第二章 文獻探討
第一節 小數的除法教材概念
壹、小數的除法單元教材地位
依教育部(2003)公佈的國民中小學九年一貫課程綱要,所要達成的國民小學 階段數學學習領域目標,其中一項為:在小學畢業前,能熟練小數與分數的四則 運算;下面條列出與小數相關的數學能力指標:
N-1-10 能認識一位小數,並做比較與加減計算。
N-2-10 能認識多位小數,理解其比較,及用直式處理加、減與整數倍的計算,
並解決生活中的問題。
N-2-12 能用直式處理乘數是小數的計算,並解決生活中的問題。
N-2-13 能做分數與小數的互換,並標記在數線上。
N-3-04 能用直式處理除數為小數的計算,並解決生活中的問題。
從能力指標的編碼及敘述可以得知,關於小數教材的編排在第一階段(國小 一、二、三年級)所教導的是小數的概念及加減運算,第二階段(國小四、五年 級)教導小數的乘法及小數與分數的關係,第三階段(國小六、七年級)教導小 數的除法。
從能力指標的敘述可以知道小數與分數的關係相當密切,在傳統課程中對於 小數教材的處理方式,所持的觀點有二:(1)透過分數來了解小數的意義;(2)
經由多單位計數系統的位值概念來了解小數的結構(劉曼麗,1998)。因此在教 材的安排上,都是先進行分數的活動,再安排相關小數部份的活動。
圖2-1 南一版數學第十二冊「小數的除法」單元教材地位
成小數;學童也可能以異單位小數加減的解題經驗為基礎,採用包含除策 略,將總量逐次分解後再計數分的次數,或用分量逐次累積後,再計數累積 的次數,如有剩餘,再繼續分解,直到剩餘的量不足以製成一份為止,而獲 得商數與餘數。
三、當量除可分成單位當量未知和當量數未知。以當量數未知的當量除 問題「媽媽將 2.7 公升的牛奶,每 0.4 公升裝成 1 杯,全部分裝完,可以分 裝成多少伓?」為例,教材的安排通常會分成兩階段來佈題,第一階段先布 成包含除問題(例如:媽媽將 2.7 公升的牛奶,每 0.4 公升裝成 1 杯,儘量 分裝完,最多可倒成幾杯?剩下多少公升?),待學童得到可以分裝成6 杯,
剩下 0.3 公升的答案後;第二階段再布給定單位量及分量,使用小數數詞描 述此分量為單位量的小數倍的問題(例如:剩下的 0.3 公斤相當於多少 杯?),要求學童將餘數轉為除數的小數倍,最後學童可以合併第一、二階 段的結果,而得到答案。
參、小數的除法錯誤類型相關之研究
從國內外相關研究中發現學生在小數的除法概念表現並不理想。
Hiebert & Wearne(1983)、D’Entremont(1991)和艾如昀(1994)的研究發 現學生將分數化成小數時,常犯的的錯誤類型就是「將分子、分母分別放在小數 點前後位置」,比如分數
20
16化為小數,答案為20.16 或 16.20。
劉曼麗(1998)的研究發現學生在處理小數除法中的餘數,可能犯的錯誤為 餘數整數型、餘數小數點錯放位置,最常犯的錯誤是將餘數的小數點與移位後的 被除數的小數點對齊所致。如圖 2-2 中除法直式運算情形。
餘數整數型 餘數小數點錯放位置
圖2-2 小數的除法餘數處理錯誤類型
Bell, Swan & Taylor(1981)的研究中發現,在小數數值的文字題之換算策略 的選擇,發現學生的迷失概念有:學生認為除法是「大的數除以小的數」和「a ÷ b =
a b
」。Fischbein, Deri & Marino(1985)和陳永峰(1998)的研究也提出學 生在做除法的文字題時,會因數字大小影響,而產生不一樣的列式策略,將原本 是「小數 ÷ 大數」的題目列式為「大數 ÷ 小數」,並不考慮情境因素。林軍治(1986)認為對於除數小於 1,商比被除數大,學生很難接受這種事 實。簡茂發、劉湘川(1993)的研究提到,學生認為乘法使結果變大,除法使結 果變小。林原宏(1994)的研究也有類似的結果,學生會以預期結果量作為運算 符號的依據,使結果變大就用乘法,使結果變小就用除法。
周筱亭(1990)的研究指出,我國學生在小數計算方面,學生只是模仿解題 程序,卻不了解其意義。林原宏(1994)的研究發現,學生在處理乘除法試題的 列式表現,試題難度隨數字由整數、混小數、純小數而逐漸升高,所以學生在處 理乘除試題的數字是純小數時答對最低。
此外,南一版數學第十二冊教師手冊上,提及一種教師需特別注意的錯誤類 型:忘記於缺位補上 0。當進行除法運算時,因為運算過程中可能商數會產生其 中一位數為0 的情形,學生可能會因疏忽而忘記添 0,如圖 2-3。
圖2-3 小數的除法忘記於缺位補上 0 的錯誤類型
綜合國內外學者的研究,本研究將利用這些錯誤類型,來進行診斷測驗題庫 及電腦補救教學模組的編製,以期迅速發現學生存在的錯誤概念,即時給予適當 回饋並進行適切的補救教學,達到因材施教的原則。