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 由本期開始,筆者開始回答家長或老師們的教學疑難問題,讀者們如果有教學疑難問題,或對課程架構或脈絡有疑問,請與大嘴鳥的編輯群聯絡,筆者會斟酌在大嘴鳥雜誌中回答讀者們的問題。為了幫助教師與家長們提升數學學科知識與數學教學的能力,筆者會先提出與該問題有關的先備知識供讀者們參考,再說明如何幫助學童解決問題。
 

 筆者先提出幾個關鍵性的問題,讀者們請先嘗試回答問題,再看後面先備知識的說明,如果讀者們想知道更多有關比和比值的意義,請參閱大嘴鳥親子教育雜誌 2007 年 4 月號「比與比值」的說明。

 當國小學童尚未學會比與比值的概念前,成人與國小學童對倍的意義的解讀並不相同,國小學童將「倍」視為連加或乘法的意義,而成人將「倍」視為比值或兩個數之間乘法性的關係。

 國小二年級引入乘法算式時,學童第一次在數學中遇到「倍」。多數國小課本都透過「 7 + 7 + 7 + 7 + 7 = 35 5 個7 合起來是 35 7 的 5 倍是 35 7 ×5 = 35 」的方式引入乘法算式。因此,對國小學童而言,「倍」指的是連加或乘的意思,「 7 的 5 倍」指的是「 7 + 7 + 7+ 7 + 7」,也就是「 7 × 5 」的意思。

 因此面對「 7 的 5 倍是多少?」問題時,學童會透過連加「 7 + 7 + 7 + 7 + 7= 35」或乘法「 7 × 5 = 35 」解決問題。但是面對「 35 是 7 的多少倍?」問題時,如果學童無法掌握倍是比或比值的概
念,只能回到倍是乘法的舊經驗,將問題先改成乘數未知的問題「 7 的多少倍是 35?」,並記成算式填充題「 7 ×( )=35 」,再透過乘除互逆的概念,將乘數未知的算式填充題,改寫成商數未知的算式填充題「 35 ÷ 7 =( )」後,再利用除法解決問題。

 對多數成人而言,「 35 是 7 的 5 倍」指的是 35 和 7 這兩個數之間比或比值的關係,當我們選擇 7 為基準量,並把 7 當做單位 1(1 份)時,比較量 35 是 5 個單位(5 份),也就是「 35:7 = 5(單位):1(單位)」的意思。

 因此成人面對「 35 是 7 的多少倍?」問題時,可以透過比的概念來解題,先將問題改寫成「當基準量 7 視為單位 1 時,比較量 35 是多少個單位?」,再將新問題記成四項比例式「 7:1=35:□ 」或「
7:35 = 1:□」後,透過相等比的概念解決問題。

 「甲有 35 元,乙有 7 元」,當我們將 7視為基準量,35 視為比較量時,可以有兩種溝通兩數間乘法關係的方法。第一種方法是「 5:1 」。「 5:1 」是比的記法,指的是將基準量 7 當做單位 1 時,比較量 35 是 5 個單位,也就是「 35(比較量):7(基準量)= 5(單位):1(單位)」的意思。

 第二種方法是「 35:7 = 5:1= 5 」(或「 35:7 = 35 ÷ 7 = 5 」)。「 5 」是比值的記法,數學上習慣將基準量的單位「 1 」記在比的後面,因此可以將「 5:1 」後面的「 1 」省略不記,稱「 5:1 」中的「 5 」為 5 倍,說成 35 是 7 的 5 倍。換句話說,「 5 倍 」就是「 5:1 」的意思。

  「 5:1 」是比的記法,可以清楚的看到基準量是單位 1 時,比較量是 5 個單位的關係,而「 5 」或「 5 倍」是比值的記法,因為省略了比值後面基準量的單位 1,因此不容易看到它們是溝通兩個數關係的意義,因此面對「 5 倍」的問題時,先將「 5 倍」改寫成「 5:1 」的記法後,才能較輕鬆透過比的概念解決問題。

 學童第一次面對問題「甲有 35 元,乙有 7 元,甲的錢是乙的多少倍?」,並利用比的概念「 35:7 = 5:1 = 5,答:5倍」解題時,「 5:1 」或「 5 倍」只是一個特例,指的是當基準量 7 當做單位 1
時,比較量 35 是 5 個單位。

 當學童有很多利用比的概念解決「甲有 50 顆蘋果,乙有 10 顆蘋果,甲的蘋果是乙的多少倍?」、「甲的繩子長 250 公分,乙的繩子長 50 公分,甲的繩子是乙的繩子長的多少倍?」 等問題的經驗後,發現上面這些問題,都可以說成「甲:乙= 5:1 」或「甲是乙的 5 倍」,此時的「 5:1 」或「 5 倍」是一個等價類,指的是當我們將任意數字當做單位 1 時,比較量是 5 個單位。

 以問題「甲有 5 元,乙有 25 元、丙有 1 元」為例。

 我們會說「乙的錢是甲的 5 倍」,我們不會說「乙的錢是甲的 5」;我們會說「丙的錢是甲的 」,我們較少說「丙的錢是甲的 倍」;我們會說「丙的錢是甲的 0.2 倍」,我們不會說「丙的錢是甲的 0.2」。

 日常生活中,當倍數是整數或小數時,我們不會省略「倍」,我們說「乙是甲的 5 倍」、「丙是甲的 0.2 倍」;但是當倍數是分數時,我們經常省略「倍」,我們說「丙是甲的 」。教學時,教師必須澄清「 1 是 5 的 倍」和「 1 是 5 的 」的意義相同。

 
(詳見2009年03月號大嘴鳥親子教育雜誌)