這期電子報主題,將從計算機兩大功能談起:一是「M+功能」,配合國中下學期之統計數據與圖表單元。之前曾簡短介紹過,相信讀者不會陌生。而這期是以專文呈現,有詳盡功能的要點介紹,也有易懂的例題說明,能讓過國、高中教師瞭解相關的系統知識。另一主題是「K值之常數計算功能」,若使用它可以省去不少按鍵的輸入,也可以造成連加、連乘等效果,是一般人忽略的實用功能。
本期目錄
國/高中 單元適用
在第002期電子報中淺談過計算機記憶計算功能,本文為一系列解說文章的起始篇,將對>按鍵相關功能從頭說起、條分縷析。從記憶計算的功能簡介和發展歷程談起,並結合圖文說明及例題解說。剛好本學期國中端的教學課程涵蓋了本功能鍵內容,對應各版本的數學課程單元有(依筆劃排序):
專文的例題適用各版本,多數內容與概念是教科書和教師手冊沒有提及的,並提供教學教學上之建議與注意事項,相信對國中教師助益良多:
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雖然>功能只在國中課程出現,沒有正式被寫入高中課綱中,但108課綱強調12年國教的連貫精神,未來電子報在討論高中的統計單元及其他各單元時可能會使用到,故建議普通型高中或技術型高中的教師也可以參考看看。
國/高中 單元適用
在生活中,常會碰到定值或定量的倍數問題,例如:95無鉛汽油每公升27元,則2公升54元、10公升270元等,這是在小二開始就建立的觀念:
※課綱條目[N-2-6]
乘法是小學數學中,學習數與量的重點與基礎,在學習此單元後,直至小六的比與比值概念為止,中間都在熟悉此運算的變化與延伸。例如三年級學連乘,四年級的乘除混合、四則計算,然後是五年級的公因數、公倍數等。 乘法的初始意義是同一個數的連加,此數稱為「被乘數」,連加的次數稱為「乘數」,相乘結果稱為「積」。
上圖:《孫子算經》中的九九表
來源:維基百科
誠如前段所說的,乘法為小學的學習重點,而九九乘法表是小二生必須記憶與理解的算術方法。現今的九九乘法表傳自古代九九表,再配合籌算,還可以做分數的四則運算、開方等。九九表的歌訣配合十進制,無疑是當時最快速的計算機了。13世紀後,東方的十進位制才由阿拉伯人傳至西方。 在此之前西方即使有乘法表,也是難以應用在計算上。因多數古文明沒有進位制使得乘法表非常複雜,或者使用非十的進位制(如古巴比倫人用60進制,古瑪雅人用20位進制)。非十進制的乘法表不如東方十進制的九九表簡潔。
對於13世紀前的歐洲人,要計算乘除是件非常困難的事。以現今的教育水準來看,當時絕大多數的歐洲人數學(更確切地說是算術)能力,是不及現代人小學五年級程度。或許可以鼓勵低學習成就的學生說,他們回到中古世紀的歐洲會是位算術天才。
在前段我們介紹了乘法在數學的重要性與相關觀念,是為了接下來講述計算機的一大功能:常數計算(constant calculation)式。它可以處理一定值的連續相乘問題(加、減和除亦可)。對於如 fx -82 SOLAR Ⅱ 的基本款科學型計算機或一般會計計算機,使用此功能時,竟也能動態地顯示九九乘法表出來。
常數計算功能
常數計算
對於+-*/等運算功能鍵,
(1) 連續按該運算功能鍵兩下時,會啟動常數計算功能,將當前螢幕上的數值鎖定為K值。
(2) 鎖定為K值後,此時可輸入新的數值
(3) 之後每按下=時,K值會與螢幕上(新)的數值做該功能運算一次
例如,觀察連續加7的過程
● 鍵入7
● 連續按加號鍵兩下++,此時鎖定螢幕上的7為K值。
● 按下等號=,原來的7加上了K,得到螢幕上新的結果變成14。
● 再按下等號=,原來的14加上了K,得到螢幕上新的結果變成21。
...
上述是連結加法的例子,下方我們回到連續乘法的進一步討論 在前面提到:乘法的初始意義為同一個數的連加,此數稱為「被乘數」,在這連加的常數計算中所鎖定的K值,就是那個「被乘數」。或者更確切地說,此時K值被視為「單位數」是固定的常數,而每次新輸入計算機數值的「數量」,則是變量。
用本單元一開始95無鉛汽油的例子,將每公升27元的鎖定為K值:27**
計算15公升的價錢:鍵入15=,可以算出405元。
計算1234公升的價錢:鍵入1234=,可以算出33318元。
以下,我們設計了簡單的常數計算例題:
計算機常數計算例題
【例題一】固定匯率下的連續兌換問題
銀行行員小蕙,在處理各客戶的帳務報表,須將美元轉換為台幣。已知今日匯率兌換的比是美元(USD):新台幣(NTD)為1:27.796,或者說匯率為27.796 NTD/USD,而資料顯示:
甲客戶有1225美元
乙客戶有57美元30美分
丙客戶有8856美元
請用常數計算功能,幫忙行員列出各客戶帳戶的台幣價值。
解
先將27.796輸入後,再連按兩下乘號鎖定為K值:27.796 **
接著,我們乘上各客戶美元數值以計算各帳戶的台幣價
甲客戶→ 1225 =
乙客戶→ 57.3 =
丙客戶→ 8856 =
以下再提供一個例題,使用除法的常數例題:
【例題二】注水問題–固定流量下相異容積體的注放水時間
已知挖特帕水上樂園有大型游泳池(A)、漂流河(B)、造浪池(C)、高空水道(D)等四大玩水設施。因年度清潔保養時水都全部放掉了,今各設施要注水重新營業。假設各設施注水系統的流量皆為每分鐘7立方公尺,且各系統彼此獨立,開關水管時的流量不互相影響。
而各設施的標準蓄水容積資料為:
A設施為1890立方公尺
B設施為5740立方公尺
C設施為3700立方公尺
D設施為800立方公尺
請用常數計算功能,幫忙管理員算出各設施所需要的注水時間,計算結果的單位以小時表示。
解
先將7輸入後,再連按兩下乘號鎖定為K值,7//
與例題1的「被乘數」概念有所不同,在此K值是被當作「除數」。
接著,我們用本題各設施的蓄水體積除以之:
大型游泳池→ 1890 =
漂流河→ 5740 =
造浪池→ 3700 =
造浪池→ 800 =
上述是應用在除法的例題,我們使用了漂亮的數字7。但生活中,如例題1的匯率、折扣或成長率等,都是位數較多的數字,使用K值的好處就更得以彰顯了。
本期電子報兩大主題的「記憶功能」與「常數K值功能」,其實可搭配成新的組合功能計算級數。使用此特殊功能及一般計算功能或函數功能鍵,可更廣泛運用在數列與級數的教學及實務計算上,我們將在下期為您介紹。
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