第二章 文獻探討
第一節 分數的意義…
壹、分數的意義
呂玉琴(1997)認為分數乃起源於「分」,而「分」是用來解決不滿一個單 位量的量,其數值的問題。Hunting(1986)指出分數的概念是以一個連續物品(如 蛋糕、蘋果)細分(引自黃月平,2004)。換言之,當我們所面臨的情境無法以 整數形式加以紀錄與描述分割一物件時,分數自然因應而生(侯君玲,2010)。
分數來自於數學情境中的單位數線再分割、集合之運算與比值時數值表示之 需要,再「等分」原來的單位量,發展出一個「更小的單位量」來解決分割後數 值的表示,換言之,分數起源於無法以整數形式表示的數或量。例如:在數線上 把0、1之間分成五等分,每一等分皆是1/5 ,而最左邊等分點的座標就是1/5;將 一個pizza平分成五等分,每一等分是1/5個pizza,二等分就是2份1/5個pizza,也就 是2/5個pizza,其中「1/5」就是因應實際情境而發展出來的「更小的單位量」(黃 月平,2004)。
「分數」一詞在數學上的定義已經相當明確,但是在實際使用時會因為不同 的情況而有不同的解釋與用法。林碧珍(1990)提出分數為部分-整體模式、子
情境的多樣化,也讓分數概念成為國小課程中困難的教材之一(引自李宗哲,
2009)。
Behr與Post(1988)將分數做了以下的定義(引自彭嘉妮,2007): 一、部分/全部的概念。
二、比例:強調兩個數量的關係。
三、比值:用一個量值來代表兩個數量的關係。
四、商:兩數相除的結果。
五、操作:強調分數是一種轉換。
六、線性座標:強調數線的距離長。
七、數線上的一點:即實數系的子集合。
張熙明(2004)歸納「分數」的意義可區分為六種:
一、部分/全體(連續量情境)
部分/全體的意義適合在連續量的情境中使用,是指將一個整體等分後,以 分數來表示部分與全體之間的關係。而連續量由一個單一的物體組成,如一個蛋 糕、一條緞帶、一個pizza或一個正方形。
二、子集/集合(離散量情境)
子集/集合的意義適合在離散量的情境中使用,是指把一個集合等分後,其 中一組或幾組與原來集合的相對關係。雖然子集/集合與部分/全體形成分數意 義的方法一樣,但子集/集合要在離散量的情況下才有意義。而離散量是由超過 一個物體所組合而成的整體,如一盒銅鑼燒、10瓶飲料、6個花片… 等。
三、數線上的一個數值
位在數線上一個點所代表的數值。
四、商(quotient)
將兩數相除的關係是分數最基本的數學性質,兩數相除的結果即是「商」,
在國民小學五、六年級的課程開始接觸。
五、比例、比值(ratio)
表示兩個集合或兩個度量相除的結果。
六、速率(rate)
速率是一個量與時間的比,b/a表示一速率時,b 可以是離散量(例如:閱讀 書籍的頁數),也可以是連續量(例如:跑步的距離)。
綜合上述可知,分數因為是量的分割,所以分數牽涉到兩個量的相對比較關 係,因此分數又包含許多的子概念,如:單位量概念、等分概念…等。分數同時 也是既複雜而又重要的數學概念,並且與小數、除法、百分比、比等概念密切相 關,而這些數學概念都在國民中小學數學學習領域課程中占有重要地位,正因為 分數是如此複雜而重要的數學概念,因此如何找出適合兒童的概念學習,也成為 數學教育重要的課題(張熙明,2004;黃月平,2004;何森曜,2005)。本研究 試題為符合四年級一般程度的試題,採用了各研究者所提出分數的意義中之部分
-全體、子集-集合的分數概念,藉以探討學生在不同表徵分數試題之解題表
現。