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數線

數線是一條畫上刻度的直線,線上每一個點代表一個數。國小的數線從 0 開始,相鄰兩個刻度的距離都一樣長,越往右數越大。讀數線時先看每一格代表多少,再從 0 或最近的已知刻度數到箭頭指的位置;在數線上往右走是加,往左走是減。

國小三年級學整數的數線,四年級把分數和小數也標在數線上,國中再把數線往 0 的左邊延伸,加上負數。數線把數字的大小變成看得見的長度,是國小數學裡把數字、尺和算式連在一起的工具。

先看重點

  • 數線有三個重要部分:原點、方向和單位長。少了一個,就不知道那個點代表哪個數。
  • 讀數線時,先算出每一小格是多少,再數格子。不要以為每一格都是 1。
  • 往右走就是加,往左走就是減。越在右邊的數越大。
  • 0 到 1 之間平分成幾格,每一格就是幾分之一。如果平分成 10 格,每一格就是 0.1。

數線是什麼

數線就是把數字排在一條直直的線上。我們先選一個點當作 0,然後往右邊每隔一樣長的距離畫一條小線,接著按順序寫上 1、2、3。這樣每個數字都有自己的位置。因為中間隔的長度都一樣,兩個數字相差幾,在數線上就隔幾格。這樣我們一眼就能看出哪個數字比較大。

數線和我們常用的直尺很像。尺上的 0 公分、1 公分、2 公分排起來,其實就是一條數線。所以剛開始學數線時,你可以拿著直尺來對照著看。數線上的一格不一定是 1,也可以是 2、5、10 或 100,要看看刻度上寫的數字是幾才知道。

數線圖:在數線上算 3 + 4

下面這張數線圖從 0 畫到 10,每一格代表 1。我們從 3 出發,往右邊跳 4 格,最後停在 7,所以 3 + 4 = 7。反過來想,從 7 往左邊跳 4 格,就會回到 3,這就是 7 − 4 = 3。

在數線上做加減法時,最容易犯的錯誤是把出發的那個點也算進去。我們數的是跳了幾下,也就是經過幾個空格,而不是碰到了幾條刻度線。

012345678910往右跳 4 格:3 + 4 = 7
數線從 0 到 10,每格是 1,從 3 往右跳 4 格到 7,表示 3 + 4 = 7

數線三要素:原點、方向、單位長

一條直線要變成數線,需要三樣東西,合起來叫做數線三要素。少了其中一樣,我們就不知道線上的點代表哪個數。雖然課本不一定會特別講「三要素」這個名詞,但當你畫數線或看數線時,其實每次都在用這三件事。

等到上國中一年級的時候,我們會把數線往 0 的左邊繼續畫長。這樣就可以表示負數了。這時候,數線的三個重要部分通常說成原點、正方向和單位長。其實意思和以前一樣:往正方向數,數字會越來越大;往反方向數,就是負數。

原點代表 0 的那個點在國小,我們畫數線時,一定從 0 開始畫。
方向往右數越大,通常在右端畫箭頭箭頭表示數線可以一直往右邊延伸下去,不會結束。
單位長從 0 到 1 的長度,每一格都一樣長每一小格代表多少,要看刻度上寫的數字是多少。

怎麼讀數線:例題

讀數線可以分成兩步。第一步,先找兩個有寫數字的刻度,算出中間每一小格代表多少。第二步,從離你要找的數最近的那個已知刻度開始數格子。往右邊數,就要把數字加上去;往左邊數,就要把數字減回來。

例 1數線上 0 到 50 之間平分成 10 小格,箭頭指在 0 往右第 7 格,箭頭代表多少?

  1. 把 50 平均分成 10 份,每一份就是 50 ÷ 10 = 5,所以每一小格代表 5。
  2. 第 7 格是 5 × 7 = 35

答:35

例 2一條數線上,每一格代表 100。如果你從 900 開始,往左跳 4 格,最後會停在哪個數字呢?

  1. 往左是減,跳 4 格就是減 100 × 4 = 400
  2. 從 900 減去 400,算式是 900 − 400 = 500。

答:500

例 3在數線上,如果你從 25 開始,先往右走 30,再往左走 15,最後會停在哪個數字呢?

  1. 從 25 往右邊走 30 步:25 + 30 = 55
  2. 從 55 往左邊走 15 步:55 − 15 = 40

答:40

例 4在數線上,18 和 45 這兩個數字,哪一個離 30 比較近呢?

  1. 18 在 30 的左邊,它到 30 的距離是 30 − 18 = 12
  2. 45 在 30 的右邊,它到 30 的距離是 45 − 30 = 15
  3. 12 < 15

答:18 離 30 比較近

分數和小數在數線上

到了四年級,我們會把 0 到 1 之間再切開。如果切成 10 格,每一格就是 0.1,寫成分數就是 1/10;如果切成 4 格,每一格就是 1/4。所以同一個位置可以用不同的數字來表示,0.5、1/2 和 2/4 其實都指著 0 和 1 的正中間。

比 1 還大的分數也可以畫在數線上。從 0 開始,每走一格代表 1/4,數到第 7 格就是 7/4。這個點落在 1 和 2 之間,比 1 多了 3 格,所以 7/4 = 1 3/4。在數線上看看,假分數和帶分數其實就是同一個點的不同寫法。

0120.51/2 = 2/47/4 = 1 3/4每格 1/4
數線從 0 畫到 2,每一格代表 1/4,1/2 和 0.5 在同一個點,7/4 則在 1 和 2 之間

數線練習:馬上試做 5 題

「讀數線」的題目會畫一條從 0 開始的線,每一格可能代表 1、2、5、10 或 100,你要算出箭頭指著幾;「在數線上加減」則是從某個點出發,往右或往左跳;「小數和分數在數線上」的題目會畫一條從 0 到 2 的線,你要讀出一位小數,或是分母是 2 到 5 的分數。不用登入,做完會告訴你答對幾題。

準備好就開始,一共 5 題。

奧數線上看:用數線解奧數題

想在網路上找奧數題給孩子練習,可以從數線題開始。很多奧數題只要把題目畫成一條線,中間的間隔、距離和先後順序就清楚了,例如植樹問題和同一條路上的距離問題,下面兩題都是。

例 1一條 20 公尺長的路,從起點開始每隔 4 公尺種一棵樹,兩端都要種,一共要種幾棵?

  1. 我們把這條路畫成一條數線,然後在 0、4、8、12、16、20 這些數字的地方種樹。
  2. 我們來算算看,20 ÷ 4 = 5,這表示從頭到尾一共有 5 個間隔。
  3. 因為兩頭都要種樹,所以樹的數量比間隔多 1 棵,算式是 5 + 1 = 6。

答:6 棵

例 2小明家、學校和公園都在同一條直直的路上。學校在小明家的東邊 300 公尺,公園又在學校的西邊 500 公尺。請問公園在小明家的哪一邊?離小明家有多遠?

  1. 我們把小明家當成數線上的 0,往東走就是往右邊走,所以學校就在 300 的位置。
  2. 從 300 往左邊走 500 公尺,你會發現走過了 0,最後跑到了小明家的西邊。
  3. 超過 0 的部分是 500 − 300 = 200

答:公園在小明家西邊 200 公尺

在線上練推理題的小遊戲

數學王是一個網站,不是手機上那種 App,所以你不用下載,只要打開瀏覽器就能玩,而且不用花錢。裡面有個小遊戲叫「算式偵探」,你要用個位、進位和數字大小當線索,像偵探一樣推理出算式裡藏起來的數字。還有個「十字填數」,要讓橫著的一排和直著的一排,五個數加起來的和一樣,你可以用總和減掉已經知道的數,找出缺的那個格子。這兩種都是奧數常見的推理題型,全部的小遊戲整理在數學遊戲。

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國中的數線:負數和絕對值

上面公園那一題,如果把東邊當正、西邊當負,公園的位置就是 300 − 500 = −200,這就是國中一年級要學的負數。國中的數線把 0 放在中間,左邊是負數,比大小的規則不變,越右邊越大,所以 −1 比 −5 大。

一個數在數線上和 0 的距離叫做絕對值,例如 −3 和 3 離 0 都是 3 格。這些是國中的內容,國小的數線都從 0 開始往右畫。

常見問題

數線是幾年級學的?

國小三年級學整數數線,包括讀數線、在數線上標出數和做加減;四年級把一位小數和簡單的分數標到數線上;國中一年級再把數線延伸到負數。

數線三要素是什麼?

原點、方向和單位長。原點是 0 的位置,方向是往哪邊數越大(通常往右),單位長是從 0 到 1 的長度,每一格都要一樣長。

數線一定要從 0 開始嗎?

我們學校數學課本裡的數線,都是從 0 開始畫的。有時候題目裡只畫出其中一小段,例如 100 到 200,那就像是把一條很長的數線剪下來看,0 其實還藏在左邊很遠的地方。等到你上國中,學到比 0 還小的負數以後,0 就會被畫在數線的正中間了。

數線上每一格一定是 1 嗎?

不一定哦。數線上每一格代表的大小可以不一樣,可以是 2、5、10、100,也可以是 0.1 或 1/4。所以在讀數線之前,你要先找到兩個有寫數字的刻度,算一算它們中間隔了幾格,就能知道每一格到底代表多少了。

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