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解整數乘以真分數的文字題:

在文檔中 國家教育研究院 (頁 82-90)

5. 有 6%的學生選擇選項 2,這些學生可能誤解題意,誤將整數乘以分數的文字題解讀為 除法問題,得到 5

3 ÷2 的答案。

6. 有 7%的學生選擇選項 4,這些學生可能誤解題意,誤將整數乘以分數的文字題解讀為 除法問題,而得到 2÷ 5

3 的答案。

(二)教材地位分析 評量重點:

甲、 5-n-07(92 課綱):能理解乘數為分數的意義及計算方法,並解決生活中的問題。

乙、 5-n-08(97 課綱):能理解分數乘法的意義,並熟練其計算,解決生活中的問題。

先備的知識(97 課綱):

甲、 3-n-04:能熟練三位數乘以一位數的直式計算。

乙、 4-n-03:能熟練較大位數的乘除直式計算 丙、 4-n-07:理解分數之「整數相除」的意涵。

丁、 4-n-08:能認識真分數、假分數與帶分數,熟練假分數與帶分數的互換,並進行同 分母分數的比較、加、減與整數倍的計算。

延伸的知識(97 課綱):

6-n-05:能在具體情境中,解決分數的兩步驟問題,並能併式計算。

(三)補救教學建議

下面先說明如何幫助學生解決整數乘以真分數、積是分數的問題,再說明如何幫助學生 解題(整數乘以假分數、積是分數的問題)。

生不易掌握解題的意義。

步驟二: 當學生有一些解題成功的經驗後,教師可以要求學生用算式「5× 3

8 = 15 8 」 把問題和答案記下來,並說明以後遇到這類問題時,可以直接利用整數乘 以分數的算式「5× 3

8 = 15

8 」算出答案。

2. 幫助學生解題:

當學生有足夠整數乘以分數文字題的解題經驗後,就知道可以利用「2× 5 3 」算 出「一瓶汽水 2 公升, 5

3 瓶汽水是多少公升?」的答案。如果學生還是無法列式,

教師可以透過下列步驟,幫助學生列式,教師請注意,這只是透過類比的方式幫助 學生列式,學生可能無法掌握整數乘以分數問題解題的意義。

步驟一: 「一瓶汽水 2 公升,5 瓶汽水是多少公升?」,如何算出答案?

步驟二: 「一瓶汽水 2 公升,5 瓶汽水是多少公升?」,可以用「2×5」算出答案是 10 公升,「一瓶汽水 2 公升, 5

3 瓶汽水是多少公升?」也可以用「2× 5 3 」 算出答案。

第 8 題:

內容領域 幾何 認知歷程向度 程序執行

分年細目 5-s-08 能認識面的平行與垂直,並描述正方體與長方體中面與面的平行與 垂直關係。

題目

下圖為長方體,請問下列敘述何者正確?

① 面ABCD與面EFGH互相垂直

② 面ADHE與面DCGH互相垂直

③ 面ABFE與面EFGH互相平行

④ 面DCGH與面ABFE互相垂直

古典理論 (CTT) 選項分析

--- 選 項 1 2* 3 4

--- 選項率 0.11 0.69 0.12 0.05 通過率:0.69

---高分組 0.02 0.94 0.03 0.01 鑑別度:0.6

低分組 0.24 0.34 0.22 0.1

---(一)試題品質分析

1. 本題鑑別度為 0.6,試題品質良好;通過率為 0.69,試題難易度中偏易。

2. 本題給定長方體的透視圖,要求學生選出互相平行或互相垂直的面,評量學生判斷長方 體哪兩個面互相平行或互相垂直的能力。

3. 本題正確答案為選項 2,通過率為 69%。顯示約七成的學生已經掌握判斷長方體哪些面 互相平行或互相垂直的能力。低分組的通過率只有 34%,建議教師參考下面補救教學

的建議,針對低分組及答錯的學生進行補救教學。

4. 分別有 11%、12%、5%的學生選擇選項 1、3、4,這些學生可能誤解題意,或混淆「兩 平面互相平行」與「兩平面互相垂直」的意義,而選擇 1、3 或 4 的答案。

(二)教材地位分析 評量重點:

甲、 5-s-08(92 課綱):能認識面的平行與垂直,並描述正方體與長方體中面與面的平 行與垂直關係。

乙、 6-s-04(97 課綱):能認識面與面的平行與垂直,線與面的垂直,並描述正方體與 長方體中面與面、線與面的關係。

丙、 92 年課程綱要只要求認識面與面的平行與垂直的關係,97 年課程綱要多要求認識 線與面的垂直關係(沒有引入線與面的平行關係)。

先備的知識(97 課綱):

甲、 2-s-02:能認識生活周遭中平行與垂直的現象。

乙、 3-s-04:能認識角,並比較角的大小。(同 3-n-17)

丙、 4-s-06:能理解平面上直角、垂直與平行的意義。

延伸的知識(97 課綱):

6-s-05:能理解簡單直柱體的體積為底面積與高的乘積。

(三)補救教學建議

下面先與教師們溝通平面與平面的關係、角柱與角錐的面與平面的關係、平面的法向 量、檢驗兩平面是否互相垂直、兩平面互相平行的意義、以及檢驗兩平面是否互相平行;再 說明如何幫助學生解題。

1. 平面與平面的關係:

在空間中的兩相異平面,也可以透過兩平面是否相交,將兩相異平面分區分成沒有 相交以及有相交兩個部份,兩平面如果沒有相交,這兩個平面一定互相平行,兩平面如 果相交,它們的交集會是一條直線,並形成一個兩面角,可以透過所夾的兩面角是否為 直角,將相交的兩平面區分成互相垂直(兩面角是角),與不垂直(兩面角不是直角)

兩部份。

兩相異平面如果相交,其交集是一條直線,這兩個平面所夾的角稱為兩面角,教室 中兩面牆壁所夾的角,地板與一面牆壁所夾的角都是兩面角,國小階段只要討論兩個相 異平面是否互相垂直,不宜引入兩面角的概念與名詞。

2. 角柱與角錐的面與平面的關係:

數學上的面向四面八方無限的延伸,而角柱或角錐的面是封閉的多邊形區域。在檢 驗角柱或角錐的底面和側面是否互相垂直時,常將角柱或角錐的底面平放在桌面上來檢 驗,當底面在桌面上時,無法檢驗底面和側面是否互相垂直,只能檢驗桌面和側面是否 互相垂直,許多學童無法掌握角柱或角錐的底面與桌面之間的包含關係,不知道角柱的

側面和桌面互相垂直時,角柱的側面也和底面互相垂直。

下面以長方體(四角柱)為例,建議教師依下列四個步驟,幫助學童掌握角柱或角 錐的底面與桌面之間的包含關係:

步驟一: 製作上底和下底是空的,而側面都存在的長方體燈籠骨架模型,將下底平放在 桌面上。

步驟二: 幫助學生察覺:燈籠骨架模型的底面都在桌面上,底面和桌面都是同一個平 面,底面和桌面重合。

步驟三: 幫助學生察覺:燈籠骨架模型側面的邊和桌面互相垂直時,側面的邊和底面也 會互相垂直。

步驟四: 拿出一個四角柱(長方體),要求學童檢驗側面和桌面是否互相垂直,幫助學 童類推出當四角柱(長方體)的側面和桌面互相垂直時,側面和底面也會互相 垂直。

3. 平面的法向量:

數學上稱與平面垂直的向量為該平面的法向量,下圖中的OP向量就是平面E的法 向量,如果A1、A2、…、An是平面上任意的點,且這些點不共線,過O點在平面上畫OA1、 OA2、…、OAn等直線,這些直線和法向量OP一定互相垂直。

國小學生無法理解法向量的意義,可以利用與法向量重合的直線來討論直線與平面的垂 直關係。如果在平面E上畫OA、OB兩條直線,其中A、O、B三點不共線,如果OA和 OB都和OP直線垂直,稱直線OP和平面E互相垂直。

可以延伸平面上兩直線夾角的意義,透過與平面垂直法向量的想法,將E、F兩個 平面法向量的夾角,定義為E、F兩個平面的夾角;將E平面法向量與直線L夾角的補 角,定義為平面E和直線L的夾角,當E、F兩個平面的夾角是直角時,稱E、F這兩個 平面互相垂直。當E平面法向量與直線L的夾角是直角時,稱平面E和直線L互相垂直。

4. 檢驗兩平面是否互相垂直:

國小學童無法掌握法向量的意義,下面提出兩種方便國小學生檢驗兩平面是否互相 垂直的方法:

i. 第一種方法:

假設E、F是兩相異平面,它們的交集是直線L,可以在直線L上任取一點P, 先在平面E上畫PA直線垂直於L,接著在平面F上畫PB直線垂直於L,如果PA和 PB兩直線互相垂直,我們稱平面E和平面F互相垂直,如果PA和PB兩直線不垂直,

我們稱平面E和平面F不垂直。

教師宜提醒學生,不可以過P點任意在平面E及平面F上畫兩直線,任意畫出 的兩直線是否互相垂直,並無法判斷這兩個平面是否互相垂直,必須畫出的兩直線 都和直線L垂直,且畫出的兩直線互相垂直,才能確定平面E及平面F互相垂直。

ii. 第二種方法:

當學生已經察覺正方體(長方體)相鄰的面互相垂直,就能夠以正方體為檢驗 兩平面是否互相垂直的工具。拿出一個正方體,讓正方體的底面在平面E上面,如 果正方體的另一面與平面F緊密的結合,我們稱平面E和平面F互相垂直;如果正 方體的另一面與平面F無法緊密的結合,我們稱平面E和平面F不垂直。

教師請注意下列兩個常見的問題:

1. 無法直接檢驗大廳中的柱體的側面和底面是否互相垂直,因為摸不到也找不到 柱體的底面,但是可以檢驗柱體的側面和地面是否互相垂直。

2. 不易直接檢驗鐵櫃的側面和底面是否互相垂直,因為搬動鐵櫃很困難,但是可 以利用鐵櫃的底面包含於地面的關係,透過檢驗鐵櫃的側面和地面是否互相垂 直,也可以得到鐵櫃的側面和底面是否互相垂直的答案。

5. 兩平面互相平行的意義:

平面上以「同時垂直於另一條直線的兩條直線互相平行」,當做兩直線互相平行的 定義,部份教師延伸平面上兩直線互相平行的定義,以「空間中,同時垂直於另一個平 面的兩個平面互相平行」,當做兩平面互相平行的定義,這是不正確的定義方式,如下 圖,我們可以在桌面上垂直擺放兩張圖畫紙,這兩張圖畫紙同時和桌面垂直,【圖一】

的兩張圖畫紙互相平行,但是【圖二】的兩張圖畫紙不平行。

【圖一】 【圖二】

相異兩個平面E與F,如果平面E與平面F的法向量相等,數學上稱平面E與平面 F互相平行,也可以延伸平面上兩直線互相平行的定義,以「空間中,同時垂直於一直 線的兩平面互相平行」,當做兩平面互相平行的定義。

6. 檢驗兩平面是否互相平行:

只要分別找出和E、F兩平面互相垂直的直線段,再檢驗這兩條線段是否互相平行,

就知道E、F這兩個平面是否互相平行。教師也可以將一個平面E平放在地面上,或假 設平面E是地面,先做出和地面互相垂直的直線,再判斷該直線是否也和另一個平面F 互相垂直,或做出和F互相垂直的直線,再判斷該直線是否也和地面互相垂直。

7. 幫助學生解題:

建議教師透過下列步驟幫助學生解題:

在文檔中 國家教育研究院 (頁 82-90)