徐文彬 孫 敏

在現(xiàn)實生活中，人們常常會自覺或不自覺地用到估算。譬如，為了準時到達某地參加某項活動，就要估計一下什么時候出門比較合適；為了按時完成某項任務，需要估計一下單位時間需要完成多少工作量才來得及。估算是計算能力的重要組成部分，也是一種重要的思想方法和數(shù)學能力。

一、估算的含義及其特征

（一）估算的內(nèi)涵

估算能力是指個體在利用一些和估算有關的策略的基礎上，通過觀察數(shù)的特征、比較結果和某目標之間的大小等方法，獲得概略化結果的能力。它不需要精確的答案，其發(fā)展依賴于近似數(shù)表征。

估算是一個有機整體，由多種成分組成，其內(nèi)涵體現(xiàn)在各種成分的組織與整合上。國外有研究者通過調(diào)查研究，確認了估算的三個成分：重新表述，即更改數(shù)字資料以產(chǎn)生一個從心理上更易管理的形式但保留問題結構不受損傷的過程；轉譯，即將問題的數(shù)學結構變成心理上更易管理的形式；補償，即做出調(diào)整，旨在反映作為轉譯或重新明確表述問題的結果而出現(xiàn)的數(shù)字變異。也有研究者發(fā)現(xiàn)估算有這樣三個成分：事實提取、心算和重新表述?？梢?，估算是一個過程，是一個帶有主觀意愿的、個性化的、復雜的思考過程。

其實，估算比精算發(fā)展得更早，且受到教育的影響更小；估算比精算更為原始和底層，在非人類的動物身上仍然存在。在估算和精算依賴的底層認知機制上，我們可以從行為實驗和腦成像研究中看到，估算比精算更加依賴空間能力，精算比估算更加依賴語言能力。由此可見，估算是一個人運算素養(yǎng)的重要成分，且更實用、更常用。

（二）估算的外延

估計、估算、估測、估數(shù)都涉及“估”，因而很有必要對這幾個概念及其關系進行分析，并結合數(shù)學課程內(nèi)容進行清晰界定。

1.估計?！稘h語大詞典》將估計描述為“根據(jù)情況，對事物的性質(zhì)、數(shù)量、變化等做大概的推斷”。有學者認為，不能把估計片面地看成估算，而應看作人類頻繁心理活動的一種。估計是個體結合具體數(shù)學情境，依據(jù)已有數(shù)學經(jīng)驗，無須經(jīng)歷物理操作而快速地產(chǎn)生一個近似結果的一種心理加工過程。因此，估計是一個對估算、估測、估數(shù)等概念具有統(tǒng)攝性的上位概念。

2.估算。有學者將估算定義為粗略的計算，實質(zhì)上是一種快速的近似計算，它的基本特點是對數(shù)值作擴大或縮小，從而對運算結果確定出一個范圍，或做出一個估計。另有學者將估算定義為個體未經(jīng)過精確計算，而只借助原有知識對問題提出粗略答案的一種估計形式，是心算、數(shù)概念和算術技巧之間相互作用的過程。大家對后者的認同度較高，因此，可以把估算界定為對計算的估計。

3.估測。估測是十分實用的日常數(shù)學技能之一，主要包括對距離、面積、速度、溫度、價格和重量等方面的估計。Bright將估測界定為在不使用一般的測量工具的情況下，以某種方法推測出測量結果的一種心理加工過程。這一定義受到國內(nèi)外研究者的廣泛認同，因此，估測就是對測量的估計。

4.估數(shù)。估數(shù)被認為是一種有關數(shù)字判斷的數(shù)學問題解決形式，是靈活運用數(shù)學知識的一種適應性問題解決方式；是在缺乏充分的時間來計數(shù)對象的數(shù)量，或者計數(shù)對象的數(shù)量過大，或者運動過快的對象不能準確計數(shù)的情況下做出的粗略估計，是一種高層次的認知加工過程。因此，估數(shù)實際上是對數(shù)量的估計。

據(jù)此，可以歸納出估計的一些本質(zhì)特征：運用已有經(jīng)驗；結合實際情境；相對快速；滿足一定條件；是心理活動；結果是產(chǎn)生一個判斷。因此，數(shù)學估計是主體結合實際情境運用已有數(shù)學經(jīng)驗產(chǎn)生一個相對快速且滿足一定條件的數(shù)學判斷的心理加工過程。有的數(shù)學估計是獲得一個量的判斷，有的是獲得一個猜想、思路或方法等非量的判斷，前者稱為定量數(shù)學估計，后者稱為定性數(shù)學估計。

由此可知，估計是對數(shù)與量體驗和感悟、對運算過程加工改造和對運算結果預測估計的過程。結合數(shù)學四大內(nèi)容領域的教學研究和不同類型數(shù)學學習的策略研究，以及人們的習慣，本文不用“估計”而統(tǒng)一使用“估算”這一概念，并將其細分為：數(shù)量估算、計算估算、測量估算、統(tǒng)計估算。

（三）估算的特征

1.主觀性。估算是一項帶有強烈主觀意愿的活動，估算目的、估算過程以及對估算結果的處理都具有主觀性，可以激發(fā)人主動學習、自主探究的愿望，促進個性發(fā)展。

2.意義性。估算不是為估而估，不論是數(shù)學情境還是生活情境，都能激發(fā)人們估的需求，估算問題具有意義性，能引導人們用數(shù)學的眼光觀察現(xiàn)實世界，進一步認識數(shù)學的科學價值、應用價值和人文價值。

3.開放性。眾多研究者通過對不同年齡階段、不同學科背景、不同生活經(jīng)驗的人的估算能力進行研究，發(fā)現(xiàn)估算方法因人、因時、因問題而不同，估算方法具有極大的開放性，可以較好地促進學習者的知識與技能之間融會貫通，培養(yǎng)其思維的靈活性和獨創(chuàng)性。

4.復雜性。估算雖然可以通過改寫、簡化相對快捷地得出結果，但其思維過程中步驟更多，具有復雜性，可以較好地發(fā)展思維的條理性和抽象性，促進數(shù)感、數(shù)據(jù)分析能力、推理能力的提升。

5.思辨性。估算出來的結果往往不能（直接）解決問題，還需要與問題進行比較，依據(jù)估算目標進行推理。因而估算結果具有思辨性，需要人們用數(shù)學的思維分析世界，用數(shù)學的語言表達世界，最終提升思維的綜合性和概括性。

由此可見，估算活動過程中蘊含著深刻的教學意義和多元的育人價值，估算對發(fā)展學生的數(shù)學核心素養(yǎng)具有不可忽視的作用。

二、估算教學及其特點

（一）我國估算教學的歷史

1963年，我國就將估算作為小學數(shù)學教學內(nèi)容寫進了《全日制小學算術教學大綱（草案）》。在2001年頒布的《全日制義務教育數(shù)學課程標準（實驗稿）》中，“估算”一詞出現(xiàn)了27次之多，估算教學被提到了前所未有的高度?！读x務教育數(shù)學課程標準（2011年版）》將估算作為培養(yǎng)學生的數(shù)感、應用意識、運算能力和推理能力的重要途徑和手段。

近二十年來，我國小學估算教學得到了快速發(fā)展。其在教材中的覆蓋面不斷擴大，編排也拾級而上；教師的估算教學意識和水平不斷提高，教學方法和估算策略逐步走向多樣化；學生的估算能力得到了一定提高，其思維的靈活性和獨創(chuàng)性也得到了一定的發(fā)展；與估算相關的能力評價標準也在逐步探索和強化中。

（二）估算教學的內(nèi)容

為了讓學生感受“估”的意義，體驗“估”的思想，學會“估”的方法，教材在呈現(xiàn)數(shù)的認識、數(shù)的運算、常見的量和測量、統(tǒng)計與概率等教學內(nèi)容時，有意識地滲透“估”的意識和方法。

“數(shù)與代數(shù)”領域主要體現(xiàn)于數(shù)量估算、計算估算和測量估算。從20以內(nèi)數(shù)的估一估、數(shù)一數(shù)到“一億有多大”的實踐活動，數(shù)量估算旨在讓學生初步體驗估算的作用，逐步滲透估算意識，提升數(shù)感，它是計算估算、測量估算的起點和基礎。計算估算源于較大數(shù)的計算困難，滲透在實際問題情境中，落實到學生真實的生活情境中，如購物、乘車、安排座位等，旨在讓學生提高問題解決能力和思維的深刻性、靈活性、獨創(chuàng)性，體驗數(shù)學的應用價值。測量估算融于對長度、質(zhì)量、貨幣等相關度量單位的學習之初和運用之中，旨在讓學生在測量估算時會用到對數(shù)量和計算的估算。

“圖形與幾何”領域主要體現(xiàn)于對圖形周長、面積、體積等幾何量的估測、估量等。旨在讓學生通過估一估、算一算感受量的大小或多少，培養(yǎng)量感，并讓學生在估測過程中與估數(shù)等經(jīng)驗進行對接，使學生對估算的認識更立體、更多元、更豐富。

“統(tǒng)計與概率”領域主要體現(xiàn)于對可能性的估計、預測等?？赡苄约瓤梢泽w現(xiàn)于收集數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)、表現(xiàn)數(shù)據(jù)過程中的判斷與推理，發(fā)展學生觀察數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)、合情推理的能力當中，也可以體現(xiàn)于簡單概率，引領學生體驗問題答案的不確定性以及可能性的大小，初步體會概率的含義當中。

“綜合與實踐”領域主要體現(xiàn)于生活實踐中的計劃與安排等?！靶⌒∩痰辍薄拔覀?nèi)ゴ河巍薄吧蠈W時間”等活動都是帶領學生綜合運用其他內(nèi)容領域中習得的方法或策略進行實踐活動，以增強學生的估算意識，提高其估算技巧，在解決實際問題的過程中培養(yǎng)其數(shù)學應用能力和創(chuàng)新意識。

（三）估算教學的特點

1.多元目標指向素養(yǎng)的綜合提升。估算教學可以培養(yǎng)學生善觀察、會思考的能力，可以提高學生的生活能力，是提高學生計算正確率的基礎，有助于提高學生的數(shù)學學習興趣。此外，估算教學還有利于訓練學生的思維，有益于學生對相應數(shù)學概念、知識的理解及其數(shù)感和思維的正確性、靈活性、敏捷性、獨創(chuàng)性的培養(yǎng)。

2.豐富內(nèi)容以穿插滲透的方式展開。各版本教材都依據(jù)各學段關于估算教學的課程目標和學生的數(shù)學學習規(guī)律、知識背景和活動經(jīng)驗合理地安排了估算內(nèi)容，并要求教師通盤考慮、分步實施。以蘇教版教材為例，例題和習題中與估算有關的內(nèi)容共有113處，均圍繞小學數(shù)學課程內(nèi)容的核心與主線，將估算內(nèi)容合理穿插其中，逐級遞進，螺旋上升，做到了整體與局部的有機統(tǒng)一。

3.過程和結果都要關注開放與包容。教學估算時，往往需要選擇學生熟悉的實際問題作為素材，借助知識積累或生活經(jīng)驗培養(yǎng)學生的估算意識，使其估算能力與估算意識同生共長。由于不同問題對估算的要求有所不同，不同主體對估算的理解也有所不同，因而估算過程相對于精算過程而言更加開放，估算過程的差異也會導致估算結果不盡相同。這就要求教師以一種包容的心態(tài)，引導學生既要重視估算過程中方法的選擇與指導，尊重估算方法的差異性，鼓勵估算方法的多樣化，又要承認估算結果與精算結果不一致，讓學生既體會到估算的簡捷高效，又明晰在解決某些特定問題時估算的局限性，客觀地處理好估算過程與結果的關系。

三、估算教學的育人價值

（一）能夠滿足學生現(xiàn)實生活的需要

隨著信息技術的發(fā)展和計算工具的普及，人們的計算方式和觀念都發(fā)生了很大改變。隨之而來的就是基于現(xiàn)實情境對計算方法的選擇和對計算結果的大致估計：一是學生在完成某項任務，如給同學分發(fā)糖果、設計黑板報、給禮品盒買包裝紙時，可以先對糖果的數(shù)量、黑板的面積及其能容納的字數(shù)、禮品盒的長寬高等做出粗略的初步估計，以確定其可行性；二是在計算器和計算機廣泛使用的今天，大量繁雜的計算被工具所替代，但使用工具的人也需要對計算結果的合理性有一個估計，因而學生可以或者說需要在筆算前后用估算進行范圍的估計或驗證；三是日常生活中有很多實際問題不需要精確計算，有的是因為其小而估，如學生買東西時，往往會抹去零頭估一估，有的是因為其大而估，如學生在學習“大數(shù)的認識”時，通過收集數(shù)據(jù)，會發(fā)現(xiàn)在一些大型的貿(mào)易往來和商品交易中，一些零頭尾數(shù)往往就被忽略不計了?？傊?，通過估算教學，可以幫助學生逐步掌握自由地用一種非機械的方法去考慮問題，可以培養(yǎng)學生對結果有概括性、整體性的認識和理解。

（二）能夠促進學生數(shù)學素養(yǎng)的發(fā)展

《全日制義務教育數(shù)學課程標準（實驗稿）》將估算納入小學數(shù)學教學內(nèi)容，與口算、計算并重?！读x務教育數(shù)學課程標準（2011年版）》對估算的要求更加具體化：更關注估算背景與學生生活的實際關系，更強調(diào)估算對于培養(yǎng)數(shù)感、增強數(shù)學活動經(jīng)驗的作用，主張淡化估算的知識性，強調(diào)估算的方法與思想，尤其注重估算的實踐功能。

具體而言，數(shù)量估算：在生活情境中感受大數(shù)的意義，并通過觀察、畫圖、測量、類比、歸納等活動，在發(fā)現(xiàn)一些規(guī)律、猜測某些結論的過程中發(fā)展合情推理能力，培養(yǎng)數(shù)感，提高對事物的綜合性和概括性的認知能力。

計算估算：根據(jù)具體情境判斷是否選用估算來解決問題；能根據(jù)具體情境進行推理、猜測，并選擇適當?shù)墓浪惴椒▉斫鉀Q問題，感受方法的多樣性與合理性；能對估算結果進行合理的判斷和解釋，體會估算的簡便性和靈活性；體會估算在生活中的作用，增強數(shù)學活動經(jīng)驗，發(fā)展分析、判斷、理性思考能力，發(fā)展可能性思維。

測量估算：依托單位表象、身體尺或參照物等估測生活中一些物體的長度、質(zhì)量、時間等，在估計給定簡單圖形的面積、體積或用方格紙估計不規(guī)則圖形的面積的活動中培養(yǎng)量感，提高靈活解決問題的能力，發(fā)展空間想象能力。

統(tǒng)計估算：結合具體的生活情境，運用統(tǒng)計思想，通過簡單的實驗數(shù)據(jù)收集驗證猜想；能根據(jù)平均數(shù)的意義估計樣本的范圍；體驗隨機事件，初步感受概率和公平性；能理解運用隨機抽樣的方式估計總數(shù)的思想并能加以運用；能通過分析折線統(tǒng)計圖的變化情況估計發(fā)展的趨勢，發(fā)展基于數(shù)據(jù)分析的判斷、推理能力。

由此可見，數(shù)學估算無所不在。它分布在數(shù)學學習的方方面面，潛浸在人類的數(shù)學思維過程中，應用于日常熟悉的生活中。