コンピュータと数学教育

数学科教育法 数学基礎論
コンピュータを用いた数学教育
2006.6.6
札幌新川高等学校
早 苗 雅 史
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1 はじめに
 自己紹介
 急激に進む教育の情報化
 授業スタイルの変化
 情報化に対応した新教育課程
 教科「情報」の登場
 本日の内容
コンピュータ利用の目的
 プレゼン型授業でのコンピュータ利用
 具体例をもとに

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2 コンピュータを授業で利用する目的
 生徒の授業理解度を高めるため
 発見学習的な要素
 科学的な思考力の育成
 数学に関する興味や関心の喚起
 ネットを通した教材研究
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3 プレゼン型の授業での活用
 必要性と手軽さ
 環境の問題
 プロジェクタの問題
 提示するタイミング
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4 関数グラフ表示ソフトを用いる 例題1
1. 陽関数の描画 y=ax2+bx+c
2. パラメータの変化
3. 軌跡の描画
Grapes
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4 関数グラフ表示ソフトを用いる 例題2
1. 関数の定義 y=ax2+bx+c
2. 基本図形の作成
①自由な点の作成・移動
②点の作成(曲線上の点)
③点を結ぶ、ラベルの作成
3. 中点の軌跡
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4 関数グラフ表示ソフトを用いる 例題3
1. 陰関数の定義
(x-y+4)(x+2y+1)≧0,x2+y2≦16
2. 点 (x,y) がこの領域を動くとき,
3x+2yの最大値と最小値を求めよ。
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4 関数グラフ表示ソフトを用いる 課題1
円 x2+y2-2ax-4ay+10a-10=0が,定数aの値に
関わらず通る2定点を求めよ。またこれらの円のうち,
半径が最小となる時のaの値を求めよ。
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4 関数グラフ表示ソフトを用いる 課題2
実数tに対してxy平面上の直線
( 1-t2 )x-2ty=1+t2
は,tに値によらずある円Cに接しているものとする。
(1) 円Cの方程式を求めよ。また,接点の座標を求めよ。
(2) tがt≧1の範囲を動くとき,直線の通過する範囲を図
示せよ。
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4 関数グラフ表示ソフトを用いる 課題3
点 (x,y) が原点を中心とした半径1の円の周上及び
内部を動くとき,点 (x+y,xy) の動く領域を図示せよ。
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4 関数グラフ表示ソフトを用いる 課題4
点 (1,1) を通る直線hと直線 g:y=ax+1 とが交点A
で垂直に交わるとする。aが実数全体を動くとき,交点
Aの座標および軌跡を求めよ。 。
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4 関数グラフ表示ソフトを用いる 発展
関数グラフ表示ソフト
GRAPES Tips集
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4 図形作図ツールを用いる 例題1
三角形の4心
•
3点の描画
•
三角形の作図
•
4心の作図
•
頂点を動かしてみよう
GC
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4 図形作図ツールを用いる 例題2
アポロニウスの円
•
自由な点の描画(2点)
•
円の描画(中心と半径)
•
円上に点を追加
•
線分の描画
•
内分点の描画と軌跡の設定
•
頂点を動かしてみよう
GC
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4 図形作図ツールを用いる 課題1
円に内接する三角形があって,頂点の一つが円周上
を動くとします。このとき三角形の内心はどのような軌
跡を描くでしょう。
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4 図形作図ツールを用いる 課題2
円上の動点と任意の一点を結ぶ線分の垂直2等分線
の軌跡を描け。任意の一点を動かすことにより、軌跡
の様子を調べよ。
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4 図形作図ツールを用いる
図形作図ツール
Geometric
Constructor
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5 おわりに
 もはや特別でないコンピュータ
~大事なのは教材の中身

魅力ある授業には魅力ある題材が必要

“コンピュータ”だけでは効果はない

コンピュータだけに頼らない学習指導
 良質なフリーソフトの出現とコンピュータ利用の場面

良質なフリーソフトがネット上から配信,最新のものを入手

優れたインターフェース,易しい操作性

ソフト毎の利点を生かした,内容に適した使い方
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5 おわりに
 人的なネットワークの必要性
~ともに数学教育について考えてみませんか
 北数教高校部会数学教育実践研究会
ネットワーク型教材データベース「数学のいずみ」
www.nikonet.or.jp/spring
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