document09_A.pdf

公立はこだて未来大学 2011 年度 システム情報科学実習
グループ報告書
Future University Hakodate 2011 System Information Science Practice
Group Report
プロジェクト名
地域に根ざした数理科学教育
Project Name
Supports for regional education in mathematical science
グループ名
グループ A
Group Name
Group A
プロジェクト番号/Project No.
9-A
プロジェクトリーダ/Project Leader
1009241
花田愛子
Aiko Hanada
グループリーダ/Group Leader
小泉ふゆか
1009069
Fuyuka Koizumi
グループメンバ/Group Member
1009069
小泉ふゆか
Fuyuka Koizumi
1009001
秋本みちる
Michiru Akimoto
1009038
松本拓也
1009089
河村慎太郎
1009133
重村拓也
1009157
中村涼
1009212
小川和馬
Kazuma Kogawa
1009241
花田愛子
Aiko Hanada
Takuya Matsumoto
Shintarou Kawamura
Takuya Shigemura
Ryou Nakamura
指導教員
上野嘉夫 高村博之
田中健一郎
伊勢昭 (市立柏野小学校校長)
Advisor
Yoshio Uwano Hiroyuki Takamura Kenichirou Tanaka Akira Ise
提出日
2012 年 1 月 18 日
Date of Submission
January 18, 2012
概要
近年、
「理数離れ」は日本にとって大きな社会問題となっている。理数が苦手な児童や生徒は算
数、数学の知識が日常でどのように生かされているかを知らない間に興味を失い、結果として
学習意欲も無くしているという調査報告がある。その状況の改善策として、理数に対しての興
味や学習意欲を向上させるために算数の他教科や日常への”ひろがり”を題材にした学習プログ
ラムは有用であると考えられる。本プロジェクト「地域に根ざした数理科学教育」グループ A
では地元の小学生を対象に総合型算数学習プログラムの開発と実践を目指し、活動した。実践
フィールドとして函館市と本学間の小大連携協定を利用し、市立柏野小学校の「おもしろ算数
クラブ」で授業実践を行った。学習題材として「黄金率」
、
「2 進法とドット絵」および「2 進数
と回路」を選定し、企画・開発、実践した。本報告書では、各題材の準備・実践、実践後の評
価、今後の展開について報告する。
キーワード
理数離れ、総合型算数学習プログラム、ひろがり
(文責: 松本)
-i-
Abstract
‘Risuu Banare’, namely the flight from mathematics and sciences in Japan has been a
large serious domestic issue recently. According to several investigation reports on this
issue, not a few children have studied arithmetic and science without finding how those
subjects are applied to daily life, who therby lose their enthusiasm for the subjects.
As an effective proposal to settle the issue, it would be worth organizing an arithmetic
learning program that emphasizes wide applicability of arithmetic to other subjects
and daily life. The present project ‘Supports for regional education in mathematical
science’ aims to develop and proceed an arithmetic learning program with the wide
applicability in a regional primary school under the joint agreement between Hakodate
and Future University Hakodate. The program consists of three topics, ‘the golde ratio’,
‘the binary system and pixel art’ and ‘the binary numbers and electrical circuits’, which
has proceeded already in the classroom. The present report deal with a current phase
of preparation, procedure, evaluation of the project, together with a development in
future.
Keyword
Risuu Banare, arithmetical learning program, wide applicability
(文責: Takuya Matsumoto)
- ii -
目次
第1章
背景
1
1.1
前年度の成果 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1
1.2
現状における問題点 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1
目標と課題設定
3
第2章
2.1
本プロジェクトにおける目的
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3
2.2
課題の概要 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3
2.2.1
プロジェクト学習で実施する意義 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6
2.2.2
地域との関連性 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7
2.2.3
授業 1 : 黄金率 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7
2.2.4
授業 2 : 2 進法とドット絵 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9
2.2.5
授業 3 : 2 進数と回路 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
11
2.2.6
未来祭参加型企画での情報発信 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13
2.2.7
アカデミックリンクでの情報発信 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13
2.3
具体的な手順・課題設定 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
14
2.4
作業の割り当て . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
16
2.4.1
「黄金率」についての授業計画グループ . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
16
2.4.2
「2 進法とドット絵」についての授業計画グループ
. . . . . . . . . . . . .
16
2.4.3
「2 進数と回路」制作・実践グループ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
16
2.4.4
中間発表用スライド制作担当 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
16
2.4.5
中間発表用ポスター制作担当 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
16
2.4.6
最終発表用スライド制作担当 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
17
2.4.7
最終発表用ポスター制作担当 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
17
第3章
課題解決のプロセスの詳細
18
3.1
課題解決のプロセスの概要 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
18
3.2
各人の課題の概要とプロジェクト内における位置づけ
. . . . . . . . . . . . . . .
18
3.2.1
小泉 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
18
3.2.2
秋本 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
19
3.2.3
松本 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
19
3.2.4
河村 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
19
3.2.5
重村 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
20
3.2.6
中村 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
20
3.2.7
小川 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
20
3.2.8
花田 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
21
担当課題解決過程の詳細 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
21
3.3.1
小泉 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
21
3.3.2
秋本 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
24
3.3
- iii -
3.4
第4章
4.1
4.2
4.3
第5章
3.3.3
松本 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
26
3.3.4
河村 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
26
3.3.5
重村 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
27
3.3.6
中村 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
30
3.3.7
小川 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
32
3.3.8
花田 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
34
担当課題と他の課題の連携内容 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
36
3.4.1
小泉 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
36
3.4.2
秋本 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
36
3.4.3
松本 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
36
3.4.4
河村 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
37
3.4.5
重村 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
37
3.4.6
中村 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
39
3.4.7
小川 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
39
3.4.8
花田 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
39
結果
41
プロジェクトの結果 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
41
4.1.1
テーマ 1 :「黄金率」 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
41
4.1.2
テーマ 2 : 2 進法とドット絵 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
42
4.1.3
テーマ 3 : 2 進数と回路 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
45
4.1.4
未来祭参加型企画での情報発信 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
47
4.1.5
アカデミックリンクでの情報発信 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
48
成果の評価 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
48
4.2.1
第 1 回 : 黄金率 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
48
4.2.2
第 2 回 : 2 進法とモノクロドット絵 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
49
4.2.3
第 3 回 : 2 進法とカラードット絵 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
49
4.2.4
第 4 回: 2 進数のたし算 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
50
4.2.5
第 5 回 : 2 進数と回路 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
54
4.2.6
アンケート結果 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
56
担当分担課題の評価 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
63
4.3.1
小泉 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
63
4.3.2
秋本 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
65
4.3.3
松本 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
67
4.3.4
河村 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
68
4.3.5
重村 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
70
4.3.6
中村 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
73
4.3.7
小川 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
74
4.3.8
花田 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
75
今後の課題と展望
77
5.1
第 1 回 : 黄金率 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
77
5.2
第 2 回 : 2 進法とドット絵 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
77
- iv -
5.3
第 3 回 : 2 進法とカラードット絵
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
77
5.4
第 4 回 : 2 進数とたし算 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
78
5.5
第 5 回 : 2 進数と回路 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
79
5.6
全体を通して . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
80
参考文献
83
-v-
Supports for regional education in mathematical science
第1章
背景
国際教育到達評価学会 (IEA) による国際数学・理科教育動向調査 [1] によると、小学 4 年生が
「算数の勉強は楽しい」と回答した率は約 70 %である。2003 年の同調査では同回答率は約 65 %で
あり、約 80 %という国際平均値と比べて明らかに低いことがわかる。2008 年に文部科学省より告
示された小学校学習指導要領では「理数教育の充実」が重視されており、算数の授業時間の増加や
身に付いた知識を実生活と関連させる「活用型」の授業が盛り込まれている。しかし、活用型授業
の内容が提示されていないために、「活用型」という言葉が宙に浮いている状態である。
さて、
「理数離れ」あるいは、それと連動している学力低下 [2] に関しては、その状況把握や原因
分析を目的に種々の調査が行われている。本プロジェクトが注目したのは、文部科学省の委託によ
り Benesse が実施した調査結果 [3] である。調査 [3] によれば、算数への興味の度合いは、小学 5
年生から小学 6 年生にかけて一旦上昇する。この上昇は他教科では見られない特異な現象であり、
算数の応用が開始される時期と重なるからではないかという分析がなされている。あいにく、この
上昇は小学 6 年生から中学 1 年生にかけての興味の急落で丁消しにされているが、小学校高学年と
いう時期は、児童が算数の他教科や生活への広がりを認識する好機と考えられる。また、担任中心
の授業展開などにより、小学校では教科間の垣根は低いと考えてよい。
上で述べた状況においては、対象と達成目標を適切に絞り込めば、公的な大プロジェクトでなく
とも、効果的な対応が可能な余地が十分にある。この観点から、本プロジェクトグループ A では、
円滑な連携が期待できる地元小学校児童に対象を絞り込み、算数から他教科や生活への広がりを学
べる総合型学習プログラムという形式で「活用型」の具体化を行い、児童の算数への興味の深化や
意欲向上を目指して活動した。
(文責: 松本)
1.1
前年度の成果
「理数離れ」が問題となっている現状で、算数の観点から「理数離れ」の解決に取り組む事例は、
道南地域では非常に少なく、特に理数融合型の事例はこれまでほとんど見られていない。一昨年の
プロジェクト学習で小大連携協定を利用して函館市立駒場小学校で行われた他教科との融合をテー
マにした実践活動は、非常に珍しい試みである。その発展を目指して昨年度行われた、函館市立柏
野小学校での実践授業も同じく珍しい試みといえる。両年度共に、児童が算数に興味を持ち、面白
いと感じる授業を行うことに成功している。
(文責: 松本)
1.2
現状における問題点
本プロジェクトでは小学生を対象に授業を行う。よって、教材や授業で使用する言葉の中で小学
生の時点で学習していない言葉は使用しない、もしくは別の理解できる言葉に置き換える必要があ
る。また、授業時間は 1 つの授業あたり 60 分であるが、時間内に収まるように事前に時間配分を
Group Report of 2011 SISP
-1-
Group Number 9-A
Supports for regional education in mathematical science
考えておくことも重要である。他にも授業の最後にアンケートを実施し、児童の理解度や授業の問
題点を把握して次回以降の授業の改善を行う必要性がある。昨年度に無かった注意点として、今年
度の活動を昨年度と同じ実践フィールドで行う点において、以前に「おもしろ算数クラブ」に参加
した児童のことも考慮して、教材の作成を行わなければならない。
(文責: 松本)
Group Report of 2011 SISP
-2-
Group Number 9-A
Supports for regional education in mathematical science
第2章
2.1
目標と課題設定
本プロジェクトにおける目的
1 章で述べた通り、本プロジェクトは総合型算数学習プログラムの制作・実践を目的としている。
制作した学習プログラムの実践フィールドは、昨年度の同プロジェクトからの継続で、市立柏野小
学校の「おもしろ算数クラブ」である。同校との協力関係は函館市教育委員会と本学が締結してい
る小大連携協定に基いており、グループ A メンバーの往来および参加児童の本学訪問・見学を円
滑に実施する助けとなっている。柏野小学校と本プロジェクトとの事前協議により、他教科や生活
に算数が密に関っていることをクラブ活動を通じて認識することで、理数の学習意欲向上に繋げる
ことを目標に設定した。日程上、グループ A の訪問は全 5 回であり、中間発表日にはクラブ参加
児童が本学を訪問した。
目標達成に向け、以下の 4 点を要件として、学習プログラム内で取り上げる題材選定を実施した。
1. 小学校学習指導要領にとらわれない : 単なる算数学習で終わらず、他教科や生活への発展性
を提示する上で必須の要件である。
2. 実際に手を動かす作業のような実習・演習的要素の組み込み : 単なる座学ではなく、自ら手
を動かす作業要素で学習刺激を作り出す。
3. 小学生に身近な例を挙げる : 普段の生活と結びつきの強い例を挙げることで、「活用」とい
う意識を強化する。
4. 驚きや好奇心の呼び起こし : 驚きや好奇心は、学習への集中力や意欲を生み出す。
各グループメンバーからの提案を相互審査した結果、上記 4 要件を満たす題材として「黄金率」、
「2 進法とドット絵」、「2 進数と回路」の 3 つを選定した。詳細な内容は 2.2 節で述べるが、「黄金
率」では算数と芸術の融合、
「2 進法とドット絵」では算数と情報、図工の融合、
「2 進数と回路」で
は算数と情報、理科の融合を企図している。「黄金率」と「2 進法とドット絵」は昨年度、一昨年度
にも採用された題材であるため、先例の反省点を参考に改良を行い、完成形を目指す。ドット絵に
ついては、カラー化に挑戦するという意味で、この部分は新規企画と考えてよい。「2 進数と回路」
は新規の題材であり、「2 進法とドット絵」で学んだ 2 進法における計算方法や、2 進数の日常へ
の関わりを学んでもらうことを目標としている。具体的な授業内容は 2.2.5 節に記述されているた
め、そちらを参照されたい。
上記で述べた設定目標の達成度は、柏野小学校「おもしろ算数クラブ」の各回活動終了後に参加
児童からアンケートを取り、その回答に基いて評価した。
(文責: 松本)
2.2
課題の概要
本プロジェクトでは、授業の際の教育プログラム及び教材をすべて作成し、実践フィールドであ
る市立柏野小学校「おもしろ算数クラブ」へ訪問し、出張授業を行った。授業計画は一般的な講義
形式を取ることはなるべく避け、児童たちに授業へ積極的に参加してもらう「参加型授業」を意識
Group Report of 2011 SISP
-3-
Group Number 9-A
Supports for regional education in mathematical science
して計画されている。最終的な目標は、算数と日常的な物や他教科への広がりを知ってもらうこと
により、算数の他分野への広がりに興味を持ってもらい、教育知識の断片化を防止することである。
柏野小学校への訪問授業は全 5 回行った。前期で行った授業は「黄金率」(第 1 回目) と「2 進法
とドット絵」(第 2 回目) の計 2 回の授業を行った。後期では「2 進法とカラードット絵」(第 3 回
目) と「2 進数のたし算」(第 4 回目)、「2 進数と回路」(第 5 回目) を行った。第 1 回目の授業「黄
金率」ではワークシートを使用し、実際にワークシートに書き込んでもらいながら図形の中に黄金
率が存在していることを学び、それがミロのヴィーナス (図 2.1 参照)、名刺 (図 2.2 参照)、ゲーム
機などの芸術や日常的な物に利用されていることを知り、興味を持ってもらうことを目標にした。
第 2 回目の授業「2 進法とドット絵」では算数と情報、図工の教科間融合を目的としている。内
容はそれぞれの指に数字を記入した手袋を使用して 10 進数を 2 進数に変換し、2 進法を利用して
ドット絵の作成を行った。第 3 回目の授業では第 2 回目の授業で行われたドット絵の発展として
カラードット絵を児童に作成してもらった。この授業の目的も第 1 回目の授業と同じく、身近に存
在するカラードット絵について知ることで、理数により強い興味を持ってもらうことである。第 4
回目の授業「2 進数のたし算」では 2 進法の足し算についての授業を行った。これは次の授業への
導入であり、第 5 回目の授業「2 進数と回路」では第 4 回目の授業で行った簡単な足し算をグルー
プ A のメンバーで組み立てた電子回路を用いて学習した。電子回路を授業に盛り込んだ理由は算
数、情報、理科の 3 つの科目間融合を実現した教材であり、実際にコンピューターと 2 進法の繋が
りを感じることが出来る点が大きな理由である。また、第 2、3 回目で得た 2 進法の知識を生かせ
ることも大きい。
(文責: 松本)
Group Report of 2011 SISP
-4-
Group Number 9-A
Supports for regional education in mathematical science
図 2.1
黄金率の一例として紹介したミロのヴィーナス
図 2.2
Group Report of 2011 SISP
黄金率の一例として紹介した名刺
-5-
Group Number 9-A
Supports for regional education in mathematical science
2.2.1
プロジェクト学習で実施する意義
本プロジェクトの実践フィールドは小学校であるため、大学内での通常授業では実行不可能であ
る。また、教材作成や授業を行う点で小学生に理解できない言葉などを使用しない、もしくは小学
生にも理解できるように説明しなければならない。他にも、未来祭やアカデミックリンクへの参加
にあたって、部外者にプロジェクトの内容を説明する機会がある。それらの機会において相手の言
葉を理解し、こちらの考えを相手に伝える能力、いわゆる、「コミュニケーション能力」が必要不
可欠であり、このプロジェクトを通じて同能力の向上が期待できる。本プロジェクトでは小学校を
訪問し、教壇に立って授業を行わなくてはならない (図 2.3 参照)。この点でも通常授業では得るこ
とが難しいプレゼン能力の向上も期待できる。
図 2.3
実際の授業の様子
(文責: 松本)
Group Report of 2011 SISP
-6-
Group Number 9-A
Supports for regional education in mathematical science
2.2.2
地域との関連性
本プロジェクトの実施に当たり、本学と函館市教育委員会が締結した小大連携協定を活用し、
パートナー校である柏野小学校の「おもしろ算数クラブ」で実践活動を行っている。この活動に
よって、地域の小学生に算数に対して興味を持ってもらうことで、地域における理数分野の学力の
向上が期待できる。また、未来祭やアカデミックリンクなどにおいて地域の方々に研究の成果を紹
介することによって、地域住民との交流を図ることができる。
(文責: 中村)
2.2.3
授業 1 : 黄金率
この授業は一昨年の教材である「黄金比」を改良して用いた。授業の展開としては、まず正五角
形の中に星型の図形、「ペンタグラム」が存在することを説明し、実際に手を動かしながらペンタ
グラムの中に黄金率が存在することを確認してもらう。(図 2.4、図 2.5 参照) 最後に、黄金率と芸
術、日常の物へ関わりを説明した。教材作成は一昨年の授業スライドを参考にしつつ行ったが、一
昨年の反省点として小学生が「比」の概念を理解していない点があったため、一昨年のテーマであ
る「黄金比」を今年度は「黄金率」とした。両者共に同じ意味であるが、変更した理由は比という
言葉を使用することで児童に苦手意識を持たれることを危惧したためである。また、この授業の目
標は普段聞きなれない「黄金率」という言葉と芸術や日常の物への広がりを児童に知ってもらい、
興味を持ってもらうことである。
図 2.4
Group Report of 2011 SISP
定規で長さを測っている様子
-7-
Group Number 9-A
Supports for regional education in mathematical science
図 2.5
電卓で黄金率を計算している様子
(文責: 松本)
Group Report of 2011 SISP
-8-
Group Number 9-A
Supports for regional education in mathematical science
2.2.4
授業 2 : 2 進法とドット絵
この授業は 60 分という短い時間の中で行うには難しいと考えたため、2 回に分けて授業を行う。
まずはそれぞれの授業の内容を記述する。
第 1 回目の授業は「2 進法とドット絵」をテーマに行った。まずは 10 進数や 10 進法以外に 2 進
数や 2 進法というものがあるということを紹介し、小道具として手袋を用いて 10 進数から 2 進数
に変える方法を紹介した (図 2.6 参照)。また、「ドット絵」を描いてもらうことによって視覚的に
も楽しめるように工夫した。第 2 回目の授業は「2 進法とカラードット絵」をテーマに行った。ま
ず、復習として 10 進数から 2 進数に変える練習を行い、その後、第 1 回目の授業で行った「ドッ
ト絵」のルールを拡張し、4 色パターンの「カラードット絵」を作成した (図 2.7 参照)。
また、クラブの参加者全員で一つの大きな「カラードット絵」を作成した。これらの授業は、
「算
数」だけではなく「情報」や「図工」などの知識も用いることで。身近なところに算数が使われて
いることを知ってもらい、算数に興味を持ってもらうことを目的としている。また、指導要領外の
内容を教えるのでより丁寧に解説するために、ワークシートを活用するなどの工夫をし、課題作成
を行った。
図 2.6
手袋を使用している様子
(文責: 中村)
Group Report of 2011 SISP
-9-
Group Number 9-A
Supports for regional education in mathematical science
図 2.7
Group Report of 2011 SISP
カラードット絵を作成するワークシート
- 10 -
Group Number 9-A
Supports for regional education in mathematical science
2.2.5
授業 3 : 2 進数と回路
この授業は、1 回目を「2 進数の足し算」、2 回目を「2 進数と回路」というテーマで行う。この
テーマはおもしろ算数クラブでは初めて扱う内容である。この授業の目的は、前回の授業で学んだ
2 進数がどのような場面でどのように使われているかを知り、普段の生活と算数との結びつきを示
すことである。また、実際に手を触れて学ぶことができる教材として電気回路を製作し、学習刺激
を作りだすことを目標とする。
1 回目の授業では、
「1 + 1」の答えが 10 進数と 2 進数でどう変わるか、それぞれの数の表現の違
いから学ぶ (図 2.8 参照)。また、繰り上がりの説明をスライドのアニメーションを用いて、児童と
一緒に計算する。これは、繰り上がりという概念が普通の式よりも身近な筆算を用いて説明する。
2 回目の授業では、簡単な 2 進数の足し算ができる並列回路を教材として用いる (図 2.9 参照)。
この回路は、5 つのスイッチと 2 つの電球で、2 進数の足し算の答えの 1 桁目と 2 桁目を表わすこ
とができる。スイッチのオンとオフが 2 進数の 0 と 1 に対応していることを説明し、2 進数と回路
の関連性を示す。
図 2.8
2 進数の足し算の学習
(文責: 秋本)
Group Report of 2011 SISP
- 11 -
Group Number 9-A
Supports for regional education in mathematical science
図 2.9 児童が回路を使用している様子
Group Report of 2011 SISP
- 12 -
Group Number 9-A
Supports for regional education in mathematical science
2.2.6
未来祭参加型企画での情報発信
本プロジェクトは、昨年に引き続き、未来祭実行委員による企画「FunFun ☆ Academy」に参
加した。「FunFun ☆ Academy」とは、本学で行われている研究やプロジェクト学習の成果を発表
する展示企画である。
参加するにあたり、本プロジェクトでは以下の目標を立てた。
• 未来祭への来場者に、本プロジェクトの背景・目的・活動内容などを紹介し、本プロジェク
トに興味を持ってもらうこと。
• 来場した小学生に、実際に授業で用いた教材を使って「おもしろ算数クラブ」の内容を体験
してもらい、算数に興味を持ってもらうこと。
これらの目標を達成するにあたっては、本プロジェクトの概要の紹介方法と小学生に体験しても
らうコンテンツの検討が課題であった。これらの課題に対して、以下の準備を行った。
本プロジェクトの紹介は、ポスターと授業で使用した教材の展示で行うこととした。ポスターは
中間発表で使用したものを用いた。教材は、第 1 回・第 3 回の授業で使用した、ワークシートと副
教材を展示した。小学生対象の体験コーナーは、第 2 回の授業と第 3 回の授業で用いたワークシー
トと副教材を組み合わせ、2 進数の導入からカラードット絵の作成までを 10 分から 15 分程度で行
うものとした。本来は 2 回分の授業の内容ではあるが、2 進法の詳細な解説や第 2 回の授業内容の
復習などの時間を省き、本プロジェクトメンバーと小学生が 1 対 1 になるよう対応することで、時
間の短縮を図った。また、カラードット絵の完成には複数人の参加が必須であったが、これは例年
の様子から完成に必要な人数が来場することを想定し、カラードット絵の完成が可能であると判断
した。
(文責: 小泉)
2.2.7
アカデミックリンクでの情報発信
アカデミックリンクとは函館市青少年センターで市内の大学・短大、高校・高専の生徒が集まり、
それぞれの研究やプロジェクトの活動を地域の方や企業の方、そして教育機関の方に紹介する場で
ある。昨年に続き本プロジェクトはアカデミックリンクに参加することに決定した。参加するにあ
たって、本プロジェクトでは以下の目標を立てることとした。
• 地域の方や企業の方、そして教育機関の方に本プロジェクトの背景・目標・そしてこれまで
行ってきた活動内容を紹介し、本プロジェクトに興味を持ってもらうこと。
この目標を達成する上で地域の方や企業の方、そして教育機関の方に分かりやすく、興味を引く
ように紹介することが出来るかが課題であると考えた。この課題に対して本プロジェクトは準備を
行った。準備はまず発表形式から決めることにした。
アカデミックリンクはステージ発表とブース発表があり、本プロジェクトはブース発表で参加す
ることにした。ブース発表を選択したのは未来祭と同じ発表形式でメンバーが慣れていること、来
場者に丁寧に紹介出来ると考えたためである。発表はポスターとこれまで「おもしろ算数クラブ」
で使用した資料・ワークシート・手袋・回路を用いて行うことにした。また PC でこれまで行った
計 5 回の「おもしろ算数クラブ」の授業風景を編集したスライドショーを流しておくことにした。
Group Report of 2011 SISP
- 13 -
Group Number 9-A
Supports for regional education in mathematical science
ポスターについては中間発表で使用したポスターに今回のアカデミックリンク用に新たに 1 枚作成
し計 2 枚用意した。資料などについては「おもしろ算数クラブ」で発見したミスを修正したものを
用意した。これらのポスター、資料などは本番前日に函館市青少年センターに持って行った。
アカデミックリンク当日は発表時間が午前 11 時∼午後 5 時までの 6 時間となっていた。そこで
参加メンバーを以下のとおりに前半担当と後半担当の 2 グループに分けて発表を行うことにした。
前半担当 小泉、重村、中村、松本
後半担当 花田、秋本、河村、小川
(文責: 重村)
2.3
具体的な手順・課題設定
グループ A の目標は「算数が芸術や生活分野へ使われていることを知り、算数に興味を持って
もらう」ことである。そのための手順として、本学と函館市教育委員会とが結んでいる小大連携協
定に基づき、市立柏野小学校の「おもしろ算数クラブ」で授業を行う。グループ A を「黄金率」班
と「2 進法とドット絵」班に分けて活動し、各班毎に授業用スライドや授業用ワークシートの作成
を行う。また授業のリハーサルはグループ全体で行い、班の枠を越えて意見交流をすることによっ
て小学生にとってよりわかりやすく且つ正確な情報に基づいた授業作りを行う。
次に課題設定について説明する。グループ A では小学生との対話を重要視した、インタラクティ
ブな進行に重点を置いている。そのためにワークシートを活用し、小学生に自発的に答えてもらえ
るような課題設定を行った。これらの手順・課題設定に基づき、目標達成のために活動していく。
グループ A の目標は「算数が芸術や生活分野へ使われていることを知り、算数に興味を持って
もらう」ことである。そのための手段として、本学と函館市教育委員会とが結んでいる小大連携協
定に基づき、市立柏野小学校の「おもしろ算数クラブ」で授業を行った。前期はグループ A を「黄
金率」班と「2進法とドット絵」班に分けて活動し、各班毎に授業用スライドや授業用ワークシー
トの作成を行った。後期は、グループAをスライドやワークシートなどを作成する班と授業で使用
する回路を作成する班に分かれて活動した。授業のリハーサルはグループ全体で行い、班の枠を越
えて意見交流をすることによって小学生にとってよりわかりやすく且つ正確な情報に基づいた授業
作りを行った。
次に課題設定について説明する。グループ A では小学生との対話を重要視した、インタラク
ティブな授業作りに重点を置いている。そのためにワークシートを活用し、小学生に自発的に答え
てもらえるような課題設定を行った (図 2.10、図 2.11 参照)。また、算数が身近に使われている例
を紹介し、児童が算数に親しみを持てるような工夫を行った。これらの手順・課題設定に基づき、
目標達成のために活動を行った。
(文責: 松本)
Group Report of 2011 SISP
- 14 -
Group Number 9-A
Supports for regional education in mathematical science
図 2.10
図 2.11
Group Report of 2011 SISP
児童の積極的な参加
児童がワークシートを使用している様子
- 15 -
Group Number 9-A
Supports for regional education in mathematical science
2.4
作業の割り当て
各人の得意分野及び関連性、時間軸のスケジュールを基準に以下のように割り当てた。
2.4.1
「黄金率」についての授業計画グループ
メンバー : 河村慎太郎、小泉ふゆか、花田愛子、松本拓也
授業用スライド制作担当 : 小泉ふゆか
ワークシート制作担当 : 河村慎太郎、花田愛子、松本拓也
映像記録担当 : 中村涼
(文責: 小川)
2.4.2
「2 進法とドット絵」についての授業計画グループ
メンバー : 秋本みちる、小川和馬、重村拓也、中村涼
授業用スライド制作担当 : 重村拓也 (1 回目)、小川和馬 (2 回目)
ワークシート制作担当 : 秋本みちる (1 回目)、中村涼 (2 回目)
映像記録担当 : 中村涼 (1 回目、2 回目)
(文責: 小川)
2.4.3
「2 進数と回路」制作・実践グループ
メンバー : 秋本みちる、河村慎太郎、小泉ふゆか、小川和馬、重村拓也、中村涼、花田愛子、
松本拓也
授業用スライド制作担当 : 秋本みちる (1 回目)、花田愛子 (2 回目)
ワークシート制作担当 : 小泉ふゆか (1 回目)、小川和馬 (2 回目)
映像記録担当 : 重村拓也 (1 回目)、秋本みちる (2 回目)
(文責: 小川)
2.4.4
中間発表用スライド制作担当
河村慎太郎、小川和馬、重村拓也
(文責: 小川)
2.4.5
中間発表用ポスター制作担当
秋本みちる、小泉ふゆか、中村涼、花田愛子
(文責: 小川)
Group Report of 2011 SISP
- 16 -
Group Number 9-A
Supports for regional education in mathematical science
2.4.6
最終発表用スライド制作担当
小泉ふゆか
(文責: 小川)
2.4.7
最終発表用ポスター制作担当
秋本みちる、小泉ふゆか、花田愛子
(文責: 小川)
Group Report of 2011 SISP
- 17 -
Group Number 9-A
Supports for regional education in mathematical science
第 3 章 課題解決のプロセスの詳細
課題解決のプロセスの概要
3.1
グループ A が抱える問題点として「理数離れ」がある。2003 年度の PISA(学習到達度調査)
の結果を受けて、日本の教育機関が様々な対策を行なってきたが 4 年後の 2007 年度の調査におい
ても、大きな変化が見られなかった。理数離れを改善するためのひとつの対策として、科目間の垣
根が低い児童を対象に他の教科とのひろがりを意識してもらう。そこで、まず興味をもってもらえ
るようなテーマ決めを行った。テーマのポイントは、指導要領にとらわれないこと、実際に手を動
かすこと、小学生にとって身近な例を挙げられること、驚き、好奇心をもって学習できることで、
各々がテーマを 1 つずつ提示するプレゼン方式でテーマを決定した。クラブは全 5 回で、「黄金
率」、
「2 進法とドット絵」、
「2 進法とカラードット絵」
、
「2 進数のたし算」、
「2 進数と回路」のそれ
ぞれとなった。
1 回目の「黄金率」では、PSP などの身近なものを例に挙げ図工とのつながりを伝えた。
2 回目「2 進法とドット絵」では、実際に指を使って片手で 31 まで数えられることを伝え、応用
として 3 回目の「2 進法とカラードット絵」では大きなカラードット絵を作った。
4 回目の「2 進数のたし算」では、たし算を行いそれを応用して第 5 回目でこちらで用意した回
路を実際に児童に動かしてもらった。
第 5 回のクラブの後にアンケートを行いどのクラブが一番面白かったかを聞くことにより興味を
持ったテーマが何であったかを調べる。
(文責: 小川)
各人の課題の概要とプロジェクト内における位置づけ
3.2
以下に各人の担当課題と位置付けを、活動月別に述べる。
3.2.1
小泉
4月
Web や書籍、過去の実施例から授業案を検討
5月
授業案の利点・問題点を提議、「黄金率」についての授業準備
6月
「黄金率」の授業実施、授業後の反省及び改善点の検討、
「2 進法とドット絵」準備サポート
7月
中間発表の準備、中間報告書の作成
8月
「2 進数と回路」の副教材案を検討
9月
「2 進数と回路」の副教材プロトタイプ作成
10 月 「2 進数とたし算」の授業準備、未来祭参加型企画の準備と参加
11 月 アカデミックリンクのポスター作成と参加、最終発表のポスター作成
12 月 最終発表の準備、最終報告書作成
(文責: 小泉)
Group Report of 2011 SISP
- 18 -
Group Number 9-A
Supports for regional education in mathematical science
3.2.2
秋本
4月
web や書籍から授業案を検索
5月
授業案の利点・問題点を提議、「2 進法とドット絵」についての授業準備
6月
「2 進法とドット絵」についての授業準備
7月
「2 進法とドット絵」の授業実施、中間発表の準備、中間報告書の作成
8月
「2 進数とたし算」・「2 進数と回路」の授業内容の提案
9月
「2 進数とたし算」の授業準備
10 月 未来祭企画への参加準備、「2 進数とたし算」の授業実施
11 月 「2 進数と回路」の授業実施、アカデミックリンクへの参加準備
12 月 最終発表の準備、最終報告書の作成
(文責: 秋本)
3.2.3
松本
4月
Web や書籍、過去の実施例から授業案を検討
5月
授業案の利点・問題点を提議、「黄金率」についての授業準備
6月
「黄金率」の授業実施、授業後の反省及び改善点の検討、
「2 進法とドット絵」準備サポート
7月
中間発表の準備、中間報告書の作成
8月
中間発表会、中間報告書の提出、「2 進数と回路」の内容検討
9月
「2 進数と回路」の教材作成
10 月 未来祭への出展、2 進数のたし算」の授業準備
11 月 「2 進数のたし算」授業実施、「2 進数と回路」の授業準備、アカデミックリンクへの参加
12 月 「2 進数と回路」授業実施、最終発表会準備、最終報告書の作成
(文責: 松本)
3.2.4
河村
4月
Web や書籍、過去の実施例から授業案を検討
5月
授業案の利点・問題点を提議、「黄金率」についての授業準備
6月
「黄金率」の授業実施、授業後の反省及び改善点の検討、
「2 進法とドット絵」準備サポート
7月
中間発表の準備、中間報告書の作成
8月
「2 進数と回路」の授業準備
9月
「2 進数とたし算」の授業準備
10 月 「2 進数とたし算」の授業実施、「2 進数と回路」の授業準備
11 月 「2 進数と回路」の授業準備・授業実施、アカデミックリンクへの参加 12 月 最終発表・最終報告書の作成
(文責: 河村)
Group Report of 2011 SISP
- 19 -
Group Number 9-A
Supports for regional education in mathematical science
3.2.5
重村
4月
web や書籍から授業案を検索
5月
授業案の利点・問題点を提議、「2 進法とドット絵」についての授業準備
6月
「2 進法とモノクロドット絵」についての授業準備
7月
「2 進法とモノクロドット絵」の授業実施、中間発表の準備・実施、中間報告書の作成
8月
「2 進法とカラードット絵」の授業準備、「2 進法と回路」の授業準備
9月
「2 進法とカラードット絵」の授業実施、「2 進法と回路」の授業準備
10 月 未来祭参加準備・実施、「2 進法とたし算」の授業準備
11 月 「2 進法と回路」の授業準備、アカデミックリンク参加準備・実施
12 月 最終発表の準備・実施、最終報告書の作成
(文責: 重村)
3.2.6
中村
4月
web や書籍から授業案を検索
5月
授業案の利点・問題点を提議、「2 進法とドット絵」についての授業準備
6月
「2 進法とドット絵」についての授業準備
7月
「2 進法とドット絵」の授業実施、中間発表の準備、中間報告書の作成
8月
「2 進法とカラードット絵」についての授業準備、「2 進数とたし算」についての授業準備
9月
「2 進法とカラードット絵」についての授業実施、「2 進数とたし算」についての授業準備
10 月 「2 進数と回路」についての授業準備、未来祭の準備
11 月 最終発表の準備、最終報告書の作成、アカデミックリンクの準備
12 月 最終発表の準備、最終報告書の作成
(文責: 中村)
3.2.7
小川
4月
web や書籍から授業案を検索
5月
授業案の利点・問題点を提議、「2 進法とドット絵」についての授業準備
6月
「2 進法とドット絵」についての授業準備
7月
「2 進法とドット絵」の授業実施、中間発表の準備、中間報告書の作成
8月
「2 進法とカラードット絵」についての授業準備
9月
「2 進法とカラードット絵」の授業実施
10 月 「2 進数と回路」についての授業準備
11 月 「2 進数と回路」についての授業実施
12 月 すべての授業の改善点の検討
(文責: 小川)
Group Report of 2011 SISP
- 20 -
Group Number 9-A
Supports for regional education in mathematical science
3.2.8
花田
4月
Web や書籍、過去の実施例から授業案を検討
5月
授業案の利点・問題点を提議、「黄金率」についての授業準備
6月
「黄金率」の授業実施、授業後の反省及び改善点の検討、
「2 進法とドット絵」準備サポート
7月
中間発表の準備、中間報告書の作成
8月
「2 進法とカラードット絵」の授業準備、「2 進数とたし算」の授業準備
9月
「2 進法とカラードット絵」の授業実施
10 月 未来祭準備、アカデミックリンク準備、「2 進数と回路」の授業準備
11 月 「2 進数と回路」の授業実施、未来祭準備・参加、アカデミックリンク準備・参加、最終報
告書の作成
12 月 最終発表準備・実施・反省、課外発表の準備、最終報告書の作成
(文責: 花田)
担当課題解決過程の詳細
3.3
3.3.1
小泉
4 月 Web や書籍、過去の実施例から授業案を検討 授業案として、「パラドックスとモンティホール問題」を提案したが却下された。
5 月 授業案の利点・問題点を提議、「黄金率」についての授業準備 第 1 回目の授業内容を「黄金率」に決定し、スライド作成と、ワークシート作成のサポート、
メンバーの名刺作成を行った。また、クラブで使用するスライドの色や背景を設定し、スラ
イドテーマの作成を行った。
6 月 黄金率の授業実施、授業後の反省及び改善点の検討、「2 進法とドット絵」準備サポート 児童のサポート役として、「黄金率」の授業に参加した。授業後の反省会で、指導要領外の
言葉について、より丁寧に説明する必要があることを認識した。また、
「2 進数と 2 進法」の
授業のワークシートなどの表紙を作成した。
7 月 中間発表の準備、中間報告書の作成 児童のサポート役として、
「2 進法とドット絵」の授業に参加した。中間発表用のポスター作
成と、スライド作成のサポートを行った。また、中間報告書の作成を行った。
8 月 「2 進数と回路」の副教材案を検討 第 5 回の授業で使用するための半加算回路を設計した [4]。児童が指でなぞって電気の流れ
を追えるように、電池とスイッチとニクロム線と電球のみを使用し、児童が見てわかるよう
工夫した。
9 月 「2 進数と回路」の副教材プロトタイプ作成 8 月に設計した半加算回路について、授業で扱いやすいようなスイッチの位置や向きなどを
検討し、改良した。
10 月 「2 進数とたし算」の授業準備、「2 進数と回路」の副教材作成、未来祭への参加 第 4 回の授業で使用するワークシートを作成した。第 5 回の授業で使用する副教材(半加算
回路)を作成した。未来祭では、地域の方々へ研究成果を発表し、来場した子ども達に 2 進
Group Report of 2011 SISP
- 21 -
Group Number 9-A
Supports for regional education in mathematical science
数を使ってドット絵を書く方法を紹介した。
11 月 アカデミックリンクのポスター作成と参加、最終発表のポスター作成 「HAKODATE アカデミックリンク 2011」で使用するポスターを作成した。また、アカデ
ミックリンクに参加し、来場者へ研究成果を発表した。最終発表で使用するポスターを作成
した (図 3.1 参照)。
12 月 最終発表の準備、最終報告書作成 最終発表のポスターを作成し、スライド作成のサポートを行った。また、最終報告書を作成
した。
(文責: 小泉)
Group Report of 2011 SISP
- 22 -
Group Number 9-A
Supports for regional education in mathematical science
図 3.1 最終発表時に使用したポスター
Group Report of 2011 SISP
- 23 -
Group Number 9-A
Supports for regional education in mathematical science
3.3.2
秋本
4 月 web や書籍から授業案を検索 授業案として「論理回路」を提案し、第 4、5 回目の授業の題材に採用された。
5 月 授業案の利点・問題点の提議、「2 進法とドット絵」について授業準備 昨年の教材や授業の動画から改善点を挙げ、「2 進法とドット絵」の 1 回目の授業のワーク
シートの作成に取り組んだ。
6 月 「2 進法とドット絵」についての授業準備と実施 第 1 回目の授業「黄金率」の反省を踏まえ、模擬授業を 3 回行った。その反省点からワーク
シートの改良を行った。
7 月 「2 進法とドット絵」についての授業実施、中間発表の準備、中間報告書の作成 第 2 回目の授業を行い、児童のサポート役を担った。授業の最後に回収したアンケート等か
ら反省点や改善点を挙げた。その後、中間発表用のポスター担当として、グループ A のポ
スターを作成した。
8 月 「2 進数とたし算」・「2 進数と回路」の授業内容の提案 授業テーマ「論理回路」を「回路」に変更し、授業の 1 回目「2 進数のたし算」では基礎を、
2 回目「2 進数と回路」では応用を学べる内容とした。また、「2 進数と回路」で用いる回路
について試案した。
9 月 「2 進数とたし算」の授業準備 「2 進数とたし算」は本プロジェクトでは初めて扱う内容であるため、授業の流れを一から考
え、ワークシート作成者と連携を取りつつ授業スライドの作成を行った。また、模擬授業を
行い授業の流れやスライドに改善を加えた。
10 月 未来祭企画への参加準備、「2 進数と足し算」の授業実施、「2 進数と回路」の授業準備サポート
未来祭企画への参加に関わる物品の手配を行った。第 4 回目の授業を行い、授業の進行役を
担った (図 3.2 参照)。その後、授業の最後に回収したアンケートをまとめ、反省を行った。
また、第 5 回目の授業のスライド作成の補助をした。
11 月 「2 進数と回路」の授業実施、アカデミックリンクへの参加準備 第 5 回目の授業を行い、動画撮影役を担った。また、HAKODATE アカデミックリンク
2011 への参加準備及び搬入等を行った。
12 月 最終発表の準備、最終報告書の作成 最終発表用のグループ A のポスターの修正と印刷を行った。また、最終報告書の担当箇所
を決め、執筆をした。
(文責: 秋本)
Group Report of 2011 SISP
- 24 -
Group Number 9-A
Supports for regional education in mathematical science
図 3.2 進行役として授業に参加する報告者
Group Report of 2011 SISP
- 25 -
Group Number 9-A
Supports for regional education in mathematical science
3.3.3
松本
4 月 Web や書籍、過去の実施例から授業案を検討 授業案としてトランプを利用した数学マジックを提案したが却下された。
5 月 授業案の利点・問題点を提議、「黄金率」についての授業準備 第 1 回目の授業内容を「黄金率」に決定し、教材製作と進行役として実際に授業を行う練習
を行った。
6 月 黄金率の授業実施、授業後の反省及び改善点の検討、「2 進法とドット絵」準備サポート 「黄金率」の授業実践を行った。授業後には反省会を行い、アンケートから小学校で扱わな
い言葉の説明が不足していたことを認識した。また、2 進法とドット絵の準備のサポートを
行った。
7 月 中間発表の準備、中間報告書の作成 TeX の講習に参加し、報告書の作成、編集を行った。
8 月 中間発表会、中間報告書の提出、「2 進数と回路」の内容検討 中間発表会の設営を行った。また、中間報告書の執筆及び提出を行った。「2 進数と回路」の
授業内容を副教材を使用しながら進行する形で決定した。
9 月 「2 進数と回路」の教材作成 副教材のプロトタイプを作成。改良点が多く、設計図を作りなおす度に試作品を作成した。
10 月 未来祭への出展、「2 進数のたし算」の授業準備 未来祭への出展活動を行った。「2 進数のたし算」の授業準備ではスライドの確認及び改善
点の提案を行った。
11 月 「2 進数のたし算」授業実施、「2 進数と回路」の授業準備、アカデミックリンクへの参加
「2 進数のたし算」の授業実施。「2 進数と回路」では生徒に触ってもらう回路の作成を行っ
た。他に、アカデミックリンクの準備、当日参加を行った。
12 月 「2 進数と回路」授業実施、最終発表会準備、最終報告書の作成 「2 進数と回路」の授業ではサポート役として参加した。また、最終報告書の作成と最終発表
会準備は同時進行で行った。
(文責: 松本)
3.3.4
河村
4 月 Web や書籍、過去の実施例から授業案を検討 授業案として「数学を用いた造形物」を提案したが却下された。
5 月 授業案の利点・問題点を提議、「黄金率」についての授業準備 第 1 回目では「黄金率」の授業を行うことが決定した。河村は補助役として小学校を訪れる
ことを決定し、それに向けたスライドやワークシートの作成を行った。
6 月 黄金率の授業実施、授業後の反省及び改善点の検討、「2 進法とドット絵」準備サポート 「黄金率」の発表で補助役として実際に小学校を訪れ、クラブに参加した小学生の積極的な
参加が見られ、企画全体としては満足のいく結果となった。
7 月 中間発表の準備、中間報告書の作成 ポスター印刷に関する講座に参加し、要点などをまとめた書類をプロジェクトの共有ページ
Group Report of 2011 SISP
- 26 -
Group Number 9-A
Supports for regional education in mathematical science
に提出した。中間発表ではグループ A の発表者を担当した。
8 月 「2 進数と回路」の授業準備 第 5 回の授業に使用する回路パーツや回路の基本構造を早期に決めておき、第 4 回の実施ま
でに標本となる回路を完成させておくと検討した。
9 月 「2 進数とたし算」の授業準備 2 進数の繰り上がりを 10 進数の繰り上がりと同様の考え方で理解できるワークシートを作
成し、模擬授業を行い改善を重ねた。
10 月 「2 進数とたし算」の授業実施、「2 進数と回路」の授業準備 「2 進数とたし算」の授業で補助として小学校を訪れ、次に実施する「2 進数と回路」で使う
回路の標本を製作した。
11 月 「2 進数と回路」の授業準備・授業実施、アカデミックリンクへの参加 第 5 回目の授業を実施し、昨年と同様にアカデミックリンクへの参加を決めた。アカデミッ
クリンクでは未来大で唯一、賞を受賞することができた。
12 月 最終発表・最終報告書の作成 最終発表では、発表者と傍聴者の補助を担当し、最終報告書の作成にあたり役割分担を決
めた。
(文責: 河村)
3.3.5
重村
4 月 Web や書籍、過去の実施例から授業案を検討 授業案の検索では Web を参考に検索をした。その中で報告者は物作りを行える授業を意識
して題材の検索に取り組むことにした。そして、錯視を取り入れた題材を提案したが、この
錯視の題材は算数とのつながりや、内容の難易度に問題があったため不採用となった。
5 月 授業案の利点・問題点を提議、「黄金率」についての授業準備 授業案は「黄金率」
・
「2 進法とドット絵」
・
「2 進法と回路」の 3 テーマに決定した。そのうち
報告者は全 2 回の授業構成の「2 進法とドット絵」を担当した。特に前半の授業「2 進法と
ドット絵」を担当することになった。授業は小学校の指導要領に含まれない内容があるので
児童に分かりやすい説明をしなければならなかった。そのため、準備は昨年の授業の映像、
スライドを参考に問題点を探すことから始めた。
6 月 黄金率の授業実施、授業後の反省及び改善点の検討、「2 進法とドット絵」準備サポート 「2 進法とドット絵」の授業に向け全 3 回の模擬授業を実施した。模擬授業ではメンバーや
教員から客観的視点でスライド、発表の問題点を発見してもらい、その度修正を行った。
また、「黄金率」の授業後に行った反省会で出た改善案なども参考に修正を行った。模擬授
業以外にも自宅で時間を計りながら授業の練習するなどして準備を行った。
7 月 中間発表の準備、中間報告書の作成 「2 進法とドット絵」の授業の実施、進行役として参加した (図 3.3 参照)。授業は大きな問題
なく予定通りに行うことが出来た。「2 進法とドット絵」の授業後は反省会を行い、3 回目以
降の授業で活かせるように検討した。反省会後は中間発表がすぐ控えていたので準備に取り
かかった。報告者はスライドの作成を担当した。作業は昨年の資料を参考に改善しながらス
ライドの作成を行った。そして、プロジェクト全体での発表練習で出た改善案などを参考に
修正を行った。同時に中間報告書の作成にも取り掛かかり期日までに終了した。中間発表、
Group Report of 2011 SISP
- 27 -
Group Number 9-A
Supports for regional education in mathematical science
報告書提出の終了後は反省会を行い、最終発表に向けて活かすことにした。
8 月 「2 進法とカラードット絵」の授業準備、「2 進数とたし算」、「2 進数と回路」の準備 「2 進法とカラードット絵」の授業準備では報告者はカラードット絵で使う道具の準備を中
心に作業した。作業としては磁石を決められたサイズに切り、色塗りを行った。またカラー
ドット絵のワークシートの確認作業を行った。確認作業は一度全ての問題を解き、問題のミ
スが無いか調べた。
第 4 回目と第 5 回目の授業準備では、まだ題材が決まった段階だった。そのため、ここ時期
から本格的に授業内容の流れについて考え始めた。同時に第 5 回目で使用する回路の設計を
行い、必要な部品を考えた。回路については目で見て電気の流れが分かることを前提として
考えた。これらの作業は Web などを参考に行った。
9 月 「2 進法とカラードット絵」の授業実施、「2 進数と回路」の授業準備、未来祭の出展準備
「2 進法とカラードット絵」の授業実施した。報告者はテーブル担当でサポート役として参
加した。第 4 回「2 進数とたし算」の授業準備では 8 月から引き続きに授業内容を考えた。
同時に第 5 回目の回路の半加算回路の設計を行った。作業は Web を参考にした。また、未
来祭に昨年に続き参加することにした。報告者は昨年を参考に未来祭で使用するプリントや
道具などのチェックを行った。
10 月 「2 進法と足し算」の授業実施、未来祭の出展、「2 進数と回路」の授業準備 第 4 回目の「2 進数と足し算」の授業実施、撮影担当者として参加した。未来祭の出展が決
定してからはまず未来祭当日の割り当てを決めた。そして、資料やワークシートの印刷を
行った。未来祭当日はブースで発表を行った。第 5 回「2 進数と回路」の授業準備では、こ
の時期に半加算回路の設計が終了した。設計が出来たので使用する部品を発注を行った。発
注した部品が届いた後はすぐに製作を開始した。
11 月 第 5 回目「2 進数と回路」の授業実施、アカデミックリンクの準備と参加、最終報告書の作成
「2 進数と回路」の授業を実施した(報告者は既に 3 回授業にでたため参加はしなかった)。
アカデミックリンクには話し合いの結果昨年に続き参加することになった。報告者は未来祭
のように資料、ワークシート、手袋などの道具の準備を担当した。当日は学生ボランティア
としても参加した。最終報告書の作成では個人の担当箇所を決定、作成を開始した。
12 月 最終発表の準備、最終報告書の作成 最終発表の全体練習を行った。練習では発表時間を注意しながら行った。当日は報告者は発
表者補助として参加した。最終報告書の作成では 11 月と同様に前期の報告書などを参考に
して作業を続けた。
(文責: 重村)
Group Report of 2011 SISP
- 28 -
Group Number 9-A
Supports for regional education in mathematical science
図 3.3 進行役として授業に参加する報告者
Group Report of 2011 SISP
- 29 -
Group Number 9-A
Supports for regional education in mathematical science
3.3.6
中村
4 月 web や書籍から授業案を検索 授業案として「累乗」を提案したが、不採用となった。
5 月 授業案の利点・問題点の提議、「2 進法とドット絵」について授業準備 昨年度実施された 2 色パターンのドット絵を改良し、4 色パターンのカラードット絵を考え
た。第 3 回目の授業「2 進法とドット絵」の案出しを行った。
6 月 「2 進法とドット絵」についての授業準備と実施 第 3 回目の授業「2 進法とドット絵」のワークシート作成を行った。
7 月 「2 進法とドット絵」についての授業実施、中間発表の準備、中間報告書の作成 第 2 回目の授業「2 進法とドット絵」での反省点を活かし、第 3 回目の授業「2 進法とカラー
ドット絵」のワークシートの修正を行った。中間発表の準備、中間報告書の作成を行った。
8 月 「2 進法とカラードット絵」についての授業準備 第 3 回目の授業「2 進法とカラードット絵」で使用する副教材の作成を行った。
9 月 「2 進法とカラードット絵」についての授業実施、「2 進数とたし算」についての授業準備
第 3 回目の授業「2 進法とカラードット絵」を実施した (図 3.4 参照)。第 4 回目の授業「2
進数とたし算」の内容について、指導教員と相談し、授業案の作成を行った。
10 月 「2 進数と回路」についての授業準備、未来祭の準備 第 5 回目の授業「2 進数と回路」の授業で使用する回路の作成を行った。未来祭で使う資料
の作成を行い、本番では地域の方々に研究の成果を発表した。
11 月 最終発表の準備、最終報告書の作成、アカデミックリンクの準備・参加 最終発表の準備、最終報告書の作成を行った。最終発表会では発表担当者として発表を行っ
た。アカデミックリンクで使用するスライドショーや動画の作成を行った。本番では地域の
方々に研究の成果を発表した。 12 月 最終発表の準備、最終報告書の作成 最終発表の準備、最終報告書の作成を行った。
(文責: 中村)
Group Report of 2011 SISP
- 30 -
Group Number 9-A
Supports for regional education in mathematical science
図 3.4 進行役として授業に参加する報告者
Group Report of 2011 SISP
- 31 -
Group Number 9-A
Supports for regional education in mathematical science
3.3.7
小川
4 月 web や書籍から授業案を検索 web や書籍から授業案を検索した。その中から、授業案として「単位について」を提案した
が、内容が浅かったため不採用となった。
5 月 授業案の利点・問題点の提議、「2 進法とドット絵」について授業準備 話し合いの末、「黄金率」、「2 進法とドット絵」、「2 進法と回路」の 3 つのテーマが決まっ
た。その中で報告者は、2 進法とドット絵の 2 回目の授業の担当となった。昨年度実施され
た 2 色のパターンのドット絵を改良し 4 色パターンのドット絵を制作しようと考えた。第 3
回目の授業「2 進数と 2 進法」についてのスライド作成を始めた。
6 月 「2 進法とドット絵」についての授業準備 第 3 回目の授業「2 進数と 2 進法」のスライド作成を行った。並行して第 2 回目の授業の補
助の部分も担当していた。そのため、担当者の模擬授業を聞き、改善案を述べたり、スライ
ドやワークシートの不備などを確認するなどの作業も行った。これらは報告者の担当である
部分に大きくかかわるので、熱心に取り組んだ。
7 月 「2 進法とドット絵」についての授業実施、中間発表の準備、中間報告書の作成 実際に柏野小学校に行き、第 2 回目の授業に参加した。担当者が念入りな準備を行っていた
ため大きな問題点がなくスムーズに授業を行えた。第 3 回目の授業用スライドの作成。これ
まで作成していたものに改良を加えより良いものになるよう心がけた。また、報告者はスラ
イド作成を行っていたが、実際に発表するのは他のメンバーなので、発表担当者とも話し合
い作業を進める。中間発表用スライドの作成および発表。中間報告書の作成を行った。
8 月 「2 進法とカラードット絵」についての授業準備 第 2 回目の授業のスライドを参考にしながら、第 3 回目のスライドの作成を行った。実際
の授業は大学の夏季休業中ということもあり、担当者で集まれる日程を決めながら、作業を
行った。カラードット絵の目標である大きなドット絵用の模造紙を作成した。今回は磁石を
用いて大きなドット絵を製作するので磁石と方眼の大きさが合うように調整を行った。
9 月 「2 進法とカラードット絵」の授業実施 実際に柏野小学校に行き、第 3 回目の授業に参加した (図 3.5 参照)。報告者の本番の仕事
は、児童のサポートと写真撮影を担当した。授業後アンケートのチェックを行い今後の活動
に役立てた。
10 月 「2 進数と回路」の授業準備 報告者は、
「2 進数と回路」の授業で何をやるのかがあまり理解できなかったため、何をやる
のかを理解することから始めた。何をやるのか理解しているメンバーに話を聞き、理解を高
めた。そのうえで、最終授業である「2 進数と回路」のワークシートの作成を行った。
11 月 「2 進数と回路」の授業実施 ワークシートを完成させた。実際に柏野小学校に行き、第 5 回目の授業に参加した。実際に
児童に回路を操作してもらうため、回路の操作法を確認して授業に望んだ。最後ということ
もあり、アンケートの最後に一番よかったものを答えてもらう欄を作成した。
12 月 すべての授業の改善点の検討 すべての授業のアンケートを元に反省を行った。今後の課題などについて話し合った。
(文責: 小川)
Group Report of 2011 SISP
- 32 -
Group Number 9-A
Supports for regional education in mathematical science
図 3.5
Group Report of 2011 SISP
作成したカラードット絵を授業で組み立てる
- 33 -
Group Number 9-A
Supports for regional education in mathematical science
3.3.8
花田
4 月 Web や書籍、過去の実施例から授業案を検討 授業案として、「誕生日のパラドックス」を考案した。手を動かして実際にやってみる箇所
が少ないため不採用。「黄金率」担当に決定した。
5 月 授業案の利点・問題点を提議、「黄金率」についての授業準備 「黄金率」の担当として一昨年の教材を改良し、新たにワークシートを作成した。
6 月 黄金率の授業実施、授業後の反省及び改善点の検討、「2 進法とドット絵」準備サポート 実際に市立柏野小学校へ行き、「黄金率」の授業を行った。
7 月 中間発表の準備、中間報告書の作成 中間発表の役割分担と中間報告書の役割分担を行った。また、中間発表のポスターを作成
した。
8 月 「2 進法とカラードット絵」の授業準備、「2 進数とたし算」の授業準備 「2 進数とたし算」は全く具体的な内容が決まっていなかったり、夏休みに入ってしまって
作業はなかなかうまく進まなかった。しかし、教員からのアドバイスや、何回か話し合いを
行った結果、4 回目と 5 回目のおおよそが決定した。
9 月 「2 進法とカラードット絵」の授業実施、「2 進数とたし算」の授業準備 「2 進法とカラードット絵」の模擬授業を行い改善点を話し合った。「2 進数とたし算」と「2
進数と回路」の授業にあわせて回路に使う道具などを話し合い、発注した。
10 月 未来祭準備、アカデミックリンク準備、「2 進数と回路」の授業準備 未来祭、アカデミックリンクでは今まで使ったワークシートを揃えたり、実際に「2 進法と
モノクロドット絵」で使った手袋や「2 進法とカラードット絵」で使った大きなカラードッ
ト絵、「2 進数と回路」で使った回路のチェックを行った。
11 月 「2 進数と回路」の授業実施、未来祭準備・参加、アカデミックリンク準備・参加、最終報告書の作成
「2 進数と回路」ではどういう手順で授業を進めていくかグループメンバーと話し合った。
また、ワークシートの制作者ともしっかり内容を確認しながら授業展開を考えた (図 3.6)。
最終報告書も中間報告書の役割分担を見ながら担当を決定した。
12 月 最終発表準備・実施・反省、課外発表の準備、最終報告書の作成 最終発表ではカラードット絵を綺麗な形にするためやり直した。また、最終発表でとったア
ンケートを元に今後の課題と課題を検討した。
(文責: 花田)
Group Report of 2011 SISP
- 34 -
Group Number 9-A
Supports for regional education in mathematical science
図 3.6 進行役として授業に参加する報告者
Group Report of 2011 SISP
- 35 -
Group Number 9-A
Supports for regional education in mathematical science
3.4
3.4.1
担当課題と他の課題の連携内容
小泉
私が担当した「2 進数とたし算」「2 進数と回路」の授業内容は、どちらも今年度から新規で扱
う内容であった。2 進数の演算というテーマは、小学生にとっては高度な内容であるため、担当教
員と慎重に検討を重ね、児童にもわかりやすい教材作りを心がけた。「2 進数とたし算」のワーク
シート作りでは、同じ数字を書き込む場所の枠線の形を揃え、対応する数字に同じ色をつけるなど
して、内容の繋がりがわかりやすくなるようにした。また、2 進数のたし算の方法を紹介した後に、
2 進数と電気とコンピュータの関係を表す図を入れることで、「2 進数と回路」というテーマから、
コンピュータという身近なものへの広がりを紹介した。「2 進数と回路」で用いた半加算回路の設
計では、児童が目で見て、手で追って仕組みがわかるように工夫した。具体的には、複数のスイッ
チを連動させるリレーや集積回路などは用いず、電池・スイッチ・ニクロム線・電球だけの単純な
回路になるようにした。
(文責: 小泉)
3.4.2
秋本
担当した「2 進法とドット絵」の授業では、片手で 0 から 31 まで数えることができるという驚き
や、数が絵になるという楽しさを知り、算数のひろがりに興味を持ってもらうことを目的とした。
ワークシートを作成するにあたって、文章を長くしないこと、内容の見やすさ、書き込みやすさを
意識した。また、
「2 進数とたし算」の授業では、第 2 回目の授業から触れている 2 進数をより知っ
てもらうことを目的とし、
「2 進数と回路」の授業に繋げることができるようにした、授業スライド
の作成にあたり、2 進数と 10 進数の違いの復習や、計算方法の類似性等を理解しやすくなるよう
努力した。また、授業の流れを考えるにあたり、
「2 進数とたし算」では次回の授業に関わる基礎を
学ぶことを目的としていたため、スライドでの説明とワークシートの取り組みだけでなく、先生役
による小さな劇を織り交ぜ、児童が退屈しないよう心掛けた。
(文責: 秋本)
3.4.3
松本
担当した「黄金率」では他の実践授業のレクリエーションとなるような授業を心がけ、今後の
「おもしろ算数クラブ」で扱う内容は児童たちが普段受けている算数の授業ではなく、算数と他分
野との結びつきを重点的に学ぶということを出来る限り明確に示すようにした。また、学習題材の
要件を満たすために手を動かしながら退屈せずに授業を行えるワークシートも作成した。 第 5 回
目の授業である「2 進数と回路」では、電気回路を製作した。製作にあたって、出来る限りワーク
シートや授業スライドと連携して、生徒にスムーズな理解を促せるように設計、改良を行った。
(文責: 松本)
Group Report of 2011 SISP
- 36 -
Group Number 9-A
Supports for regional education in mathematical science
3.4.4
河村
担当した「黄金率」に関しての授業では、本年度の「おもしろ算数クラブ」として初めての授業
だったので、まずは小学生が授業に対して興味を抱いてもらえるように児童の記憶力と集中力を常
に考慮に入れて模擬授業を行った。本番の授業では発表者の授業の進行を補佐する役として柏野
小学校を訪れ、積極的な児童の参加を見ることができた。他のテーマの授業においても、小学生が
積極的に参加できる授業にする予定である。また、「2 進数のたし算」について扱った授業では、2
進数のたし算を 10 進数のたし算と同様の考え方で児童達に理解してもらい、次の第 5 回に実施す
る「2 進数と回路」に反映させることが目的であった。2 進数のたし算を行ってもらい、求めた値
に対応し、動作する回路を観察してもらう。そのため、使用する回路は児童にわかりやすい設計に
する。回路図と 2 進数のたし算の値がすぐに照らし合わせることができるワークシートの作成をす
る。以下の 2 点を強く意識して本番に臨んだ。実際、第 5 回「2 進数と回路」の授業では積極的に
2 進数のたし算を行い、求めた値の通りに動作する回路を操作する児童の姿が印象的だった。この
ような結果が得られたのは、第 4 回で「2 進数のたし算」を理解してもらえたことにあるだろう。
(文責: 河村)
3.4.5
重村
前期、報告者は「2 進法とモノクロドット絵」の授業スライドおよび授業の進行役を担当した。
この授業は昨年の授業を発展した内容で算数を情報、図工分野へ“ひろげて”紹介するものだっ
た。また、この授業は今後の授業のためにも 2 進法の基礎を定着させる授業でもあった。そのため
児童に分かりやすい授業を心がけて作業を行うことにした。授業スライドの内容は昨年を参考にし
ながら問題点を改善して作業を行った。またスライドはデザイン、文字のサイズ・色に気をつけて
作成していった。そしてスライドには問題を多く取り入れることにした。これは児童参加型の授業
を意識したのと、2 進法の基礎の定着に繋げるためであった。授業の進行役としては声の大きさ、
授業の進行速度に気をつけた。そして模擬授業でメンバーに意見を言ってもらい出てきた問題点を
改善した。同時に「2 進数とモノクロドット絵」は第 3 回目の授業「2 進法とカラードット絵」と
内容が繋がっていたので、3 回目の「2 進数とカラードット絵」の授業担当者と話し合いを行った。
これは 2 回目と 3 回目の授業で内容がズレないようにするためであった。 前期で報告者は担当
課題が終了していたので後期は他のメンバーの手伝いを中心に活動を行った。第 3 回目の「2 進法
とカラードット絵」の授業では、授業で使用するカラードット絵の「ドラえもん」の作成を中心に
行った (図 3.7 参照)。また、ワークシートのチェックを行った。第 4、5 回目の授業については主
に回路の設計・製作を行った。同時に未来祭・アカデミックリンクで使用する資料などの準備、確
認などの作業も進行して行った。
(文責: 重村)
Group Report of 2011 SISP
- 37 -
Group Number 9-A
Supports for regional education in mathematical science
図 3.7
Group Report of 2011 SISP
カラードット絵で作成したドラえもん
- 38 -
Group Number 9-A
Supports for regional education in mathematical science
3.4.6
中村
私が担当している「2 進法とカラードット絵」では、
「算数」だけの知識ではなく、
「情報」や「図
工」の知識を用いることで「算数」の他分野へのひろがりに興味を持ってもらうことを目的として
いるので、小学生にとって身近な例を紹介することを意識してプログラム作成を行った。「2 進法
とカラードット絵」は第 2 回目の授業の「2 進法とドット絵」の応用編であるため、
「2 進法とドッ
ト絵」の授業の内容の復習も行った。また先生側から一方的に答えを聞くのではなく、小学生が自
発的に答えてくれるような授業作りをするために、ワークシートを工夫した。
(文責: 中村)
3.4.7
小川
報告者は第 3 回目授業「2 進数と 2 進法」の担当であったために、第 2 回目の授業時に参加し実
際の様子を確認することで、自分の担当とする授業に生かすことにした。第 2 回目の授業に参加し
た際に、柏野小学校の児童達はできる児童が多いと感じた。そこで、カラードット絵への応用はで
きると考えた。第 3 回目の授業ではカラードット絵を実際につくるため、カラードット絵の作成方
法をわかりやすく伝えるためのスライドを考える。今回の方法は、プロジェクトが独自で考えたも
のなので、理解するために飽きないかつ見やすいものをと心がけた。また、スライドだけでは分か
りづらいところでは、ワークシート担当者と相談した上で、1 枚の紙にプリントしたものを配布す
るなどの対策をとった。2 回目の授業の発展ではあるが、期間が開くため前回の復習をどのように
行うかを考えた上で模擬授業を行い時間配分なども考えていく。実際に行われた授業では、少し時
間をオーバーしてしまったので、事前の時間配分が甘かったと感じた。さらに、第 5 回授業「2 進
数と回路」の担当でもあったため、ワークシートの作成を行った。まず、報告者自身が理解するこ
とから始まった。教える側が理解していないと教えることができないので、教える部分については
しっかり理解する必要がある。直接には参加しなかったが、第 4 回目の授業を参考にしながらワー
クシートの作成を行った。0 と 1 をオン・オフと組合わせて用いることはオリジナルで理解が難し
いので、ワークシートはシンプルなものにした。
(文責: 小川)
3.4.8
花田
報告者はプロジェクトリーダーであり、グループ A の第 1 回の「黄金率」、第 3 回目の「2 進法
とカラードット絵」、第 5 回目の「2 進数と回路」の訪問授業を担当した。プロジェクトが始まっ
た 4 月は 4、5 回目は去年と同様「音と数」にする予定だったが、去年と違うプロジェクトにする
ため、6 月頃にプロジェクトメンバーに新しいテーマを考え発表してもらった。新しいテーマを考
えることは難しく、プロジェクトメンバーもとても悩んでいたが、最終的には「論理回路」という
案から「2 進数と回路」というテーマを考えた。論理回路について詳しいことはあまり知らなかっ
たので、勉強から始まった。教員のサポートを受けて 2 進数と回路の共通点を授業にした。児童に
その驚きを感じてもらうこができ、回路を楽しそうに使ってもらうことができた。地域の活動にも
積極的に参加し、未来祭やアカデミックリンクに参加した。アカデミックリンクではプロジェクト
Group Report of 2011 SISP
- 39 -
Group Number 9-A
Supports for regional education in mathematical science
の特色でもあるビジュアル化や学生が主体となってコンテンツの提案・開発・実践を行ったことが
評価され FM いるか賞を受賞することができた。
(文責: 花田)
Group Report of 2011 SISP
- 40 -
Group Number 9-A
Supports for regional education in mathematical science
第4章
4.1
結果
プロジェクトの結果
前期のプロジェクトでは、近年「理数離れ」と言われているが身近な例をあげて、算数に興味を
持ってもらうという点に着目した。参加児童は第 4 学年から、第 6 学年の全 3 学年となっている。
そのため第 4 学年でも理解できるように、小道具を使う際は説明を入れ一緒に作業するという丁寧
な授業内容に重点を置いた。
第 1 回目のテーマは去年の参加者がいる可能性を考え去年行わなかった「黄金率」というテーマ
を行うことにした。このテーマは一昨年に選ばれたテーマで、報告書の反省点などを改善した。ま
た、ペンタグラムの長さを定規で測ったり、数値を求めるために電卓を使用したりするので実際に
手を動かしながら作業してもらうことによって理解を深めた。
第 2 回目のテーマは「2 進数と 2 進法」は片手で 31 まで数えてもらい 2 進法から 2 進数、2 進
数から白黒ドット絵を作成した。2 進数を使って絵が描けることに驚きを持って学習できた。第 3
回目の授業では白黒ドット絵を発展させ 4 色を使用してカラードット絵を作った。カラードット絵
は一人一人違う絵が出来上がる。組み合わせることによって 1 枚の大きい絵になり、協力して創り
上げることに楽しさを感じてもらった。
第 4 回目のテーマは「2 進数のたし算」を選んだ。今まで覚えた 2 進数を利用して、たし算の繰
り上げをひっ算を使って計算した。また、発展問題として 2 進数の引き算を実践した。
第 5 回目のテーマである「2 進数と回路」はドット絵同様に前回のテーマの発展である。回路の
電球が光るか、光らないかで 2 進数のたし算の結果が判明することに興味を持ってもらえた。
プロジェクトの課外活動では未来祭参加型企画、アカデミックリンクなど一般向けのイベントに
も積極的に参加した。アカデミックリンクでは本プロジェクトの特色である学生が主体となって、
自ら考え、工夫してコンテンツの提案・開発・実践を行ったこと、実際に目で見て、手を動かして
学べる教材であることが評価され FM いるか賞を受賞した。
プロジェクトを課外で活動することによってたくさんの人に私たちの活動を知ってもらえたと考
えられる。今後は、2 月に東京へ行き課外発表にも参加する予定であるので、全国的に活動を知っ
てもらい、広がっていけばと考えている。
(文責: 花田)
4.1.1
テーマ 1 :「黄金率」
近年、「理数離れ」とよばれる現象が社会現象として取り上げられているが、本プロジェクトの
グループ A の目標は小学生を対象とし、算数の他分野への「ひろがり」を知ってもらい、そこか
ら算数への興味・関心へと繋げていくことである。
そこで、本プロジェクトでの第 1 回目の企画として「黄金率」を取り上げた。「黄金率」と呼ば
れる数が正五角形の中に普遍的に存在することを児童達に知ってもらい、定規、電卓といった道具
を使用して「黄金率」を求めてもらう作業を児童に行ってもらった。一昨年度のプロジェクトでも
「黄金率」は授業の企画として実践されていたので、反省点や授業の進行の進めかたに関してはス
Group Report of 2011 SISP
- 41 -
Group Number 9-A
Supports for regional education in mathematical science
ムーズに調べることができた。しかし、第 1 回目の授業ということを強く意識していたため、多く
の模擬授業を行い、発表者の説明量の短縮や、授業で使用するワークシートや授業用スライドの作
成に多くの改善を重ねた。授業の進行は、ワークシートを中心に、クラブの児童たちには発表者の
指示のもと、1 題ずつ問題に取り組んでもらう。ワークシートを終えた段階で、児童の理解度を確
認するために挙手を求めるといった方針である。
児童に行ってもらう作業としては、まず正五角形の各辺の長さを測ってもらい、次にその正五角
形の中にペンタグラムを描いてもらう。そして、その各辺の長さを定規で測ってもらった後に電卓
を使用して各辺の長さの比率を求めてもらうといった作業を児童達に行ってもらう。担当教員や前
年度のプロジェクトからの注意事項には以下の点が挙げられた。
授業に使える限られた短い時間の中で定規や電卓といった道具を使用して計測してもらうには予
想以上に長い時間を使ってしまう。授業の対象者が小学生だということを強く意識して児童たちの
授業に対する集中力、記憶力を考慮に入れ、児童たちが発表者の説明に依存されず、積極的に参加
できるようにする。これらの点を強く意識して本番に臨むこととした。本番の授業では、クラブに
参加した児童の授業に対する熱心な姿勢が印象的であり、この点に関して発表メンバーは非常に驚
いた。授業の進行の際に児童たちが理解に苦しむだろうと予想していたのは小学生に馴染みのな
√
い” ”の概念であった。
ワークシートには定規や電卓の操作に関しても詳しく記載していたつもりだが、理解に苦しむ児
童も中にはいるため、授業をスムーズに進行するためには、各テーブルを担当していた補助メン
バーの救済措置が必要不可欠であった。そのため、電卓を使用して黄金率を求めてもらう際には、
常に補助メンバーが担当していた児童の確認を行い、発表者をサポートしていた。また、授業の進
行の中で見つかった反省点としては、補助メンバーと発表者の説明に不鮮明さが少なからずあった
ため、ワークシートの何ページから何ページまで取り掛かるべきか戸惑った児童が少数見られたこ
とである。また、発表者が授業の進行に急ぎ、児童達に挙手を求める機会が少なかったということ
である。そのため、これ以降の企画では、もっと児童たちに積極的に参加してもらおうという姿勢
で授業を実施してもらえればと思った。授業の最後には「黄金率」が身近に使われている例として
「iPod の画面」、「ミロのヴィーナス」、「名刺」などを紹介し、発表メンバーが持っていた名刺を児
童達に受け取ってもらった。
(文責: 河村)
4.1.2
テーマ 2 : 2 進法とドット絵
グループ A の目標は算数の他分野への”ひろがり”を知ってもらい、そこから算数への学習意欲
向上に繋げることである。この目標に向けて、第 2、3 回目の授業の「2 進法とドット絵」では 10
進数を 2 進数に変え、算数の情報分野への”ひろがり”を紹介する。さらに 2 進数からドット絵を
作る作業を授業内容に入れることで普段の生活分野(テレビ、ゲーム画像など)、図工への”ひろ
がり”も紹介する。
「2 進法とドット絵」の授業のポイントについて
「2 進法とドット絵」は昨年を引き継いだ内容で全 2 回の授業で行うことにした。そして今年は
「2 進法とドット絵」の内容を昨年から発展させるためにカラードット絵の作業を第 3 回目の授業
で行うことにした。そして第 2 回目の授業では昨年と同様の 2 進法の基礎の勉強にモノクロドット
絵を作る作業を追加した。モノクロドット絵を内容に入れたのはカラードット絵を第 3 回目でいき
なり行うのは児童にとって難易度が高く、難しいと判断したためである。そのため第 2 回目の授業
Group Report of 2011 SISP
- 42 -
Group Number 9-A
Supports for regional education in mathematical science
では授業時間内に終了出来るかがポイントだと考えた。そしてもう 1 つのポイントとして第 3 回
目の授業が第 2 回目の授業から 2 ヶ月間の間隔があることだった。このため児童が 2 回目に行っ
た内容を 3 回目の時に覚えていられるかが心配であった。以上 2 つのポイントを考えながら授業
の準備を進めていった。
第 2 回目の授業「2 進法とドット絵」
第 2 回目の授業に向けての準備段階として全 3 回の模擬授業を実施した。ここではモノクロ
ドット絵を追加したことによる時間の影響を意識して行った。そこで授業時間内に作業が終了する
ようスライドの枚数を少なくしたり、スライド 1 枚あたりの文字数を少なくした。一方でスライド
を減らしたせいで授業が分かりにくくならないようにスライドのデザイン、文字のサイズや色、進
行役の言葉遣いや進行速度にまで注意して作業した。
本番当日の授業では始めに、2 進法を使うと片手で 31 まで数えられることを紹介し、驚きの導
入から入ることにした。次に普段使っている数の表し方が 10 進法であることを伝えた。そして 2
進法を使ったときの指の形と 10 進法を使ったときの指の形では違うことを写真を使いながら紹介
した (図 4.1 参照)。こうすることで 10 進法と 2 進法との違いをより際立たせることを考えた。そ
して 2 進法の使い方に慣れてもらうため 10 進法から 2 進法に変換する練習問題を多めに取り組ん
でもらった。問題を多く取り入れたのは基礎の定着させるためであると同時に児童参加型の授業を
考えてのことだった。児童参加型を考えて問題は全て児童に手をあげて答えてもらう形をとった。
そうすることで児童が授業に参加しやすいだろうと考えたためである。また、問題を解いたりする
作業中は指に数字の書かれた手袋を使用することにした。これは 2 進法を使うということを視覚的
にも理解しやすくするためである。
授業の後半はモノクロドット絵の作業を行った。このモノクロドット絵の作業は上記でも記述し
たが次回のカラードット絵の授業の練習を兼ねていた。作業は 10 進法を 2 進法に変換してもらい、
1 のところに鉛筆で色をつけ、0 のところは何もしないという約束を伝えて行った。またドット絵
の作業は 2 進法の指の形が分かれば児童が作業するときの手助けになると考えた。そこで 2 進法
を使ったときの 31 までの指の形の写真を載せたリストを児童に渡し、これを見ながら作業しても
良いと伝えた。だが、ここまで 10 進法を 2 進法に変換する問題を多く行っていたので児童はリス
トをほとんどみることなくスムーズに問題へ取り組んでいた。児童には 5 × 5 マスの用紙でハー
トの図形のモノクロドット絵描いてもらった。授業の進行は各テーブルにサポート役を配置し、児
童の理解度を細かく見ながら行った。
第 3 回目の授業「2 進法とカラードット絵」
第 3 回目のポイントとしては上記で記述したが前回から 2 ヶ月間があることだった。このため
授業ではカラードット絵の作業に入る前に前回の復習を取り入れた。また今回の授業のために第 2
回目の授業最後には使用した手袋を児童に渡しておいた。これは夏休みなど時間があるときに遊べ
るようにし、少しでも 2 進法の内容を覚えててもらうためであった。
前半は復習から始めた。復習は 2 進法を指で表すことから始め、10 進法を 2 進法に変換する問
題を取り組んでもらった。復習を行っていると児童が前回の内容を忘れている様子は見えなかっ
た。作業中、児童の中には報告者よりも 2 進数を指で速く表せている子もいた。これには驚かされ
た。以上のこともあり復習はスムーズに終えることが出来た。
後半は今回の授業の目玉のカラードット絵を行った。このカラードット絵で手が止まる児童が出
てくると模擬授業などで想定していた。それはカラードット絵はモノクロドット絵よりも作業が多
いためであった。たとえばモノクロドット絵では 10 進数を 2 進数に変換した後は鉛筆で 1 のとこ
ろに色を付け、0 のところは色をつけない作業のみだった。一方でカラードット絵ではワークシー
Group Report of 2011 SISP
- 43 -
Group Number 9-A
Supports for regional education in mathematical science
トの 10 進数を 2 進数に変換した後、1 のところに横線を引き、そして用紙の向きを変えて、再び
10 進数を 2 進数に変換し、1 のところに横線を引く作業があった (図 4.2 参照)。そして横線・縦
線・十字線それぞれでで色分けをするなどの作業があった。そのため各テーブルのサポート役には
児童を注意して見るように打ち合わせをした。カラードット絵はまず練習として模様の絵を描いて
もらった。次に本番としてクラブの全員で 1 枚の絵(ドラえもん)を作る作業を準備していた。こ
の作業は児童それぞれに違う 5 × 5 マスの用紙の問題を解いてもらい、そして出来た絵を合わせ
て完成させるものだった。この全員で作成する「ドラえもん」で時間がかかり、そして授業時間を
オーバーしてしまった。出来た人からどんどん絵を合わせていくなどの対策をとっていたのだが駄
目だった。また事前に確認をしたにもかかわらず作業中にワークシートのミスが出てきてしまっ
た。ただ授業自体は児童に楽しんでもらうことが出来たと感じた。
図 4.1
図 4.2
授業スライドで使用した指の写真
カラードット絵を描くルール
(文責: 重村)
Group Report of 2011 SISP
- 44 -
Group Number 9-A
Supports for regional education in mathematical science
4.1.3
テーマ 3 : 2 進数と回路
第 3 回目となる「2 進数と回路」の授業では、前回の授業で学んだ 2 進数がどのような場面でど
のように使われているかを知るため、2 進数の足し算を基に電子回路を学ぶ内容とし、2 回に分け
て授業を行った。
1 回目の授業の「2 進数とたし算」では、10 進数の「1 + 1」と 2 進数の「1 + 1」の答えが異な
ることから、児童に驚きや疑問を持ってもらい、2 進数の足し算を学ぶという流れとした。2 進数
の足し算の繰り上がりが児童の理解を深めるポイントだと考えた。そこで、10 進数と同様に 2 進
数の足し算でも繰り上がりが起こることを説明するために、10 進数と 2 進数で使える数を再度確
認し、各進数で使える最も大きな数に 1 を足すとどうなるかを児童に考えてもらった。次に、繰り
上がりの計算がより身近にわかる筆算を用いてスライドで確認した。例として 2 進数の 00011 と
00011 の足し算を児童と一緒にスライドで確認した後、児童にワークシートの問題を解いてもら
い、スライドで解答・解説を行った (図 4.3 参照)。
次に、次回の授業の予備知識として、2 進数とコンピュータの関連性を説明した。計算を依頼す
る人、計算をする人、計算結果を受け取り発表する人という 3 つの役割を補助役の 3 人に割り当
て、児童の前で小さな劇をした。その後、この一連の流れがコンピュータの場合だとどうなるかを
スライドで説明し、人の場合とコンピュータの場合の情報伝達の方法を確認した。また、2 進数の
引き算の仕方をワークシートの最後のページに記載し、興味を持った児童に帰宅後等の時間でやっ
てみるよう促した。
2 回目の授業の「2 進数と回路」では、2 進数がどのような場面で使われているかの一例として
回路を紹介した。教材として事前に作っておいた並列回路を持っていき、授業の進行に沿って児童
に触れてもらった。教材の回路にはスイッチを 6 個、電球を 2 個用い、2 進数の足し算(0 + 0、
0 + 1、1 + 0、1 + 1)の答えが光る電球の位置でわかるようになっている。2 進数の 0 と 1 がそ
れぞれスイッチのオフとオンになること、1 回目の授業「2 進数とたし算」で学んだ計算ができる
ことを説明した。次に、電池や電球等の回路図の記号の説明、回路を扱う際の注意喚起をし、例題
を解いた。回路図のどこに電気が流れていて、どの電球が点灯するかの確認をし、その後、ワーク
シートに取り組んでもらった。授業の前半、児童たちは教材の回路に興味を持ってはいるが触って
いいかわからないといった様子が見られたが、ワークシートを進めるにつれ前のめりになって回路
を扱っていた。回路に触れワークシートを解く時間を十分に与えてから、解答をした。間違った解
答をする児童はおらず、回路の仕組みを理解しているようだった。最後に、電卓を紹介し、今回用
いた回路が電卓の仕組みを簡単にしたものだと説明した (図 4.4 参照)。授業終了後、希望した児童
に教材の回路を渡した。
(文責: 秋本)
Group Report of 2011 SISP
- 45 -
Group Number 9-A
Supports for regional education in mathematical science
図 4.3
2 進数の足し算を説明するワークシート
図 4.4
Group Report of 2011 SISP
電卓との繋がりを意識させる
- 46 -
Group Number 9-A
Supports for regional education in mathematical science
4.1.4
未来祭参加型企画での情報発信
昨年同様、未来祭参加型企画「FunFun ☆ Academy」に参加した。「FunFun ☆ Academy」へ
の参加の目標は、地域の方々に本プロジェクトの背景・目的・活動内容等を知ってもらうことと、
地域の小学生におもしろ算数クラブの一部を体験してもらい、算数に興味を持ってもらうことで
あった。
これらの目標を達成するために、展示用のポスターや教材、小学生を対象にした体験コーナーの
準備を行った。
未来祭は、10 月 8 日、9 日の二日間にわたって開催された。開催期間中は、2、3 名のメンバー
がブースに常駐するようにした。内、1 名を展示物の説明担当とし、他の 2 名で体験コーナーを担
当した。
来場者は、主に地域の方々や他大学の学生、地域の高校生、小学生であった。本プロジェクトの
活動内容の展示コーナーでは、ポスター展示だけではなく、実際に開発して使用した教材も手に
とって見ることができるようにしておいたので、教材の内容等についても具体的に話をすることが
できた。結果、興味をもってもらうことができ、本プロジェクトの活動を評価する声も聞かれた。
また、他の小学校や地域の活動として「おもしろ算数クラブ」を実施してほしいという声もあった。
体験コーナーについては、来場した小学生に対して、想定通りの時間内で体験してもらうことが
出来た。手袋を用いた 2 進数の数え方は、「おもしろ算数クラブ」に参加していない小学生に対し
ても有効であることがうかがえた。また、少人数を相手に丁寧に対応すれば、短時間でドット絵を
描く方法まで伝えることができることがわかった。用意したカラードット絵は、複数枚のカラー
ドット絵を組み合わせて完成するものであったため、参加した小学生には、時間を置いてから再度
見に来てもらうよう案内をした。結果、参加したほとんどの小学生が再来場し、カラードット絵が
「ドラえもん」を表していることを理解したようであった。
体験コーナーで使用した教材のうち、ワークシートについては持ち帰ってもらうこととした。小
学生からは、「家に帰ってからもう一度やってみる」「自分でドット絵をかいてみたい」という声を
聞くことができたため、算数に興味を持ってもらうという目標が達成できたと考えている。
このように、全体を通してはよい結果であったと思われるが、来場者が想定していたより少な
かったことなど、問題も残った。
来場者、とくに小学生の来場者が少なかったことについては、宣伝が足りなかったためと思われ
る。今回の企画は、
「FunFun ☆ Academy」の一部としての参加であり、未来祭のパンフレット等
にも本プロジェクトの概要等の告知がされなかった。また、場所も 3 階スタジオで、未来祭への来
場者が展示に気づかずに通りすぎてしまうことがあった。
これらのことから、小学生向けのコンテンツの存在を看板やビラで告知し、ブースも飾り付けを
するなどして人を呼び込む工夫があれば、より多くの方々に展示を見てもらったり、体験コーナー
に参加したりしてもらうことができたと考える。
また、用意した磁石が弱く、ドット絵をうまく貼り付けることができなかった。これについて
は、事前に使用する器材をよく確認することで防げたトラブルであった。このような準備不足によ
るトラブルも、反省点のひとつである。
(文責: 小泉)
Group Report of 2011 SISP
- 47 -
Group Number 9-A
Supports for regional education in mathematical science
4.1.5
アカデミックリンクでの情報発信
当日はまず参加プロジェクトの 30 秒 PR からスタートし、その後、ブースでのそれぞれの発表
が始まった。会場には他大学の学生、高校生はもちろん、地域の方や企業の方、そして教育機関の
方が大勢の方が来場されていた。本プロジェクトは前半は小泉、重村、中村、松本の 4 名に B グ
ループの 2 名の計 6 名で発表した。ブースは予定していた広さよりも狭く、6 名では多すぎた。そ
のためグループ A では前半メンバーをさらに 2 人ずつに分けて発表を行うことにした。そして手
の空いたメンバーは他大学などの発表をそれぞれ見に行くことにした。発表中は教育機関の関係
者や企業関係者からは手袋について 2 進数を理解するのにとても便利で面白いという意見をいた
だいた。そして回路を手作りにしているところが良いという意見、他にも回路について児童が触れ
て、その結果が目で見える形にしているが良いなど評価をいただいた。一方でグループ B のよう
に PC のアプリケーションを製作してみたらどうかという意見をいただいた。これは、今の児童が
昔よりも普段の生活で PC に触れて慣れていることから、アプリケーションのほうがゲーム感覚で
算数に興味を持つのではないかという理由だった。この他にも他大学の学生からも意見を頂くこと
ができ、今後の活動の参考になった。午後になるとメンバーを交代し花田、秋本、河村、小川の 4
名が午前と同様な形で引き続き発表を続け、午後にはステージ発表が行われた。
アカデミックリンクの発表終了後には参加者の懇親会そして表彰式が用意されていた。懇親会で
は簡単な食事や飲み物が用意されていて他の学校の人と和やかな雰囲気で過ごすことができた。表
彰式ではいくつかの賞が用意されており、本プロジェクトは「FM いるか賞」を受賞することがで
きた。この受賞は未来大学の参加したプロジェクトで唯一のものだった。このことからアカデミッ
クリンクの参加に当たっての目標である地域の方たちに本プロジェクトの活動に興味を持ってもら
うことは達成されたと感じた。一方で、「おもしろ算数クラブ」の授業風景を紹介するために用意
したパソコンを忘れたり、来場者への紹介の途中で回路の電球が切れるなどのミスもあり反省しな
ければならない点もあった。
ちなみに大学の発表では、短大による保育を題材にした演劇の発表や北大水産学部の蟻の生態や
クローンどじょうなど生物に関する発表、他にも高専によるロボットの遠隔操作や函館大学による
函館観光についてなど様々な発表があり興味深かった。
(文責: 秋本)
4.2
4.2.1
成果の評価
第 1 回 : 黄金率
第 1 回目の授業である「黄金率」では一昨年に市立駒場小学校にて同様のテーマで行った授業内
容を参考にしながら教材作成を行った。アンケートでは「
√
が難しかった」という意見が見られ、
反省点として小学校では扱わない言葉、概念をもっとわかりやすく説明する必要があった。また、
黄金率班が予想していたよりも児童の授業に対する積極性が高く、第 2 回目以降の授業ではこの点
を留意して教材作製や授業を行わなければならなかった。
上記の反省点を挙げたが、結果として授業目標であった「算数の日常の物への広がり」は児童た
ちに概ね理解できたようで、アンケートの「今日のクラブでわかったこと」の欄に多くの児童が
「身近な物に黄金率という物が隠れていたということ」といった内容を書いていたことからも、授
Group Report of 2011 SISP
- 48 -
Group Number 9-A
Supports for regional education in mathematical science
業は成功だったと思われる。
(文責: 松本)
4.2.2
第 2 回 : 2 進法とモノクロドット絵
この授業では昨年よりも内容を増やしたことによる影響で時間内に終了出来るかがポイントで
あった。実際の授業は問題なく時間内に終了することが出来た。これは昨年の反省を活かしたこ
と、模擬授業で修正を行ってきたことが良かったのだと考えられた。修正点としては、昨年指で 2
進法を表すとき指サックを使用していた。しかし指サックでは児童が指に装着するのに時間がか
かっていた。そのため今年は手袋をしようすることにし、作業時間の短縮に成功するなどの点が
あった。一方でメンバーからやや進行が速かったなどの意見もあった。これは進行役が時間内に終
了することを意識しすぎてのことだった。授業後のアンケート結果では 2 進法を使って片手で 31
まで数えれることに関係したものが多かった。この点から指を使ったこと (体を動かす授業)が児
童に好印象だったと感じた。
一方で、指で表すのが難しかったと回答する児童もいた。これは内容を増やしたことによって説
明をコンパクトにした影響が考えられ、より丁寧に説明すればこのような意見は無かったのではな
いかと考える。ただ、全員が 2 進法、2 進数という言葉を覚えてくれたことがアンケート結果から
分かり、2 進法に一定の興味を引くことが出来たと感じた。特に第 2 回は第 3 回から必要となる
2 進法の基礎を教える回であったため、2 進法について興味を引けたという結果は満足のいく結果
だった。また、児童が授業の最後まで集中して聞いていてくれたと感じた。これは児童参加型を意
識し、問題を多く取り入れたことや、後半にモノクロドット絵といった図工を取り入れた作業を行
うなど児童が飽きないようにした結果だと見受けられた。
(文責: 重村)
4.2.3
第 3 回 : 2 進法とカラードット絵
第 3 回目のクラブではカラードット絵の説明を行った。夏休み明けに行われたのため、授業の
始めに前回の授業の復習をした。2 進数を用いて片手で 31 まで数えることができることや、10 進
数、2 進数など各自復習してくれていたおかげでスムーズに復習を行うことができた。
ドット絵を描くため、まずドット絵を知っているか聞いた。すると何人かの児童は知っていると
答えた。前回の復習をワークシートを用いて行った後にカラードット絵を描くためのルールについ
て説明した。カラードット絵のルールは紙を途中で 90 度回転させるなど手順が少し複雑になるた
め、スライドを用いてゆっくり丁寧に説明した。最終的にクラブに参加しているメンバー全員で大
きなカラードット絵を描いてもらうために、一人ひとりに例題として自分の力でカラードット絵を
描いてもらった。中には難しいと感じていた児童もいたので、サポートの学生が丁寧に説明するな
ど協力して作業を行った。児童の力量にあわせ、大きなカラードット絵を描くためのワークシート
を渡した。自分が間違えると絵が完成しないため児童たちは責任感を持って活動していた。ワーク
シートを終えた児童から順番に後ろの黒板に張った紙に磁石を貼ってもらった。格子と磁石のサイ
ズがあわなかったり、磁石がくっつかなかったりしたことは反省点である。また、児童たちの出来
がよかったため、磁石を貼る作業がスムーズに行うことができず、後ろに人がたまってしまったこ
とも反省点として挙げられる。最終的に完成した絵を見て何ができたかを聞くと児童全員が大きな
Group Report of 2011 SISP
- 49 -
Group Number 9-A
Supports for regional education in mathematical science
声で「ドラえもん」と言ってくれた。大きなカラードットを描けたことにより児童たちは達成感と
喜びを得ていた (図 4.5 参照)。しかし、クラブの活動時間内に作業を終えることができなかったた
め、この回以降の授業では時間配分を念入りにし計画しなけらばならない。
来年度もこの題材を扱うのであれば、Excel を用いてカラードット絵を描くなどの工夫をしても
らいたい。 図 4.5
完成したカラードット絵
(文責: 小川)
4.2.4
第 4 回: 2 進数のたし算
第 4 回では 2 進数のたし算についての授業を行った。第 2 回、第 3 回では 10 進数を 2 進数に変
換することが主な作業であったが、今回は 2 進数のたし算を行ってもらう。また、この回での内容
は第 5 回に実施する「2 進数と回路」にも必要だった。実際、メンバーには児童が普段扱っている
10 進数とは数の表現が異なるため 2 進数の「1 + 1 = 10」のような「桁上がりの理解が複雑化し
てしまうのではないか?」という不安があった。
その対策として、本番前には多くの模擬授業を行い、ワークシートの構成上での問題点や発表者
の訂正すべき表現についてメンバーで指摘しあい改善を重ねた。また、児童たちにワークシートの
問題をやってもらう際には、理解に詰まる児童もみられると予想したので各テーブルを担当する補
助メンバー全員が児童に教えられるように準備した。結果、ワークシートの構成としては「2 進数
Group Report of 2011 SISP
- 50 -
Group Number 9-A
Supports for regional education in mathematical science
の桁上がりについての項目を多く取り入れる」、「たし算は、ひっ算を用いてわかりやすい表現にす
る」。以上の 2 点を強く意識して本番に臨むことにした。
本番の授業では、第 3 回の授業と同様に 10 進数を 2 進数に変換する復習からはじめた。第 3 回
での授業が児童達の中で好印象に残っていたおかげで、児童たちは積極的に右手を使って 10 進数
から 2 進数への変換を行っている姿が印象的だった。また、問題視していた 2 進数のたし算を行
う際に生じる桁上がりについてだが、模擬授業で予想していた通り、理解に詰まった児童も少数み
られた。こういった事態には、各テーブルを担当していた補助メンバーが理解に詰まった児童への
フォローにあたった。このような救済措置を行ったため、スムーズに授業を行うことができた。
また、2 進数のたし算が身近に使われている例としてコンピュータを紹介した。コンピュータの
内部では 2 進数の計算を行って出力するといった仕組みを児童たちに知ってもらうためである。こ
の仕組みをわかりやすく理解してもらうために補助のメンバー 3 人がコンピュータ内部での役割を
演じて児童達の前で実演した (図 4.6、図 4.7 参照)。
授業の終盤には 2 進数の引き算についても紹介したが、引き算では補数表現など難しい内容を
含んでいるため、授業では紹介のみをしてワークシートの最後の項目に載せ、ワークシートを持ち
帰って各自で学んでもらうことにした。
最後に、次回実施する「2 進数と回路」の予告として回路の写ったスライドを児童達に見ても
らった。今回は実際に手を動かしてもらう授業ではなかったが、2 進数の足し算の概念を知っても
らうためにも必要な内容を児童たちに学んでもらった。授業の雰囲気としても児童たちの積極的な
挙手や熱心にワークシートに取り組む姿勢が目立ち、今回学んだ内容が次の企画に直接反映される
だろうと期待もできた。よって、児童達に 2 進数の足し算を理解してもらい、次の企画が楽しみだ
と期待してもらえたため、「2 進数のたし算」の目的を達成できたといえる。
(文責: 河村)
Group Report of 2011 SISP
- 51 -
Group Number 9-A
Supports for regional education in mathematical science
図 4.6
Group Report of 2011 SISP
人間とコンピューターの伝達方法の違い
- 52 -
Group Number 9-A
Supports for regional education in mathematical science
図 4.7
Group Report of 2011 SISP
補助メンバーによるコンピュータの役割の実演
- 53 -
Group Number 9-A
Supports for regional education in mathematical science
4.2.5
第 5 回 : 2 進数と回路
第 5 回の「2 進数と回路」の授業では新しいテーマだったため、授業をどのような形で進行させ
るのかが、なかなか定まらなかった。4 回目の「2 進数のたし算」の発展させたテーマではあるが、
どこまで 4 回目で進め、5 回目でどこから始めるかという話し合いから始まった。児童が 2 進数の
たし算を理解することができるのか、という部分にも不安があったが、できる限り児童が理解でき
るように 4 回目のたし算では、純粋にたし算だけをやり詳しく説明し、5 回目の授業に繋げるとい
う形になった。4 回目と 5 回目では期間が少し開くため、5 回目の授業では前回の復習を取り入れ
ながら行った。実際に授業では、意外にも児童は素早く 2 進数の計算ができるようになっていた。
さらに工夫した点はスイッチのオン・オフである。
図 4.8
左:スイッチオン 右:スイッチオフ
回路では A の枠 B の枠のスイッチがある (図 4.9、4.10 図参照)。
図 4.9
左:A のオン 右:A のオフ
図 4.11 の回路図では A の枠も B の枠もオフという状態になっているが、実際に A の上のスイッ
チははオン、A の下のスイッチはオフという状態になっている。A がオフだったり A のスイッチ
がオフという状態は児童は困惑してしまうのではないかという案からスイッチ自体はオン・オフと
呼ぶのではなくではなく図を見てわかるように右・左というふうに言い方を変えた。そうすること
によって児童のスイッチと A の枠の混乱を防ぐことができると考えた。上図では A の枠の上のス
イッチが左・下のスイッチが右この状態を A のオフであるというふうに表現することによって授
業では困惑する様子もなく楽しそうに回路を使っていた。さらに回路を使って 2 進数の計算ができ
るということに驚いていた。
(文責: 花田)
Group Report of 2011 SISP
- 54 -
Group Number 9-A
Supports for regional education in mathematical science
図 4.10
左:B のオン 右:B のオフ
図 4.11 回路図 A:オフ B:オフ
Group Report of 2011 SISP
- 55 -
Group Number 9-A
Supports for regional education in mathematical science
4.2.6
アンケート結果
これまでに「黄金率」と「2 進法とドット絵」
、
「2 進法とカラードット絵」
、
「2 進数とたし算」
、
「2
進数と回路」の計 5 回の授業を行い、毎回の授業終了時に児童たちを対象にアンケートを行った。
(1)今日のクラブはどうでしたか?
(2)今日のクラブで出てきた言葉でおぼえているものを書いてください
(3)今日のクラブで面白かったことはなんですか?
(4)今日のクラブでむずかしかったことはなんですか?
(5) おもしろ算数クラブに入る前から算数が好きでしたか、嫌いでしたか?
(6) 今日のクラブをやってみて、算数が楽しいと思いましたか?
(7) これまでやってきたクラブの中で何がおもしろかったですか?
なお、
(5)と(6)の質問は「2 進法とカラードット絵」の授業時から、
(7)の質問は「2 進数と
回路」の授業時に追加した。
まず(1)の質問では、全授業共に児童全員が楽しかったと答えた。この結果から、授業内容は
クラブに参加している児童全員にたのしんでもらえる内容だったことがわかる。
「黄金率」の授業では(2)の質問に対し、ほとんどの児童が「黄金率」と答えた。この結果か
ら、この授業のメインテーマである「黄金率」に興味をもってもらえたことが分かる。(3)の質問
に対しては身近なものに黄金率が使われていることが面白かったという回答を得た。この結果か
ら、到達目標である「黄金率が身近に使われていることを知り、興味を持ってもらう」が達成でき
たとわかる。しかし(4)の質問に対しては、小学校の指導要領に含まれていない「ルート」が難
しかったという回答を得た。よってこの授業の反省としては、児童たちにとって新しい知識を伝え
るときはより丁寧且つわかりやすい説明をしなければならなかったということが挙げられる。
「2 進法とドット絵」の授業では(2)の質問に対し、ほとんどの児童が「2 進数」や「2 進法」
と答えた。この結果から、この授業のメインテーマである「2 進数」や「2 進法」に興味をもって
もらえたことが分かる。(3)の質問に対しては、ほとんどの児童が 2 進法を用いると片手で 9 から
31 まで数えられることが面白かったと回答した。この結果から、児童たちに実際に手を動かして
もらえるようなプログラムを作ったことは成功だったと思われる。しかしその一方で(4)の質問
に対し、手を使って数えるときに手が痛くなったという回答もあったため、改善策を考える必要が
ある。
「2 進法とカラードット絵」の授業では (2) の質問に対し、ほとんどの児童が「2 進数」や「カ
ラードット絵」と答えた。この結果から、この授業のメインテーマである「2 進数」や「カラー
ドット絵」に興味をもってもらえたことが分かる。(3)の質問に対しては、みんなでドラえもんの
カラードット絵を作成した事が楽しかったと回答した。この結果から、児童にとってみんなで何か
1 つの事を成し遂げるという事が楽しいという事であり、今後授業作りを行っていく上でも有効で
あるとわかった。しかしその一方で(4)の質問に対し、磁石を貼る事が難しかったなどといった
意見もあり、児童が余裕を持って磁石を貼る事が出来るように余裕を持った時間配分をする必要が
ある。
「2 進数とたし算」の授業では(2)の質問に対し、ほとんどの児童が「2 進数」や「2 進数のた
し算」と回答した。この結果から、この授業のメインテーマである「2 進数」や「2 進数のたし算」
に興味をもってもらえたことが分かる。(3)の質問に対しては、2 進数のたし算がおもしろかった
Group Report of 2011 SISP
- 56 -
Group Number 9-A
Supports for regional education in mathematical science
という回答を多く得た。しかしその一方で(4)の質問に対し、2 進数のたし算の繰り上がりが難し
かったという回答があった。この結果から、2 進数のたし算などといった新しい知識を児童に教え
る時は、練習問題を増やしたりといった練習を多くする必要があると分かった。
「2 進数と回路」の授業では(2)の質問に対し、「回路」や「スイッチのオン・オフ」という回
答を得た。この結果から、この授業のメインテーマである「回路」や「スイッチのオン・オフ」に
興味をもってもらえたことが分かる。(3)の質問に対しては、ほとんどの児童が「回路」に興味を
持ったという回答を得た。これは実際に手を動かして学べる授業を行うという本プロジェクトのポ
イントであり、その事が児童に好評だったという事を示している。しかしその一方で(4)の質問
に対して、2 進数の計算が難しかったという回答を得た。2 進数の計算は本授業の前の回に行った
内容であり、時間が空いた事で児童達がその内容を忘れてしまったという事を示している。この結
果から、復習をもっとしておくべきだったという事がわかった。
(5)の質問から「おもしろ算数クラブ」に参加していた児童達は、クラブに参加する以前から
算数が好きだったという事がわかった。今後は被験者に算数が嫌い、もしくは苦手と感じている児
童を加えて、実験授業を行っていくなどの改善策を考えていく必要がある。また、
(6)の質問に対
しては、全児童が各授業に参加して算数が楽しいと感じたと回答した。この結果から、本プロジェ
クトの目標は達成出来たという事がわかった。(7)の質問の結果から、「2 進法とカラードット絵」
や「2 進数と回路」が好評であるという事がわかった。次年度も同様の活動を行っていくのであれ
ば、この結果を参考にしてもらいたい。なお、回答は記載のまま転載した。
以下にアンケートの詳細結果を述べる。 第 1 回目 : 黄金率 (10 人回答)
(1)
今日のクラブはどうでしたか?
• 楽しかった 10 人
• まあまあ楽しかった 0 人
(2)
• 楽しくなかった 0 人
今日のクラブで出てきた言葉でおぼえているものを書いてください
• 黄金率、ペンタグラム、頂点、辺、(1 +
√
黄金長方形
• 頂点、辺、ペンタグラム、黄金率、(1 +
5)/2、正五角形、正三角形、三角形、四角形、
√
5)/2、正三角形、正五角形、三角形、黄金長
方形
• ちょう点、辺、ペンタグラム、黄金率、黄金三角形
• 黄金率、辺、頂点、ペンタグラム
• 辺、頂点、ペンタグラム、黄金率、□角形
• 黄金りつ、ルート 5
• 黄金率、正五角形、点、辺、正三角形
• ペンタグラム、おうごんりつ、ちょうてん、へん
(3)
• 頂点、返、ペンタグラフ、黄金りつ
今日のクラブで面白かったことはなんですか?
• ペンタグラムの長さをわったら、すごい数でした。
• 黄金率の性質や、それが身の回りにも使われているということ
• 身近な物に黄金率という物がかくれていたということ。
Group Report of 2011 SISP
- 57 -
Group Number 9-A
Supports for regional education in mathematical science
• 以外と身近な所に黄金率があることがわかったところ
• 身近な黄金率を学んだこと
• 最初の数字が同じになること
• ペンタグラムの中に五角形があって、なんこもペンタグラムがかけることです。
• ペンタグラフ・黄金長方形はそれがあればずっと続くこと
(4)
• おうごんりつ
今日のクラブでむずかしかったことはなんですか?
• あまりわからなかったけどよかった。
• 「5 デリート」など、あまり聞きなれない言葉が出てきたこと。
• ルート 5 とかがむずかったです
• 黄金りつの計算
• ルートのやつ
第 2 回目 : 2 進法とドット絵 (10 人回答)
(1)
今日のクラブはどうでしたか?
• 楽しかった 10 人
• まあまあ楽しかった 0 人
(2)
• 楽しくなかった 0 人
今日のクラブで出てきた言葉でおぼえているものを書いてください
• 2 しん法、2 しんすう
• 2 進法、2 進数
• 2 進法、2 進数、10 進法、10 進数、ドット絵
• 2 進数、2 進法、10 進数、ドット絵
• 2 進数、2 進法、10 進数、10 進法、ドット絵
• 10 進数、10 進法、2 進数、2 進法
• 10 しん数、10 しん法、2 しん数、2 しん法
• 2 進法、2 進数、ドット絵、10 進数、10 進法
• 2 しん数、2 しん法、10 しん数、10 しん法
(3)
• 2 進数
今日のクラブで面白かったことはなんですか?
• 0 と 1 だけで表せること
• 手ぶくろの指を動かすのが楽しかった
• かたてで 31 までかぞえれたこと
• 今まで、片手で 0 から 5 までしか数えられないと思っていたけれど、2 進数を使うと 0
から 31 まで数えることができるのは、おどろいたし、実際に数えるのが楽しかった
• 片手で 31 までかぞえること
• かた手で 31 まで数えたこと
• 2 しん数からドット絵になるということ
• 片手で 31 まで数えること
(4)
• 2 倍になるところ
今日のクラブでむずかしかったことはなんですか?
• かた手で 31 まで表すこと
Group Report of 2011 SISP
- 58 -
Group Number 9-A
Supports for regional education in mathematical science
• 手ぶくろの指を動かしていったらいたくなったのでむずかしかった
• 2 進数にするとき
• 「0 から 31 までの数え方が、10 進数の数え方」というところがよく分かっていないです
• 指の数を覚えること
第 3 回目 : 2 進法とカラードット絵 (9 人回答)
(1)
今日のクラブはどうでしたか?
• 楽しかった 9 人
• まあまあ楽しかった 0 人
(2)
• 楽しくなかった 0 人
今日のクラブで出てきた言葉でおぼえているものを書いてください
• カラードット絵、10 進数、2 進数
• カラードット絵
• なし
• カラードット絵、ドット絵
• 2 進数、10 進数、ドット絵
• カラードット、10 進数、2 進数
• 色の分け方
• ドット絵、2 進法、2 進数
(3)
• ドット絵、カラードット絵
今日のクラブで面白かったことはなんですか?
• みんなで 1 つの「ドラえもん」のドット絵をつくりあげたこと
• なし
• 絵をつくること
• みんなでドット絵(ドラえもん)を作ったこと
• みんなで大きいカラードット絵を作ったこと
• 色を塗ること
• みんなでカラードット絵をしたこと
• みんなでドット絵作り
(4)
• みんなでカラードット絵を作ったこと
今日のクラブでむずかしかったことはなんですか?
• なし
• 今回はなかった
• なし
• なし
• 特になし
• 10 進数を 2 進数にかえることをまちがえました。
• 磁石をはる事
• 90°にするところ
(5)
• ない
おもしろ算数クラブに入る前から算数が好きでしたか、嫌いでしたか?
• 好きだった:6 人
Group Report of 2011 SISP
- 59 -
Group Number 9-A
Supports for regional education in mathematical science
• 嫌いだった:0 人
• どちらでもない:2 人
(6)
• 未記入:1 人
今日のクラブをやってみて、算数が楽しいと思いましたか?
• はい:8 人
• いいえ:0 人
• 未記入:1 人
第 4 回目 : 2 進数とたし算(10 人回答)
(1)
今日のクラブはどうでしたか?
• 楽しかった 9 人
• まあまあ楽しかった 0 人
• 楽しくなかった 0 人
(2)
• 未記入:1 人
今日のクラブで出てきた言葉でおぼえているものを書いてください
• 2 進数、10 進数、足し算、くり上がり
• 2 進数のたし算
• 2 進数のたし算、10 進数、2 進数のひき算
• 2 進数、くりあがり、10 進数、電気
• 2 進数、10 進数、たし算
• 2 進数の 1 がくり上がる
• たし算、2 進数、10 進数
• 2 進数のたし算、10 進数
• たし算、電気、信号、2 進数、コンピュータ、ひき算、マウス、筆算
(3)
• 2 しんすうのたし算
今日のクラブで面白かったことはなんですか?
• 2 進数の筆算(足し算)を解いたこと
• 2 進数でたし算した事
• 2 進数のたし算
• 2 進数のたし算の筆算をしたこと
• 2 進数でもたし算ができる
• 2 進数のたし算
• 10 進数を 2 進数にして計算したこと
• 1 + 1 が 10 ていうのがおもしろかった
• 2 進数で筆算したこと
(4)
• 2 進数で筆算
今日のクラブでむずかしかったことはなんですか?
• 2 進数を 10 進数にもどすとき
• 筆算の「くり上がり」が少し難しかった
• 10 進数の計算の事
• 2 進数のたし算
• なし
Group Report of 2011 SISP
- 60 -
Group Number 9-A
Supports for regional education in mathematical science
• ひっ算が少しむずかしかった
• なし
• 10 進数を 2 進数にして筆算したこと
• 未記入
(5)
• コンピュータのこと
おもしろ算数クラブに入る前から算数が好きでしたか、嫌いでしたか?
• 好きだった:10 人
• 嫌いだった:0 人
(6)
• どちらでもない:0 人
今日のクラブをやってみて、算数が楽しいと思いましたか?
• はい:10 人
• いいえ:0 人
第 5 回目:2 進数と回路(10 人回答)
(1)
今日のクラブはどうでしたか?
• たのしかった:10 人
• まあまあだった:0 人
(2)
• たのしくなかった:0 人
今日のクラブで出てきた言葉でおぼえているものを書いてください
• 回路
• 回路、2 進数
• Aのオン、Bのオン、Aのオフ、Bのオフ
• 2 進数、ドットえ
• 回路、2 進数
• 2 進数、回路、電卓、オン、オフ
• 2 進数、回路、スイッチ
• 2 進数と回路
• 回路、2 進数、オン、オフ、2 進数の足し算
(3)
• 2 進数、回路、電球、電たく、コンピュータ
今日のクラブで面白かったことはなんですか?
• 電球がついたこと
• 「2 進数の足し算によって、その豆電球がつくかつかないかを確かめることができる」
と分かったこと。
• 回路を使って計算した事
• スイッチを右や左にして電気をつけること
• 回路を動かして豆電球がつくか調べたこと
• 実際に回路をつくったこと
• 回路
• 回路の授業
• 一つしか電球がつかないこと
(4)
• 回路
今日のクラブでむずかしかったことはなんですか?
Group Report of 2011 SISP
- 61 -
Group Number 9-A
Supports for regional education in mathematical science
• 未記入
• 無し
• 特にありません
• 未記入
• 特にない
• なし
• 2 進数の計算
• 2 進数の計算してやった事
• 回路の「オン」・「オフ」の区別が難しかった
(5)
• 2 進数のたし算
おもしろ算数クラブに入る前から算数が好きでしたか、嫌いでしたか?
• 好きだった:10 人
• 嫌いだった:0 人
(6)
• どちらでもない:0 人
今日のクラブをやってみて、算数が楽しいと思いましたか?
• はい:10 人
(7)
• いいえ:0 人
これまでやってきたクラブの中で何がおもしろかったですか?(数字は順位を表す)
• 黄金率
1:1 人
2:1 人
3:4 人
4:2 人
5:2 人
• 2 進法とドット絵
1:0 人
2:1 人
3:4 人
4:3 人
5:2 人
• 2 進法とカラードット絵
1:5 人
2:3 人
3:1 人
4:0 人
5:1 人
• 2 進数のたし算
1:1 人
2:1 人
Group Report of 2011 SISP
- 62 -
Group Number 9-A
Supports for regional education in mathematical science
3:2 人
4:3 人
5:3 人
• 2 進数と回路
1:3 人
2:4 人
3:1 人
4:1 人
5:1 人
(文責: 中村)
担当分担課題の評価
4.3
4.3.1
小泉
Web や書籍、過去の実施例から授業案を検討 授業案として、パラドックスと「モンティホール問題」を提案したが却下された。「直感」
と「実際の計算結果」が大きく異なることに驚きと好奇心を持つと考え提案したが、確率の
計算が難しいため、教材作成が困難であると判断された。
授業案の利点・問題点を提議、「黄金率」についての授業準備 黄金率の準備では、主にスライド作成を担当した。一昨年の反省点をいかし、新たに定規
の使い方などを追加し、日常生活への広がりとして、PSP や iPod などを紹介した。授業後
アンケートでは、身近なものへの広がりについて面白かったと回答があったため、この取組
は成功したと思われる。また、スライド全体のテーマカラーなどを設定することで、統一感
のあるスライドとなるようにした。
「黄金率」の授業実施、授業後の反省及び改善点の検討、「2 進法とドット絵」準備サポート 授業後のアンケートから、新しい言葉の説明をもっと丁寧にする必要があることがわかっ
た。また、この段階で「おもしろ算数クラブ」としてロゴやテーマカラーを統一していたの
で、その後のスライド作成も担当者によるぶれがなく、統一感のあるものにすることができ
た (図 4.12 参照)。
中間発表の準備、中間報告書の作成
中間発表の準備では、メインポスター作成を担当した。各ポスター担当とスライド担当の
間で、言葉遣いに違いがあり、統一するのに時間がかかった。もっと早い段階で、グループ
の背景などを深く検討し、統一した言葉選びをしておくことが重要であることがわかった。
「2 進数と回路」の副教材案を検討
半加算回路を、目で見てわかるような簡単な回路にすることに苦労した。しかし、初期段
階で Illustrator を用いてきちんとした回路図を作っておいたので、その後の話し合いやス
ライド・ワークシート作成にも活用することが出来、作業を効率よく進めることが出来た。
「2 進数と回路」の副教材プロトタイプ作成
設計した回路図を基に、プロトタイプを作成した。しかし、回路図としては成立していて
Group Report of 2011 SISP
- 63 -
Group Number 9-A
Supports for regional education in mathematical science
も、それを実現するパーツを探すことが難しく、時間を要した。最終的には、複数人で同時
にスイッチを動かすことでスイッチを連動をさせるような回路にした。これは、回路そのも
のが単純になるだけではなく、みんなで一つの回路を動かすという楽しさにも繋がり、児童
からも評価を得ることができた。
「2 進数とたし算」の授業準備、「2 進数と回路」の副教材作成、未来祭への参加
「2 進数とたし算」のワークシート作りでは、まわりの友人にワークシートを実際に使っ
てもらい、評価してもらった。それを基に改良したので、よりわかりやすいものを作ること
が出来たと考えている。また、未来祭への参加は、「おもしろ算数クラブ」外の小学生にも
コンテンツの一部を体験してもらうことが出来たので、よい取り組みだったと考えている。
アカデミックリンクのポスター作成と参加、最終発表のポスター作成
アカデミックリンクのポスターの作成に関しては、中間発表で使用したものを改良したの
で、より良いものが作成できたと考えている。一方で、当日配布される器材やスペースの確
認が不十分だったため、ポスターを壁に貼り付ける形での展示になってしまった。
最終発表の準備、最終報告書作成 最終発表のポスターは、アカデミックリンクで使用したものを改良したもので、「わかり
やすい」との評価をもらうことが出来た。
図 4.12 作成したロゴ
(文責: 小泉)
Group Report of 2011 SISP
- 64 -
Group Number 9-A
Supports for regional education in mathematical science
4.3.2
秋本
web や書籍から授業案を検索 新授業案として「論理回路」を提案し、採用された。「論理回路」を提案した理由は、手
を動かして学べる教材を用いることに重点を置いたためである。また、既に第 2、3 回に行
うことが決まっていた 2 進数の授業の応用となるような授業案を考えることが可能である。
このテーマを実用化するには、 論理回路を可視化する方法や、指導要領外の内容をどのよ
うに児童に理解してもらうかを考えていく必要がある。
授業案の利点・問題点を提議、「2 進法とドット絵」についての授業準備
授業の内容や流れを考える際、昨年度以前のビデオやワークシートを参考にしたことで、
授業の内容が自分の中で固定されてしまい、新しい知識を入れることが難しくなった。改善
点等を考えるのは有益なことだが、ある程度授業の案や流れを考えてからの方が良かった
のではと考える。また、授業で使うワークシートを作成にあたって、スライドの進行から
ワークシートの作業への移行がスムーズになるよう、文章や図等のまとまりを意識して作成
した。
「2 進法とドット絵」についての授業準備
2 進数の 2 回目の授業でカラードット絵を取り入れることになり、1 回目の授業では白黒
のドット絵を取り入れることとなった。白黒ドット絵を取り入れたことで、昨年度の授業と
の違いを明確に作れたことは良かった。ワークシート作成にあたり、もっとたくさんの人に
見てもらったり、実際に書き込んでもらい、アドバイスをもらっていれば、より良いワーク
シートになったのではと考える(図 4.13 参照)。また、実際に授業を行う前に模擬授業を 3
回行い、改善と修正を繰り返したことで、洗練された内容となった。
「2 進法とドット絵」の授業実施、中間発表の準備、中間報告書の作成
実際に授業を行ってみて、クラブの雰囲気を掴むことができた。 模擬練習の時よりも明
るく、楽しく授業を行うことができたと思う。 授業終了後に反省とアンケート集計を行い、
次回以降の授業に役立てた。また、中間発表のグループ A のポスターを担当し、担当教員
やグループのメンバーにアドバイスをもらい、修正を加えた。小学生を対象としたグループ
なので、ポスターの素材に鉛筆の絵を用いたりと、本プロジェクトの特徴や雰囲気を表現で
きたポスターを作ることができた。
「2 進数とたし算」・「2 進数と回路」の授業内容の提案 当初考えていた授業案「論理回路」から改善を重ね、第 4 回目の授業を「2 進数とたし
算」、第 5 回目の授業を「2 進数と回路」とした。テーマを「論理回路」から「回路」にした
ことで、小学生でも馴染みやすい且つ 2 進数の応用を学べる内容となった。第 4 回目の授業
ではスライド作成と授業進行を担当することになり、第 5 回目にうまく繋げることのできる
内容を考える必要がある。また、児童でもわかる教材として、どのような回路を用いるかを
話し合い、回路製作にあたった。
「2 進数とたし算」の授業準備
初めて扱う内容であったため、授業の流れを考えるのに多くの時間を費やした。10 進数
の足し算と 2 進数の足し算の同じ部分や異なる部分を明確にすることで、2 進数の足し算を
理解できるような流れとした。思考に時間を費やした分、まとまりのあるスライドを作成す
ることができた。ワークシート作成担当者とも流れの確認を行い、改善を繰り返した。実際
に授業を行う前に模擬授業を 3 回行い、段々と授業の形になっていくと共にスムーズな授業
Group Report of 2011 SISP
- 65 -
Group Number 9-A
Supports for regional education in mathematical science
進行ができるようになった。
未来祭企画への参加準備、「2 進数とたし算」の授業実施
未来祭自体の来場者が多くなかったこともあるが、本プロジェクトのブースに子供の興味
を惹き付けるような装飾等をすればより多くの人を呼べたのではないかと考える。「2 進数
とたし算」の授業では進行役を担った。2 進数の足し算の繰り上がりの説明で児童が理解に
悩む部分があった。児童に馴染みのある筆算を用いて説明をしたが、それでは足りない部分
があった。そのためより理解しやすい説明をすることが必要である。しかし、授業時間に限
りがあるため時間をかけ過ぎずに説明し、理解を得ることが求められる。また、児童の理解
度の確認を授業進行中に行っていたが、児童が質問しやすい雰囲気を作ることができなかっ
たため、気を付けていきたい。
「2 進数と回路」の授業実施、アカデミックリンクへの参加準備
「2 進数と回路」の授業は、前回の授業である「2 進数とたし算」の応用として良い流れ
で進行することができた。反省点としては、児童に回路を触れさせる場面はあったが、自由
に触れさせる場面が少なかった点が挙げられる。ワークシートに沿った内容だけでなく、児
童の思うままに教材に触れる機会を作ることで、児童の興味を沸き立たせることができると
考える。「2 進数とたし算」の授業と同様に、初めて扱うテーマのため反省点が多かったが、
新テーマに取り組んだことで得られるものも多かった。アカデミックリンクではブース展示
を行った。他大学等のブースでは、目を引く成果物があったため、本プロジェクトのブース
は他と比べて大人しい印象を受けた。反省点は来場者に対して消極的に接してしまったこと
であり、積極的に説明することができればよかったと考える。
最終発表の準備、最終報告書の作成
中間発表で用いたポスターを修正し、最終発表用のポスターを作成・印刷を行った。全 5
回の授業の内容が短文でも伝わる内容となっており、グループ A が活動してきたことがよ
くわかるポスターができた。
図 4.13
Group Report of 2011 SISP
作成したワークシート
- 66 -
Group Number 9-A
Supports for regional education in mathematical science
(文責: 秋本)
4.3.3
松本
Web や書籍、過去の実施例から授業案を検討 トランプを利用した算数マジックを提案したが、他教科との関連性の薄さから却下され
た。小学生に楽しみながら学んでもらう要素は十分に含んでいるテーマであるため、今後も
この活動が継続し、その際にこのテーマを扱うならば、ぜひ問題点を改善する案を考え、実
践して欲しい。
授業案の利点・問題点を提議、「黄金率」についての授業準備 黄金率の準備は一昨年の資料とビデオに目を通すことから始めた。ワークシートの作成も
行い、よりわかりやすい言葉を使うように努めた。授業後に小学生から取ったアンケートに
は「ワークシートがわかりづらかった」といった意見は無かったため、この試みは成功した
と思われる。
「黄金率」の授業実施、授業後の反省及び改善点の検討、「2 進法とドット絵」準備サポート 実際の「黄金率」の授業では「
√
がよくわからなかった」といった内容のアンケートが
あったため、今後の授業では児童が普段扱わない言語の説明に関して、よりわかりやすくす
る必要がある。2 進法とドット絵のサポートでは実際にカラードット絵で扱う絵の考案や実
際に描くことが可能かどうかの実験を行い、更に作製したドット絵が正しい絵として完成し
ているかの確認作業を行った。実際の授業には参加しなかったが、ドット絵に確認ミスは無
く、良い出来であったと思われる。題材には小学生でも一目で何を描いているかが理解で
き、なおかつ色の数が少ないという理由で「ドラえもん」に決定した。この題材はグルー
プ A 内で好評だったため、未来祭やアカデミックリンクなどの出展でも掲示された。
中間発表の準備、中間報告書の作成
TeX 講座に出席し、中間報告書の作成及び編集を行った。中間発表直前に各メンバーに
章・節の執筆割り当てを行ったが、提出締め切りにはあまり余裕が無かった。この点に関し
ては例年より遅く TeX 講座が行われたという点も影響しているが、もう少し早い段階で分
担を決めておくべきであった。
中間発表会、中間報告書の提出、「2 進数と回路」の内容検討
中間発表会では会場の設営を行った。中間報告書は提出期限までに提出したが、個人評価
シートでの修正点が見つかり、他のメンバーに迷惑をかけてしまった。原因は自身の確認不
足であり、反省しなければならない点である。
「2 進数と回路」の教材作成
試作品を作成するためのパーツの発注が遅れ、手の空いてる時間が多くなってしまったの
は反省点である。実際に試作する前に LED 電球のワット数などをきちんと計算して発注し
たならば、よりスムーズに試作品を作成できたのではないかと思われる。
未来祭への出展、「2 進数のたし算」の授業準備
未来祭への出展では、展示するワークシートの増刷や会場設営を行ったが、試作段階の
ワークシートを誤って印刷してしまうなどのミスがあったため、データの管理をしっかりと
行う必要性を感じた。実際の現場では、メンバーごとに出展会場にいる時間帯などを決めて
いなかったため、時間が経つにつれて緩慢な雰囲気になってしまっていた。「2 進法のたし
算」の授業準備では模擬授業での修正点の確認を行った。松本が 1 回目の授業で進行役を経
Group Report of 2011 SISP
- 67 -
Group Number 9-A
Supports for regional education in mathematical science
験したことから、他のメンバーとは違う視点での意見を述べることが出来た。
「2 進数のたし算」授業実施、「2 進数と回路」の授業準備、アカデミックリンクへの参加
「2 進数のたし算」の授業では実際に授業に参加し、4 人の生徒のサポート役として 4 人
の生徒のサポートを行った。授業の途中で小学校の方でクラブ紹介ビデオの撮影があり、授
業時間が予想より短くなったが、これまでの授業の経験から授業時間を短く設定していたた
め、時間内に授業を終了することが出来た。「2 進数と回路」の授業準備では生徒に実際に
触ってもらう電気回路の作製を行った。余裕を持って期間を設定していたこともあり、作製
作業は非常にスムーズに進行したが、白色ダイオードの紛失や、回路の丈夫さなど、反省点
も多く見つかった。原因は設計段階にあり、電池ボックスや各スイッチなどの位置を大まか
にしか決めていなかった。これらを事前に設定して作業を行えば、より良い教材を作製でき
たと思われる。
「2 進数と回路」授業実施、最終発表会準備、最終報告書の作成
「2 進数と回路」の授業では前回の授業と同様にサポート役として授業に参加した。2 進
数のたし算を忘れている生徒が多いのでは、と予想していたが、予想より遥かに憶えている
生徒が多く、前回の授業よりサポート役としての仕事はかなり少なかった。生徒に電気回路
を触ってもらう場面でも、生徒が進行役の注意をしっかりと守っていたため、サポート役が
注意を行う必要も無かった。これらより、報告者が参加した授業の中では、生徒が最も興味
を持ち、積極的に授業参加していたように感じた。最終報告書の作成は 5 回目の授業を実施
した後に開始した。中間報告書作成時の反省から、時間にはかなり余裕を持って作業を行う
ようにしている。
(文責: 松本)
4.3.4
河村
Web や書籍、過去の実施例から授業案を検討 報告者は授業案として「算数を用いた造形物」を提案した。身近に算数が使われているこ
とを児童達に知ってもらうことが当プロジェクトの目標であり、報告者は数学(幾何学)を
用いて生み出される多くの図形を算数の知識で児童達に理解してもらおうと考えたが、幾何
学を算数の知識で小学生に教えることは困難であると判断し却下された。結果、授業の対象
者が小学生だという点をもっと強く意識して授業案を検索すべきだった。
授業案の利点・問題点を提議、「黄金率」についての授業準備 第 1 回目では「黄金率」の授業を行うことが決定し、報告者は発表者の補助役として小学
校を訪れ、その授業に向けた授業用スライドやワークシートの作成を行った。当プロジェク
ト始めての授業の実施だったため事前に行った多くの模擬授業を通して発表者やワークシー
トに生じた問題点などをメンバーで検討し改善していった。授業の進行を決まった時間内で
行うことにも気を配り念入りに発表者が説明する時間も細かく測り改善を重ねた。
黄金率の授業実施、授業後の反省及び改善点の検討、「2 進法とドット絵」準備サポート
この回で報告者は「黄金率」の発表で補助役として実際に小学校を訪れた。「黄金率」を
求めてもらう際には、定規を使用してペンタグラムを描いてもらったり、線の長さを測って
もらい電卓で計算してもらうという作業をしてもらった。反省点としては、児童達にワーク
シートに取り掛かってもらう際に、1 ページずつやり終えてもらい手を止めてもらうのが理
想的だったが、作業が進んでいる児童の中には 2 ページ以上先に終えている児童が少数見
Group Report of 2011 SISP
- 68 -
Group Number 9-A
Supports for regional education in mathematical science
られた。以降の企画では児童たちの進行にバラつきがでないように努めていくように心掛け
た。しかし、小学生児童の授業への関心の強さ、集中力は想像以上に高くプロジェクトとし
ては大変喜ばしい結果が得られた。
中間発表の準備、中間報告書の作成
報告者は中間発表で使うポスター印刷に関する講座に参加し、要点などをまとめた書類を
プロジェクトの共有ページに提出した。また、中間発表ではグループ A の発表者を担当す
ることになり、事前の練習を経て本番に臨むことが出来た。中間報告書は多くの修正を重ね
る結果となり、担当教員の御助力により完成させることができた。
「2 進数と回路」の授業準備
第 5 回の授業で使う回路のパーツについてメンバーで検討しあい、なるべく早期に素材を
集めることにした。特にスイッチの種類、電球の種類など回路の基本構成をどのようにすべ
きかを第 4 回の「2 進数とたし算」を実施する前には決めておきたいという提案があった。
「2 進数とたし算」の授業準備
本年度のプロジェクトで提案し、過去に例のないオリジナルの企画であったため授業内容
をメンバーで十分話し合った。結果、多くの模擬授業を通して 2 進数の繰り上がりを 10 進
数の繰り上がりと同様に理解してもらえるようなスライドとワークシートを作成した。
「2 進数とたし算」の授業実施、「2 進数と回路」の授業準備
報告者は発表者の補助として小学校を訪れた。実施当日は授業の進行としてはスムーズに
行うことが出来たが、カラードット絵の企画に比べて授業に対する児童の積極性が少し落ち
てしまったという反省点もあった。また、回路の標本製作を担当し、担当教員のアドバイス
をもらい、回路の素材について夏休みの時点からメンバーで話し合い白色と青色のダイオー
ドを使うことにした。2 進数のたし算に対応する回路の設計が必要であり、ダイオードの点
滅に支障がないか何度も点検を行った。
「2 進数と回路」の授業準備・授業実施、アカデミックリンクへの参加
実施当日には児童達は積極的に回路を操作し、2 進数のたし算で求めた結果が自分の予想
したとおりに起動するという喜びを感じていた児童達の姿も多く見られた。昨年と同様にア
カデミックリンクへの参加を決定し、未来祭での反省点を活かして授業で使った資料やポス
ターの展示を来場者が閲覧しやすいように心掛けた。特に第 5 回目で使用した回路に深く
興味を抱いてもらうことができた。途中に回路の青色ダイオードが切れるといったトラブル
も生じたが、終盤であったため大きな影響にはならなかった。また、最後の表彰式では未来
大で唯一の賞をいただくことができ、アカデミックリンクでは大変満足のいく結果が得ら
れた。
最終発表・最終報告書の作成
報告者は発表者の補助と傍聴者への説明を担当した。展示するポスターは中間発表で用い
たものに修正を加え、これまでに使用した資料や道具を展示した。本番までには中間発表で
の反省点を強く意識して準備を行ったため発表当日までに時間に余裕を持って取り組めた。
最終報告書に関しても早期に役割を決めて分担を行えた。
(文責: 河村)
Group Report of 2011 SISP
- 69 -
Group Number 9-A
Supports for regional education in mathematical science
4.3.5
重村
web や書籍から授業案を検索 報告者は授業案としてまず児童が手を動かして物を作ることが出来る題材を考えた。その
上で授業案は錯視を取り入れた方法を提案した。題材を錯視にしたのは定規で長さを測った
り、線を書いたりすることで図形などを作る授業に出来るのでは考えたためであった。しか
し、この案は算数との関わりが弱く、また錯視の原理などが児童にとって難しいと判断した
ため不採用となった。この点からもっと児童のことを考え、そして授業案も算数との繋がり
意識したものを探すべきだった。
授業案の利点・問題点を提議、「2 進法とドット絵」についての授業準備
授業案は「黄金率」・「2 進法とドット絵」・「2 進法と論理回路」の 3 テーマに決定した。
そのうち報告者は全 2 回構成の授業「2 進法とドット絵」を担当した。特に前半の授業「2
進法とモノクロドット絵」のスライド作成および授業の進行役を担当することになった。「2
進数と 2 進法」の授業準備では昨年の 2 進法の授業を確認し問題点などを考える作業から始
めた。この作業で授業の全体の流れをイメージ出来てスムーズに作業に移ることが出来た。
そして、指サックを手袋にするなどの改善案も出てきた。一方で、昨年を意識しすぎたため
作成したスライドが似てきてしまい、オリジナル感が無くなってしまった。この点から昨
年、それ以前の内容を参考にする場合は要所、要所で参考にするのが良いと感じた。
「2 進法とモノクロドット絵」についての授業準備
「2 進法とモノクロドット絵」の授業の進行役でもあったので、第 1 回目の「黄金率」の
担当者から実際の授業の雰囲気、注意点などを事前に確認し授業の参考にした。本番に向け
ては全 3 回の模擬授業を行った。模擬授業ではメンバー、教員から客観的な意見をもらい問
題点を修正、本番に向けて模擬授業を最大限活用できたと感じている。また、ドット絵を入
れたことで授業内容が増えたので時間内に終了することを意識して作業を行った。
「2 進法モノクロとドット絵」の授業実施、中間発表の準備・実施、中間報告書の作成
市立柏野小学校で第 2 回目の授業を実施した。授業では児童が積極的に参加してくれて、
算数の情報分野への広がりに興味を持って貰えたと感じた (図 4.14 参照)。また、作業時間
短縮を考えて準備を行っていたお陰で授業は時間内に終了することが出来た。一方で、時間
内に終了することを意識しすぎて進行速度で説明が少し速くなってしまった。だが、全体と
してはまずまず成功だったと感じている。
「2 進法とモノクロドット絵」の授業後の中間発表の準備に取り掛かった。報告者はスライ
ド製作を担当した。中間発表はおよそ 10 分くらいでプロジェクトの活動を伝えなくてはな
らなかった。そのためスライドもこれまでの活動内容を少ない枚数でまとめなくてはならな
かった。この作業が思っていた以上に時間が掛かった。この点からもっと余裕を持って行動
するべきと感じ、同様に中間報告書も余裕を持って行動するべきだった。
「2 進法とカラードット絵」の授業サポート
第 3 回「2 進法とカラードット絵」では 2 回目の授業内容を延長した内容で昨年のドット
絵をカラーにして行うことにした。そして、第 3 回目は前回の授業から 2 ヶ月の間があるの
で、児童が内容を忘れてしまっていることを考え、授業の始めに復習を入れることにした。
復習の内容については以前から内容のズレが出ないように 3 回目の担当者と話していたので
問題無く出来た。報告者はこの授業の準備でカラードット絵の作成とワークシートの確認作
業を行った。授業本番はテーブル担当の補助役として参加した。
Group Report of 2011 SISP
- 70 -
Group Number 9-A
Supports for regional education in mathematical science
児童が授業の内容をとても楽しそうにやっていたので 2 回目に続き興味を持ってもらえたと
感じた。また前回のときに手袋を渡すなど今回を見越して対策を練っていたのが良かったと
感じた。しかし、カラードット絵を作成するのに予想以上の時間が掛かり授業時間を過ぎて
しまい、反省しなければならないこともあった。
未来祭準備、未来祭参加
未来祭には昨年に続き参加することに決定した。未来祭はこれまでの資料やポスターを使
用しながら来場者に本プロジェクトの活動を紹介することにした。当日は来場者にプロジェ
クト活動紹介は問題無く出来たが、来場者からの質問などに対して準備が足りず対応に困る
ことがあった。この点から、参加する以上はしっかりと用意しなければならないと感じ、準
備不足を反省しなければならない。
「2 進数の足し算」の授業サポート
第 4 回「2 進数の足し算」に撮影係として参加した。授業は一時中断が入ったが、それ以
外はスムーズに進行し授業時間内に終了した。この点は事前の模擬練習で余裕を持って終
了出来るように内容を構成したことが良かったためだと感じた。ただ今回の授業は 5 回目
の「2 進数と回路」で必要な基礎を中心にした内容であった。このため児童は前回のカラー
ドット絵と比べると退屈そうだった。この点から小学生が楽しめる内容も加えてあげればと
感じた。
「2 進数と回路」の授業準備、アカデミックリンクの準備・参加
報告者は第 5 回「2 進数と回路」の授業には参加しなかった。この授業に関しては授業で
使用する回路の製作を手伝った。回路は製作中に途中に電球が切れたり、作り直しが何度か
あったが予定通りに完成した。完成した回路は授業中に問題無く使用出来たと聞いて安心
した。
アカデミックリンクには昨年に続き参加することに決定した。アカデミックリンクでは未
来祭と同じく資料やポスターを使いながら来場者に活動を紹介した。当日は他大学の活動を
見ることが出来て刺激になった。アカデミックリンクの最後の表彰式では未来大で唯一賞を
頂くことが出来た。このことからアカデミックリンクの目標を達成することが出来て参加し
たことは成功だった。
最終発表、最終報告書準備
最終発表は 11 月から作業を開始した。自分は発表者の補助を担当した。早い段階から準
備を始めたため本番直前でも余裕があり、中間発表の準備期間中の反省を活かせた。当日も
問題無く発表が出来た。この点についても中間発表後の反省を活かせたと感じている。最終
報告書についても同時に作業を開始していたので時間的に余裕を持って作業できた。
(文責: 重村)
Group Report of 2011 SISP
- 71 -
Group Number 9-A
Supports for regional education in mathematical science
図 4.14 ドット絵を作成する児童
Group Report of 2011 SISP
- 72 -
Group Number 9-A
Supports for regional education in mathematical science
4.3.6
中村
web や書籍から授業案を検索 授業案として「累乗」を提案したが、このテーマでは内容の広がりが見られないため却下
された。身近に算数が使われていることを知り、算数に興味を持ってもらうことが当プロ
ジェクトの目標であるので、より身近に使われていることを授業テーマとして設定する必要
があると考えた。
「2 進法とドット絵」についての授業準備
本授業では授業の補佐を担当した。授業のリハーサルでは、スライドの改善案を提案した。
「2 進法とドット絵」の授業実施、中間発表の準備、中間報告書の作成
実際に撮影係として柏野小学校に行き、授業の補佐をした。授業での小学生の様子を見
て、あまり理解できていないようなことは「2 進法とカラードット絵」の授業で復習を行う
など、改善策を考えた。
中間報告書を期日までに間に合わせるために報告書を作成する事に専念し、中間発表の準備
に関わることが出来なかったことが反省点である。最終報告書を作成する際は、より計画的
に行うことができるように注意していきたい。
「2 進法とカラードット絵」についての授業準備
昨年度の授業で行った「モノクロドット絵」を改良し、より小学生に楽しんでもらえるよ
うな授業にするために色のついた「ドット絵」の作成ができないかと考えた結果、「モノク
ロドット絵」のルールを拡張することで「カラードット絵」を作成することに成功した。ま
た、小学生に実際に手を動かしてもらえるようにワークシートを多めに作成した。できあ
がったワークシートを「2 進数と 2 進法」の第 1 回目の授業のリハーサル等で指摘された点
を受けて、合わせて修正した。また、「ドラえもん」のカラードット絵をクラブの参加者全
員で作成することができるように、問題作りを工夫した。
「2 進法とカラードット絵」についての授業実施
授業の進行係として柏野小学校に訪問し、授業を行った。授業はおおよそリハーサル通り
に進行することが出来、児童の反応を確かめながら進行することが出来た。また、児童たち
自ら積極的に授業に参加してくれて、インテラクティブな授業を行うことが出来た。しか
し、当初は 10 分程度しかかからないと予想していた「ドラえもん」のカラードット絵作成
が、児童たちのパネルを貼る時間がかかったという事により 20 分程度かかってしまった。
今後授業計画を立てる時は、余裕を持った計画を立てていくように注意していきたい。
「2 進数とたし算」についての授業準備
第 4 回目の授業「2 進数とたし算」の授業内容について、担当教授にアドバイスを仰いだ。
そして、そのアドバイスを基に作成した授業案を提案し、その内容がおおよそ採用された。
「2 進数と回路」についての授業準備
第 5 回目の授業「2 進数と回路」で使用する回路の作成を行った。児童が間違った操作を
行っても回路が壊れないように、回路の設計を工夫した。
未来祭、アカデミックリンクの準備
10 月と 11 月にそれぞれ行われた、未来祭及びアカデミックリンクの準備を行った。地域
の方々に研究の成果を発表するという事で、よりわかりやすい資料作りを行うためにいろい
ろな方々にアドバイスをいただき、何度も資料の修正を行った。
Group Report of 2011 SISP
- 73 -
Group Number 9-A
Supports for regional education in mathematical science
(文責: 中村)
4.3.7
小川
web や書籍から授業案を検索 web や書籍から検索した結果、授業案として「単位について」を提案するが内容に不備が
あったため不採用となった。授業案を出す場合には内容をできるだけ濃いものにする必要が
ある。「単位について」という案は、悪いものではないと思うので、来年度以降に是非やっ
てもらいたい。
授業案の利点・問題点を提議、「2 進法とドット絵」についての授業準備
話し合いの結果、「黄金率」、「2 進数と 2 進法」、「2 進法と回路」の 3 つテーマが決まっ
た。これらのテーマは実際に手を動かしながら確認できる点などにおいて利点がある。3 つ
のテーマから報告者は「2 進数と 2 進法」の担当になった。このテーマは昨年度と似ている
ので、差別化を図る必要があった。そこで、昨年度実施された 2 色のパターンのドット絵を
改良し 4 色のパターンのドット絵を制作しようと考えた。2 色の場合は 1 の部分を黒く塗る
などだけでよいが、4 色の場合は紙を回して元に戻す作業が追加されるため、2 色のパター
ンのドット絵の制作方法は覚えていなければならない。さらに、期間が開いてしまうため覚
えているのか心配なので、カラードット絵の授業の際には復習から行う。
「2 進法とドット絵」についての授業準備
第 3 回目の授業「2 進法とドット絵」のスライド作成を行った。第 2 回目の授業のスライ
ド作成者と話し合いながらスライド作成を行った。実際に、手で数えたスライドを入れるこ
とで容易に理解できるものにする。ワークシート作成者とも話し合い実際にカラードット絵
で描く題材を決めた。
「2 進法とドット絵」の授業実施、中間発表の準備、中間報告書の作成
実際に市立柏野小学校に行き第 2 回目の授業に参加した。児童ができたことに関心してし
まったため自分が傍観者になってしまったことは反省点である。児童は 2 進数でドット絵を
描くことに関してはあまりつまづかずにできていたので、カラードット絵を作ることは十分
可能であると考えた。
「2 進法とカラードット絵」についての授業準備
第 3 回目の授業「2 進数と 2 進法」のスライド作成を行った。ルール説明は 1 枚に収まる
のがベストだか、量的に難しかったため、2 枚のスライドに分かれてしまった。そこで、ス
ライドだけだと理解するのが困難になるので、ワークシート担当者と話し合い、ルールをま
とめたものを資料として配布することを決めた。第 2 回目の授業のスライド作成者と話し合
いながらスライド作成を行った。これは、第 3 回目の授業が第 2 回目の授業の発展であるこ
とから、復習などの面において違いが出ないようにするためである。具体的には、第 2 回
目授業の際にも用いた、実際に手で数えたスライドを入れることで、前回の内容を忘れてし
まった児童にも分かるようにする。ワークシート作成者とも話し合い実際にカラードット絵
で描く題材を決めた。
「2 進法とカラードット絵」の授業実施
実際に市立柏野小学校に行き第 2 回目の授業に参加した。はじめて実際の授業に参加す
るのは初めてだったので少し緊張してしまった。報告者の役割は、児童達のサポートだった
が、児童ができたことに関心してしまったため、傍観者になってしまい上手くサポートでき
Group Report of 2011 SISP
- 74 -
Group Number 9-A
Supports for regional education in mathematical science
なかったことは反省点である。児童は 2 進数でドット絵を描くことに関してはあまりつまづ
かずにできていたので、カラードット絵を作ることは十分可能であると考えた。第 2 回目の
授業は特に問題なく進められたので報告者が担当している次回の授業でも問題の内容にしよ
うと気合を入れ直した。
「2 進数と回路」の授業準備
最終回である「2 進数と回路」のワークシートの作成を行うことになった。この題材は今
年が初めてなので、児童にとってわかりやすいものである必要がある。同時に報告者もどん
な授業をするのかあまり理解していなかったため、まず理解することから始まった。他のメ
ンバーに聞いたり、web で調べたりして理解を深めた。第 4 回目の授業が基礎となって第 5
回目の授業が行われるので、実際には行かなかったが第 4 回目の授業のビデオを見て参考に
しながらワークシートの作成を行なった。ワークシートのポイントとして、オリジナルの表
現を用いたので、シンプルで表現した方が理解しやすいと考えた。
「2 進数と回路」の授業実施
実際に柏野小学校に行き授業に参加した。目の前に置かれた回路に児童たちはとても興味
をもってくれた。ワークシートをシンプルにしたためか、あまりつまることもなく授業を行
えたので、よかったと感じた。実際の授業では、計算結果を電球がつくかどうかで確かめて
もらう方法だった。自分の計算結果が合っていると目で見て確認できることに対し児童達は
驚きを感じていた。計算してから実際に手を動かし、自分の目で確認することが児童にとっ
て良いことであると感じた。また、最終回ということで、アンケートを一部修正した。
すべての授業の改善点の検討
全体を通して予定通り活動できたことが良かった。それぞれの授業での改善案としては今
後は今回作ったものをパッケージ化にするなどの案があったので、是非参考にしてもらい
たい。
(文責: 小川)
4.3.8
花田
Web や書籍、過去の実施例から授業案を検討 初めは、小学生が楽しく授業に参加でき、興味や驚きが持てるような題材をインターネッ
トで検索した。探していくと「誕生日のパラドックス」という題材が見つかり、短時間で終
わってしまうこと、なかなか小学生が授業に参加しにくいという理由で不採用となった。
授業案の利点・問題点を提議、「黄金率」についての授業準備 「黄金率」での授業で、比という言葉を使うかということや、ルートを使うことが問題と
なった。実際には比という言葉は使用せず、何倍になっているかということに注目しても
らった。ルートは将来で学習することのチャレンジという形で紹介した。
「黄金率」の授業実施、授業後の反省及び改善点の検討、「2 進法とドット絵」準備サポート 実際に模擬授業ではグールプや担当教員の方にアドバイスを頂き、話し方や進め方に重点
を置いた。回数を重ねる毎に進行もスムーズになっていった。中間発表では 7 月までに終わ
る「黄金率」と「2 進数と 2 進数」を紹介することが決定した。
中間発表の準備、中間報告書の作成
中間発表の準備では、背景をはっきり示していないことや、目標が曖昧であることが課題
となり、なかなか上手くポスター、スライドの制作を終えることができなかった。中間報告
Group Report of 2011 SISP
- 75 -
Group Number 9-A
Supports for regional education in mathematical science
書は提出期限が早かったため、中間発表と同時進行であった。そのため、非常に忙しかった
が、早い段階から取り組めたことで提出期限前に終えることが出来た。
「2 進法とカラードット絵」の授業準備、「2 進数とたし算」の授業準備
2 進法とカラードット絵では巨大なカラードット絵を作るために大量の磁石の切断や、磁
石の着色に苦労した。また、児童一人一人違う絵が出来上がるので、どのくらい時間がかか
るのか、4 人の担当者だけで児童を見てまわることができるのかということが疑問点であっ
た。しかし、児童たちはスムーズに問題を解いていった。4 回目の「2 進数とたし算」では、
実際に授業の準備を行うまでに内容が定まっておらず、プロジェクトメンバーとの話し合い
も行なっていなかったため、不安だった。しかし、各々回路について調べていった。
「2 進法とカラードット絵」の授業実施、「2 進数とたし算」の授業準備
「2 進法とカラードット絵」はほとんどハプニングなく実施することが出来た。反省点は、
磁石の粘着力が弱かったのでなかなかくっつかなかった、という点である。当日、セロハン
テープを持って授業を行っていたので、セロハンテープで補強するという処置があった。ま
た、磁石を貼る際に時間がかかってしまった。終了時間になり、とりあえず白の部分は背景
である模造紙という状態にして色の部分だけ貼るという対処をした。
未来祭準備、アカデミックリンク準備、「2 進数と回路」の授業準備 未来祭、アカデミックリンクでは今まで使ったワークシートを揃えたり、実際に「2 進法
とモノクロドット絵」で使った手袋や「2 進法とカラードット絵」で使った大きなカラー
ドット絵、
「2 進数と回路」で使った回路が付くかどうかというチェックを行った。2 進数と
回路では 4 回目の「2 進数とたし算」の発表者と授業の進め方について話し合いを行った。
また、ワークシートもスライドを見ながら進め方を確認した。回路も模擬授業にあわせて進
行していった。
「2 進数と回路」の授業実施、未来祭準備・参加、アカデミックリンク準備・参加、最終報告書の作成
「2 進数と回路」ではどういう手順で授業を進めていくか、どういう部分を児童に感じで
もらうかグループメンバーと細かく話し合った。また、ワークシートの制作者ともしっかり
内容を確認しながら授業展開を考えた。最終報告書も中間報告書の役割分担を見ながら担当
を決定した。当日は 6 時間という長い時間のブースセッションがあったため、回路の電球が
つくのかという不安があった。実際、残り 1 時間というところで電球が切れてしまい、予備
も用意していなかったため、上手く対処が出来なかった。発注の際は予備の電球も含めて多
めに発注するべきと思われた。
最終発表準備・実施・反省、課外発表の準備、最終報告書の作成
最終発表ではカラードット絵を綺麗な形にするためやり直した。磁石ということで壁に
貼って破けないかが心配であった。また、最終発表でとったアンケートを元に反省点や今後
どうすべきかをを最終発表のスライドに書くべきという反省点も見つかった。
(文責: 花田)
Group Report of 2011 SISP
- 76 -
Group Number 9-A
Supports for regional education in mathematical science
第5章
5.1
今後の課題と展望
第 1 回 : 黄金率
第 1 回目となる「黄金率」では、一昨年に作製された教材を改良した教材を用いた。一昨年の反
省点は、小学生が定規を使って長さを測るという作業が難しく、時間配分が上手くいかなかったこ
とである。そこで、一昨年の反省点に立って、もう一度内容を見直した。具体的には、定規の使い
方を時間をかけて説明した。
クラブの最後に行ったアンケートより、身近な物に黄金率というものが使われていることがわ
かったり、何個もペンタグラムを描けることが楽しかったという結果から、興味をもってクラブを
行うことができたと考えられる。また、4 年生はルート (平方根) の表現が難しかったという点から
指導要領外の部分の内容があるため、詳しくしたスライドなど増やしていくことなどの工夫が必要
である。
(文責: 花田)
5.2
第 2 回 : 2 進法とドット絵
第 2 回目の「2 進法とドット絵∼片手で 31 まで数えよう∼」では、昨年度の授業のビデオから授
業の流れの改善点を挙げ、スライドとワークシートの作成に取り組んだ。第 3 回目の授業でカラー
ドット絵を扱うことが決まり、第 2 回目の授業でドット絵の作り方を一から説明するのは困難と判
断したため、第 2 回目の授業で白黒のドット絵を取り入れた。10 進数を 2 進数に変換し、2 進数を
ドット絵に変換する過程を一度の授業で行うため、内容の詰め込み過ぎに注意し、0 から 31 まで
の指の形の一覧を作成する等の工夫をした。 授業の最後に行ったアンケートでは、片手で 0 から
31 まで数えることができたのが楽しかった、という回答が多数あったことから、児童は楽しんで
クラブ活動できたと判断できる。 他に、0 から 31 までの数え方が 10 進数の数え方ということが
よくわからなかった、という回答があったことから、少々説明不足だったと言わざるを得ない。そ
のため、今後はより簡単にわかりやすいスライドとワークシートを作成し、児童の理解度を確認し
ていくことが必要である。また、児童がワークシートに取り組んでいる際、補助教材の手袋を利き
手に付けているため答えを書きにくそうにしていたり、右手ではなく自分の利き手で数えていた。
このことから、数え方を教える際に”右手で数える”ことを強調する、又は、手袋を机の上に置い
て指の部分を曲げさせる等、後の授業で混同しないような対策をするのが望ましいといえる。
(文責: 秋本)
5.3
第 3 回 : 2 進法とカラードット絵
「2 進法とカラードット絵」では「2 進法とドット絵」で作成した白黒ドット絵のルールを応用
し、カラードット絵の作成をメインに行った。白黒ドット絵のルールを基本にしていることもあ
り、授業時には「2 進法とドット絵」の内容の復習も入念に行った。その甲斐もあって、内容が分
Group Report of 2011 SISP
- 77 -
Group Number 9-A
Supports for regional education in mathematical science
からなくなり授業に付いて来れなくなる児童がいなかった事は成功であったと言える。また、「2
進数とドット絵」の授業時に、児童から手袋をはめて指を動かした時に指が痛くなったという意見
があり、その改善案として手袋をはめずに机の上に置くという事を行ったところ、児童からは指が
痛くなったなどといったマイナスな意見は聞かれなくなった。しかしその一方で、クラブの参加者
全員で「ドラえもん」のカラードット絵を作成した時に、磁石を貼るのに要する時間を 10 分程度
と見積もっていたのに対し、実際には 20 分程度かかってしまった。これは児童にとって磁石を貼
るのが難しかったといった点や、たくさんの児童が磁石を貼ろうと殺到してしまった事などがま
ねいた結果であり、より磁石を貼りやすい工夫を凝らしたり、貼る時間をもっと増やしたりなどと
いった事が必要であったということが分かった。この改善案として、コンピュータなどの電子機器
を用いて児童がドット絵を作成できるようなアプリケーションを作るなどの案がある。この事に
よって、磁石を貼る手間を省くことが出来る。また本授業では、2 進数やドット絵の仕組みなどが
電子機器などに用いられているという事を児童に教えたが、この案を用いると児童達が実際に 2 進
数などが電子機器に用いられているという事をより実感できるなどといった利点がある。次年度も
こういった活動が行われるのならば、こういった点を参考にしてもらいたい。
(文責: 小川)
5.4
第 4 回 : 2 進数とたし算
第 4 回目に実施した「2 進数とたし算」では、2 進数の繰り上がりをどのような方法で小学生児
童に説明するかが大きな課題となった。そこで、授業の対象者が小学生であるということを意識し
て、繰り上がりを説明する際に「ひっ算」を用いることにした。ワークシートの構成としては 2 進
数のたし算の問題を多く取り入れることにして、模擬授業を通して記載した問題の難易度にバラつ
きがないかを各メンバーで検証を行った。本番の授業では、第 2 回、第 3 回のクラブで扱った 2 進
数を復習を始めてもらった後に、2 進数のたし算について紹介した。児童達にワークシートに取り
掛かってもらった際に、2 進数の数の表現は「0」と「1」のみであることから、繰り上がりの段階
で理解に苦しむ生徒も少数見られた。
また、生徒によって問題を解く早さも異なっていたため、生徒の授業に対する理解度にもバラつ
きが生まれてしまった。授業の進行としては、ワークシートの問題を 1 題やり終えてもらった後
に、発表者が常に生徒の挙手を求める方針で進めている。各生徒ごとに理解度の差が生まれると、
生徒の授業に対する積極性にもバラつきが生まれてしまう。限られた時間で授業をスムーズに行う
には、各テーブルを担当していた補助の先生が理解に苦しんでいる生徒の救済にすぐに当たること
が大切である。そのため、本番の授業を行う際には発表者のみならず、補助の先生の役割も非常に
重要である。
本番を終えて授業の進行に対しては時間的に余裕をもって行えたが、アンケート結果から児童た
ちが楽しめる手を動かす作業が少ない企画であったため、繰り上がりの理解が曖昧だという回答も
少なからずあった。この対策として、授業のみで理解の薄い児童のことも考慮にいれて児童が家で
も丁寧に復習できるためのワークシートも作成して配布するのが望ましいと思われた。
また、この回の授業の終わりの際には、今回学んだ内容がコンピュータの仕組みに反映されてい
るということを知ってもらうため、補助役の 3 人がコンピュータの役割をそれぞれ実演して児童達
に示した。このように、今回学んだ内容が身近なものに使われていることを知ってもらうのも児童
達の算数に対する興味を持続させるのに有効であると思われた。 Group Report of 2011 SISP
- 78 -
Group Number 9-A
Supports for regional education in mathematical science
(文責: 河村)
5.5
第 5 回 : 2 進数と回路
このクラブの課題としては 2 つある。ひとつは前回からの期間が短く、クラブの準備が本番当日
までかかってしまったことである。もともと行われる日時は決まっていたので、計画が甘かったと
言わざるを得ない。余裕を持つために早めに準備にとりかかる必要がある。そのほかに、論理回路
1 回目のクラブ内容を把握できていなかったため、準備が遅れた可能性がある。前のクラブの内容
を把握するこは重要である。もうひとつは、オン・オフなどオリジナルの表現を用いたため混乱し
てしまった児童がいたことである。オリジナルの表現を伝える際には、なぜオリジナルにしたのか
を明確にし実際にあるものと結びつけて伝えなければならない。
本番のクラブでは、最初に前回の復習を行った。前回のクラブから時間があまりすぎていなかっ
たこともあり、復習はスムーズに行えたため問題はなかった。次に、2 進数の 0 と 1 をスイッチ
のオン・オフと対応して示した。ここでは前述した通り、オリジナル表現を用いたため理解が難し
く、児童は混乱してしまった。この点については、ゆっくり説明するなどの対策をしたい。回路に
ついて軽く触れた後に回路図の見方の紹介をした。回路図の見方については、ワークシートとして
児童に配布したため特に問題はなかった。その後、回路に触れるときの注意点を説明した。あらか
じめ注意点を説明したため、注意を守らなかった児童はいなかった。それから、ワークシートを用
いて回路を児童たちに実際に操作してもらった。最初の部分をみんなで一緒に行い、その後に各々
の児童が自らワークシートを進めていくという形にした。結果として児童たちは自らが手を動かし
ながら作業を行えるということもあり、興味深く作業をしてくれた。アンケートの結果から、楽し
かったと回答する児童が多かったことは大きな成果である。
今後の展望としては楽しかった児童が多かったため、来年度もぜひ続けてほしい。その際には、
上記に挙げた反省点を生かし、クラブを行ってほしい。
(文責: 小川)
Group Report of 2011 SISP
- 79 -
Group Number 9-A
Supports for regional education in mathematical science
5.6
全体を通して
本プロジェクトグループ A では、「算数から他分野への広がりへ興味を持ってもらうこと」を目
標としていた。全 5 回の授業の終了後、
「これまでの授業で最も面白かったテーマはなんですか?」
というアンケートを取ったところ、1 位が「2 進数とカラードット絵」、2 位が「2 進数と回路」で
あった。このことから、実際に手を動かして絵を書いたり回路を触ったりするような授業が、児童
にとっては強く印象に残るものであることがわかった。しかし、これらの授業を楽しむためには、
前提となる基礎知識が必要である。2 進数の数え方や演算の基礎が定着するような教材になってい
たからこそ、応用の授業を楽しんでもらえたと考えている。
「おもしろ算数クラブ」の参加者は、4 年生、5 年生、6 年生の全 3 学年、計 10 名であった。ま
た、内 2 名は前年度のクラブへも参加していた。これらのことから、4 年生でも理解でき、6 年生
や前年度のクラブの参加者も楽しく学べるような授業構成が必要であった。そのため、言葉づかい
や授業の進め方に気をつけながら、インタラクティブかつ指導要領外の内容にも積極的に触れるよ
うな授業になるよう心がけた。具体的には、学習指導要領を調べ、未学習の言葉はなるべく使わな
いようにし、使う場合には、解説を加えることとした。また、小学生に問いかけるときは、全員が
答えられるような優しい問いにする、もしくは、答えが複数あるような問いにすることで、参加者
全員が授業に積極的に参加できるようにした。さらに、指導要領外の内容については、
「中学・高校
で学べる」という情報を付加することで、小学生にとって将来へのチャレンジとなるようにした。
このような教材づくりや授業進行の注意点などを留意した上で、目で見て、手を動かして学べる
教材を開発できたことが、児童に楽しんでもらえたことや、アカデミックリンク等で評価 (図 5.1
参照) に繋がったといえるだろう。また、
「おもしろ算数クラブ」の成功や外部からの評価を得たこ
とだけでなく、メンバー全員が目的意識を共有し、それぞれが積極的に活動してきたことも、プロ
ジェクト活動としてよかった点であるといえる。
このように、プロジェクト活動としては概ね成功を収めたが、一方で、今後の課題も明らかに
なった。中間・最終発表や未来祭、アカデミックリンク等で頂いた意見・評価の中には、「他の小
学校や地域のイベントとしても実施して欲しい」「対象者が少なすぎる」などの声があった。事実、
「おもしろ算数クラブ」として授業を行うとすると、主に「算数が好き」という児童 10 名程度が対
象となる。これでは、観察実験としては被験者が少なく偏っていて、目標を達することが出来たと
みなすことが難しい。また、今後も活動を続けていったとしても、地域の極少数の小学生にしか対
応できないだろう。一方で、10 名ほどのプロジェクトメンバーで、教材の提案から実践を行うこ
とを考えれば、実施箇所や対象者を今以上に増やすことは困難である。
これらのことから、今後もこのプロジェクトが続くのであれば、ぜひ、
「パッケージ化」に着手し
てほしいと考えている。本プロジェクトには、改良に改良を重ねてきた優良な学習プログラムが多
く存在する。これらの更なる改良もまた重要ではあるが、ある程度コンテンツが熟したところで、
プロジェクトメンバー以外の教育関係者が同じ内容の授業を実施できるような形態にし、配布する
ことで、より多くの小学生を対象とすることができるだろう。また、それらを実施する過程で、算
数の学習意欲の変化をみることができれば、本プロジェクトの提案する学習プログラムが有用なも
のであることの証明にもなる。
いずれにせよ、本プロジェクトは地域の算数教育に少なからず影響を与え、評価もされてきた。
したがって、今後も地域に貢献できるようなプロジェクトとして、本プロジェクトの活動が続いて
いくことを期待する。
Group Report of 2011 SISP
- 80 -
Group Number 9-A
Supports for regional education in mathematical science
図 5.1
Group Report of 2011 SISP
FM いるか賞
- 81 -
Group Number 9-A
Supports for regional education in mathematical science
(文責: 小泉)
Group Report of 2011 SISP
- 82 -
Group Number 9-A
Supports for regional education in mathematical science
参考文献
[1] IEA 国際数学・理科教育動向調査の 2007 年調査
http://www.nier.go.jp/timss/2007/gaiyou2007.pdf
[2] OECD 生徒の学習到達度調査 (PISA2009) ∼2009 年調査国際結果の要約∼
http://www.mext.go.jp/component/a_menu/education/detail/__icsFiles/
afieldfile/2010/12/07/1284443_01.pdf
[3] Benesse 教育研究開発センター 小学生の計算力に関する実態調査 2007
http://benesse.jp/berd/center/open/report/keisanryoku/2007/hon2_1.html
[4] 講義資料/半加算器
http://www.infonet.co.jp/ueyama/ip/semi_cnd/adder.html
Group Report of 2011 SISP
- 83 -
Group Number 9-A