dǎo)學(xué)生在數(shù)學(xué)交流中使用估計(jì)的語(yǔ)言。以估算為例,要注重指導(dǎo)學(xué)生使用估算的語(yǔ)言進(jìn)行交流,像大約、接近、多(少)一些、多(少)得多、幾乎、在多少之間等,這些估算語(yǔ)言的掌握,有助于學(xué)生表達(dá)理解估算的概念。學(xué)生可以有不同的估算方法,估計(jì)結(jié)果可能值很大也可能很小,這是學(xué)生最初的估計(jì)狀態(tài),教師要鼓勵(lì)學(xué)生用估算的語(yǔ)言多交流。大部分估算策略建立在使用接近原數(shù)比較好的數(shù),估算的結(jié)果通常會(huì)落在一個(gè)精確答案附近的范圍內(nèi),這些內(nèi)容的理解需要學(xué)生在討論的過(guò)程中去感知,去學(xué)會(huì)如何估算才能更合理。
估算在教科書(shū)中呈現(xiàn)比較明顯,估數(shù)與估測(cè)隱含在“數(shù)的認(rèn)識(shí)和量的認(rèn)識(shí)”內(nèi)容中。估數(shù)和估測(cè)的內(nèi)容,教科書(shū)一般表述為估計(jì),但兩者涉及的是不同的數(shù)學(xué)技能,將兩者做區(qū)分不僅有利于教師了解學(xué)生在該技能上的掌握水平,還能夠幫助教師建立整體視野以便更好地發(fā)展學(xué)生的估計(jì)能力。下表以北師大版教科書(shū)為例,對(duì)估數(shù)和估測(cè)的內(nèi)容進(jìn)行了梳理。
通過(guò)表2發(fā)現(xiàn),北師大版小學(xué)數(shù)學(xué)教科書(shū)從一年級(jí)下冊(cè)編寫(xiě)了估計(jì)內(nèi)容,包括估數(shù)和估算。估數(shù)內(nèi)容主要分布在一下、二下、四上和六下,也就是從一年級(jí)到六年均有涉及,但不是連續(xù)性的。隨著年級(jí)的升高,估數(shù)內(nèi)容的學(xué)習(xí)難度呈螺旋上升的趨勢(shì),因?yàn)楣罃?shù)不僅是要靠直覺(jué)估計(jì),更重要的是選擇合適的單位,這是難點(diǎn),也涉及估計(jì)合理性的問(wèn)題。即使是第一次接觸估數(shù),也要有意識(shí)地引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行單位的選擇,逐步積累估計(jì)的經(jīng)驗(yàn)。進(jìn)而讓學(xué)生理解估數(shù)不能胡亂地去估,也不是任意猜數(shù),要先找到估計(jì)的標(biāo)準(zhǔn),然后根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)再去估,這樣得到的數(shù)才會(huì)更接近真實(shí)情境的數(shù)。在這個(gè)過(guò)程中,可以發(fā)展學(xué)生的估計(jì)意識(shí)和習(xí)慣,體驗(yàn)數(shù)與生活實(shí)際的聯(lián)系。
表2 小學(xué)數(shù)學(xué)(北師版)教科書(shū)估數(shù)與估測(cè)內(nèi)容分布
估測(cè)內(nèi)容從二年級(jí)學(xué)習(xí)長(zhǎng)度內(nèi)容開(kāi)始,各個(gè)年級(jí)連續(xù)分布,范圍比較廣泛,主要融入在圖形與幾何領(lǐng)域,較為明顯地體現(xiàn)在一維到二維再到三維空間的轉(zhuǎn)變上。估測(cè)是不使用測(cè)量工具,而使用心算和視覺(jué)進(jìn)行測(cè)量與對(duì)比,是日常生活的實(shí)用技能,因此教科書(shū)上提供了豐富的估測(cè)學(xué)習(xí)資源,這些學(xué)習(xí)資源不僅僅是課堂學(xué)習(xí)用,更重要的是讓學(xué)生參與這些測(cè)量活動(dòng),幫助其去注意測(cè)量的屬性,了解如何使用估測(cè)中的參照標(biāo)準(zhǔn),獲得發(fā)展常用標(biāo)準(zhǔn)單位的體驗(yàn)。讓學(xué)生做大量的估測(cè)活動(dòng),不僅能使學(xué)生積累估測(cè)的經(jīng)驗(yàn),還能發(fā)展學(xué)生的生活技能。
從1963年《全日制小學(xué)算術(shù)教學(xué)大綱(草案)》到新修訂的《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》,估算越來(lái)越受到重視。但在教育教學(xué)實(shí)踐中,估計(jì)內(nèi)容的學(xué)習(xí)存在較多問(wèn)題,除上述探討的學(xué)生估算意識(shí)未形成的因素外,另一個(gè)重要的原因是它們?cè)诩埞P測(cè)驗(yàn)中出現(xiàn)的較少,這容易造成一種它們不重要的錯(cuò)覺(jué)。而紙筆測(cè)驗(yàn)中這部分內(nèi)容的缺失影響了教師的重視程度,理論上教師認(rèn)同這部分內(nèi)容對(duì)于發(fā)展學(xué)生數(shù)學(xué)能力很重要,而實(shí)際教學(xué)中關(guān)注程度卻比較低。因而應(yīng)有意識(shí)地把估測(cè)、估數(shù)與估算內(nèi)容融入紙筆測(cè)驗(yàn)。估測(cè)、估數(shù)與估算融入紙筆測(cè)驗(yàn)在小學(xué)階段有可以操作的空間,關(guān)鍵是要改變觀念,即考試題的答案必須唯一且精準(zhǔn),當(dāng)然,如果融入紙筆測(cè)驗(yàn)還要考慮一些題目如何設(shè)計(jì)。例如以下的樣例題目可以融入紙筆測(cè)驗(yàn):
估數(shù)任意給一個(gè)場(chǎng)景或物體的圖片讓學(xué)生估數(shù),比如出示一個(gè)體育場(chǎng)館的圖片,讓學(xué)生估一估能坐多少人?也可以問(wèn)一本新華字典大約( )頁(yè)?還可以選取新聞信息,估一估大約有多少個(gè)字?估測(cè)估測(cè)內(nèi)容的問(wèn)題可以更加多樣,比如給出圖片,估一個(gè)樹(shù)葉的面積有多大?還可設(shè)計(jì)這樣的問(wèn)題:估出你的一拃、一步大約各是多少厘米?一庹大約比1米長(zhǎng)多少厘米?估算課程標(biāo)準(zhǔn)也提供了經(jīng)典的估算樣例:“李阿姨去商店購(gòu)物,帶了100元,她買了兩袋面,每袋30.4元;又買了一塊牛肉,用了19.4元。她還想買一條魚(yú),大一些的每條25.2元,小一些的每條15.8元。請(qǐng)幫助李阿姨估算一下,她帶的錢夠不夠買小魚(yú)?能不能買大魚(yú)?”
另外,從對(duì)學(xué)生的學(xué)業(yè)評(píng)估看,估測(cè)、估數(shù)與估算內(nèi)容除了融入紙筆測(cè)驗(yàn),還可以采用口頭測(cè)試的方式,特別是考察低年級(jí)學(xué)生對(duì)估數(shù)和估測(cè)內(nèi)容的理解,不僅讓學(xué)生說(shuō)出估計(jì)的結(jié)果,還可以讓其表達(dá)估計(jì)的策略和方法。也可以設(shè)計(jì)估數(shù)、估測(cè)和估算的綜合實(shí)踐活動(dòng),讓學(xué)生用數(shù)學(xué)日記的形式記錄過(guò)程,這些對(duì)學(xué)生度量意識(shí)的培養(yǎng)和估算能力的提高都是有益的,能促進(jìn)學(xué)生發(fā)展量感。