第四章 甲生的研究結果與發現
第四節 根式運算概念之特質的影響與學生舊經驗的影響
一、甲生會受括號的影響,聯想(a b) ( a b)至(a b a)( b),且畫出弧線 (a b) ( a b)考慮運用分配律或者是乘法公式(a b )2 a22ab b 2。
表 68 甲生受舊經驗影響的分析報導
概念心像 分析結果 所根據的資料
a b a b
化簡 k
a bc d 此類 型時,在寫出
(a b)2 a b a b 之後,甲生無法穩固 的依據 a b a b 概念進行改寫。
○2131114 訪談內容
(研究者詢問關於測驗卷(2)第(16)題,學生的想 法)
研:(16)小題當初是空白,現在呢?
(學生寫出(1 2)(1 2)
5 5 )
研:你知道括號根括號之間是什麼運算嗎?
生:有幾個數在括號裡面,那是不是要先把那 個數先乘好。
研:先乘好?
(學生接著寫出(5 3) 2 再寫出 8 2 )
生:因為老師那時候說過先乘除才能後加減,
所以有括號就要把這兩個先乘,所以變成 8 2 。 生:是不是要這個乘再乘以這個,這個乘再乘 以這個,我不知道是不是這樣,我是卡在這裡。
(學生畫出弧線(1 2) (1 2)
5 5 )
生 : 因 為 老 師 那 時 候 教 (a b )2 就 等 於
2 2
2
a ab b ,我不知道是不是要把這個帶進這 個公式。
○3140605 訪談內容
(研究者要求甲生化簡 6
2 3 3 ,甲生在處理分 母 的 (2 3 3) (2 3 3) 時 , 只 寫 出
2 2
2 3 6 3 6 3 2 3 ) 研:然後咧?
生:不知道,就這樣啊。
研: 2 3 的平方咧?
(學生未回答)
研:我如果加個括號 (研究者寫出(2 3)2)。
生:不懂,不是 2 3 乘以 2 3 嗎?
研:然後呢?
生:不知道啊。
研:這個東西乘怎麼乘?
(學生畫出弧線示意:2 3 2 3) 研:你現在是四條線嗎?
生:對啊。
研: 2 3 的意思是什麼?
生:2 3。
(學生寫出2 3 2 3,並作答為 12)
二、甲生具有"將根號內與根號外分開運算"的概念心像,再加上加號的影響,因而 引動舊經驗中的有理數運算,於是將 a b中的 a 與 b 相加得到 a b 。
表 69 學生受舊經驗影響的分析報導
概念心像 分析結果 所根據的資料
有根號的
c. 第 ○3 點 的 資 料,甲生說「我 那時候就暫時把 根號去掉」,可知 甲生會以從前的 分數運算方法處 理,包含(1)將數 變成倒數而將除 法改為乘法。
(2)約分。
(3)假分數換成帶 分數。
個比這個(指 1)大,等於變成有兩個這個(指 1),
兩個一分之一加起來。
研:是只有分母是 1 的時候你會這樣想嗎?
生:分母?
研:就是底下的數字是 1 的時候你才會這樣想嗎?
生:就是假分數,假分數把它變成帶分數。
研:喔,你要把它變成帶分數?
生:不然就真分數。
研:那如果今天是這樣 3
2 你會怎麼做? (研究者 詢問外並寫下)
(學生寫下1 1 )
研:也是先變帶分數嗎?
生:恩。
研:所以這個 2 這個 3 的帶分數是?
生:1 1 啊。
研:有根號嗎?
生:去掉根號嗎?
研:恩。
(學生改答案為1 1 2 ) 研:那個根號有把整個1
2都放進去嗎?
(學生搖頭)
研:它只有上面有根號而已,2 在外面?
(學生點頭)
研:你怎麼決定誰在外面誰在裡面?
(學生良久皆未回答) 研:好,沒關係, 8
5=?
(學生寫下1 3) 研:底下有 5 嗎?
生:我不知道要不要加 5。
研:跟剛剛就是你不知道要不要加 2 一樣,是不 是因為你沒有看過這樣的東西,所以你猶豫了?
生:恩。
貳、運算概念的相互影響
一、將根號內與根號外的數值分開運算
甲生在處理根式加減法的部分,皆有將根號內與根號外的數值分開運算的概 念心像,即a bc d 的運算,則為(ac) bd ,與甲生在處理根式乘法的概念 心像是一致的。
表 71 甲生受運算概念的相互影響之分析報導
概念心像 分析結果 所根據的資料
同 種 類 ( 根 號 內 及 根 號 外 ) 分 開 相加(減)
甲 生 處 理 根 式 加 減 法 的 部分,皆有根 號 內 與 根 號 外 的 數 值 分 開 運 算 的 想
○2 甲生處理根式加減法的部分,不管是在同類方根還是 不同類方根的a b 或是 a b a b ,皆有同種 類(根號內及根號外)分開相加(減)的想法。
○3 131122 訪談內容
(研究者詢問關於測驗卷(4)的運算想法)
研:我很好奇你加法為什麼會做這樣的搭配?
法。 生:就是根號跟根號乘啊,根號跟根號加,反正就一樣 的就加起來。
研:好,為什麼會這樣?
生:這兩個(指 5 跟 3)應該不能加,不一樣,所以我 就變成是跟相同的加。
二、 b d b d 的運算概念會受根式加法想法的影響
b d 的部分,甲生原先會以將根號內與根號外的數值分開運算的想法得到 b d ,但會受到根式加減法想法的影響。
表 72 甲生受運算概念的相互影響之分析報導
概念心像 分析結果 所根據的資料
b d b d
1. 推測在處理 b d 此種 類型時,若 b 與 d 皆為整 數,原先甲生須經提示,後 來則可以 b d b d 算出正確的答案;還有從第
○7 點得知甲生有兩種想法:
其一為都有根號,所以就直 接18 9 ,那答案是 2 ,另 外則認為 9 9 18,也 就是因為 18 是兩個 9,所 以答案是 2,可發現甲生會 受根式加法概念的影響,在
b d b d 的運算概 念並不穩固。
○7 140227 訪談內容
(學生回答出 18 9等於 2 後) 研:好,那答案的根號還在嗎?
生:應該在吧。
研:不確定?
生:不確定。
研:什麼時候你覺得會有根號,什麼時 候覺得沒有?
生 : 剛 剛 想 兩 個 9 , 9 加 9 等 於 18 ,那我想應該是這樣吧。(指答案為 2)
研:所以變成是兩個做法就對了?
生:對啊,所以我就不確定是哪一個。
參、運算要有結果,因此未能想到反著做
a b的乘號省略 寫出 a b 。
研:那你會再做下去了嗎?
(學生寫出 3 2 )
○3140306 訪談內容
(學生寫出( 10 6) 6 2 的分數型式 10 6 6 2
後)
研:好,那下一步你能做嗎?把該還原的還原。
(學生未動作)
研:你知道10 6的意思嗎?
生: 10 乘以 6。 研:先把那步寫出來。
生:喔喔。(學生寫出 10 6 6 2
)
○4140227 訪談內容
(研究者要求甲生將(9 10) (3 5)往下做,甲 生寫出答案為 3 2 )
研:然後你是把乘號省略嗎?
生:就先不要管乘號啊。
研:先不要管乘號,那它有乘號嗎?
生:還是有啊,先不要管,因為這個跟這個一樣是 要乘以根號嘛,然後我就這個除這個剛好。
(學生畫出弧線(9 10) (3 5)示意) 研:你剛剛這個再說一次。
生:就一樣啊,我只是省略這個(指乘號),先不要 看,反正這個跟這個都會乘以根號(指 9 10及
3 5),那我這個就先除以這個(指 9 跟 3 除),
這個再除以這個( 10 跟 5除),反正一樣啊。
研:一樣?
生:就是之後還是會乘啊。
○5140306 訪談時,在甲生寫出 5 3
拆為a b
c d 。 (學生寫出6 18 4 10 )
○2 131121 訪談內容 (學生寫出6 18
4 10 後) 研:你會再往下做嗎?
(學生寫出3 9 2 5 )
研:你可以再繼續往下,如果你可以的話。
生:就這樣。
研:就這樣?兩個要不要合起來? (指3 2跟 9
5) 生:這兩個還要合起來嗎?
研:你覺得可以就合,你覺得不行就不要合。
(學生寫出3 9 2 5)
○3 140227 訪談內容 (學生寫出9 10
3 5
後)
研:好,再繼續拆成兩個分數相乘。
生:可以這樣嗎? (學生寫出9 10 3 5 ) 研:你覺得可不可以啊?
生:應該可以吧。
研:從這裡過來你覺得可不可以? (指9
3的部分) 生:可以啊。
研:你現在是在檢查 10
5 跟 10
5 是不是,所以9 3你是 確定的,你是後面這個不確定?
生:恩。
研:可不可以把它變成一個根號?
(學生寫出 7 2 )
○2 140522 訪談內容 (研究者寫下 8
3,讓學生填寫等於的左邊) 生:什麼意思啊?
研:它是怎麼算來的?
(學生寫下 8 3)
肆、符號(根號)影響
一、將根號內與根號外的數值分開運算 (一)根式加減法
對於含根號的數的加減法,甲生會將根號內及根號外數值分開運算,因此有 以 下 情 形 : a b 無 法 合 併 或 、 a b a b 以 及
( )
a bc d a c b d 。 (二)分配律
使用分配律a (b c)會有將含根號的數與未含有根號的數分開處理的情況,
像 是 2 ( 1 3 ) 2 1、 (23 5)2 33 2 5 32 15 、 (2 4 5) 3 2 3 4 5與(4 3) 3 4 3 3 4 3 1。
二、 1
c d
c d
甲生在a b(c d)此類題型時,無法將 c d 變成 1
c d ,應是受根號此符號 的影響,故可能只考慮將根號內的 d 改寫成倒數。
表 76 甲生受「符號(根號)」的影響之分析報導
a b a b
概念心像 分析結果 所根據的資料 x 1
x 甲 生 在 ( ) a b c d 此 類題型時,無法 將 c d 變 成
1
c d 以 將 除 法 改為乘法。
○1 140403 訪談內容 (研究者詢問6 64 3)
研:這個如果換成乘,後面要寫什麼?
(研究者寫下 6 6﹍﹍,要學生填空) 生:倒數啊,不知道怎麼倒。
研:如果加括號,你會倒嗎?
(學生搖頭)
○2 131115 訪談內容
研:這個東西(指 20
20 6
6 )你是怎麼想?怎麼 算的?
生:因為它不是要倒數嘛,我就把它寫成分數,這個 除然後要倒數。
(學生寫出 )