本研究之研究流程如圖 3- 2: 分數大小比較研究流程圖,分為三步驗說明 如下:
準備階段 壹、
一、 確立研究主題,搜集分數教學相關文獻、參考國內分數教學相關論文。
二、 依據九年一貫的數學課程綱要,作為學習軌道之架構。
三、 蒐集南一版分數教學的學習順序和學習內容,並與校內同事探討實際教學 時,學生可能遭遇的問題。
四、 編排分數教學時學生可能產生之學習軌道,並與教授專家討論軌道優缺點,
選出研究者認為適合學生的學習路徑。
實施階段 貳、
2014 年 11 月為教學實驗實施階段,歷經五天。教學實施後,進行學 習單分析。根據分析再進行個別晤談,確認學生概念表現情形。
論文撰寫階段 參、
從 2014 年 12 月底至 2015 年 3 月為論文撰寫階段,從研究準備階段的 相關內容、教學實驗過程中,持續整合相關的資料,比對學生的解題表現加 以分析與詮釋,整理研究結果,並進行教師省思。針對研究結果做歸納、統 整與省思,撰寫成研究報告。
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圖 3- 2: 分數大小比較研究流程圖
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研究結果 第四章
本研究目的在於運用「學習軌道」理論進行分數比較的教學實驗。研究過程 乃透過學習單的討論、課堂發表及學習單解題情形之表現,呈現學生在分數比較 的思考過程及解題策略。研究進行方式依學習軌道安排設計的學習順序呈現,共 分成了五個學習活動,分別利用五節課堂時間來完成。第一節 同分母異分子分 數比較之分析,第二節 理解等值分數,第三節 進行單位分數之比較,第四節 異 分母之分數比較,第五節分數大小之比較之解題應用。
同分母異分子分數比較之分析 第一節
此節為同分母異分子分數比較的基本試題,在國小三年級已進入了分數的認 識、解決同分母分數比較問題(教育部,2008)。因此本節的目的在檢驗學生的 先備知識、引起舊經驗。本節就學生在同分母異分子分數比較之表現,每一活動 有 3 題,每題分成「師生的課室互動」、「學生學習表現之探討」、「課後晤談紀錄」
三部分,最後再針對此活動做「教師省思」與「小結」,內容分述如下:
師生的課室互動 壹、
以下為課室互動學生學習表現如下:
一、 同分母分數比較(面積模式)
佈題: 有兩個一樣大的蛋糕,哆啦 a 夢吃了 4
1個,大雄吃了 4
3個。能有什
麼方法比較出誰吃得多?
(M01、K07 小組上台發表解題情形)
M01: 因為哆啦 a 夢黑色的地方比較少,大雄黑色的地方比較 多,所以大雄吃得比較多
T: 對於 M01 這組討論的結果是比較黑色部分的大小,小朋 友有更清楚的解釋方法嗎?
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T: 這組的方式說法就比較完整了,我們再看下一組。
k06: 我們覺得因為靜香拿了612= 12
6,小衫拿了612= 12
6 ,
靜香=小衫,兩人拿的一樣多。
T: 對於 K06 這組的解題方法,小朋友有沒有問題?
S: 沒有
【教師分析】
學生在面對離散量的問題時,往往會以點數的方式做比較,但這樣做 的風險是兩個分數的單位量是否相同。因此教師再請以部分/全體方式解 題的組別上台,引導學生關注部分量和全體量。
三、同分母分數比較(長度模式)
佈題:兩條一樣都是 4 公分長的緞帶,小夫取了甲緞帶斜線部分、胖 虎取了乙緞帶斜線部分。誰取得多?
(小組上台發表解題情形)
K06: 這兩條緞帶都一樣長,而分得的黑色(斜線)也一樣多,
所以都一樣多。
T: 同學們同意這組的說法嗎?
S21: 我覺得雖然位置不同,但小夫和胖虎都是拿了兩個部分,
所以我們認為他們拿的是一樣的。
T: 恩!S21 很棒,會使用移補的方法來解決。那如果我們 從緞帶上來看,它被分成了 4 份,那 1 份是幾條緞帶?
S:
4 1條
T: 那請問小夫拿了幾個 4 1條?
S20: 2 個 4 1條
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T: 所以 2 個 4
1條等於幾條緞帶?
S14:
4 2條。
【教師分析】
學生在面對有圖形的問題時,仍是習慣直接以視覺比較的方式進行同 分母比較。因此,需要其它組的示範,引導學生在講述概念時更完善。而 S21 解題時,知道使用移過去補上的方式,發現其實兩個拿的都是
4 2條。
本研究與呂玉琴(1991b)的研究發現相似,應鼓勵學生主動的切割、拼 湊,將有助於兒童解決問題。
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學生學習表現 貳、
活動一中,各題學生的學習單表現如下:
(接下頁)
表 4- 1: (1)Q1 學生學習單表現
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(接下頁) 70
表 4- 2: (1)Q2 學生學習單表現
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(接下頁)
表 4- 3: (1)Q3 學生學習單表現
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光是將顆數做比較是會有風險的,因此他們補上了 12
6 = 12
6 。
(三) 在(1)Q3 題中,全部學生皆答正確。其中以部分/全體圖形直觀方式 來進行異分子分數比較的方式較多,占了 54.5%,共 6 組。有 1 組仍以 視覺比較的方式解題。有 2 組以整數相除的方式來進行異分子分數比 較。
二、 確認學生對分數的意義
在學生上台發表現解題情形、分析學生數學學習單時可發現學生對於 分數的定義上,仍有些模糊地帶。如未注意到單位量的不同、對於分數的 意義不瞭解等...,因此教師在上課時,應不斷地提問學生其概念,提醒 學生注意其所使用的數學概念是否正確。
三、 學習單中部分題目問題內容需更明確些
如 Q2 應該將題目改為「靜香拿走了幾分之幾盒,小衫拿了幾分之幾 盒,誰拿得多?」強調部分-整體的概念。
如 Q3 應該將題目改為「小夫取了幾分之幾條緞帶,胖虎取了幾分之 幾條,誰拿得多?」強調部分-整體的概念。
四、 應多鼓勵小組討論
學生平時少有讓小組討論的機會,因此研究者請小組討論時,有部分 的組別發生沒有討論,便各自作答的情形。在教師提醒後,討論情況較有 改善。因此教師在教學的過程中應建立良好的討論習慣,鼓勵學生說出自 己的思考歷程,培養良好的溝通,也能透過口說釐清自己的概念。
五、 鼓勵學生「我手寫我口」
學生在學習單上寫的內容很少,多是算式運算。高分組學生在老師提 問後,能表達出其想法。低分組學生在老師提問後,可發現自己的迷思。
因此,教師應鼓勵學生將自己的思考歷程轉為文字,別誤以為數學只是數 字的計算
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六、 教學進度的掌控
最後一題班級討論的時間較少,沒有足夠的時間討論學生的想法,教 師以巡視時觀察學生寫下的內容,做結尾。教師應該做好時間的掌控,若 已到下一題的時間時,應儘速做此題的小結,使得每題都能有完整的教學 過程。
伍、小結
本節活動以提取舊經驗、確認對分數的概念是否正確為主。綜合此份學習單 學生作答情形可發現學生分數的舊經驗已被提取,使用上大多正確,僅少數低成 就學生因舊有的迷思存在,因此在課堂討論過後仍有錯誤觀念存在的問題。由表 4- 4: 活動 1 答題正確率中可知在此活動中,學生的答題正確率皆有達 81%
以上。其中 Q2 錯誤率高是因為有 2 組學生未注意到單位名詞。單位名詞是學生 容易忽略的地位,教師可教導以下二則策略導正:一、要求學生寫完後,務必檢 驗。二、要求學生解釋策略。
表 4- 4: 活動 1 答題正確率
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82 引導其以”分數”形式表達。K03 以通分方式解決。學者 Saenz-Ludlow
(1994, 1995)研究發現,兒童如能有單位形成能力,則能正確解決等值
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接著我們來看 H01 這組的解法,
S15: 老師我知道,他們是用通分把分母變成 40 的方法。
T: 對。所以這三組都是以通分的方法,但策略仍有不同,
你覺得哪一組方法比較簡單、迅速?
S20: 我覺得是 M01 的方法比較簡單,因為數字變小了。
S10: 我覺得是 K01 的方法,因為乘的比較簡單。
T: 恩,每個人的想法不同,你可以挑選你覺得比較好算的 方式。
但在計算前,你先觀察兩分數分母,是否為倍數關係,
這樣計算的數字就不會太大了。
【教師分析】
此題上各組都能正確解讀符號表徵問題,並透過「合併」、「切割」
的方式理解等值分數或是通分方式解題已達預計之目標。一組以約分的方 法,一組以擴分的方式,另一組則是通分成兩分數分母的公倍數。因此教 師請三組發表後,並讓學生判斷,引導學生選擇較為簡便的方法。
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學生學習表現 貳、
活動二中,各題學生的學習單表現如下:
(接下頁)
表 4- 5 : (2)Q1 學生學習單表現
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(接下頁)
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(接下頁) 88
表 4- 6: (2)Q2 學生學習單表現
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表 4- 7: (2)Q3 學生學習單表現
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課後晤談紀錄 參、
一、 理解等值分數(離散量)
高分組學生運用圖形表徵解說此題,但又語意不清,因此教師與其訪談,訪 談內容呈現如下。
H01B 與教師的對話
T:
你解題的方法很特別,但你的內容沒有說得很清楚,所以 老師想問你,你寫的「從中間切一刀,放到旁邊,就變成
10
4 ,是什麼意思?
H01B: 這個圖把它從中間切一刀(手比劃), 然後把圈起來的蘋果移在一起,
就會和一樣了。
T: 恩,很好,你這麼說明,老師就了解了。謝謝你。
【教師分析】
等值分數從表徵上的意義是一個量的再分割,而形成擴分的等值分數。
也可以將數個量合併,而形成約分的等值分數。而 H01B 將蘋果 5
2重新分
割成10
4 可知其等值分數概念已達研究者設定之教學目標。
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二、 理解等值分數(長度模式)
L01B 這題的答案是對的,其使用了通分的策略且加上圖示說明等值分數。
以下是 L01B 與教師的訪談內容,內容呈現如下:
L01B 與教師的對話
T: 你的解題過程寫得很清楚,還加上了圖形。請問,你的 圖形是什麼意思?(圖 4- 1)可以解釋給老師聽嗎?
L01B: 可以。因為 大雄 媽 媽 用 了
8
6 袋 的 麵粉,所以我把它 畫出來(手指圖 4- 1 中的左圓)。這個
是靜香媽媽用的麵粉(手指圖 4- 1 中的右圓)。大雄媽媽 的一塊(手指
8
1),可以(移補)下來,就和靜香媽媽用 的一樣多了。
【教師分析】
Kamii & Clark (1995)指出若學生對等值分數運作思考流暢,便能正確解 題。L01B 能將圖形長度模式表徵轉換成面積模式表徵,表示 L01B 可不受圖形 分割方法的影響,正確解題。
教師省思 肆、
一、 學生學習單表現
(一) 在(2)Q1 學習單中,回答正確的有 10 組,錯誤的有 1 組。正確的組別 中有 5 組利用除法方式理解等值分數。有 4 組運用擴分+圖示方式來理
(一) 在(2)Q1 學習單中,回答正確的有 10 組,錯誤的有 1 組。正確的組別 中有 5 組利用除法方式理解等值分數。有 4 組運用擴分+圖示方式來理