(一)通過分數的部份-全體關係測試
對兒童的部份-全體概念上的測試可分為:(1)數值(整數)的部份-全體關 係測試;(2)分類的部份-全體關係測試;(3)分數的部份-全體關係測試。
要求兒童如「全部花片的五分之二有4片」推算出「全部的花片共10片」這樣的 問題,基本上是個「由分數所指示的部份推算出單位(1)所指示的全部」的問 題。這類問題是用來探究兒童是否掌握分數(
5
2)中的部份-全體意義的。而這 類的問題中最簡單的形式一般而言,均具備兩項性質,不但(1)使用的分數是
單位分數,如 數的部份-全體關係測驗」(Fractional Part-whole Test,Ning,1992)。通過這種 測試的兒童,表示能利用部份-全體運思,由部份推算全體,其部份-全體概念是
274.雯:三分之一是 3 片拿出了 1 片,還剩 2 片。
研究者提問後,小雯回答3個。由於她答錯了,於是研究者再重複一次題目,
她則正確的回答2個,理由是三分之一是3片拿出1片,還剩2片。
究竟小雯是一時恍惚才造成行270中的失誤,亦是行270才是小雯真正的部 份-全體概念,由原案1的表面來看,很難判定。因為具有隱約的(implicit)部 份-全體關係的學童在回應分數的部份-全體測試時,是有可能表現出與小雯同樣 的解題活動的(甯自強,民82b)。
但在進一步的引述小雯其它原案的表現前,原案中小雯在行272-274上的表 現仍值得一述。儘管研究者在行271加以質疑後,她才修正答案。但是她以行274
「三分之一是3片中拿出1片,剩2片」的想法來解決「布外1片是全部的三分之 一,求布下的花片數值」的問題,顯然「剩下2片」指的就是「布下花片」;而3 片則是由「拿出1片」和「剩下2片」所構成的全體。既然全部是3片,布下是2片,
所以「拿出1片」應該就是布外顯露的1片花片。由於研究者並未提過「3片」的 字眼,因此全體「3片」可能是與三分之一的分母「3」相關聯的。她用3扣除1或 全體扣除布外部份,得到2,以「還剩2片」來回答布下花片的數值。小雯在行 272-274的表現應可以推論她可以由部份推得全體,但因行270的恍惚表現,所 以行272-274的解題表現是不是可以用來推論她具備部份-全體概念的有效證 據,需要參考小雯其他的表現才能綜合校正。
2. 成功的由真分數部份推測全體和另一部份
原案2和原案1的差別是已知的部份由單位分數改為真分數詞七分之二,並展示 真分數所指示的量,要問布下的花片有幾個?小雯成功的由真分數部份推測至 全體和另一部份,以下是她的解題活動:
原案 2
279.師:把眼睛閉起來(研究者把 2 片放在布外,5 片放在布下),好,眼睛張開,你所看 的這 2 個花片是全部的七分之二,那布下有幾個花片?
280.雯:5 個花片。
281.師:你怎麼知道的?
282.雯:七分之二就是全部有 7 片,拿出了 2 片,裏面剩 5 片。
研究者提出2片是全部的七分之二,布下花片是多少?她給予正確的答案(5
片),並解釋七分之二就是全部有7片,拿出了2片,裏面剩5片。
在行282中,小雯提出比原案1更清楚的解釋,直接表明了全部就是有7片,
拿出2片後,以「裏面剩5片」來回答布下花片的數值。「裏面」所指的當然是布 下花片的數值。既然全部是7,布下是5片,顯然「拿出2片」就是布外顯露的部 份。在此原案研究者仍然未提及「7片」的字眼,小雯顯然是參照了是七分之二 中的分母「7」來確定全部的花片數值。全體確定後再扣減布外的2片,就是布 下花片的數值。換言之,小雯可以從七分之二和其內容物(2片)推得全部是7片,
再由全部7片花片扣減布外2片花片或全體扣減布外的數量,最後求出布下有5 片。由此原案看來,小雯確能成功的由真分數部份推測全體與另一個部份。
3. 單位分數內容物為多個的情形下,成功的由單位分數部份推測全 體
原案
3
的佈題擴充了「分數部份-
全體測試」,把單位分數內容改為複數個,單位 分數的內容物已知來求另一部份的數量。在這個測試,小雯由已知的單位分數 詞所指示的部份-全體關係,由部份的內容物推得全體量,再進一步求得另一個 部份。小雯的解題活動如原案3所記錄:原案
3
283.師:眼睛再閉起來,(研究者把 4 個花片放在布下,2 個花片放在布外顯露出來)…張 開眼睛,你所看的這 2 個花片是全部的三分之一,那布下有幾個花片?
284.雯:4 個。
285.師:為什麼?
286.雯:2 乘以 3 等於 6,6。
287.師:6 是什麼意思?
288.雯:共有 6 片,拿出 2 片還剩下 4 片。
289.師:所以布下有幾片?
290.雯:有 4 片。
291.師:布下的花片是全部的幾分之幾?
292.雯:三分之二。
293.師:為什麼?
294.雯:因為共有 3 等分,拿出了一等分,拿出了三分之一,還剩下三分之二。
研究者佈題完後,小雯用心算回答4個。研究者追問其解題過程,但她只回答「2 乘以3等於6」,研究者繼續詢問「6」是什麼?她清楚的說明「共有6片,拿出2片,
還剩4片」。最後,研究者再提問:布下的花片是全部的幾分之幾?小雯回答三 分之二,理由是共有3等份,拿出了一等份,就是拿出三分之一,還剩下三分之 二。
從行288「共有6片,拿出2片還剩下4片」,與行294「因為共有3等分,拿出了一 等分,拿出了三分之一,還剩下三分之二」的說明中,研究者認為小雯已能夠 說明全部有3份(6片),布外是1份(2片)(全部的三分之一),布下是4片(全 部的三分之二)。和前2個原案一樣,研究者並沒提過「3份」或「1份」,但小雯 卻能自發性的把全部視為3份,布外2片花片視為1份,顯然是分別關聯到分量的 分數詞三分之一中的分母「3」和分子的「1」。
在行286-290中,她用2乘以3來確定全體量,全體建立後,再由全體扣減布外的 花片,得到布下的花片為4片。基本上全體是由已知的部份(2片)以集聚3等份 的活動來重建,這顯示小雯能掌握分量的分數詞「三分之一」所指示的部份-全 體關係。是以,在單位分數的內容物為複數個的情境下,小雯能成功的由單位 分數部份推測全體與另一部份。相似的問題請參閱附錄B行313~320。
4. 單位分數內容物為多個的情形下,成功的由真分數部份推測全體
原案4的佈題所提出的分量使用了非單位分數詞的真分數詞,要求小雯由部
份推測全體與另一個部份。小雯先求出單位分數的內容物,再由單位分數部份 數量推得全體量,並進一步解決另一部份的數量。原案4記錄了小雯的解題過 程:
原案 4
489.師:你眼睛再閉起來….眼睛張開。現在你所看到的有幾片?
490.雯:6 片。
491.師:有 6 片紅色的花片,是全部的三分之二,布下有幾片?
492.雯:3 片。
493.師:你怎麼算的?
494.雯:三分之二有 6 片,三分之一就有 3 片,3 乘以 3 等於 9,9 片拿出 6 片,還剩 3 片。
此原案研究者所佈的問題情境是6片為全部的三分之二,布下的花片是多 少? 小雯短暫思索後,回答布下有3片,並解釋說三分之二有6片,三分之一就 有3片,3乘以3等於9,9片拿出6片,還剩3片。
從行494解釋中可以知道她是從三分之二是6片,推得單位分數三分之一是3片,
再重複原案3的做法,把3片乘以3倍算出全部的數值是9片,再減去布外的6片花 片,得到3片,即為布下的花片。由「6片是三分之二,三分之一就有3片」「3乘 以3等於9」顯示她能掌握三分之二是三分之一的2倍關係;三分之一和全體的關 係則為3倍關係。三分之一是來自於三分之二(6片)的分割,而全體則是以三分之 一(3片)來加以重建的。對小雯而言,三分之二是由三分之一構成的全體,也是 構成全體的部份,因此,三分之二(6片)被視為一測量數,「6」為可迭次的單位。
由以上分析看來,小雯由已知的真分數詞和內容物,推得全體量的方法是把真 分數中的內容物進行子分割求得單位分數的內容物,再乘以分母所指示的倍 數,最後推得全體量與另一部份的數值。相似的問題情境請參考附錄B行 471~488、行507-514、行524~527。
綜合以上四個原案,在第一個原案中小雯在分數的部份-全體測試曾一度恍 惚而給予錯誤答案,但隨即修正答案成功解題。而原案2成功的解決單位分數為 單一個時,真分數部份推得全體的問題;原案3、4更是成功解決單位分數為複 數個的由單位(真)分數推得全體與另一部份的問題。能解決原案2的問題至少 是明顯的部份-全體概念;能解決原案3、4至少要測量運思的程度。倘若她的部 份-全體概念只是隱約的部份-全體概念,應該不可能解決原案2~4的問題,因此 研究者認為原案1是因為一時恍惚而造成行270的失誤,行271-274的解題活動是 成功有效的。亦即,小雯可以成功通過「分數的部份-全體測試」。
由小雯能成功的解決單位分數的內容物為複數個的情境,由單位分數(真 分數)部份推測至全體,且整個訪談活動從未失敗過來看,研究者認為小雯是
以測量運思來同化問題情境,分數概念則是巢狀分數。