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一、估算与问题解决相结合,感悟估算的意义
培养学生估算能力的主要目的是让学生用于解决生活中的一些问题。单纯地用算式进行一种机械训练,难以提高学生的估算能力。
(一)结合具体情境,选择计算策略
在教学估算时,要把它置于问题解决的大背景下,让学生分析问题,选择合适的策略解决问题。在问题解决过程中,自觉地把计算和实际问题情境联系起来。理解为什么要计算,什么时候要用到估算,将估算作为解题的一个组成部分。笔者借下图来阐明观点。
比如,在教学加法估算时,可以设计这样的情境:
聪聪一家去吃饭,点菜的菜单如下:葱油鳊鱼18元;青菜粉丝煲9元;千张肉丝12元;盐水河虾28元。大约需要多少钱?
对于以上情境,学生有一定的生活经验,也理解只需要大致算一下要多少钱,何况情境中有4个数量,学生不能很快得到精算的结果,就会运用估算策略。
值得注意的是,在第一学段教学估算,还要结合具体情境?“大约、大概、差不多”等词语的意思,这有助于学生选择合适的计算策略。例如理解“大约”,有这样的教学片段:
师:明明家到学校大约是50米,“大约50米”是什么意思?
生:接近50米,可以超过一点,也可以不到50米。
师:可能是多少米呢?
生:48、49、50、51、52、53等等。
师:可能是70米吗?
生:不能是70米,相差太多了。
(二)提供信息数据的不确定性,使学生体会估算思想
在初次教学估算时,可以设计一个或几个不确定的量,使得学生无法进行精算,从而体会估算的思想。例如教学“100以内加、减法的估算”可以这样创设问题情境:
聪聪过生日想买下面两件生日礼物,
在这个情境中,遥控汽车价签上的个位数字看不清了,学生不能顺利计算,于是试图思考另外的策略。果然,陆续有学生的思维转向估算:汽车的价格是30多元,就算把它看成40元,40+58=98(元),妈妈给的100元也够了。
二、倡导估算方法多样化,形成估算技能
(一)掌握估算的一般策略
虽然估算的方法灵活多样,答案也并非唯一,但估算并非是无章可循,可以总结一般策略。第一是数据的简化,简化的目的是使数据计算变得较为容易。比如将192+201简化为200+200;又如把3.98+3.88+3.97转换为4×3。第二对所得出的结果进行调整,由于前面实行的“简化”都会使结果变大或变小,因此要作出调整,使运算结果比较准确。在具体估算过程中,又有以下具体的估算方法。
1.凑整估算。该方法在日常生活中是运用最广泛的,也是数学学习中基本的估算方法,即把数量看成比较接近的整数或整十整百整千数再计算。
2.依据生活经验估算。例如,一件工作,甲独做4小时完成,乙独做5小时完成,甲乙合做几小时完成?根据经验可知,两人合做需要的时间一定比一人独做要少一些。如果有学生算出:4+5=9(时),说明一定是错误的。又如在计算合格率、成活率和出勤率等问题时,计算出的结果如超出100%也肯定是错的。
3.根据运算性质估算。例如:715+265--282=798,根据“减去的数比加上的数大,其结果应比原数小”,可判断798是错误的。
4.根据位数估算。例如:4992÷24=28,除数是两位数的除法,被除数前两位49比除数24大,可以商2,说明商的最高位在百位上,应该是一个三位数,于是可判断商“28”是错的。
5.根据尾数估算。例如:1235--485--208=558,只需算一下个位:5--5=0,10--8=2,可以知道得数558是错的。
(二)鼓励估算方法多样化,重视交流、解释估算过程
由于学生对于相关数学知识和技能的掌握情况及思维方式、水平不同,在估算中方法会多种多样。教师要积极鼓励学生估算方法多样化,应让学生充分交流,表达自己的想法,了解他人的算法,使学生体会到解决同一个问题可以有不同的方法,促进学生进行比较和优化。
例如:“百以内加、减法估算”。
聪聪和爸爸妈妈一起去参观海洋馆(用图片呈现一家三口,聪聪是小朋友),售票处写着:
方法一:把成人票看成40元,40+40=80(元)80+17=97(元),100元够了。
方法二:把成人票看成30元,儿童票看成20元。30+30+20=80(元),100元够了。
方法三:把成人票看成40元,儿童票看成20元。40+40+20=100(元),100元够了。
方法四:把34元看成35元,35+35=70(元),70+17=87(元),100元够了。
方法五:100元钱买两张成人票后大约还剩30元,足够买一张儿童票了。
方法一、二、三、四都是用“连加”的策略进行估算,但对具体的数据有不同的处理,方法二、三把三个数据都简化;方法一只把其中一个数据简化。并且还发现同一个数据可以看成不同的数,如把“34”可以看作30或35或40。方法五用的是先加后减再比的策略,先估出两张成人票大约要70元,再口算100--70=30,最后比较30大于17,判断100元钱够了。
学生在这样的学习氛围中,各抒己见,畅所欲言,思想得到交流,思维得以碰撞,能力得以提高。
(三)采取有效合理的估算评价策略
在估算的评价中要注意三点,一是正确评价估算结果。在课堂中经常会听到“比一比谁估得最准”“××同学最能干,估得结果最接近准确值”等类似的评价。这样的引导评价只关注了估算结果的精确度。笔者认为估算结果是多样的,不是离精确值越接近就越好,而要关注估算结果是否合情合理。二是重视估算方法的交流与评价。在估算教学中让学生交流估算方法尤其重要,只要切合估算的目的或解决问题的需要就是好方法。因此不同的情境会选择不同的估算方法,有时把两个或几个数同时估大比较合理,如估计到饭店吃饭或购物需要多少钱。有时把两个数同时估小也能解决问题,如判断437+328的和是否大于700,只要把两个数都忽略尾数为400+300即可判断。三是对“四舍五入”法的思考。基于上面两点认识,笔者有一个不成熟之见:“四舍五入”法不宜过早进入估算教学。在第一学段的估算教学中,不要严格遵循“四舍五入”法,而应让学生根据问题的需要,运用生活经验,灵活选择估算方法。
三、将估算浸润于整个教学过程,逐步内化为算法策略
估算的重要地位从教材的编写中可见一斑,以往数学教材中估算内容少、散,而且是选学内容,在新教材中却作为一个重要内容进行编排。为此笔者专门对人教版实验教材中关于估计内容的编排作了简单统计(见下表)。
但是,如果仅仅依赖教材中编排的估算内容,还是不能很好地培养学生的估计意识并使之养成估算的习惯。估算习惯的养成,并非一蹴而就,而是需要教师长时间、有计划、有步骤地渗透和训练的。
(一)把估算目标融入计算教学
在教学中教师要挖掘估算教学素材,把握教学契机,让估算教学纵向贯穿每一个年段,横向蕴涵于数与代数、空间与图形、统计和概率等内容领域的具体教学中。长此以往学生就会从唯一的计算策略──精算中“走”出来,去灵活、合理地选择算法。笔者曾经执教过“两位数加两位数的笔算(进位)”,按照教材(人教版)编排,第一次正式的估算教学应在加、减法笔算的后面,但笔者认为还是需要把“培养学生的估算意识”作为一个教学目标。具体的教学过程如下。
(一)创设情境,呈现计算背景
情境:二年级四个班小朋友去参观自然博物馆,学校只租到了两辆车。怎么办?(注:四个班学生人数分别是:二(1)班42人;二(2)班36人;二(3)班25人;二(4)班28人。)
学生很快提出方案:两个班学生合乘一辆车。
(二)思考:哪两个班合乘一辆车?
具体方法有:
(1)二(1)和二(2):42+36,二(3)和二(4):25+28。
(2)二(1)和二(3):42+25,二(2)和二(4):36+28。
(3)二(2)和二(3):36+25,二(1)和二(4):42+28。
(此刻学生的注意力落在如何搭配上,忽视搭配结果的可行性。)
提问:这三种方法都可以吗?
部分学生提出,因为“限乘70人”,第一种方法不可以。
教师让学生阐述理由。
生:40人加30人是70人,42+36就一定超过了70人。(大家认同。)
师:能不能让三个班的小朋友合乘一辆车?
生:把少的三个班人数相加是36+25+28,只算30+20+20就等于70,说明三个班人数也一定超过70人。
上面的案例是在探究笔算方法前,先鼓励学生估算。通过课堂实践,笔者认为:这个教学契机有利于学生感受估算的必要性,因为大部分学生对两位数加减两位数的计算还不是很熟练,这样就更倾向于选择估算。因而笔者有一点建议:能否把估算教学编排在笔算教学前面,提前到一年级下册教学?因为学生在一年级下册就具备了两位数加减两位数的估算所需要的基础知识:百以内数的认识和整十数加减整十数。
(二)利用估算提高精算质量,形成自我监控的学习品质
笔算、估算都是计算方法,如果在解决问题中能有机结合,无疑会提高解题的速度及正确率。这一点,德国的数学教学值得我们借鉴,德国教材给出的应用题的解题步骤是:①仔细地读题;②在重要词后面的数下面画线;③画出草图;④写出解题计划;⑤估算;⑥精确计算;⑦比较估算和精确计算的结果;⑧再读一遍题目的问题,做出答案。明确地把估算作为解决问题的一个步骤,突出估算在解决问题中的价值。其实在计算中也可以把估算和精算有机结合,促进精算的正确率。但其中必然要经历被动估算到自主估算的过程,教师在设计计算练习时,就要考虑让学生在精算前运用估算对结果进行预测,计算后要求学生运用估算对结果进行验证。例如,教师可以这样设计练习:
先估算,把结果填在()里,再列竖式计算。
又如,在教学小数乘法时,可以这样设计:
先确定乘积的范围,再列竖式计算。
()∽()
10.9×1.9=
学生是这样确定范围的:(1)因数1.9是带小数,根据“一个数乘带小数,积一定比这个数大”的规律,估算出积一定大于10.9;(2)因数比较接近哪个整数,积就比较接近这两个整数的乘积。该题因数10.9小于11,1.9小于2,积必定小于11×2=22。因此通过估算,10.9×1.9的乘积在10.9和22之间。
(三)精心设计估算练习,让学生自主选择计算策略
计算能力应具有正确、迅速、合理、灵活四个品质。所谓合理就是策略简捷可行,有理有据;所谓灵活就是能自如地应用多种方法或选择一种方便的方法进行运算。因而能否把估算逐步内化为算法策略,也是衡量计算能力的一个重要标志。
1.练习要有选择算法的空间。教师在设计计算练习时,需要有一些规定算法的练习以巩固技能,诸如“估算下面各题”“不计算,比较算式大小”等等。还需要设计一些让学生自主选择算法的练习。例如:走迷宫,规则是“朝得数大的方向走,看谁先走到终点”。(见上图)在每一个路口,学生可以选择笔算、估算、根据除数特点、简便计算或运用计算器计算等方法,在比较中感受某种方法的优越性,使学生形成估算意识和提高估算技能。
2.设计相关的综合实践活动。综合实践活动有利于学生运用已有的知识经验,经过自主探索和合作交流,解决与生活经验密切联系的、具有一定挑战性和综合性的问题,发展解决问题的能力。特别是估算在生活中的运用比较广泛,更应让学生运用估算对日常生活中的一些事情进行预先估计、策划,在实践活动中提高估算水平。为此可以设计如下活动:
(1)在你和家人到饭店吃饭时,参与核对菜名和相应的价格,并估算总价,最后与服务台提供的单子比较估算的精确度。建议写成数学日记和同学交流。
(2)学校组织春游,参与设计消费方案。
(3)做“家庭财务总监”,统计家庭一个月的收入与支出情况。
(4)估计家庭书架的图书或学校图书室藏书量。
(5)如果一位同学一天节约一粒米,全校同学一年大约可以节约多少米?
作为教师,我们深知兴趣的重要作用,怎样有效地激发学生的兴趣是直接关乎于我们的教学质量的。在对计算机技术进行教学之前,我们应该结合当前的形式将计算机技术的最新的发展和运用给学生进行讲解,通过这种对于计算机技术的大的方向的教学,学生能够对计算机的发展有一个大概了解,这样就能够在意识上建立一种对计算机的兴趣,这样对他们的学习是有着很大的帮助的。在这样的基础上我们再进行计算机的教学的工作,我们的教学就很容易展开了。同时,对于大部分学生来说对于计算机来说都是比较感兴趣的,对于激发学生兴趣的方法也可以是多种多样的,比如我们可以设置计算机的兴趣小组,通过小组来开展各种各样的活动,计算机基础知识比拼、计算机运用知识比赛、计算机故障处理等一系列的比赛来提高学生对于计算机技术的兴趣,通过这些活动的展开对于学生的兴趣的激发是有着很好的作用的。对计算机这样一门实践性很强的科目,上机的实践教学也是很重要的,对于课程的整体时间来说可以占到一大半。在上机实践中,可以给学生设置相应的任务,让他们及时完成,通过实际的操作增强对于计算机技术的复习和掌握,同时完成任务的过程又可以提高他们的自豪感,这样的课堂氛围也会很好,学生的学习兴趣也就能够得到很好提升。所以,在实际的教学过程中,我们应该积极采取一切措施来提高学生对计算机课堂的兴趣。
二、改进教学方法
对于计算机的教学同其他的科目的教学一样也是应该讲究方法的,并不是只是让学生看教材就能够学会的。所以,我们在实际的教学过程应该对教学方法的采用给予足够的重视,这样对学生的进步是有很大帮助的。
(一)因材施教,层次教学
作为合格的计算机教师,我们应该首先了解自己的学生,了解学生计算机技术的水平在什么阶段,怎样能提高他们计算机水平。这就要求我们在实际的教学中做到因材施教。学生之间的水平是有着一定差异的,我们应该合理地设置教学的进度,尽可能地合乎于大部分学生的水平,这样能够促进班级的整体的水平的前进,不能够让成绩比较好,水平比较高的学生的一直在原地不前,无所事事,浪费时间和精力,同时还应该注重稍微落后的学生的信心,不能够只注重成绩好的学生,使得后面的学生失去学习的信心从而放弃学习。所以我们尽可能地满足大部分的学生,对于水平比较好的学生可以给他们设置一些更高层次的学习计划,让他们能够有计划地展开教学,对于落后的学生及时帮助,查遗补漏,帮助学生整体水平的提高。
(二)重视基础知识的教学
计算机基础的教学时很重要的,我们应该重视计算机基础知识的教学。在过去很多的情况下,学生对基础知识的学习没有投入足够的重视,我们教师也盲目地认为学生已经掌握好,这样在进行下一步乃至更深层次教学时候我们发现很多简单的基础性的东西他们还是会出错。同时,学生对基础知识还不能清楚地认识,这就是不重视基础知识的后果。所以我们应该重视基础知识,督促学生学好计算机的基础知识。对于计算机这样一门比较复杂而系统的科目来说,基础是十分关键的,就对于编程来说,一个小小的代码的错误就会造成整个程序不能运行的结果,对于bug的查询的过程也是比较困难的。所以,我们对于基础知识应该投以足够的重视,养成良好的习惯,这样就为学好计算机技术打下了一个坚实的基础。
(三)利用好多媒体以及新技术来进行教学
计算机知识的学习比较枯燥的,真正涉及到代码等板块的时候更是如此,所以,我们可以利用多媒体技术的幻灯片、投影仪、录音、录像、电脑设备等等手段来帮助学生完成学习,这些枯燥抽象的知识内容赋予鲜明生动的形象之中。计算机课程具有操作性实践性比较强的特点,所以,相对来说是比较适于视频教学和实践教学。在传统的教学中我们更多是采用教师在上面讲、学生在下面听的教学模式,实践性和操作性都不能够得到比较好的提升,所以,我们应该改观这样的教学方式,采用新的教学方式,以上机中心和课堂相结合的方式,在课堂的教学中,我们可以采用视频教学的方式,通过视频中的操作初步对学生留下一个简单而直观的印象,这样的情况对学生的学习是有着很大的帮助的,结合上机课程的展开,进一步进行对于知识的实践,培养学生的实践技能。在实训中强化知识,采用多种方式,增强学生的实践能力。从理论中来,到实践中去,进而提升技能,真正做到“知行合一”,提升学生的计算机水平。
三、合理地设置任务
高职教育以培养应用型人才为目标,重点在于实用性。高职数学也被作为一本工具课程,体现数学在生产、生活中的重要作用,重点在于培养面向基层、面向服务、面向管理的实用性人才。传统的高职数学教学按照教学目标进行教学,主要强调需要的基本原则,讲究教学的针对性、应用性、实用性,数学知识以直观、简单的形式展现,在体现严谨性、科学性方面比较欠缺。
二、应用计算机技术在高职数学教学中的优势
(一)提高学生的主体认知能力,提高学习效率
高职数学教学的主体是学生,学生学习的主体是学习兴趣,俗话说“兴趣是最好的老师”,所以要想提高高职数学学习效率,提升高职数学教学质量就要提高学生的学习兴趣。应用计算机技术在高职数学教学中应用,通过计算机多媒体技术将数学知识结合图片、图形在教学过程中加以展示,图文并茂、生动形象。通过计算机多媒体技术在教学中与学生互动学习,学生主动参与学习对学习内容掌握得更加深刻、全面,在学习进度方面也有所加快,大大地提高了学习效率。学生在参与学习过程中能够将自身融入到学习过程中,通过互动参与学习能够加强自身对数学学习的认知,将被动学习转化为主动学习。应用计算机技术辅助高职数学教学,不仅能让学生看到、听到,还能亲自动手操作,这种教学模式的应用能够营造一种动静结合、声情融汇的教学环境,从多个角度对学生产生多种感官的综合刺激,让学生从不仅一个渠道获取更多信息,相互促进、相互强化,通过多种方式保持学生思维的活跃程度,保持在积极的状态。教师在使用计算机多媒体的时候也能从繁忙的黑板板书中解放出来,将更多的知识与多媒体相结合,让学生接触到更多的知识,也为学生节省时间,提高学习效率。
(二)促进理论教学与实践教学的结合
高等教育的主要目标是培养应用型人才、培养专业性技术型人才,为生产、建设、管理、服务做好准备和铺垫。在高职数学教学过程中要求突出实践与理论的结合。但是在传统的高职数学教学过程中,课程讲解单纯停留在理论方面,没有进行实践的结合。而且传统教学模式中,教学手段相对落后,理论教学不能与实践教学相结合,学生只能通过课堂来消化老师讲解的理论知识,在实践应用方面较弱。多媒体计算机技术的应用可以很好地将理论教学与实践教学相结合。教师通过多媒体技术的应用对理论知识进行讲解,通过演示实践步骤指导学生进行实践,还可以让学生自己动手进行实验模拟,在学习知识的同时掌握技能,减少学习时间,增加学习成果。
(三)加强老师与学生间的交流
计算机技术的应用不仅能够提高学生主动学习的兴趣,还能加强老师与学生之间的交流与互动。教师在进行课件演示或举例说明时通过互动的方式加深学生的认识,吸引学生的注意力。老师还可以通过计算机网络将学习任务交给学生,随时掌握学生的学习情况和学习成果。学生通过提出问题与老师交流,通过讨论的方式解决学习中的问题,提高学生学习的主观能动性。
(四)实现了资源共享
计算机网络具有信息传递和信息知识更新的作用,这一点体现着计算机网络的方便快捷性,教师在备课时可以通过整理收集新的教学资源,通过网络共享平台实现资源的共享,实现教学资源的合理利用,方便教师之间的交流与讨论,为实现教学水平的整体提高奠定基础,为高职数学教育提供资源保证。
(五)优化了数学教学的内容
高职数学具有概念多且复杂、思维逻辑性强、内容抽象等特点,计算机技术的应用能够优化数学的教学内容,降低理论教授的难度,增强应用实用性,通过动画演示和类比举例很好的解释抽象的概念,更好的体现数学的工具性与实用性,加强学生对数学的认知。
三、应用计算机技术在高职数学教学中的模式分析
教学模式是教学的一种方式,不同条件下适合不同的教学模式,不存在一种适合任何条件的教学模式,教学模式是不断改变的,随着教学成果、教学质量、教学条件的改变而改变。教学模式的选择要与教学目标、教学内容、教学对象、教学环境、教学设施、教学条件等因素相结合,不同的教学模式适用于同一个教学内容,同一个教学模式又可以应用在多种教学内容上,所以在教学模式的应用和选择上要体现科学性和艺术性。下面对应用计算机技术应用下的高职数学教学模式进行分析。
(一)讲解、演示、测试相结合模式
讲解、演示、测试相结合的模式一般适用于理论课新教学内容上,教师将所要讲授的内容以教学大纲的形式体现在多媒体课件上,对于重点内容要重点提示。在课程教授过程中要将图像、动画、视频等插入到课程课件中,有利于学生对学习内容加深理解和记忆。一个例子进行说明:在数学课程的“概率论”章节中的“全概率公式”教学内容过程中,教师可以通过生活中概率方面的例子进行教学内容的引入,如两个骰子同时出现六点的概率等,通过动画演示展开引入,让同学们产生解答的兴趣,下一步推广到全概率公式的概念,这样能够帮助学生理解。接下来教师可通过更多的例子进行类比推论,引导学生思考,利用逐字展开的动画功能显示事件假设,通过显示例题的配图说明各个例子题目中答案及解析。在这个过程中学生可以通过例题展示、动画演示、例题分析、解题思路等对概率这个概念熟记于心,在脑海中对此概念印象加深。这是讲解和演示的过程,测试是教师掌握学生学习效率和学习质量的重要手段之一,测试可以在课堂中间进行,也可以在课程快要结束时进行,测试的内容主要是依据教学目标进行设计,测试的内容不宜太难,学生处于对新知识刚接触过程中,测试内容太难会打击学生学习的信心。测试内容也不能太简单,这样就是去了测试的目的与意义。所以测试的内容确定很重要,难度要适中,内容要符合所讲内容。测试的方式通过多媒体展示,学生可以通过举手在课堂上回答,教师可以通过学生答案反馈教学成果,及时纠正学生有可能出现的学习误区。
(二)演示、举例与归纳相结合模式
演示、举例与归纳相结合的教学模式适用于抽象理论教学中。首先,教师可通过多媒体计算机技术对较为抽象的理论问题进行演示,主要演示问题的解答过程,分析解答思路和解答技巧。教师可以通过类比方式,对此类问题进行举例说明,最后,在老师引导下,老师和学生共同归纳总结得出结论。举例说明:学习定积分概念内容时,由于定积分是一个相对抽象的理论概念,所以教师可以通过多媒体技术讲解曲边梯形的面积的求法,由教师对具体的解法进行设计和动态图形演示,通过举例说明,引导学生总结出曲边梯形的面积的解答步骤,进一步得出定积分的概念。这种教学模式有利于学生对数学众多抽象概念进行理解,通过图形演示和类比推理举例说明,让学生找到探索知识的乐趣,发挥其主观能动性,加深对抽象理论的理解,提高学习质量。
(三)演示、模拟与验证相结合模式
演示、模拟与验证相结合模式一般适用于定理学习及应用课程。教师在进行课件演示之前要简单的介绍学习的定理,定理应用的条件及结论,通过课件演示定理条件存在时结论的正确性,再通过理论知识对定理的结论进行进一步的证明。举例说明,微积分中中值定理教学课上,教师可以通过多媒体计算机技术在屏幕上画一条函数曲线,通过连接两个端点得到一条线段,在曲线上做一条切线,使该切线平行于上述所画的线段。学生对上述的内容具有直观的印象,再结合理论定理进行应用证明,学生在经过图形演示后,加上理论的解释证明对定理有了进一步的理解,在验证的过程中加深了印象。
(四)讲解、演示与操作相结合模式
讲解、演示与操作相结合模式一般应用在使用计算机为计算工具、提高数学计算效率的应用课上。教师先对教学内容进行讲解,对解题步骤进行演示,对解题思路进行分析,具体指导学生使用计算机进行计算结果。举例说明,在高职数学教学中利用Excel中的统计计算功能来处理数据同居中的假设检验,避免传统的查表求解,节省课堂上的教学时间。学生通过使用计算机操作,加强了动手实践能力,将理论知识与实践相结合,有利于加强学生的应用能力。
四、结束语