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Math Lesson: Order of Operations

Math · Lesson 35

Order of Operations

Which operation comes first · 8-question timed quiz · Bilingual (English / Español)

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The problem

45 ÷ 5 + 20
English

A paraprofessional is helping a student solve this. The question is not what the answer is — it is which procedure to teach.

Division outranks addition, so the division happens first no matter where it sits in the line: divide 45 by 5, then add 20. That gives 9 + 20 = 29.

Español

Un paraprofesional ayuda a un estudiante con esto. La pregunta no es cuál es la respuesta — es qué procedimiento enseñar.

La división tiene más jerarquía que la suma, así que la división va primero sin importar dónde esté en la línea: divide 45 entre 5 y luego suma 20. Eso da 9 + 20 = 29.

Left to right is not the rule — rank is. Students read a math sentence the way they read English, straight across. But operations have a pecking order: parentheses, then exponents, then multiplication and division, then addition and subtraction. Reading order only decides ties.

De izquierda a derecha no es la regla — la jerarquía sí. Los estudiantes leen una oración matemática como leen en español, de corrido. Pero las operaciones tienen un orden: paréntesis, exponentes, multiplicación y división, y luego suma y resta. El orden de lectura solo decide los empates.

Worked out

   45 ÷ 5 + 20

   45 ÷ 5 + 20      division first — it outranks addition

   9 + 20            now the addition

   29

Four procedures, four different answers

ProcedureWhat it computesResult
Add 45 and 5, then divide by 20(45 + 5) ÷ 202.5
Divide 45 by 5, then add 2045 ÷ 5 + 2029 — correct
Add 45 and 20, then divide by 5(45 + 20) ÷ 513
Divide 20 by 5, then add 4545 + (20 ÷ 5)49
English

Same three numbers, four procedures, four completely different answers: 2.5, 29, 13, 49. That is why the order is a rule and not a preference — without it, an expression would not have one meaning.

Notice too that three of the four choices quietly insert parentheses that are not in the problem. Only one procedure reads the expression as written.

Español

Los mismos tres números, cuatro procedimientos, cuatro respuestas completamente distintas: 2.5, 29, 13, 49. Por eso el orden es una regla y no una preferencia — sin ella, una expresión no tendría un solo significado.

Fíjate también en que tres de las cuatro opciones meten paréntesis que no están en el problema. Solo un procedimiento lee la expresión tal como está escrita.

The order, tier by tier

TierDo theseNote
1Parentheses ( )Whatever is inside comes first, always
2Exponents23, squares, cubes
3Multiplication and divisionEqual rank — do them left to right
4Addition and subtractionEqual rank — do them left to right
English

The part most often taught wrong is tier 3. Multiplication does not come before division — they share a rank, so you work left to right. In 24 ÷ 6 × 2, the division comes first because it is further left: 4 × 2 = 8, not 24 ÷ 12 = 2.

The same is true of addition and subtraction in tier 4. “PEMDAS” lists six letters but there are only four tiers.

Español

La parte que más se enseña mal es el nivel 3. La multiplicación no va antes que la división — comparten jerarquía, así que se trabaja de izquierda a derecha. En 24 ÷ 6 × 2, la división va primero porque está más a la izquierda: 4 × 2 = 8, no 24 ÷ 12 = 2.

Lo mismo pasa con la suma y la resta en el nivel 4. “PEMDAS” tiene seis letras pero solo hay cuatro niveles.

Parentheses change everything

   45 ÷ 5 + 20   =  9 + 20   =  29

   45 ÷ (5 + 20)  =  45 ÷ 25  =  1.8

Same numbers, same symbols, one pair of parentheses — and a
completely different answer.
English

Parentheses are how a writer overrides the ranking. If the problem wanted the addition first, it would have to say so with parentheses. Since there are none here, the ranking decides — and the ranking puts division first.

Español

Los paréntesis son la forma de anular la jerarquía. Si el problema quisiera la suma primero, tendría que decirlo con paréntesis. Como aquí no hay ninguno, manda la jerarquía — y la jerarquía pone la división primero.

Teaching the procedure, not just the answer

Ask, don't tell“Which operation do you see here? Which one has to happen first?”
Underline firstHave the student underline the operation that goes first before computing anything.
One step per lineRewrite the whole expression each step, changing only the part just solved.
English

This item asks for a procedure, which is exactly what a paraprofessional supplies. The student can already divide and add; what they need is the sequence, said in words they can repeat to themselves next time.

“Divide 45 by 5, then add 20” is a sentence a student can carry. “29” is not.

Español

Esta pregunta pide un procedimiento, que es justo lo que aporta un paraprofesional. El estudiante ya sabe dividir y sumar; lo que necesita es la secuencia, dicha en palabras que pueda repetirse la próxima vez.

“Divide 45 entre 5 y luego suma 20” es una frase que el estudiante se lleva. “29” no lo es.

8 questions · 10 minutes

8 preguntas · 10 minutos
The clock starts when you press the button. / El reloj empieza al presionar el botón.

Procedure strategy · Estrategia de procedimiento

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1. Scan the whole line before starting · Revisa toda la línea antes de empezar

English

Read the entire expression first and find the highest-ranking operation in it. Parentheses beat everything; multiplication and division beat addition and subtraction. Only then pick up your pencil.

Starting at the left and working across is the single most common error, and it feels natural because that is how reading works. Mathematics is not read that way.

Español

Lee toda la expresión primero y busca la operación de mayor jerarquía. Los paréntesis le ganan a todo; multiplicación y división le ganan a suma y resta. Solo entonces toma el lápiz.

Empezar por la izquierda y seguir de corrido es el error más común, y se siente natural porque así se lee. Las matemáticas no se leen así.

2. Multiplication and division are tied · Multiplicación y división empatan

English

PEMDAS makes it look like multiplication comes before division. It does not. They share one tier, and ties are broken left to right — the same for addition and subtraction.

24 ÷ 6 × 2 = 8, because the division is further left. A student who multiplies first gets 2, and will be confident about it, because the mnemonic they memorized told them to.

Español

PEMDAS hace parecer que la multiplicación va antes que la división. No es así. Comparten un nivel, y los empates se resuelven de izquierda a derecha — igual con suma y resta.

24 ÷ 6 × 2 = 8, porque la división está más a la izquierda. Un estudiante que multiplique primero obtiene 2, y estará seguro de ello, porque el truco que memorizó se lo dijo.

3. Rewrite the whole line each step · Reescribe toda la línea en cada paso

English

45 ÷ 5 + 20 becomes 9 + 20 becomes 29. Three lines, one operation each. Nothing gets dropped and nothing gets done twice.

Students who try to do two steps at once in their heads are the ones who lose a term. The rewriting looks slow and is actually faster, because it never has to be redone.

Español

45 ÷ 5 + 20 se vuelve 9 + 20 y luego 29. Tres líneas, una operación cada una. Nada se pierde y nada se hace dos veces.

Los estudiantes que intentan dos pasos a la vez mentalmente son los que pierden un término. Reescribir parece lento y en realidad es más rápido, porque nunca hay que rehacerlo.

4. Watch for invented parentheses · Cuidado con los paréntesis inventados

English

“Add 45 and 5, then divide by 20” describes (45 + 5) ÷ 20 — an expression with parentheses that the problem never had. Three of the four choices do this.

When a procedure is written in words, translate it back into symbols and check that it matches the original line exactly. If you had to add parentheses to make it work, it is not the same problem.

Español

“Suma 45 y 5, luego divide entre 20” describe (45 + 5) ÷ 20 — una expresión con paréntesis que el problema nunca tuvo. Tres de las cuatro opciones hacen esto.

Cuando un procedimiento viene en palabras, tradúcelo de vuelta a símbolos y revisa que coincida exactamente con la línea original. Si tuviste que agregar paréntesis para que funcionara, no es el mismo problema.

5. How to explain this to a student · Cómo explicárselo a un estudiante

English

Show the disagreement first. Have the student solve 45 ÷ 5 + 20 their way while you solve it the other way, then compare answers. Two different results from one expression makes the need for a rule obvious — and a student who feels the need for a rule will actually learn it.

Then give the procedure in words they can repeat: “divide first, then add.” Have them say it back before working. When a student answers 13, don't mark it wrong — ask them to circle which operation they did first, and compare that with the ranking.

Español

Muestra primero el desacuerdo. Pide al estudiante que resuelva 45 ÷ 5 + 20 a su manera mientras tú lo haces del otro modo, y comparen respuestas. Dos resultados distintos de una misma expresión hacen obvia la necesidad de una regla — y un estudiante que siente esa necesidad sí la aprende.

Luego dale el procedimiento en palabras que pueda repetir: “divide primero, luego suma.” Que lo diga en voz alta antes de trabajar. Cuando responda 13, no lo marques mal — pídele que encierre qué operación hizo primero y compárenlo con la jerarquía.

6. Pace yourself on a timed test · Administra el tiempo

English

These are twenty-second questions once the ranking is automatic. Most of the time is spent reading the answer choices, since they are written in words rather than symbols.

Eight questions in ten minutes is 75 seconds each. Translate each worded procedure into symbols as you read it — that turns four sentences into four short expressions you can compare at a glance.

Español

Son preguntas de veinte segundos cuando la jerarquía ya es automática. La mayor parte del tiempo se va en leer las opciones, porque están escritas en palabras y no en símbolos.

Ocho preguntas en diez minutos son 75 segundos cada una. Traduce cada procedimiento a símbolos mientras lo lees — eso convierte cuatro frases en cuatro expresiones cortas que comparas de un vistazo.

Palabras clave · Key words

EnglishEspañolQué es
order of operationsorden de las operacionesLa jerarquía completa
expressionexpresión45 ÷ 5 + 20
operationoperaciónSumar, restar, multiplicar, dividir
parenthesesparéntesis( ) — se resuelven primero
exponentexponenteSegundo nivel
procedureprocedimientoLos pasos, en orden
evaluateevaluarCalcular el valor
left to rightde izquierda a derechaSolo para desempatar
quotientcocienteEl resultado de dividir
sumsumaEl resultado de sumar
Try this next / Practica esto: before evaluating anything, underline the operation that must happen first and say why out loud. On this problem: “division, because it outranks addition.” That sentence is the whole skill.

Antes de evaluar nada, subraya la operación que va primero y di en voz alta por qué. En este problema: “la división, porque tiene más jerarquía que la suma.” Esa frase es toda la destreza.
Math lesson 35 · problem adapted from a standardized-test practice item.
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