因數、倍數、概數本質概念探討組員:傅薏靜王怡潔一、因數〈一〉因數:以除法的觀點,由總量為問題為起點,探討可能組成的單位量。例如:總量12,12是以「壹」為單位量來描述,共有12個「壹」,故一定可以「壹」為單位量來組成12,若12改用「2」為單位量來描述,共有6個「2」,也能夠以「2」為單位量來組成12,可是改用「5」為單位量來描述時,12無法用整數個「5」來描述(只在整數範圍內討論因、倍數的意義),所以無法以「5」為單位量來組成12,12可以由1,2,3,4,6,12這些單位量組成。〈二〉學習因數的方法:透過下列三種問題情境,幫助學童逐步形成因數的概念。1.在方陣排列問題中,探討給定總量的方陣的可能排法:例如:先給定一個總量(以12個全等的小正方塊為例),要求學童將小正方塊排成長方形,要剛好分完而且每一排要一樣多。(不可排成中空的長方形),引導兒童應用各種的排列方式,找出所有可能的長方形,以建立初步的因數概念。讓學童經驗給定總量的方陣可以有不同的排法。一、因數一、因數2.從除法的觀點,使用除法(包含除與等分除)解決剛好分完的情況,再用除號的方式紀錄問題。例:透過問題「有12個小朋友,全部分組做實驗,各組人數都要一樣多,一組可以有多少個小朋友,分分看?」,幫助學童掌握總量可以由哪些單位量組成的意義。(例如:12可以1、2、3、4、6、12為單位量組成)3.在倍的問題情境中,給定總數,要求學童解決可能組成單位量的數值問題:例:透過問題「幾包牙刷合起來有16支,每一包牙刷的支數都一樣多,一包可以有幾支牙刷?」,幫助學童掌握哪些單位量可以組成總量的意義。二、因數與倍數的關係〈一〉在數學上,如果a是b的倍數(b是a的因數),則a,b要滿足下列三個條件:(a)a,b都是整數;(b)b≠0;(c)存在一個整數q,滿足a=b×q。〈二〉整除是兩數之間的一種關係,如果甲乙兩個整數之間存在著甲數除以乙數所得的商是整數,餘數是零,甲數是乙數的倍數,乙數是甲數的因數。例如:15÷3=5……0,15是3和5的倍數,3和5是15的因數。三、倍數〈一〉倍數概念的形成:1.低年級課程:依序以「三」、「六」、「二」、「五」、「十」、「七」、「九」、「十二」為集聚單位,引導學童進行計數活動,並且能透過多步驟合成的解題活動,決定數個集聚單位,如果重新用「一」為單位時,其總數量為多少,進行倍數問題的學習。2.中年級課程:本階段將問題範圍逐步擴充至新的範圍,繼續加強學童進行倍的活動的經驗。3.高年級課程:直接引入倍的意義,因此透過乘數未知的乘法算式填充題「2×()=10」,先要求學童解題,再經由語言的轉換,2的5倍是10,所以10是2的5倍,引入倍數的意義:「10是2的5倍,而且2.5.10都是整數,所以說10是2的倍數」當學童有能力與方法判斷某數是否為另一數的倍數時,以某一正整數為起點,使用乘以整數倍的方式,求出該正整數在某一數量範圍內的所有倍數。三、倍數〈一〉倍數的意義:倍數問題是討論一個正整數,可以由這個正整數為單位量,經由乘法的方式來產生哪些正整數。例:12有哪些倍數時,1個12是12、2個12是24、3個12是36、4個12是48…..,所以12、24、36、48、都是12的倍數。〈二〉倍數的求法:可以使用逐一乘以正整數的方式來計算,要求兒童算出某範圍的所有倍數或經由乘法算是填充題方式,如2×()=24,24是2和12的倍數。*質數與合數1.質數:如果只有1和自己兩個因數,則該正整數稱之為質數。2.合數:如果除1和自己兩個因數外,還有其他的因數,則該正整數稱之為合數。問題:1是不是質數?教師應說明1不在質數的討論範圍之內,質數的討論範圍在比1大的正整數內。四.公因數1.意義:兩個正整數有哪些共同的因數,這些共同的因數就稱為公因數。2.作法:(1)先分別求出兩數的所有因數,再由其中找出共同的因數。例如:Q:12與18的公因數為哪些?A:12的因數有:1.2.3.4.6.1218的因數有:1.2.3.6.9.18由以上有底線的部分知道12與18的公因數為1.2.3.6四.公因數(2)先找出某一數的所有因數,再判斷這些因數是否為另一數的因數。例如:Q:12與18的公因數為哪些?A:12的因數有:1.2.3.4.6.1218可被1整除,所以1是18的因數,依序做2.3.4.6.12是否可整除18。找出公因數為1.2.3.6。五.公倍數1.意義:兩個正整數有哪些共同的倍數的問題,這些共同的倍數稱為公倍數。2.作法:a.先分別求出兩數在某一數量範圍內所有的倍數,再由其中找出共同的倍數。b.先找出某一數在某一數量範圍內所有的倍數,再判斷這些倍數是否為另一數的倍數。六.概數高年級課程:使用單位量轉換的觀點,來處理概數的問題,以兩位數(幾十幾)的概數活動為例,一個兩位數(例如:56)。「無條件捨去法」:例如:384701記成「38萬」「無條件進入法」:例如:384701記成「39萬」「四捨五入法」:例如:384701記成「38萬」*質因數分解1.質因數:一個質數如果是某一個整數的因數,簡稱它是該整數的「質因數」,例如:2是質數,2也是20的因數,所以2是20的質因數。1不是質數,所以1不會是任何整數的質因數。2.質因數分解:將一個整數表示成其質因數連乘積的活動。例如:60的質因數分解為2×2×3×5。*短除法1.意義:利用算術基本定理,將18與24先分解為質因數的連乘積(18=2×3×3,24=2×2×2×3),再透過找出共同質因數乘積的方式,找出最大公因數是2×3。2.作法:3182426834*短除法3.迷思:現階段學童無法了解算術基本定理,因此無法理解使用質因數分解引入的短除法解題方式,雖然學童可以模仿成人的步驟,透過短除法的格式,來求出最大公因數,但是當學童找出2是18與24的因數,再找出3是9與12的公因數時,無法理解為什麼2×3會是18與24的最大公因數。基於上述理解上的困難,本教材暫時不引入使用短除法求最大公因數的解題策略。*最大公因數與最小公倍數1.最大公因數:2個整數中最大的共同因數。例如:12,18的最大公因數為6。2.最小公倍數:2個整數中最小的共同倍數。例如:12,18的最小公倍數為36。