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 1 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 2 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 3 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 4 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 5 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 6 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。 7 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。 8 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。 9 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。 10 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。 。 11 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 12 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 13 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 14 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。 15 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。 16 4 図形作図ツールを用いる 図形作図ツール Geometric Constructor 17 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 18 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 19
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