學習重點 掌握感覺比較、直接比較與間接比較的判別依據。要從實際操作過程判斷,不能只看有沒有使用工具。 先分辨目標物與中介物。目標物彼此直接對比,屬於直接比較;透過第三物、複製的屬性或工具留下的紀錄來推論,屬於間接比較。 運用重量的遞移關係,把兩次比較連成完整的大小關係,判斷能否確定三個物體的重量順序。 理解繩子複製長度、彈簧秤記號或刻度的用途,區分「藉中介物比較」與「用單位測量」。 核心觀念 一、測量概念的發展階段 國小量與實測的教學,大致依下列順序發展。題目的選項常把這幾個階段混在一起,因此要先認清各階段的核心特徵。 階段核心特徵例子 感覺比較憑感官感受或估計判斷,沒有實際對比,也沒有中介紀錄。用眼睛估長短,用手掂輕重。 直接比較讓兩個目標物直接對比。長度比較時對齊一端;重量比較時把兩物分放天秤兩側。 間接比較目標物無法或沒有直接對比,改透過中介物、複製的屬性或記號、刻度來比較。用繩子轉移寬度;以共同參照物推論輕重;比較兩物在彈簧秤上的記號。 個別單位比較選定一個非標準的單位量,看待測量相當於幾個該單位。用迴紋針量長度,用相同的積木當重量單位。 普遍單位比較使用大家共同約定的標準單位。公分、公尺、公克、公斤。 比較是針對物體的某一項屬性判斷大小關係,例如重量比較判斷輕重,長度比較判斷長短或寬窄。同一對物體可以用不同方法比較,所以要依操作方式分類,不能依物體種類或最後的答案分類。 使用工具不等於間接比較。天秤雖然是工具,但兩個目標物若分別放在兩側,就是在直接比較彼此的重量。反過來說,若兩物各自與另一個物體比較,再推論兩物的關係,整體方法就是間接比較。 二、重量比較:先找出真正要比較的兩個物體 判斷重量的比較方式時,先確定「最後要知道誰比誰重」。若這兩個目標物直接放在天秤兩側,依平衡或傾斜的情形判斷,就是直接比較。等臂天秤上,較重的一側下降,較輕的一側上升;平衡表示兩側重量相等。 若目標物沒有彼此對比,而是各自與一個共同參照物比較,就屬於間接比較。例如要比較棉花與橡皮擦,先把鉛筆和棉花放上天秤,得到棉花比鉛筆輕;再把鉛筆和橡皮擦放上天秤,得到鉛筆比橡皮擦輕;由此推出棉花比橡皮擦輕。鉛筆就是中介物,推論依據是遞移關係。 要分清楚單次操作與整體方法。鉛筆與棉花放上天秤,單看這一步是直接對比,鉛筆與橡皮擦那一步也是。但就最終目標「棉花與橡皮擦」而言,兩者從未互相對比,所以整體方法是間接比較。 另外,體積、外觀大小與重量不能畫上等號。體積較大的物體不一定較重,看起來蓬鬆或占空間,不能推翻天秤得到的輕重結果。 三、量的遞移關係:能串成一條鏈,才排得出順序 重量具有遞移性:若甲>乙,且乙>丙,則甲>丙;若甲<乙,且乙<丙,則甲<丙。這裡「>」表示比另一物重,「<」表示比另一物輕。 處理文字敘述時,先改寫成符號,再統一由重到輕排列。「甲比丙輕」寫成甲<丙,也可以改寫成丙>甲;改寫後通常更容易看出能不能連起來。 已知關係可以確定的內容能否完整排序 甲>乙,乙>丙可串成甲>乙>丙。可以。 甲>乙,甲<丙後者改寫為丙>甲,可串成丙>甲>乙。可以。 甲>乙,甲>丙只能確定甲最重,乙與丙的關係未知。不可以。 甲<乙,甲<丙只能確定甲最輕,乙與丙的關係未知。不可以。 關鍵在於共同出現的那個物體是否「夾在中間」。若共同物比一物重、又比另一物輕,它就是中間者,三物順序可以確定。若共同物同時比另外兩物重(或同時比兩物輕),它只是最重(或最輕)者,另外兩物仍可能一重一輕,也可能等重,順序無法確定。 所以兩次比較能否排出三物順序,看的不是比較次數,而是資訊結構。 四、以繩子複製屬性:讓無法並置的兩物也能比較 兩物位於不同地點、不方便搬動,或無法直接並排時,可以用繩子、紙條或棍子等中介物,先複製其中一物的長度,再拿到另一物旁比較。例如搬家人員先用繩子把一樓冰箱的寬度複製下來,再拿到五樓和窄門的寬度相比,這就是間接比較。 繩子在這裡承接的是「寬度」這項屬性,不必先量出幾公分,所以不屬於個別單位比較,也不屬於普遍單位比較。操作時要保持繩子拉直、標記清楚,以免轉移的長度失真。 五、彈簧秤的記號或刻度:仍屬間接比較 把兩個物體分別放在彈簧秤上,利用記號位置或刻度比較輕重,屬於間接比較。兩物並沒有互相對比,而是各自在彈簧秤上留下可比較的紀錄,再由紀錄推知誰重誰輕。彈簧秤在這裡的角色和繩子一樣,都是中介物。 個別單位比較與普遍單位比較的重點在「用幾個單位量來表示大小」。題幹若強調透過彈簧秤的記號或刻度比出兩物輕重,判斷重點是藉中介物比較,應歸為間接比較;題幹若強調用多少個相同的單位量出結果,才要考慮單位比較。 常考陷阱 「只要用了天秤,就是間接比較」:錯在只看工具。兩個目標物分放天秤兩側,仍屬直接比較。 「每一步都直接放上天秤,所以整個方法都是直接比較」:要回到最終比較的兩個目標物。透過共同參照物(例如鉛筆)推論兩物的關係,整體屬於間接比較。 「兩種方法結論相同,所以比較方式也相同」:分類看的是操作過程,不是結論。結論一樣,仍可能一個是直接比較、一個是間接比較。 「甲比乙重、甲比丙重,就能排出順序」:只知道甲最重,乙與丙的關係未知,無法完整排序。 「甲比乙重、甲比丙輕,方向不一致,無法排序」:把「甲比丙輕」改寫成「丙比甲重」,就能串成丙>甲>乙,可以確定順序。 「繩子最後直接碰到門,所以是直接比較」:真正的目標是冰箱與門,繩子只是複製寬度的中介物,屬於間接比較。 「看到刻度就選單位比較」:兩物分別在彈簧秤留下記號或讀值,再比較輕重,核心是間接比較。 「看起來體積大的比較重」:屬於感覺上的誤判,輕重應以實際比較的結果為準。 記憶口訣 「感官估,直接對;借物轉,間接比。」先看兩個目標物有沒有直接對比,再找有沒有參照物、複製的長度或量測紀錄。 「中間有人接成鏈,三物順序就分明;同大或同小,彼此還不曉。」共同物夾在中間,才能完整排序;共同物同為最大或最小,其餘兩物關係仍未知。 「繩子、彈簧秤,都是中間人。」藉它們轉移或記錄屬性再比較的,一律屬於間接比較。