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高年級整數教材教法分析 ~整數四則運算及解題~ 林玉鴦 1 簡報大綱 壹、小學中、高年級的整數教材 貳、整數應用題的教學策略 叁、小學四則運算簡便算法的教材 肆、整數四則運算的教學策略 伍、整數問題的解題教學策略 陸、結語 2 壹、小學中、高年級的整數教材 三年級:3-n-01能認識10000以內的數及「千位」的位名,並進行 位值單位換算。 3-n-02能熟練加減直式計算(四位數以內,和<10000, 含多重借位)。 3-n-03熟練三位數乘以一位數的直式計算, 並解決二位數乘以二位數的乘法問題。 3-n-04能理解除法的意義,運用÷、=作橫式紀錄 (包括有餘數的情況),並解決生活中的問題。 3-n-05能熟練三位數除以一位數的直式計算。 3-n-06能在具體情境中,解決兩步驟問題 (加、減與除,不含併式)。 3 壹、小學中、高年級的整數教材 四年級:4-n-01透過位值概念,延伸整數的認識到大數 (含「億」、「兆」之位名),並作位值 單位的換算。 4-n-02能熟練整數加、減、乘、除的直式計算。 4-n-03能在具體情境中,解決兩步驟問題, 並學習併式的記 法(包括連乘、連除、 乘除混合)。 4-n-04能作整數四則混合計算(兩步驟)。 五年級:5-n-01能在具體情境中,解決三步驟問題。 5-n-02能熟練整數四則混合計算。 4 貳、整數應用題的教學策略 ㄧ、提升孩子讀題與解題能力 ▲應用題老師應該如何提升孩子的讀題解題能力呢? ★作為數學教師,處理應用題時要注意甚麼? 在《香港教育學院小學教師進修課程小學數學課程與 教學》裏,指出下列各點: • 考慮學生的已有知識。 • 引導學生了解題意。 • 引導學生解答問題。 • 提示學生解答應用題時必須注意的地方。 • 鼓勵學生用不同方法解答應用題。 • 鼓勵學生養成估計和驗算答案的習慣。 • 鼓勵學生自擬應用題。 5 貳、整數應用題的教學策略 ㄧ、提升孩子讀題與解題能力 ※應用題老師應該如何提升孩子的讀題解題能力呢? ★根據數學家波爾的經典著作《如何解題》中,指出 數學解難題中的四個步驟: 1.了解問題: 設法理解整個題目要求的是什麼,並正確理解題意。 如:「什麼是未知數?」、「什麼是已知數?」 及「有什麼已知條件?」;可以透過畫圖、 引入適當的符號,皆有助於瞭解問題, 千萬不可在瞭解題意之前就埋頭苦算。 6 貳、整數應用題的教學策略 ㄧ、提升孩子讀題與解題能力 ※應用題老師應該如何提升孩子的讀題解題能力呢? 2.擬定計畫: 逐漸形成或經過一連串的嘗試錯誤所激發的靈感, 所規劃的解題路徑。 如:「是否知道什麼相關題目?」、 「仔細看未知數。」、 「這裡有個以前解過的問題能否運用?」 及「是否使用了全部條件?」 可運用重述問題、一般化、特殊化、類比、 除去部分條件等方法,架構出解題計畫。 7 貳、整數應用題的教學策略 ㄧ、提升孩子讀題與解題能力 ※應用題老師應該如何提升孩子的讀題解題能力呢? 3.執行計畫: 穩紮穩打地執行擬定好的計畫,並「檢查每一個步驟」, 時時確保過程中沒有遺漏任何已知的條件及預定的計畫。 4.驗算與回顧: 回顧整個求解的過程可加深對數學知識的理解及培養解題能力。 如:「能否檢查這個論證?」、 「能否將其結果應用到其他問題上?」 及「把問題裡的抽象數學元素賦予具體的詮釋。」 如此加深對問題的印象,可大幅增進解題能力, 但這個步驟也是最多人容易輕忽的。 8 貳、整數應用題的教學策略 二、加、減應用題 ※應用題的指導: (1)布題盡量從孩子的日常生活中取材〈可改編課本的題目〉。 (2)與孩子分析題意、從眾多文字中抽絲剝繭, 讓孩子掌握題目裡最關鍵的幾個數字所代表的意義。 (3)不要只教孩子用關鍵字來判斷加或減,容易造成誤判。 「例1」有甲、乙兩個數,甲數是12346,比乙數多5999, 乙數是多少? 「例2」成功國小有男生1327人,比女生少36人, 成功國小全校有多少學生? 9 貳、整數應用題的教學策略 二、加、減應用題 ※應用題的指導: (4)尊重並鼓勵孩子多元的解題方式〈最好能窮盡各種解法〉 「例」小英原來存了2276元,買一本故事書用了99元, 媽媽又給她100元,小英現在有多少元? (5)佈題的題型要多樣化: 加法:併加型、添加型、比較型、序列型。 減法:拿走型、比較型、序列型。 10 貳、整數應用題的教學策略 三、乘、除應用題 ◆乘、除應用題的指導 (1)和孩子分析題意、掌握題目中的基準量、比較量、母子和、 母子差。 ▲以某數為基準,某數叫做「基準量」,又稱做「母數」。 另一個量叫做「比較量」,又稱做「子數」。 (通常應用問題「倍」或「幾分之幾」前面有一個「的」, 此「的」前面是基準量,當作1)。 「例」「甲數是乙數的4倍」,此題中乙數是基準量, 甲數是比較量。 ▲母子和:母數和子數的和,叫做「母子和」。 「例」「甲數是乙數的4倍」,甲乙兩數的和就是母子和。 ▲母子差:母數和子數的差,叫做「母子差」。 「例」「甲數是乙數的4倍」,甲乙兩數的差就是母子差。 11 貳、整數應用題的教學策略 三、乘、除應用題 ※基準量知道,要算比較量、母子和或母子差, 通常用「乘法」。 「例1」甲數是乙數的3倍,乙數是50,那麼甲數是多少? 3 1 〈知道基準量,求比較量〉 「例2」乙數是甲數的5倍,甲數是30,甲和乙共是多少? 5 1 〈知道基準量,求母子和〉 「例3」小蘭的存款是小文的6倍,小文的存款是150元, 小蘭和小文的存款相差多少元? 〈知道基準量,求母子差〉 12 貳、整數應用題的教學策略 三、乘、除應用題 ※知道比較量、母子和或母子差,要算基準量, 通常用「除法」。 「例1」一本故事書100元,已知一本故事書的價錢是 一枝鉛筆的5倍,一枝鉛筆多少元? 〈知道比較量,求基準量〉 「例2」甲數是乙數的3倍,已知甲、乙兩數的和是200, 那麼甲、乙兩數各是多少? 〈知道母子和,求母數和子數〉 「例3」甲數是乙數的3倍,已知甲、乙兩數相差是100, 那麼甲、乙兩數各是多少? 〈知道母子差,求母數和子數〉 13 貳、整數的教學策略 三、乘、除應用題 (2)用圖解方式幫助孩子理解題意。 「例1」小文的錢是小英的4倍,已知小英有1200元, 小文有多少元? 「例2」小文的錢是小英的4倍,已知小文有1200元, 小英有多少元? 「例3」一條彩帶,做了5朵玫瑰花後,還剩下1公尺, 已知做1朵玫瑰花要用1公尺20公分,這條彩帶 原長多少公尺? 14 貳、整數的教學策略 三、乘、除應用題 (3)除法中注意「裝滿」與「裝完」的區別 ~商的答案是否加1。 「例1」米200公斤,每30公斤裝一袋,可以裝滿幾 袋?還剩下多少公斤? 「例2」米200公斤,每30公斤裝一袋,需要幾個袋子 才能裝完?最後一個袋子裝了幾公斤? 「例3」米200公斤,每30公斤裝一袋,需要幾個袋子 才能裝完?最後一個袋子還可以再裝幾公斤? 15 叁、小學四則運算及簡化算法的教材 1-a-02能在具體情境中,認識加法的交換律、結合律, 並運用於簡化計算。 2-a-03能在具體情境中,認識乘法交換律。 4-a-01能在具體情境中,理解乘法結合律、先乘再除與 先除再乘的結果相同,也理解連除兩數相當於除以 此兩數之積。 5-a-01能在具體情境中,理解乘法對加法的分配律, 並運用於簡化心算。 5-a-02能熟練運用四則運算 的性質,做整數四則混合計算 16 肆、四則運算的教學策略 一、四則運算的規則 ※四則混合計算的規則(利用逐次減項法) 1.由左而右計算: 一個算式裡,如果只有加減或只有乘除, 就由左而右,依照順序計算。 「例1」15-7+3-6 「例2」120÷5×6×2 2.先乘除,後加減: 一個算式裡,如果有加減,也有乘除, 要先算乘除,最後再算加減。 「例1」13+8×4-18÷9 「例2」100-56÷4×7 17 肆、四則運算的教學策略 一、四則運算的規則 3.有括號,由括號先算: (1)在四則混合計算的算式裡,如果有括號, 就要先算出括號裡的數。 (2)括號裡的數如果有加減,也有乘除, 則要先算乘除,最後再算加減。 「例1」15×(4+6)-9 「例2」120+(20+5×2)÷5 18 肆、四則運算的教學策略 二、認識交換律 ※交換律:一個式子中,各數字的計算順序任意變 動,其計算結果都是一樣的。 ★「交換律」只適用於連加法或連乘法的算式。 ㄅ+ㄆ+ㄇ =ㄅ+ㄇ+ㄆ =ㄆ+ㄇ+ㄅ 「例」799+865 +201 =799+201+865 =1000+865 =1865 ㄅ×ㄆ×ㄇ =ㄅ×ㄇ×ㄆ =ㄆ×ㄇ×ㄅ 「例」125×78×8 =125×8×78 =1000×78 =78000 19 肆、四則運算的教學策略 三、認識結合律 ※結合律:一個算式中,不論先算哪兩項, 其計算結果都是一樣的。 ★「結合律」只適用於連加法或連乘法的算式。 ㄅ+ㄆ+ㄇ ㄅ×ㄆ×ㄇ =〈ㄅ+ㄆ〉+ㄇ =〈ㄅ×ㄆ〉×ㄇ =ㄅ+〈ㄆ+ㄇ〉 =ㄅ×〈ㄆ×ㄇ〉 「例」879+64+36 =879+〈64+36〉 =879+100 =979 「例」875 ×125×8 = 875×〈125×8 〉 = 875×1000 = 875000 20 肆、四則運算的教學策略 四、認識乘法的分配律 ※分配律:「乘法對加(減)法的分配律」是指乘法 可以分配到以加(減)法隔開的兩項上, 也就是先乘再加(減)與先加(減)再乘 的結果是一樣的。 ★「分配律」只適用於乘法對加法或乘法對減法的算式。 「例1」56×37+44×37 =(56+44)×37 =100×37 =3700 「例2」 25×(10-4) =25×10-25×4 =250-100 =150 ※做四則計算時,若能善用交換律、結合律或分配律, 可以簡化計算,不但可以節省計算時間, 更能降低計算的錯誤率。 21 肆、四則運算的教學策略 五、其他的簡便算法 1.連減法:被減數不可以換位置。 (1)可以先把減數相加後,再用被減數去減。 「例」875-49-125-151 =875-(49+125+151) =875-325 =550 (2)可以把減數任意對調。 「例」875-49-125-151 =875-125-151-49 =750-151-49 =550 22 肆、四則運算的教學策略 五、其他的簡便算法 2.連除法:被除數不可以換位置。 (1)可以先把除數相乘後,再用被除數去除。 「例」39000÷125÷8 =39000÷(125×8) =39000÷1000 =39 (2)可以把除數任意對調。 「例」4500÷25÷45÷10 =45000÷45÷10÷25 =1000÷10÷25 =100÷25 =4 23 肆、四則運算的教學策略 五、其他的簡便算法 3.只有加減:第一個數不更動位置,先加後減或先減後 加,其結果是一樣的。 「例」163+87-63 =163-63+87 =100+87 =187 「例」163+87-63 =163+(87-63) =163+24 =187 4.只有乘除:第一個數不更動位置,先乘後除或先除 後乘,其結果是一樣的。 「例」24×48÷6 =24÷6×48 =4×48 =192 「例」24×48÷6 =24×(48÷6) =24×8 =192 24 肆、四則運算的教學策略 五、其他的簡便算法 5、其他的簡便算法 (1)善用125×8=1000及25×4=100的事實來做簡化計算。 「例」125×75×8 「例」125×96 =125×8×75 =125×8×12 〈96=8×12 〉 =1000×75 =1000×12 =75000 =12000 「例」25×89×4 「例」 25×96 =25×4×89 =25×4×24〈96=4×24 〉 =100×89 =100×24 =8900 =2400 (2)其他: 「例」 9+99+999+9999=10+100+1000+10000-4=11106 25 伍、整數問題的解題教學策略 一、平均問題 1.平均數的意義: ※把幾個同類量取多補少,使其一樣多,叫做「平均」。 「例1」小英有100元,小凱有200元,小凱給小英幾元後, 兩個人的錢就會一樣多? 「例2」110、111、112、113、114五數的平均數是多少? (指導孩子用心算的方法) 2.平均數的算法: (1)總和÷個數=平均數。 (2)總和÷平均數=個數。 (3)平均數×個數=總和。 每個公式都要舉例說明, 讓孩子確實理解,不要死背 26 伍、整數問題的解題教學策略 一、平均問題 3.平均數的試題類型: 「例1」子軒第一次月考各科成績如下表,子軒第一次月考的平均 分數是多少? 科目別 分數(分) 國語 數學 社會 自然 90 96 100 99 「例2」小傑數學平時考前四次的平均是88分,下一次要考幾分, 平均才能成為90分? 「例3」甲、乙、丙三數的平均是25,丁和戊兩數的平均是20, 那麼甲、乙、丙、丁和戊五數的平均數是多少? 「例4」小蘭第一次月考國語、社會、自然的平均分數是91.5分, 加上數學的平均分數是85分,小蘭數學考幾分? 27 伍、整數問題的解題教學策略 一、平均問題 3.平均數的試題類型: 「例5」貢丸每斤100元,蝦丸每斤120元,李媽媽到市場買了2斤 的貢丸和3斤蝦丸,混在一起後,平均1斤多少元? 「例6」甲、乙二數的平均是9,乙、丙二數的的和是24,甲、丙 二數的平均是13,甲、乙、丙三數各是多少? 「例7」小胖和4個同學一起去郊遊,車票共花了160元、餐費540 元、門票費300元,平均每人要分擔多少元? 「例8」有三個數分別是□32、□7、6□,這三個數的平均是214, 請填出這三個數□裡的數字。 28 伍、整數問題的解題教學策略 二、加權平均問題 ※加權平均數: ★學生學期總平均成績是針對不同科目,每週上課的節數加重計分 所得到的平均數(因為不同科目每週上課的節數並不相同), 稱為「加權平均數」。 「例1」智傑第一次月考各科成績如下表,他第一次月考的 加權平均分數是多少? 科 目 國語 數學 社會 自然 分 數 (分) 80 76 88 95 每週上課節數 6 5 3 4 想想看,算加權平均數與一般的平均數(不算節數),有何差別? 29 伍、整數問題的解題教學策略 二、加權平均問題 「例2」下面是小玉班上八八水災愛心捐款一覽表,平均每人捐 多少元? 捐款數(元) 20 人 數(人) 5 50 100 6 8 200 500 1000 4 4 3 「例3」小傑玩射飛鏢遊戲,射了三場的成績如下,小傑這三場 平均射一次得幾分? 場 次 一 二 三 次 數(次) 12 15 13 3 2 4 平均得分(分) 30 伍、整數問題的解題教學策略 三、雞兔問題 ※解題策略: 1.用圖示表徵 2.用列表方式 3.列出算式 「例1」一個籠子裡雞和兔一共有6隻,牠們總共有20隻 腳,這個籠子裡的雞和兔各有幾隻? 「例2」一枝鉛筆15元,一枝原子筆20元,老師一共買了 12枝筆,總共花了200元,老師鉛筆和原子筆各 買了幾枝? 31 伍、整數問題的解題教學策略 三、雞兔問題 「例3」有88個輪胎,可以裝在六輪小貨車上, 也可以裝在四輪汽車上,昨天李伯伯裝 配了18輛車子,剛好把輪胎都用完,李 伯伯六輪貨車和四輪汽車各裝配幾輛? 「例4」三腳凳和四腳凳共有30張,凳子的腳數 一共是102隻, 三腳凳和四腳凳各有幾 張? 32 伍、整數問題的解題教學策略 四、速率問題 1.速率的意義: 單位時間(一秒、一分、一小時)內所移動的 距離,叫做「速率」。 2.「平均速率」的意義: 平均每單位時間所走的距離,叫做「平均速率」。 3.速率的基本公式: 距離÷時間=速率。 33 伍、整數問題的解題教學策略 四、速率問題 4.速率、時間、距離的關係: (1)距離÷時間=速率 「例」佩陵3分鐘走210公尺,佩陵的平均分速是多少公尺? (2)距離÷速率=時間 「例」一輛汽車平均的時速是55公里,這輛汽車行駛165 公里,需要花幾小時? (3)速率×時間=距離 「例」火車的平均秒速是25公尺,這輛火車1小時30分鐘 一共行駛了幾公里? 留意題目中的已知條件是什麼?答案問什麼? 並特別注意已知條件的單位與答案的單位是否一樣? 34 伍、整數問題的解題教學策略 四、速率問題 ※速率的基本題型: 「例1」有一枚人造衛星的秒速約7公里,飛行了2100 公里需要幾分鐘? ※這一題要敎孩子注意什麼資訊? 「例2」1小時10分鐘可以行駛70公里的卡車,以同樣 的速率,2小時可以行駛幾公里? ※這一題要敎孩子如何解題,比較容易算? 「例3」台灣高鐵行駛的時速約280公里。 (1)行駛2小時45分,一共行駛幾公里? (2)行駛420公里需要幾時幾分? 35 伍、整數問題的解題教學策略 四、速率問題 ※速率的基本題型: 「例4」時速30公里的機車,從甲地到乙地花了1時15分, 從乙地回到甲地,如果改成分速0.6公里,回程需 要花幾分鐘? ※這一題要孩子先算出什麼?再算什麼? 「例5」聲音傳播的秒速約340公尺,小倩站在山上向著對 面的山壁大喊一聲,經過1.8秒後,聽到對面傳來 的回聲,小倩距離對面的山壁大約多少公尺? ※這一題要如何說明,孩子比較容易懂。 36 伍、整數問題的解題教學策略 五、全程平均速率問題 ※全程的平均速率=全程的距離÷全部所花的時間 「例1」小文參加登山健行活動,以每小時2.4公里的速度上山, 走了3小時後到達山頂,他下山還是走原路,卻只花了 2小時。 (1)小文下山的時速是多少公里? (2)這次登山健行活動,小文的全程平均時速是多少公里? 「例2」小麗的爸爸以時速60公里的速率,從家裡開了2小時的車到 達阿姨家,回程走原來的路卻花了3小時。 (1)小麗的爸爸回程的時速是幾公里? (2)小麗的爸爸來回全程的平均時速是幾公里? 37 伍、整數問題的解題教學策略 六、相遇問題 ※解題策略:實作(請學生實際演出)或用圖示表徵 一、兩人同時相向而行,相遇的問題: 距離÷(兩人速率的和)=相遇所需的時間。 「例」小芬和小伶相距2520公尺,小芬的分速是75 公尺,小伶的分速是65公尺,兩人同時相向 而行,幾分鐘以後會相會? 38 伍、整數問題的解題教學策略 六、相遇問題 二、兩人同時相背而行的問題: 兩人速率的和×時間=兩人的距離。 距離÷(兩人速率的和)=相遇所需的時間。 「例1」小凱和小傑兩人同時從甲地朝相反方向行走, 小凱的分速是65公尺,小傑的分速是55公尺, 1小時後,兩人相距多少公尺? 「例2」純蕙的秒速1.2公尺,思涵的秒速1.8公尺,兩人 沿著一個周長360公尺的圓形池塘,同時同地朝 著相反方向出發,幾分鐘後,兩人會相遇? 39 伍、整數問題的解題教學策略 七、追趕問題 ※解題策略:實作(請學生實際演出)或用圖示表徵或用圖表 距離÷(兩人速率的差)=追到所需的時間。 「例1」小明和小威兩人從學校出發,小明走路的分速是80公尺, 小威走路的分速是60公尺,小威出發3分鐘後,小明才出發。 (1)小明需要幾分鐘後,才能追上小威? (2)當小明追上小威時,小威已經走了多少分鐘? (3)小明需要走幾公尺後,才能追上小威? 「例2」小婷每個月存120元,小惠每個月存80元,小惠先存了半年後, 小婷才開始存,小婷存了幾個月後,兩人的存款會一樣多? 40 伍、整數問題的解題教學策略 八、流水問題 ※流水問題包含順流和逆流兩種 1.順流速率=船速+水流速率 2.逆流速率=船速-水流速率 「例1」勝利號遊艇航行的時速是45公里,水流 的時速是5公里,如果甲、乙兩地相距 200公里,從甲地順流或逆流航行到乙地 各需要花幾小時? 41 伍、整數問題的解題教學策略 八、流水問題 「例2」興隆號漁船時速32公里,在一條水流時速3公里 的海上,從甲地順流航行到乙地花了5小時, 甲、乙兩地相距幾公里? 「例3」寶發號漁船航行的時速是25公里,它從甲地逆流 到乙地,一共花了4.5小時,已知甲乙兩地相距 99公里,那麼這條河的流速每小時是幾公里? 「例4」在一條水流時速2公里的海上,自由號遊艇順流 而下,花了10小時,航行了220公里,自由號遊 艇航行的時速是幾公里? 42 陸、結語 ※五年級能力指標5-n-02能熟練整數四則混合計算。 這是小學對於整數四則混合計算的總結項目。 ★教學策略: 1.指導孩子確實熟悉四則混合的運算規則。 2.指導孩子善用交換律、結合律、 乘法對加(減)法的分配律或其他的簡便算法, 做簡化計算,不但可以節省計算的時間, 更能降低計算的錯誤率。 43 陸、結語 ※有關平均問題、雞兔問題、速率問題、追趕問題、 流水問題……應用題的教學策略: 1.確實讀題,分析、理解題意並掌握已知條件(知道題 目上每個數字所代表的意義),題目要求的答案是什 麼。再冷靜思考,擬定解題策略,並希望孩子能思 考答案的合理性。 2.建議老師們能透過圖示、列表或實作的方式, 讓孩子真正理解公式的緣由,不要只要求孩子死背 公式。 3.鼓勵孩子能嘗試各種不同的解題策略。 44 恭請賜教 祝大家教學愉快 45