(四)單位的化聚
有兩個以上的單位,才會有單位間化與聚的問題。其中較大的單位轉換為較小的單位稱之為化、較小的單位轉換成較大的單位稱之為聚。
單位呈現的格式有兩種,一種稱為單名數,例如:3 公尺、3.6 公克、2/7 公升、5 小時等都是單名數;另一種稱為複名數,例如 3 公尺 20 公分、3 日 5 時 20 分 30 秒等都是複名數。
單位化聚的類型可以區分為四類,第一類是整數倍單名數化聚、第二類是整數倍複名數化聚、第三類是分、小數倍單名數化聚、第四類是分、小數倍複名數化聚。
整數倍單名數化聚又可以區分為兩類,一類是大單位化成小單位,例如 3 公尺=300 公分、2 日= 48 小時。另一類是小單位聚成大單位,例如 5000 公克= 5 公斤、720 分= 12 時。
整數倍複名數化聚也可以區分為兩類,一類是大單位化成小單位,例如 3 公尺 20 公分= 320 公分、2 日 15 時= 63 時。另一類是小單位聚成大單位,例如 5400 公克= 5 公斤 400 公克、1520 分= 1 日 1 時 20 分。
分、小數倍單名數化聚也可以區分為兩類,一類是大單位化成小單位,例如 0.2 公尺= 20 公分、3.2 公尺= 320 公分、2.6 日= 62.4 小時。另一類是小單位聚成大單位,例如 40 公克= 0.04 公斤、5040公克= 5.04 公斤、615 分= 10.25 時。
分、小數倍複名數化聚也可以區分為兩類,一類是大單位化成小單位,例如 3.2公尺= 3 公尺 20 公分、2 日 12 時= 2.5日。另一類是小單位聚成大單位,例如 5公斤 40 公克= 5.04 公斤、4 時 15 分=4.25 時。
下面分成整數倍單名數化聚(大單位化成小單位)、整數倍單名數化聚(小單位聚成大單位)、分、小數倍單名數化聚(大單位化成小單位)、分、小數倍單名數化聚(小單位聚成大單位)、整數倍複名數化聚(大單位化成小單位)、整數倍複名數化聚(小單位聚成大單位)、分、小數倍複名數化聚(大單位化成小單位)、分、小數倍複名數化聚(小單位聚成大單位)等八個部份,概略說明如何幫助學童學習單位化聚的問題。
(1)整數倍單名數化聚(大單位化成小單位)
例題:5公尺=( )公分
學童可以透過將 1 公尺化成 100 公分的策略,也可以利用比或四項比例式策略解決問題。
策略甲:1 公尺化成 100 公分
先備經驗:
(a)1 公尺= 100 公分
(b)5 公尺是 5 個 1 公尺
解題想法:
5 公尺→ 5 個 1 公尺
→5 個 100 公分
→100 公分的 5 倍
→500 公分
解題記錄:
(a)加法算式: 100 + 100 + 100 + 100 + 100= 500,答:500 公分
(b)乘法算式: 100 × 5 = 500,答:500 公分
策略乙:比(四項比例式)
先備經驗:
(a)1 公尺= 100 公分
(b)四項比例式 1:100 = 5:( ),或 1:100 = 5:x
(c)相等的比 1:100 = 5:500
(d)內項乘內項等於外項乘外項:1:100 = 5:x → 1 × x = 100 × 5
解題想法:
1 公尺:100 公分= 5 公尺:( )公分
→ ( )= 500(公分)
或 1 公尺:100 公分 = 5 公尺:x 公分
→ x = 500(公分)。
解題記錄:
(a)相等的比:
1:100 = 5:500 = 5:( )
→( )= 500(公分)
(b)內項乘內項等於外項乘外項:
1:100 = 5:x
100×5 = 1×x
→ x = 500(公分)
(2)整數倍單名數化聚(小單位聚成大單位)
例題:3000 公克=( )公斤
學童可以透過將 1000 公克聚成 1 公斤的策略、1 公克= 0.001 公斤策略或利用比或四項比例式策略解決問題。
策略甲:將 1000 公克聚成 1 公斤
先備經驗:
(a)1000 公克= 1 公斤
(b)3000 公克是 3 個 1000 公克
解題想法:
3000 公克→3 個 1000 公克
→3 個 1 公斤
→3 公斤
解題記錄:
(a)減法算式:
3000 - 1000 = 2000,
2000 - 1000 = 1000,
1000 - 1000 = 0
答:3
(b)除法算式:
3000 ÷ 1000 = 3
答:3 公斤
策略乙:1 公克= 0.001 公斤
先備經驗:
(a)1000 公克= 1 公斤 →1 公克= 0.001 公斤
(b)3000 公克是 3000 個 1 公克
(c)小數乘以整數:0.001 × 3000
解題想法:
3000 公克→3000 個 1 公克
→3000 個 0.001 公斤
→0.001 公斤的 3000 倍
→3 公斤
解題記錄:
(a)乘法算式:
0.001 × 3000 = 3 ,答:3 公斤
策略丙:比(四項比例式)
先備經驗:
(a)1 公斤= 1000 公克
(b)四項比例式:
1:1000 =( ):3000,或
1:1000 = x:3000
(c)相等的比:
1:1000 = 3:3000
(d)內項乘內項等於外項乘外項:
1:1000 = x:3000
→ 1000 × x = 3000 × 1
(e)等量公理:
1000 × x = 3000 × 1
→ x = 3000 ÷ 1000
解題想法:
1 公斤:1000 公克
=( )公斤:3000 公克
→ ( )= 3 (公斤)
或 1 公斤:1000 公克
= x 公斤:3000 公克
→ x = 3 (公斤)
解題記錄:
(a)相等的比:
1:1000 = 3:3000
=( ):3000
→ ( )= 3(公斤)
(b)內項乘內項等於外項乘外項:
1:1000 = x:3000
→ 1 × 3000 = 1000 × x
→ x = 3(公斤)
(文/國立台南大學數學教育系 謝堅教授)