估算與四捨五入

不需要算準時,怎麼快速知道大約多少?

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給家長的話

這一篇寫給你。你不需要自己很會數學:先讀「大人先懂」,再挑一個親子活動帶孩子做。你負責安排和提問,不需要講解;孩子負責動手、說出想法。陪孩子的時候,請避免說「我數學不好」,這句話容易讓孩子也開始怕數學。第一次使用,請先看「親子共學怎麼用」。

親子共學怎麼用

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情境開場

放學路上,你們走進便利商店。孩子拿起一包 38 元的餅乾,問你:「這個多少錢?」你說 38 元,他又問:「那我存的錢夠不夠?」他的撲滿裡有好幾個十元硬幣,他不知道要拿幾個出來。你腦中很快閃過:「大概 40 元,帶 4 個十元就夠了。」你沒有真的去算,卻很確定答案。

又有一次,孩子要辦生日會,你問他:「班上大概會來幾個人?」他開始一個一個念同學的名字,念了半天還沒念完。其實你只是想知道要買一包 20 個的紙杯還是兩包,「大約 20 多個」就夠用了,不需要知道是 23 個還是 24 個。

大人每天都在做這種「大約」的判斷,孩子卻常以為不算準就不算數。這個單元要回答的核心問題是:不需要算準時,怎麼快速知道大約多少?

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開始前

這個單元有兩個先修:數線和位值。開始之前,先觀察孩子能不能做到下面幾件事:

  • 能在膠帶數線或盤面上,從一個數走到另一個數,並說出走了幾步,例如從 6 走到 9 是 3 步。
  • 看到 38 能說出「3 個十和 8 個一」,或用十根一捆的吸管、十個一堆的小物擺出 38。
  • 能十個十個地數:10、20、30……一直數到 100。

三件都做得到,就可以開始。如果孩子還不會十個十個地數,先只做「找最近的整十」的前兩步,用 0 到 20 的數線練,等熟了再進到兩位數。

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大人先懂

先從手邊的東西開始。在位值單元,孩子把 10 根吸管綁成 1 捆。現在拿 38 根吸管,照樣十根一捆綁好:會綁出 3 捆,還剩 8 根散的。如果只能用「幾捆」來說這堆有多少,你會說 3 捆,還是 4 捆?3 捆是 30 根,差了 8 根;4 捆是 40 根,只差 2 根。再補 2 根就能綁成第 4 捆,所以 38 根比較接近 40 根。

這就是估算(estimation)最常用的想法:把一個數換成附近一個好算、好記的數,例如整十(10、20、30 這種個位是 0 的數)或整百。換掉以後不再準確,但在不需要準確的時候,它讓我們算得快、記得住,也比較容易比較。

再把同一件事放到數線上。數線單元說過,一個數的位置就是從 0 走了幾步,兩個數之間的距離就是它們之間的步數。把 30 到 40 這一段放大來看,38 在哪裡?

38 靠近 4030 到 40 的數線,每一格是 1。38 有一個點;30 到 38 下方有括號,標著 8 步;38 到 40 下方有括號,標著 2 步。30313233343536373839408 步2 步
從 38 往左走到 30 要 8 步,往右走到 40 只要 2 步
3 捆之外散著的 8 根、圖上 30 到 38 的 8 步,說的是同一件事;只差 2 根就能綁成第 4 捆,就是 38 到 40 的 2 步。

38 離 40 只有 2 步,離 30 有 8 步,所以 38 大約是 40。把一個數換成離它最近的整十,叫做「四捨五入到十位」。這裡的規則很簡單:靠近誰就算誰。像 40 這樣換成的整十或整百,課本叫做概數,意思是大概的數。

位值讓這件事不必畫圖也能判斷。38 的十位是 3,表示它已經綁好 3 捆、還不到 4 捆,所以它一定落在 30 和 40 之間。個位是 8,表示它從 30 往右走了 8 步,也就是離 40 只差 2 步。所以判斷的順序是:先看十位,決定落在哪兩個整十之間;再看個位,決定比較靠近哪一邊。個位是 0、1、2、3、4 時,離左邊的整十比較近;是 6、7、8、9 時,離右邊的整十比較近。

剩下一個特別的情況:個位剛好是 5。35 離 30 是 5 步,離 40 也是 5 步,正好在中間,靠近誰都說不上。這時大家約定往大的那一邊算,35 算成 40。這不是因為 35 真的比較靠近 40,而是約定好以後,每個人算出來的答案都一樣。這個約定的結果是:個位 0 到 4 這五種往下捨,5 到 9 這五種往上進,所以叫「四捨五入法」(rounding)。

寫成符號時,用 ≈\approx 表示「大約等於」:

38≈4038 \approx 40

38≈4038 \approx 40 讀作「38 約等於 40」,意思是 38 換成最近的整十是 40。它和等號不一樣:等號兩邊完全一樣大,約等號兩邊只是很接近。

不過,估算不只四捨五入這一種方向,要看估出來的數拿去做什麼。帶錢買 23 元的東西,四捨五入是 20 元,可是只帶 2 個十元硬幣就不夠,必須帶 3 個。這種不管個位是多少、只要有剩就往上算一個整十的做法,叫做無條件進入法(rounding up)。反過來,47 顆草莓,每盒裝 10 顆,問可以裝滿幾盒:四捨五入是 50,可是只能裝滿 4 盒,剩下的 7 顆裝不滿第 5 盒。這種不管個位是多少、一律往下算的做法,叫做無條件捨去法(rounding down)。估人數、估一堆豆子這類沒有「一定要夠」或「一定要滿」的情況,就用四捨五入法。

三種方向的共同點是都換成整十;不同的是,你要的答案是「最接近」、「一定夠」還是「一定滿」。孩子在活動裡要練的,就是先問自己這個問題,再決定往哪邊估。

最後,估算還有一個用途:檢查答案合不合理。大人算 29 加 42,如果算出 611,先估一下:29 大約 30,42 大約 40,合起來大約 70,611 差太多,一定哪裡算錯了。孩子現在還不必做這種計算,但「先估一個大約,再看準確的答案有沒有離它太遠」這個習慣,可以從估一把豆子有幾個就開始養成。

自學者延伸:同一條「靠近誰就算誰」的規則,一路適用到很大的數:23,396,512 取到萬位,要看千位的 6,所以約是 2340 萬。至於「5 往上進」,只是約定之一。把很多筆金額各自四捨五入再加總,剛好是 5 的那些每次都往上,總和就會系統性地偏大。所以部分程式語言(例如 Python 的 round)與 IEEE 754 浮點數運算的預設捨入方式,都採用「捨入到偶數」(round half to even,俗稱銀行家捨入):2.5 變成 2,3.5 變成 4,剛好在中間的一半往上、一半往下,長期下來偏差互相抵消。在 Python 裡輸入 round(2.5),得到的就是 2。量測也是一種估算:用尺量到 12.3 公分,最後一位已經是估計值,這些可信的位數叫做有效數字(significant figures)。電腦裡的小數同樣是近似值,0.1 存進去其實是一個非常接近 0.1 的數,所以 0.1 加 0.2 在很多程式裡會印出 0.30000000000000004。

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常見迷思

下面三則迷思,都會在親子活動中直接出現。認得出來,就知道該用哪一句引導語。

迷思一:只看十位,把個位直接丟掉。孩子知道 38 有 3 個十,就說「38 大約是 30」,不管個位是 2 還是 8,一律往下算。他把「大約」理解成「去掉零頭」,沒有想到要比較離哪邊比較近。

問孩子:「38 大約是幾十?」孩子說:「30,因為 38 有 3 個十。」問 32 和 39,他也都說 30。

孩子把小物放在 30 到 40 數線的 38 上,往左數到 30 要 8 步,往右數到 40 只要 2 步,說:「38 比較靠近 40,所以大約是 40。」

診斷題:問孩子:「29 大約是幾十?」

看解析

答「30」的孩子已經在比較遠近:29 離 30 只有 1 步。答「20」的孩子是看十位的 2 就決定了,這正是這則迷思。請他在 20 到 30 的數線上找到 29,問:「走到 20 要幾步?走到 30 要幾步?哪一個比較近?」

迷思二:估算一律四捨五入,不看要拿來做什麼。孩子學會四捨五入以後,常常每次都用它,在需要「一定夠」或「一定滿」的情況也一樣。

買 23 元的貼紙,只能用十元硬幣付。孩子說:「23 大約是 20,帶 2 個十元就好。」到了店裡才發現不夠。

孩子說:「帶 2 個十元是 20 元,還差 3 元,所以要帶 3 個。雖然 23 比較靠近 20,可是帶錢一定要夠,要往上算。」

診斷題:「有 37 顆糖,每包裝 10 顆,可以裝滿幾包?」

看解析

3 包,剩下 7 顆裝不滿。答「4 包」的孩子是把 37 四捨五入成 40,請他真的用小物裝裝看,問:「第 4 包裝滿了嗎?」

迷思三:一步一步往前進位。這則常出現在練到整百的時候。孩子估 145 大約是幾百,先把 145 看成 150,再把 150 看成 200,答「200」。每一步看起來都照規則,結果卻錯了。

145 靠近 100100 到 200 的數線,每一格是 5,只標出 100、145 和 200。145 有一個點;100 到 145 下方有括號,標著差 45;145 到 200 下方有括號,標著差 55。100145200差 45差 55
145 落在 100 和 200 之間,比較靠近哪一端
145 離 100 是 45,離 200 是 55,所以 145 最靠近的整百是 100;100 和 200 的正中間是 150,145 還沒走到那裡。

孩子說:「145 的個位是 5,進位變成 150;150 的十位是 5,再進位變成 200。所以 145 大約是 200。」

孩子說:「145 有 1 個百,所以在 100 和 200 之間。要看的是十位,十位是 4,還沒到中間的 150,所以比較靠近 100。」

診斷題:「245 大約是幾百?」

看解析

200。答「300」的孩子是先把 245 進成 250,再把 250 進成 300。請他回到數線:245 到 200 是 45,到 300 是 55,哪一個比較近?告訴他四捨五入只看一次,看的是要估的那一位的下一位,到整百就看十位。

6 / 9和孩子一起

親子活動

三個活動沿用前面單元的小物盒和數字卡 0–20,另外印好整十數線 0–100,並準備幾個十元硬幣和三、四個杯子或小盒子。

找最近的整十

約 10–15 分鐘
目的

在數線上看出一個數落在哪兩個整十之間、比較靠近哪一個,說出它大約是幾十。

材料

整十數線 0–100,剪成一條一條;數字卡 0–20;小物盒裡的一個小物當作標記。

時間
10–15 分鐘
步驟
  1. 先拿出 0 到 10 和 10 到 20 兩條數線。從數字卡抽一張,例如 13,請孩子把小物放在數線的 13 上。
  2. 問:「13 在哪兩個整十中間?」孩子說「10 和 20」以後,請他用手指從 13 往左走到 10、再從 13 往右走到 20,各數幾步。
  3. 問:「哪一邊比較近?所以 13 大約是幾十?」
  4. 再抽兩、三張數字卡,其中一張故意放 15,問:「15 往兩邊都走幾步?那要算哪一個?」告訴孩子大家約定剛好在中間時算大的那一個。
  5. 換成兩位數。家長說一個數,例如 38、62、45,請孩子先說出十位是幾,自己從整十數線裡找出對的那一條,例如 38 要找 30 到 40 那條,再放小物、數兩邊各幾步。
  6. 最後拿 0 到 100 那條,請孩子把小物大約放在 38 的位置,看它是不是比較靠近 40 那個刻度。
家長引導語

這個數有幾個十?所以它在哪兩個整十中間?往左走到整十要幾步,往右呢?哪一邊比較近?

卡關時

孩子找錯數線,例如把 38 放到 80 到 90 那條:請他先用小物擺出 38,數有幾堆十,再找那個整十開頭的數線。孩子數步數時把起點也數進去,說 38 到 40 是 3 步:請他把手指放在 38 不動,問「你走了嗎?」,跨出去才開始數。

回饋語範例

你先看十位找到對的那一條數線,再數兩邊的步數,所以很快就知道它靠近哪一邊。

帶夠錢、裝滿盒

約 10 分鐘
目的

發現同樣是估成整十,帶錢要往上算才夠,裝盒子要往下算才滿,依情境選擇估算的方向。

材料

5 個十元硬幣,沒有的話用小物盒裡的小物代替,一個代表十元;幾張自己寫的價錢紙條,例如 23 元、38 元、41 元、19 元;小物盒裡的小物約 50 個,小物盒不夠時,加一把豆子或吸管補到約 50 個;三、四個杯子或小盒子。

時間
10 分鐘
步驟
  1. 拿出寫著 23 元的紙條,說:「我們只能用十元硬幣付錢,要帶幾個才夠?」請孩子先說答案,再把硬幣排出來,一個一個說「10、20、30」。
  2. 問:「帶 2 個是 20 元,夠不夠?」等孩子發現不夠,再問:「23 比較靠近 20,為什麼還是要帶 3 個?」
  3. 換 38 元、41 元、19 元各做一次。41 元時特別問:「41 很靠近 40,帶 4 個夠嗎?」
  4. 換成裝盒子。數出 34 個小物,說:「每個杯子裝 10 個,可以裝滿幾杯?」請孩子先說答案,再一杯一杯裝。
  5. 裝完問:「剩下的 4 個能裝滿一杯嗎?所以裝滿的是幾杯?」再換 47 個做一次。
  6. 最後問:「帶錢的時候,我們都往大的那邊算;裝杯子的時候呢?為什麼不一樣?」
家長引導語

帶這麼多夠不夠?還差多少?剩下的能不能再裝滿一杯?帶錢的時候,寧可多一點還是少一點?

卡關時

孩子帶錢時用四捨五入,說 23 元帶 2 個:不要說錯,請他用 2 個硬幣「付」23 元的紙條,問:「店員收到 20 元,你還欠多少?」孩子裝杯子時說 47 個能裝 5 杯:請他真的裝,裝到第 5 杯時問:「這一杯滿了嗎?」

回饋語範例

你先想錢要夠,所以往上多帶一個;裝杯子時你想到要裝滿,所以往下算。你會看情況換方向。

抓一把,估一估

約 10 分鐘
目的

先估一堆小物大約有幾個十,再十個一杯地數出準確的數,比較估的和數的差多少,養成先估再檢查的習慣。

材料

小物盒裡的小物,大小差不多的豆子或鈕扣更好;四、五個杯子;一張紙和一枝筆,記下每次估的和數的。

時間
10 分鐘
步驟
  1. 請孩子用一隻手抓一把小物,倒在桌上散開。
  2. 問:「不要數,你覺得大約有幾個?比 10 多還是比 10 少?比 20 多還是比 20 少?」請他說一個整十,家長寫在紙上。
  3. 請孩子十個一杯地裝,裝滿一杯說一次「10、20、30」,最後數散的,說出準確的數。
  4. 問:「準確的數靠近哪一個整十?和你估的一樣嗎?差多少?」
  5. 換家長抓一把,請孩子先猜會比剛才多還是少,再做一次。
  6. 做三、四次以後,問孩子:「你現在估的,有沒有比第一次接近?你是怎麼估的?」
家長引導語

你覺得大約有幾個十?為什麼這樣猜?數出來以後,最靠近哪一個整十?你估的和它差多遠?

卡關時

孩子不敢估,說「要數才知道」:請他先回答「比 10 多還是少」這種只有兩個選項的問題,再縮小到「比 20 多還是少」。孩子每次都估同一個數:拿上一次裝好的杯子給他看,問:「上次一杯一杯裝滿是幾杯?這次看起來比上次多還是少?」

回饋語範例

你用上一次裝好的杯子來比,所以這次估得更接近。

7 / 9和孩子一起

練習與解析

  1. 請孩子說出 52 大約是幾十,並說出理由。
看解析

50,因為 52 離 50 只有 2 步,離 60 有 8 步。答「60」的孩子可能看到 5 就想到「五入」,把十位的 5 當成了要看的那一位;請他先說出 52 落在哪兩個整十之間,再看個位。答「50」卻說不出理由,請他在 50 到 60 的數線上走一次。

  1. 請孩子說出 75 和 74 各大約是幾十。
看解析

75 大約是 80,74 大約是 70。75 剛好在 70 和 80 正中間,依約定算大的那個;74 離 70 是 4 步,比較近。答「75 是 70」的孩子可能覺得兩邊一樣近,就選小的;這時問他:「我們約定剛好在中間的時候算哪一邊?」答「74 是 80」的孩子,請他數 74 到 70 和 74 到 80 各幾步。

  1. 一盒彩色筆 32 元,只能用十元硬幣付,要帶幾個才夠?
看解析

4 個。帶 3 個是 30 元,還差 2 元。答「3 個」的孩子用了四捨五入,請他用 3 個硬幣「付」一次,問還差多少。這題要的是「一定夠」,所以往上算一個整十。

  1. 有 58 顆草莓,每盒裝 10 顆,可以裝滿幾盒?
看解析

5 盒,剩下 8 顆裝不滿第 6 盒。答「6 盒」的孩子把 58 四捨五入成 60,請他想像裝到第 6 盒時:「這盒裝了幾顆?滿了嗎?」和第 3 題放在一起問,最能看出孩子有沒有依情境換方向。

  1. 在 30 到 40 的數線上,問孩子:「從 33 走到 30 要幾步?從 33 走到 40 要幾步?33 比較靠近哪一個?」
看解析

走到 30 是 3 步,走到 40 是 7 步,比較靠近 30。答「4 步」和「8 步」的孩子把起點 33 也數進去了,請他手指放在 33 不動,跨出去才開始數。這題把數線上數步數和本單元的「靠近誰」放在一起問。

  1. 學校一年級有 286 位小朋友,大約是幾百位?如果改成 250 位、245 位呢?
看解析

286 大約是 300,250 大約是 300,245 大約是 200。到整百看的是十位:286 的十位是 8,比較靠近 300;250 剛好在 200 和 300 正中間,依約定算 300;245 的十位是 4,還沒到中間的 250,所以比較靠近 200。245 答成 300 的孩子是先把 245 進成 250、再進成 300,請他回到「看一次」:245 離 200 是 45,離 300 是 55。

  1. 姊姊在讀一本 100 頁的書,已經讀到第 48 頁,她說:「我大約讀了一半。」請孩子判斷這句話合不合理。
看解析

合理。100 頁的一半是 50 頁,48 頁很靠近 50 頁。孩子說「不合理,因為 48 不是 50」,是把「大約」當成「要剛好」;可以問:「48 離 50 差幾頁?差這麼一點,可以說大約一半嗎?」也可以請孩子在 0 到 100 那條數線上找到 50,再看 48 會在它的旁邊。

8 / 9和孩子一起

隔天再問

隔天找一個空檔,不給提示地問下面三題,答錯也不必當場糾正,記下來,下次活動多練那一部分。

  1. 「43 比較靠近 40,還是比較靠近 50?」
看提示

40,因為 43 離 40 只有 3 步。孩子答 50,下次做「找最近的整十」時,多用 40 到 50 那條數線練。

  1. 「25 大約是幾十?為什麼?」
看提示

30。25 剛好在 20 和 30 中間,大家約定算大的那一個。孩子答 20 也說得出「兩邊一樣近」,表示遠近已經懂了,只是忘了約定。

  1. 「要買 31 元的東西,只能帶十元硬幣,要帶幾個?」
看提示

4 個,因為 3 個只有 30 元,不夠。孩子答 3 個,下次再做一次「帶夠錢、裝滿盒」的帶錢那一半。

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下一步

估算時常常要把兩個量放在一起想大約多少,例如兩樣東西合起來要帶幾個十元。下一個單元「加法是合併與增加」會回頭問一個更基本的問題:什麼情況下,要把兩個量合起來?

下一個單元

複習建議

隔一天、一週、一個月,各回來做一次本篇的提取題,先不看解析;卡住的題目,回到對應段落重讀。