用間尺量到 12.4 cm,學生會以為答案精確到小數後一位;其實真值可能在 12.35 至 12.45 之間,誤差 0.05 cm 就是這樣來的。有效數字不是「數到第幾個位」,而是「這個數可以被信任到哪一位」。
以下任何一項未過關,本堂就會卡住,先補該項:
| 技能 | 快檢題 | 過關標準 |
|---|---|---|
| 小數位與位值 | 12.4 中的 4 在哪一個位 | 十分位 |
| 四捨五入 | 3.14159 取三位有效數字 | 3.14 |
| 百分數 | 0.05 ÷ 12.4 寫成百分數 | 約 0.40% |
| 時間 | 環節 | 導師做什麼 | 學生做什麼 |
|---|---|---|---|
| 0–5 分 | 入場:三個數 | 寫 0.004560、28050、12.40,問各有幾位有效數字 | 講出答案並說明理由 |
| 5–18 分 | 有效數字規則 | 示範三種零:前置零不算、中間零算、尾隨零在小數中算 | 完成 6 題判斷並寫理由 |
| 18–32 分 | 最大絕對誤差 | 示範:最小刻度 0.1 cm,誤差 = 0.1 ÷ 2 = 0.05 cm;寫出真值範圍 12.35–12.45 | 為三個量度值寫出範圍 |
| 32–45 分 | 百分誤差 | 示範 0.05 ÷ 12.4 × 100 ≈ 0.40%,並講分母用甚麼 | 獨立算三題並保留三位有效數字 |
| 45–55 分 | 連續四捨五入陷阱 | 示範 2.345 → 2.35 → 2.4 的錯法,正確是一次過取 2.3 | 改錯三題 |
| 55–60 分 | 離場檢查 | 三題即收回批 | 獨立完成 |
要學生做:6 個數逐個圈首位、逐個零寫「算/不算」,並講出理由。
要學生講:為甚麼量度越小的東西,百分誤差越大——同一個 0.05 cm 誤差,除以 12.4 是 0.4%,除以 1.24 就是 4%。
要學生做:同一題用「每步取約」與「最後才取」各算一次,把兩個答案並排寫出來對比。
| 題型 | 例子 | 步驟 | 答案 |
|---|---|---|---|
| 判斷有效數字位數 | 0.004560 有幾位有效數字? | 圈第一個非零數字,再逐個零判斷 | 4 位 |
| 取有效數字 | 3.14159 取三位有效數字 | 由左數三位,看第四位決定進位 | 3.14 |
| 最大絕對誤差 | 最小刻度 0.1 cm,量得 12.4 cm,求最大絕對誤差 | 刻度 ÷ 2 | 0.05 cm |
| 百分誤差 | 同上,求百分誤差 | 最大絕對誤差 ÷ 量度值 × 100% | 約 0.40% |
| 題目 | 答案 | 想觀察什麼 |
|---|---|---|
| 12 題判斷 | 12 個數判斷有效數字位數 | 看有沒有把前置零算進去 |
| 三題誤差 | 由刻度算最大絕對誤差與百分誤差 | 看有沒有把刻度當誤差 |
| 三題連續取約 | 改正常見的連續四捨五入錯法 | 看是否只在最後取約 |
| 錯誤 | 學生通常這樣寫 | 導師這樣說 |
|---|---|---|
| 把前置零算成有效數字 | 答 0.004560 有 7 位 | 「前面三個零係定位用,唔係可信數字。由 4 開始數,四位。」 |
| 誤差用刻度不是一半 | 答最大絕對誤差 0.1 cm | 「你讀到最後一位係估讀,最多偏半格。0.1 嘅一半=0.05。」 |
| 每步都四捨五入 | 把 2.345 分兩步取成 2.4 | 「你取約咗兩次。一次過取一位小數係 2.3,唔係 2.4。」 |
| 答案假精確 | 量度 12.4 cm 卻答百分誤差 0.4032258% | 「量度只有三位有效數字,你答八位就係假精確。答 0.40% 就夠。」 |
| 題目 | 答案 | 判定 |
|---|---|---|
| 0.004560 有幾位有效數字 | 4 位 | 答「7 位」=回到第一幕 |
| 最大絕對誤差怎樣算 | 最小刻度 ÷ 2 | 答「等於刻度」=回到第二幕 |
| 四捨五入做幾次 | 只做一次,在最後 | 答「每步都做」=回到第三幕 |
有效數字由第一個非零數字起算;小數位只數小數點後的位置。28050 取三位有效數字是 28100,但小數位是零位。
真值未知,只能用量到的值作參考;這也是為何百分誤差只是估計。
要。28050 想表示五位有效數字,寫 2.8050 × 10⁴,否則讀者無法判斷。
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