第二章 文獻探討
第三節 四則混合運算的教材內容
本節是說明四則混合運算的教材內容,以下分成二個部份。首先 是說明四則混合運算的產生,再來分析四則混合運算的教材內容。
一. 四則混合運算的產生
國內學者謝堅(2000:79)對四則混合運算的產生和解題形成的 共識,曾做了以下的說明:
針對第一個問題,本課程(82 版)認為四則運算混合計算問題,是 用來記錄多步驟文字題的題意或解題計畫的,是另一種形式的文字題;學 童將多步驟文字題改用比較方便的算式填充題重新表徵後,再去求算式填 充題(也就是原文字題)的答案。四則混合計算問題不是當我們解題成功 後,再將解題過程改用一個算式記錄,並要求重新再算一次答案。
針對第二個問題,本課程認為產生併式時,人們先形成由左往右依次 運算的共識;但是當步驟愈來愈多或運算次序發生混淆時,為了要區別先 算什麼,後算什麼,才使用括號來標示先算的部份,形成先算括號部份的 共識;當問題更複雜,使用相同或不同的括號愈來愈多時,為了要減少使 用括號的次數與種類,人們發現先乘除後加減的約定可以省略的括號最 多,所以又形成先乘除後加減的共識,來減少括號的使用。
由以上的說明,研究者歸納出二項要點:
(一) 學生開始解題時,會因為記錄解題計畫,而產生多個算式;
之後,再透過併式的方式,簡化成一個多步驟的算式填充題。
(二) 解四則混合計算時,形成約定的共識是:由左而右依序運算;
括號內的先算;先乘、除,後加、減。
因此,學生在整數四則混合運算解題時,有三個關鍵:
1. 學生能否產生多步驟文字題的解題計畫?
2. 學生會不會將多個算式併式簡化成一個算式填充題?
3. 併式之後的算式填充題,學生知道如何解答嗎?
二. 教材內容的分析
本研究教材內容係參考自南一版國小數學第九冊(南一,2000)
主題八「地下街」四則計算的第二、三項教學目標(詳見表 2-6),其 內容分別是:
第 2 項:知道併式由左而右運算的約定,並能用來列式及簡化算式。
第 3 項:知道併式先乘除後加減運算的約定,並能用來列式及簡化 算式。
其中「由左而右」和「先乘除後加減」是本研究所指的「數學知 識」,是屬於 Mayer 所說的程序性知識。
另外,對照第七(四上)、第八(四下)、第九冊(五上)相關主 題的教學目標(詳見表 2-7),可發現在四年級上學期的數學(第七 冊),已開始進入兩步驟的問題,在五年級上學期的數學(第九冊)
則是發展至多步驟問題。
因此,本主題教材含有二個面向的交織;一是四則運算的混合,
例如:加減混合、乘除混合、加(減)乘(除)混合、四則混合等;
另一是運算步驟的增加,例如兩步驟、三步驟等。而本研究工具--運 算題型的題目表(表 3-2),即是根據上述二個面向編製而成的。
表 2-6 南一版四則運算教學目標 單元名稱:八、地下街
教材內容:整數、四則運算(數與計算、關係)
1.復習解決生活情境中兩步驟的問題。(N-2-2)
1-1 能解決生活情境中有關加減的兩步驟問題。
1-2 能解決生活情境中有關乘除的兩步驟問題。
1-3 能解決生活情境中有關四則的多步驟問題。
2.知道併式由左而右運算的約定,並能用來列式及簡化算式。
(N-2-17)
2-1 能把加減兩步驟的紀錄併成一個算式。
2-2 從生活情境中,知道只有加減的運算時,是由左而右進行計算。
2-3 能把乘除兩步驟的紀錄併成一個算式。
2-4 從生活情境中,知道只有乘除的運算時,是由左而右步進行計 算。
3.知道併式先乘除後加減運算的約定,並能用來列式及簡化算式。
(N-2-17)
3-1 能把加(減)乘(除)兩步驟的紀錄併成一個算式。
3-2 從生活情境中,知道加(減)乘(除)運算,是先乘(除)後 加(減)進行計算。
3-3 能把四則多步驟的記錄併成一個算式。
3-4 從生活情境中,知道四則運算是先乘除後加減進行計算。
4.能在情境中,理解結合律。(N-2-15)
4-1 從不同的解法中,察覺加法的結合律。
4-2 能在情境中,理解加法的結合律。
4-3 從不同的解法中,察覺乘法的結合律。
4-4 能在情境中,理解乘法的結合律。
5.能在情境中,理解乘法對加法的分配律。(N-2-15)
5-1 從不同的解法中,察覺乘法對加法的分配律。
5-2 能在情境中,理解乘法對加法的分配律。
表 2-7 南一版各冊相關主題的教學目標
領域 主題(教材) 教學目標(能力指標編號)
數與計算、代數
第七冊主題一 百貨公司
(一萬以內的數、
算式填充題、加減 直式紀錄)
1.能將情境中的問題表徵為加法、減法算式填充題。
(A-2-1)
2.能理解加法和減法直式算則。(N-2-3)
7.延伸加、減與情境的意義,使能適用來解決更多的 生活情境問題。(N-2-2)
數與計算、代數、量與實測
第七冊主題六 愛心園遊會
(算式填充題、
乘、除、找規律)
1.能將情境中的問題表徵為加法、減法算式填充題,
並能解釋式子與原來問題情境的關係。(A-2-1)
2.能透過具體表徵,解決從生活情境問題中所列出的 加法、減法算式填充題。(A-2-2)
5.解決生活情境中的乘法問題。(N-2-2)
6.解決生活情境中的除法問題。(N-2-2)
8.解決生活情境中的兩步驟問題。(N-2-2)
數與計算
第八冊主題一 電器館
(十萬以內的數、
四則運算)
3.延伸加、減、乘、除情境的意義,使能適用來解決 更多的生活情境問題並用計算器械處理大數(十萬 以內)的計算。
數與計算、代數
第八冊主題五 節約能源
(乘和除、算式填 充題)
1.能將情境中的問題表徵為乘法、除法算式填充題,
並能解釋式子與原問題情境的關係。(A-2-1)
2.能透過具體表徵,解決從生活情境中所列出的乘 法、除法算式填充題。(A-2-2、N-2-2)
4.知道連乘或連除的約定,並能用來列式及簡化式 子。(N-2-16)
5.能知道先乘除後加減的約定,並能用來列式及簡化 式子。(N-2-16)
數與計算、關係
第九冊主題八 地下街
(整數、四則運算)
1. 復習解決生活情境中兩步驟的問題。(N-2-2)
1-3 能解決生活情境中有關四則的多步驟問題。
(N-2-17)
2. 知道併式由左而右運算的約定,並能用來列式及簡 化算式。(N-2-17)
3. 知道併式先乘除後加減運算的約定,並能用來列式 及簡化算式。(N-2-17)