2011年3月16日 星期三

到底是哪一個?

連減概念 ←→ 包含除

平分概念 ←→ 等分除

下面幾個會用除法來解題的數學題目,有哪些是包含除,哪些是等分除呢?

  • 今天是星期二,過60天是星期幾? [答]
  • 5杯紅茶100元,一杯是多少元? [答]
  • 24公里花了4小時,時速是多少公里? [答]
  • 用每分鐘125公尺的速度跑完1000公尺,要多少分鐘? [答]
  • 900公分的繩子是多少公尺?
  • 11, 15, 19, ..., 47, 51共有幾個數? [答]

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2011年3月11日 星期五

長除法與等分除

阿德和朋友打工賺了 7458 元,若要三人平分,問每人分得多少元?

將 7458 元視為7張千元鈔、4張百元鈔、5個十元幣、8個一元幣,一步步從最大面額來分:

  1. 每人分2張千元鈔,去掉6張千元鈔,剩下1張不能分,將1張千元鈔換成10張百元鈔。這時剩下14張百元鈔、5個十元幣、8個一元幣還沒分,每人有2張千元鈔。
  2. 每人分4張百元鈔,去掉12張百元鈔,剩下2張不能分,將2張百元鈔換成20個十元幣。這時剩下25個十元幣、8個一元幣還沒分,每人有2張千元鈔和4張百元鈔。
  3. 每人分8個十元幣,去掉24個十元幣,剩下1個不能分,將1個十元幣換成10個一元幣。這時剩下18個一元幣還沒分,每人有2張千元鈔、4張百元鈔和8個十元幣。
  4. 每人分6個一元幣,去掉18個一元幣,恰好全部分完,每人分得2張千元鈔、4張百元鈔、8個十元幣、6個一元幣,總共是2486元

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2011年3月10日 星期四

除法的精髓:等分除

阿寶有二十顆彈珠,要平分在三個塑膠袋裡,問每袋裝了幾顆?還剩幾顆?

要平分成三份,一開始也不知道每份該有多少,我們可以這樣做:每次各給塑膠袋一顆。如此一來三個袋子中的彈珠一定一樣多,反覆操作直到彈珠沒辦法再分,步驟如下:
  1. 拿出三顆彈珠,各給塑膠袋一顆,每個袋中有1顆,還剩17顆沒分
  2. 拿出三顆彈珠,各給塑膠袋一顆,每個袋中有2顆,還剩14顆沒分
  3. 拿出三顆彈珠,各給塑膠袋一顆,每個袋中有3顆,還剩11顆沒分
  4. 拿出三顆彈珠,各給塑膠袋一顆,每個袋中有4顆,還剩8顆沒分
  5. 拿出三顆彈珠,各給塑膠袋一顆,每個袋中有5顆,還剩5顆沒分
  6. 拿出三顆彈珠,各給塑膠袋一顆,每個袋中有6顆,還剩2顆沒分
每次各給塑膠袋一顆,就變成「每次拿出三顆、共可拿出幾次,還剩幾顆?」這個過程很巧妙地把平分問題轉化成上一篇提過的連減問題,換句話說等分除是從包含除來的。

每次各分配一顆的過程:

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2011年3月9日 星期三

除法的基礎:包含除

阿寶有二十顆彈珠,每三顆裝在一個塑膠袋裡,問裝了幾袋?還剩幾顆?

如果一個步驟一個步驟來裝:
  1. 拿出三顆,裝了一個袋子,這時裝成袋子的有3顆,還剩17顆沒裝
  2. 拿出三顆,再裝一個袋子,這時裝成袋子的有6顆,還剩14顆沒裝
  3. 拿出三顆,再裝一個袋子,這時裝成袋子的有9顆,還剩11顆沒裝
  4. 拿出三顆,再裝一個袋子,這時裝成袋子的有12顆,還剩8顆沒裝
  5. 拿出三顆,再裝一個袋子,這時裝成袋子的有15顆,還剩5顆沒裝
  6. 拿出三顆,再裝一個袋子,這時裝成袋子的有18顆,還剩2顆沒裝
二十顆可以每次拿三顆共拿出幾次?由上面步驟可知,可以拿六次,還會剩兩顆,所以二十可以連續減去三共減去六次,直到剩下二不夠減。這是「連減」的過程,如果把三顆一數的彈珠圈起來,這就是過程:

順便注意圈起來的三顆彈珠,其實就是「連加」的結果,數學上記為 20÷3=6…2 ,和 20=3×6+2 是互相呼應的。

乘法是連加的結果,除法是連減的結果

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2011年3月8日 星期二

一切都是數數兒

講除法之前,先聊聊乘法。聊乘法之前,先看看加法。加法有什麼好看呢?不就數數兒嗎?對!就是數數兒,從計數開始一直發展到現在森羅萬象的數學,起源就是這個數數兒,為了避免加法的繁瑣,我們把「連加」計為「乘」,例如:

市場賣蘋果每袋三顆,阿文買了五袋,是多少顆蘋果?

五個3累積成15,計為 3+3+3+3+3=3×5=15


又例如:

大賣場賣蘋果每包五顆,阿明買了三包,是多少顆蘋果?

三個5累積成15,計為 5+5+5=5×3=15


由上面兩例可知,將兩個整數的乘積寫成矩陣形式,甲×乙=乙×甲,這是顯而易見的乘法交換律,是後續談到除法時會再用到的計數性質。

「連加」是「乘法」,那麼有沒有「連減」呢?

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前言

過去唸書時沒有學到除法還有分類,雖然我記性很差,但很確定中小學沒有學過這塊,一直到出社會後工作上的需要,去旁聽大學的數學教育課程,才對除法有真正的認識。數學教育相關領域的人應該都會稍微知道包含除與等分除,但似乎不是每個教育人員都會強調這點,我詢問過幾個學生,有教的老師偏少數,而且是極少數。到底該不該教、該不該學呢?

我認為還是必要的,弄清楚除法後對很多數與量有更深的體會,但不會也沒關係,我們不也是在一無所知下長大、並學了較高等的數學嗎?只是反思過去的學習過程,會震驚那是一段段給自己填鴨的結果,我只是在反覆操作,根本不知道其中的道理。如果數學不只是一個在人生中拖累你的學科,認為數學稍微有點用處的話,我想都應該來認識一下除法的細節。和現在小孩子相處我發現,他們都比我們以前聰明,講解除法可以一點就通,不像我們成年人們學得很吃力;但現在孩子也容易忘,容易分心,往往選擇最快的步驟,錯過基礎的思維。

往下看之前先來看兩個問題:

1 想一想什麼時候會計算 100÷7=14…2 ?想一個情境或應用題。
.
.
.
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你的答案會和下面類似嗎?
100顆蘋果平分給7個人,每人分得14顆,還剩2顆。
100個饅頭平分成7盤,每盤裝14個,還剩2個。

那麼如何解釋「100以內7的倍數有14個」,大部份人都會算 100÷7=14…2,但為什麼要「把100平分成7份」呢?(*1)

又如何解釋「每秒跑5公尺的小明,跑100公尺要20秒」大部份的人都很清楚「時間=距離÷速率」要算 100÷5=20,那麼這算式是「把100平分成5份」的意思嗎?

2 如何解釋除法直式。

為什麼是先看 10÷7=1…3 後
把0放下來成為30
再 30÷7=4…2 呢?


如果有你心裡浮起了問號,而且有興趣對除法有更多的認識,希望下面的介紹對你有幫助。有任何疑問歡迎留言,有任何心得也希望不吝指教。

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(*1) 其實這也能用同餘來說明,但這裡暫不討論

目錄

  1. 前言
  2. 一切都是數數兒
  3. 除法的基礎:包含除
  4. 除法的精髓:等分除
  5. 長除法與等分除
  6. 長除法與包含除
  7. 到底是哪一個?
  8. 包含除的例子
  9. 等分除的例子
  10. 分數
  11. 小數