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生徒の発達における関数の理解に関する調査研究 : 現実的な事象のつながりからみた関数の理解の発達(<特集2>第9回授業研究会 研究授業)

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(1)

NII-Electronic Library Service 理数研

 

研究会

資料

     生 徒

の 発

に お け る 関 数 の 理

す る 調 査 研

一 現

的な

事象

のつ ながりか らみ た関数の理解の発達 一 共立女

子中学校

 

良宏

1

調

の 目

 

が現 実的な事象か ら関数を発見したり関数か ら現実的な

事象

解釈す

るこ とは,

学の場面におい て 関数 を発見 したり解釈するこ より も

しい の では ないか と思わ れ る。 しか もそれ は, 前者にっ いての 指

が日

授業

で充

になされて いないか らでは ないか と

え られ る。

 

そ こ で,

 

「数学の 場面におい て 関数を発見するこ とは学

と ともに理 解が深まるが, 現 実 的な

象 と関数 とを

連づ

考察

は,

学年間

大 き

は ない 」

を立てた。

 

本 調査研究の 目的は,現実的な事象か ら関数 を発見 した り,逆に, グラフ とい う関数の 表現 か ら現 実的な事象 を解釈するとい う “

関数

” と “

社会

自然

” といっ た現

的な

事象

との

関係

着 目

した

調

題 を

発 し,

調査

分析

い,

記の

仮説を検

証 し, 中学校及び高等学校の関数指導の問題 点を明 らかにするこ とにあ る。

 

なお, 本調査研究では, 先行研究 と して,

国宗

1987

),

田(

1990

1998

)の

文 を参考にして い る。 D た,

研究は

筆者

所属す

研究会

での

議論

景にあ る。 2)

2

. 調 査 の

1

 

調査 用

 

関数

と現

実的

事象

をどの ように捉え理

し て いるかを明らかに

るた めに,

2

っ の視 点から 調

問題

開発す る。

 

1

) 第

1

の視 点:数学 と現実 的な事

  

ア.

数学

場面

か ら

関数

み取る

  

イ.現

実的

事象

か ら関

数を

発見する

  

ウ.関数か ら現実的な

事象

を解

する

 

アはすで に数 学の 舞台にあがっ てい る

場面

であ ア イ ウ a

問 

3

問 

4

8

10

b

問  

1

問  

6

問  

5

C

問 

7

問 

2

問 

9

172

一 N工 工一Eleotronlo  Llbrary  

(2)

NII-Electronic Library Service るが, イ,ウ

の ために これを

けた。

 

2

2

視点

:関

現    a . グラフ  

b

.式    

c

,表

 

そして, こ の 第

1

2

視点

わせて

ペー ジの よ

アー

a]

ウーC

9

っ の カテゴ

える

 

調査用

は, この

9

っ のカテ ゴ リーの いずれ かにあて はまる

10

題 (ウーaは

2

題 )の調査

題と,

生徒

学にっ い て どのような意識 を

っ てい るかを

6

つ の

質問

か らなっ て い る。 これ らは全て

中高校

の どの

学年

も共

通であ り, その ため調査

題の

には

習の関 数

関係

やグラフや

などが

まれて い る。

 

なお,

大規模

調査と比

す るた めに, 調

問題の中には国立教育研 究所 「基礎

力 調査」

1992

)の

2

まれてお り, また質問 は 「

IEA

 

3

国際数学

・理

科教

調 査」 (

1996

)の生徒

問紙の一部 を用い て いる。 3)

 

回答方法は, 調査 問題は

5

肢選択,質問は

4

肢選 択である。 また調査

時間

30

で あ る。 (

2

)  調査対象

 

調査対象

1

ま 東京都の

2

っの私立中学高等学校 (

A

校,

B

校)の 生徒であ り, 

A

は, カ リキュ ラム, 及び, 教 師の人事面において完全 な中高 一

が ゆ るや かに

実施

されて い る学校

 

B

校は, 完全な中

育校

各学校

中学

1

か ら

高校

3

年ま

での 生徒を調査対象と したが, 高校

2

3

年にっ いて は 理 系 (

i

)と

li

)に

けて 調査を

う。 た だ し,

B

においては, 学 校の 事情により,

3

, 及び

2

の調査 は

実施

して いない。 (

3

} 分析の方法

 

調

につ い て, 学年別 (中

1

3h

反応

算出す

る 。

 

さらに

1

か ら

es

 

3

 

li

で の

学年及

2

i

 

li

3

i

, 

li

の正

答率

の 差にっ い て

5

%有意水準で カイ

2

乗検

定 を

う。

 

なお,

質問

結果

につ いての

分析

は,

細 幅

の 関係で 別の機会に報告 したい。

3

 

1

 

調査 時期と調査対 象生徒数

 

調査の

時期

A

平成

10

9

月初旬

B

平成

10

12

月下旬

る。

 

調

対象

徒数

とその

1

通 りであ り,

A

692

名, 

B

764

名の

合計

1456

対象

とした。

 

な お,

本論

では調

問題の

果 と

分析

につ いて述べ ,

質問

につ い ての

結果

考察

は,

面 を

に して述べ

173

一 N工 工一Eleotronlo  Llbrary  

(3)

NII-Electronic Library Service 表一

1

調査

象 生

とその

中学

1

A

B

95

166

中学

2

A

B

92

168

中学

3

138

160

名 理

A

B

168

A

B

21

高校

1

A

B

94

195

高校

2

A

B

62

75

3

年 非

A

B

22

2

)  調査問題 調査問題 (

2

節で考

する

問 も

む)は, 次

の 通 りである。 一

174

一 N工 工一Eleotronlo  Llbrary  

(4)

NII-Electronic Library Service . 「   1     . 1 餉 1       ゆ ニ レ 耐 野 ゆ p ニ コ 壌 e >  、 曲 幻 e 日 vQN 。 ゆ 弔 砲 坦 麺 翻 駁 ゆ 刃 p ρ 刊 「 〉   痴 噸 e 偶 る 掣 eN         。 ゆ. 噌 W 壥 e 属 琶 垣 e >  . 欄 鵡 eO 鎚 N     二 尽 忖 巧 り ゆ 雌 凵 ; る 坦 e >  . 蜘 刈 e 綴 る N       ゆ 盻 「 曇 粳 釈 N } 臼 心 り 却 ◎ “ け δ る 埋 e > 尸Nrv コt 嶋 1 「      ...... 〉 No \、丶\. 々σ 眠     胸 覆 。 二 憎 如 吋 樽 P 曜 心 脚 P ぐ 趨 〇 一 Φ 灸 昏 e 旧 〜 尸 S 録 . 困 却 り ゆ 吋 二 心 灸 h い 黙 eU 。 極 悩 ⊃ 給 る 【 い 抵 湿 “ % e 樟                                         需 認 羅                               。 ぐ 卸 悩 9 総 並 臨 嶺 e < 麗 . 並 蛾 叶 渾 瓰 . 姻 朴 仔 ) < 田 砲 「 ご コ く 二 響 ρ ド 」 遡 蔑 砲 齢 鰲 西 二 」 竺 く 屮 ♂ レ 」 遡 興 飽 目 蘓 屮 姻 肚 cっ 拏 坦 − 砲 「 ご 並 く ゆ ニ レ 」 遡 瞳 φ e 目 凝 . 砲 二 」 さ く 乎 レ 」 遡 暝 姻 O 蠡 P 姻 丗 q 鄭 匝                   3 杓 聰 V レ 」 く 旧 腎 示 嘱 e 慧 . 並 以 罪 ゆ 癒 ” 】 謎 e 悼 出 e 嶷 曖 柳 駿                                                     〔 脚 想 e ζ 嫡 廿 凶  .   鄭 霞 〕

N工 工一Eleotronio  Library  Servioe 08 尸 . 頃     80 卩 . サ     80 , aっ     08 . e導 ℃ cヤ・ 8 . ・ . , , 鴎. のo 四 卜 o 引 頃 り 頃. o 旧 PoN 〉 凵 射 口 鴫 艘 曜 畄 O 彊 e 申 曾 ℃ 曾 O 鵠 . 尸 .                             。 二 棚 μ 配 觚 P 呼 阯 幗  . P 受 噌 O                 Φ 灸 晋 e 渦 〜 一 e ト 困 鋼 旧 懾 旦 P 盻 U 卜                           。 恒 蝿 ⊃ μ 13 一 10 刊 e 仰 刈 飼 唯 P 粥                 四 瞳 竃 e 》 勺 N  、 切 勺 畏 ⊇ → E > 尠 醐 寵 e 塩                 e 申 . { N 砲 鋩 圖 捉 い 艘 Pn 眠 皀 ー ハ “ 叺                         恒 P い Ψ V 二 P 曜 碧 P 蕊 媚 e 尉 1 . P 匡 O 峭 O 逓 P 懾 畫 四 e 奄 ⊃ 並 . 並 帽 萋 1 ( “ 鰍 e 笹 鞭 叩 電                                               〔 〜 謖 巨 〕 」 一 + mX 一 + Nx     一 + 一 INx     尸 ー 「 訟 ゆ 盻 」 「 翻 ゆ 櫓 」 「 諏 ゆ 盻 」 「 駁 ゆ 噌 」 「 凝 ゆ 揖 」 尸Pt ev)t 旧 ・   。 . 一 即 “ 喫 惚 P 呼 国 轣 . P ぐ 趨 o 卩 心 る 丹 e り 〜 一 e 慰 則 e φ ゆ 悩 加 レ 総 ρ 幻 o 屮  , レ 」 刃 湘 19 擬 鍾 e 醇 e12                                    。 貝 2 悩 曲 P 遭         る 。。 8 る 曾 e ト . 刃 ゆ ‘ < 姻 一 心 る 曾 9 刊         ‘9 る ↑ e ト . 却 ゆ 轟 く 飽 O 愛 “ 曾 e 刊     . 》 彊 「 ー ’9 Q 曾 e ト 一 幻 噂 # く 砲 一 − 心 桑 曾 e 覗     . 》 脅 。っ 1 邸 る ↑ e 」 − 一 却 ゆ # く 如 四 1 Φ’ 倶 曾 e 爿                                。 卜 描 ⊃ 電 セ 爬 娵 榊 ゆ 恒       細 欄 心 還 並 ゆ 曜 劍 困 悔 欄 長 e 飜 . 却 い % e 粹                                       〔 調 巨 〕 . ( 「   」 並 n 壇  。 3 初 聖 V レ 」 < 闢 砲 呻 眠 . 眇 賭 膤 週 . ( 「 O 」 尊 驪 O 圏 e 犖 匝 ) K い へ . 「 の 」 犁   喧 . 「 マ 」 判 = 姻 ) 丗 卦 一 嶷 畉 ゆ 鑒 弔 嶷 霞 驪 踵 e り  . 私 慢                                           。 極 レ 中 O ρっ 二 “ 二 喫 . コ 誼 酋 即 婁   ◎                             。 二 杓   V ド 喫 榊 卩 JU 園 砲 噌 り 喫 」 恥 朴 μ P 懾 仁 り φ レ 帥 椏 二 艶 ニ レ o 恥 、 英 極 懾 ⊃ 頤 刔 ゆ 心 4e ゆ 二 暑 二 P 昏 恥 契 懾 楚 ド p 紹 μ 靄 誼                                 。 二 杓 袒 〉 〕 , ぜ 即 P ψ 囎 、 P ぐ 籾 p 【 心 灸 仔 e 申 。 朴 怪 9 癒 Y “ 州 e ヨ 『 鰻 い 剛 小 灸 仔 e マ 〜 [   刃 e ψ 稀 鮒 〇 一 小 る 仔 e の 〜 冖 掣 ゆ 襞   。 尸 」 枸 詑 VPJ <   ” 示 柘 二 縛 喫 製 諠 砲 弋 ’9 即 讐 . 9 翼 旺 沖 麩 e 崋 鹸 . レ で 極 掣 即 塾        。 ’ 袖 聖 V レ ∂ 即 嬰 P ぜ 准 V 邦 . } 飛 ぐ 掴 惴 9 心 賦 匪 掣 ” 一 黶 岱 e 紳 韻 鍾 襭 購 e リ   e [ く 匝 丹 萋 ⊂隠 Ouo   ]

175

(5)

NII-Electronic Library Service 漁 P 酔 田 ー マ ー               。 ゆ 麺 〉 國 る 拘 朋 Q 捜 e い エ 、 h  . 並 P 暫 , 頃         ゆ 電 U 湊 慶 」 暉 e 「 曜 E 藁 い ヱ 入 h  一 並 PH 却 O  . 寸 。 ゆ 二 P ⊃ → コ 響 回 一 困 刊 匝 配 製 い − 入 h . 埜 P 慨 魯 心 萇 卜 . °5     。 二 解 U 怐 製 O 謝 e い Z ハ h  . る 代 e 曲 却 eO ρ ⊃ % 卜 . N     嚀 二 P2 響 回 斗 困 」− 瞬 圧 鍾 い 並 ハ h  . 琶 P 悦 ヤ 心 る ト  . 卩 「                                                           。 二 怐 幇 曜 一 P ぐ 鮒 〇 一 “9 る 什 e 頃 〜 一 e ト 即 e 炉 二 」 周 . P 二 〇 巳 於 〜 」 嬢 e 爿 h い 尽                           ト 螂 コ 如 巨 10 柘 e 仰 、 刈 ゆ 恒 凵 卜 恥 黙 四 瞠 窓 e     刈 悔 寵 弔 謹 壇 二 茸 S ( 〈 ) い ユ 八 狛 . ⊃ 勺 砲 恤 確 eP     悦 ( 〈 ) い ー ハ h 心’ 飛 旧 智 巳 馨 卩 翼 . 細 謹 歯 り 一 思 攣     。 “ 当 」 悩 崎 レ 曜 龍 P 二 〇 U 嘲 憎 霜 e ( 〈 〉 い エ λ he     ∩ 二 e 仔 eU 。 恒 悩 ニ レ ニ P 二 〇 弋 憎 V 剥 る ( 終 ゆ 嘱    Ψ Q く ) い 」 λ h り → 曜 配 e Ψ . 並 12 一 叫 躍 竃 e 掣 圓 痢                                                           〔 °。 頃 邑 1 ρっ ー 「 一           。 ゆ 総 P 単 ne 殉 魍 紀 臼 9 軸 二 幻 煦 . 尊 怐 層 e 曲 刈 哩 90 薦 U 旧 裂 , 鴎 冖 …                     ・ 綿 総 p 鯉 頃 e 諠 歯 ゆ 套 『 忖 逼 野 ゆ 顧 踉 ・ 三 …                       。 ゆ 如 〉 剛 細 鍾 O 契 る 謹 壇 . 掣 餐 踏 ゆ い 埋 e 却 U 諦 尸  .  …                                       。 ゆ 喧 PD 曜 犁 費 晋 ゆ 縞 鞭 e ゼ U    . N  . …                                               。 二 奏 ‘9 £ 剿 赴 杓 製 ゆ 頑 槻 . 「           〇 二 絢 如 曜 蜘 冊 P 晩 旧 鯛                                 。 翼 丿 悦 ⊃ 喬 轟 る 刃 U ゆ 盻 V 臼 瞳 匪 10 一 紹 鼬     Ψ % 鵜 . 型 U 誕 e > 刃 一 契 」 悩 2 四 簿 膩 舗 刃 齪 砲 ミ ー 醤 69 桑 引 圜 e ミ beEO8 恟 崕   b 鮒 O [   る 督 S 頃 〜 冖 e 」 − 砲 刃 り ゆ’ q 轟 29 粂 帽 eU                                         一 X 頃 11 》 尋 ゆ 飼 却 ゆ 抑 鞭 E 》 11 一 竃   ” 小 る レ $ ⇒ 郭 コ 細 鮗 姻 ミ ー 結                           皿 ゆ 電 二 麺 二 P 二 璽 e 哩                                           欝 調 誕 〕

N工 工一Eleotronio  Library  Servioe

」 〇 四   の m ト  , マ O 宀   の 8 卜 ‘     5         ■ : : ρり 9N 卜 一 寸 鎌 e 畿

甜 e 糞 出 ρ 尸 O  , N o   . 尸   … 。 二 怐 如 曜 駟 P 常 口 脚 、 P 弋 艘 OP ’9 る 仔 e り 〜 一 e 」 − 姻 坦 ゆ 悦 逆 レ 帰 凵 ← 。 ト 慨 ⊃ 如 凵 “ % e 構 e 靼 コ 瞳 謹 e 邸 諏 椅 e 韓 慮 “ 臣 幻 鉦 e 襲 快 悶 、 幻 ゆ ト 凵 # 踏 侭 囈 P ¥ 窺 巳 鰯 如 ‘ 申  一 ⊃ 摯 砲 殿 杓 凶 H 和 轟 出 “ 卜  . り 一 10 崛 e 図 e 仰                         〔 卜 認 霾 〕                   』 × マ 〉 ・ m   」 N × ゆ x マ ヤ 寸 …           周 NX 尸 11 >  . °っ       NX 智 × 一 11 >  . 囚       NXN × 冖 11 》  F. …       . ・ ・ … . … : . : . . . ・ … … . … … … … . ・ ・ … … ・ ・ … ・ ・ … ・ . ・ ・ …. …. … . . . … ・ . . . . . ・ . . . . . . . . . . . . . 団   二 憫 “ 耐 袍 レ 吹 留 . P ぐ 触 O 尸 Φ 灸 丹 e の ー 尸 e ト 困 情 ゆ’ 一 レ ⊇ 榔 〉 ⊃ 日 砲 瞳 課 S 》 対 N                                                         。 ” 」 」 悩 ゐ P ⊃ 郷 P 個 砲 瞳 駅 e 母 〉 刈 N  . レ 」 刈 題 〉 皰 袖 陵 e 搾 e 翻 却 認 e 転  . 回 浸 W 鍼 回 ゆ 霜  . 鍾 ぐ 悔 宀 粂 痴     。 紀 」 悩 」 け 尋 り ゆ レ 湫 詣 砲 怐 燮 e 搾 e 翩 袖 翼 o 事 . 曜 絆 勺 ゆ ゆ 穀 “ 曜 悩 」 肩一 ‘ 室 週 回 O 側 . 鍾 ミ 切 十 皐 唸 . 12 一 e い 懾 ⊇ ー− 一 堽 レ ρ 羇 り 一 ゆ % ゆ 沿 申 Vq 鴫 b 刃 ぐ 顧 曲 困 踏 e り 。 叔 」 懾 ⊃ 壮 W 湛 eN い 令 e 曜 轤 翻 副 . P 擡 e 凄 侭 日 静 翻 叔 eE 旧 る 榔 噴 e 倒 一 P 琶 尸 る 恤 勵                                                                     〔 O 頃 E 〕 「 「 . 」 Ut ヒ マ 一

176

一 齟 」 」 o N P 广                                                                       二 W 繕 曜 和 P 啝 留 P ぐ 閥 〇 一 。 灸 恒 P # 淘 e 頃 〜 尸 e 尽 怨 ト い 黙 二 噌 ρ 唄 い ρ U ト 攣 e Ψ . 刈 極 踊 Uh い 抵 鯉 卵 絶 還 σ 艘 e 踏 鯉 . μ o 喝 砲 謎 譽 喫 o 賀 e ’9 る 匪 く 皀 温 軽 、 困 巨 竄 U 舞 娠 叩           畏 ∂ 懾 翩 ニ レ 」 り 紹 顧 エ ー 』 KO 払 」 無 り 一 倉 喫 ゆ 悦 到 掣 寄 o] S 尽 . ゐ 製 レ ⊥ 1 加 Ke 艘 − 龜 e 申 . b 椴 砲 ユ ー bK ぐ 蟹 《 翼 並 冊 冒 e Ψ 。 紀 」 悩 ⊃ 駅 翌 砲 寄 く V 硬 研 贇                                                                     〔 マ 黜 躍 〕

(6)

NII-Electronic Library Service ロ 1 ゆ 生 K マ           曲 曇           二 心 卿 尉         二 ’9 働 K ” … 。 ’ q 柯 P 二 79 惘 る 朴 P 舶 な る 射 鎌 並 捉 麺 唸                           〔 製 認 冨 」

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N工 工一Eleotronio  Library  Servioe

… 二 如 喬 鱒 ゆ Ψ 〉 翼 “ 場 》     二 “ Q 暎 ゆ 申 的     16 頤 ゆ 申 N     −0 瞬 串 Ψ V 嵋 0 一 目 。 二 翌 」 娘 幣 並 ゆ ‘ 悌   る 瀞 ρ 遇 申 鞐 翻 一 巌 卑   §       。 ゆ 緯 P 『 O 属 製 朝 恋 嘱 想 尋 ゆ 挿 司 超 o 創 副 幡 e 乍 9 凵 町 腐 尸 。 ゆ 如 V 曲 K 馳 代 曜 響 e 姻 窶 知 憑 ゆ 掣 h 喫 坦 砲 蚤 . 讐 媼 享 嘱 裾 e 町 爬 一               。 ゆ ニ レ 」 竈 戯 型 型 U 咽 着 慶 堰 . 暢 一 碯 菰 劇 紹 e 町 村 一       。 ゆ ニ レ 」 醸 封 選 愚 巳 鰹 旧 S 旧 顕 e 諺 煮 咽 . 製 個 詐 骨 期 e 町 侃 一           。 ゆ’ 一 レ 」 風 封 迦 壺 凵 副 ロ e 鵠 曽 咽 、 並 醐 轟 斡 圃 e 町 侃 尸 尸Nm ℃ 旧 … 二 穏 轟 躓 順 申 V 凝 0 邯 マ   ニ 如 “ 踵 80 申     い 曄 10 申 N   い 曄 い 申 V 柘 0 二 σ 禦 5 髫 ρ 皀 # 製 P 督 e 爬 矧 . コ 朴 諏  【 ε                       「 … 二 緑 喬 躅 ρ 申 V 翼 0 悩 ℃     二 卸 喬 騨 ー0 申       ー0 瞬 ー0 Ψ 創     ー6 瞬 10 申 V 蝿 0 冖 … 。 ゆ 獪 P 諺 騨 二 」 憎 皐 型 朴 凝  〔 9 「 ’ 」 却 # 騨 い Ψ 〉 擬 p 悩 噂     二 昂 喬 脚 10 申 円     ゆ 碗 ρ 申 個     16 瞋 16 Ψ V 結 0 = 。 翼 OV 二 翼 並 聾 鎖 冖 N } 「 二 静 尋 瞬 か 申 V 提 い 悩 叩   二 “ 毳 瞬 “ 申 “・   ゆ 嘆 80 申 N   心 瞬 沿 申 V 結 o 二 。 ’ 一 」 峠 コ 慧 製 e 塾 翻   …   二 扣 麺 曜 即 P 曜 麗 . P ぐ 繭 O 尸 砲 e ρ ゆ 悩 犁 レ 繪 。 燕 恒 悩 二 瞋 U い 妬 e 勾 レ ニ O り 層 竈 緝 e 寒 . 型 肥 “ 電                                     三 謖 置 。 二 怐 如 吋 漁 P 掌 田 5 隣 0 冖 Φ る 音 e 旧 〜 尸 e 寒 細 却 り ゆ’ 臼 揖 Φ 轟 “ e11 娼 〔 羃貫鶏 §§8880o   o § o     oo oo    o 霞 6 め   ご   ギ  d  ぜ r:6 鷹 ) 卩 〜  頃ヨ 8 マ  o 畍  OP ( e 冩 腕 o 頃 oo 頃  oooo   o 卵 ) ”四 創 マ 鳩 宀  o 渦 o 旧   o 膏 邸 一一  N    的 “ ロ 。 柯 P 中 申 ゆ # 心 £ 瑛 ⊃ 嵋 ” 層 燭 e 慰 . 亘 帽 寵 卿 耗 e 匠 ゆ 膾           〔  調 至 一

177

(7)

NII-Electronic Library Service (

3

 

調査

題の

考察

 

調

題の

学校段階学年

の正答率は, 表 一

2

通 り 。 〈, 〉, へ v は,

5

準で カ イ

2

乗検定 を行い,

意差 が認め られた

場合

に記してある。 また, 各問題の反

応率

3

通 りである。       表 一

2

 学 年 別 の 正 答 率 (% ) 問      題 杉 別   璽択

中 1 中 2 中 3 高 1 高 2 高 3 A 校 i59 問 題 3 曲 線の ヴラフ   (アーa) グラ フ 施 数 学 いろいろな 関 数 ii       83 < 100 27< 51< 57< 83       82 < IOO 「 46 B 校 ii      26 <  37   46 <  56    > 53−       一一 A 校 i ア 数 学 か ら 関 数 問 題 1 プラ,淋 ッウス   (アーb) 数 学か ら 式 1 次 関 数 ii95       99   100 83 <  94 <  99   97    >       94  96 B 校   i . . ii7662    72 <  88   86     −     一       > 73   一 i 問 題 7 マ,チ 棒 の 数   (アーの 数 学 か ら 表 1 次 関 数 A 校 ii96       98   100 93  97  94  99       94  91 B 校 i83ii 82   85  ・88   .90   −    一       〉 了1  一 A 校 i 問 題 4 電 車 の 動 き   (イーa) 現 実 から ヴラ7 いろいろな 関 数 ii41       52 < 81 14< 26  38〈 59       > 40   55 i B 校 ii12912 τ315 弛 : i イ 現 実 か ら 関 数 問 題 6 旗 を 折 る   (イーb) 現 実 か ら 式 いろいろな 関 数 A 校 闘 65  37  < 53      63      73    81>  86       6可  77 B 校 i2 了 ii       一 一 11〈 19 〈 43  40        > 23  一 i 問 題 「 2 A 校 li91       92   95 85  90  92  93       90  100 舛 シーの 料 金   (イーの 現 実 か ら 表 し、いろな関 数 i       一 56   73 〈  88 > 80    −     一       > 6等  一 B 校 ii74 A 校 i 問 題 8 ゴン防 の 動 き   (ウーa) ヴラフ 勧 現 実 し、1・うな ii78       83  95 6了   73   80   81   v    v       69   73 B 校 iii50        一 _ 36< 52  62  5了       > 41  一 A 校 「 95 問 題 10 入 れ 物   (ウーa> グラフ から現 実 1 次 関 数 7 葬1       97  100 94   92   96   95    >       90  96 B 校 i ウ 関 数 か ら 現 実 ii 了了        一 一 76 < 85< 93> 84       > 48  一 A 校 i 問 題 5 本一ル を 落 とす   (ウーb) 式 か ら 現 実 2 乗 に 比 例 li70       92  100 39   45   55 〈 93    v       > 77  100 B 校 i50 面 31   29 〈 了4   70   −    一       > 44   一 A 校 i 問 題 9 水 道 料 金   (ウーc) 表 か ら 現 実 いろいろな 関 数 ii18       20  24 24   17   19   23         v        I6 > 0 B 校 iii26        一 一 33  33 > 20  22       24   一 注

 

i は

2

3

の 理 系 ,

ii

は 高

2

3

の 非 理 系 / 〈 , 〉 ,  v , 〈 :.

5

% で 有 意 一

178

一 N工 工一Eleotronio  Library  

(8)

NII-Electronic Library Service 最 暈 珂 酬 雪 罸 N 冖卩り 寸−〇 N 炉   o のONoト 冖 酬   o  尸mh 8oo 一唱り 創 卜 o 周 降 oq Φ 一〇一 一〇一一 030− N 薦 馬 一〇つ :ニ := := やり ・o  零o  暉o  聊・o 卩 Gワ 詔 ・o  凾ρ ・m  ・o  冒o  . no  曾Σ ・の .o  膠・o  . 邇 . 「 . 「 . , 亅屯 」9 . , 匿 凾 . 10匝 ・ ■ ・ ■ , 冒 .一 . ._ ,一 們 9 ・o  .頃 蹲o  暉8・o  . の の Po  . 8 ・Oro 冒o  . 自り 0  99 ・三 ・苺・認・o  . 阨 電 ■ 鹽 ■ 鹽 . 随 . . . . − . 1囗 ・ . ● の ・ . ;二 := :; N 矩 的冖 一N 両卜 一 oo冖冖 鴫ゆゆ  冖 一ρ  Noつ 吋 N 煙 旧卜 尸一 頃  m 冖 o ヤ 一』 冖 の oo ト N 匝 mN  冖 冖冖冖頃 nnNNo 一博N 丼 …2N  一一 一 ・_ 「罸 LF N9 ・ 一  ・OD  .0  鹽 畠 ’o  , Nm  p く丶」− 13・ト .N  ・ 冖  ・ N 噂 . ・OD  ・ 8 ・・ 一  噸 1屯 ■ . ・ 凾 . . 匝 . 冒 ● ● ■ .. 1° ド o...一. . , , o . 广.. 庵 N冖  NNoomm 冖冖 o   o卜寸つo oo

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179

一 N工 工一Eleotronio  Library  

(9)

NII-Electronic Library Service

 

数学

面か ら関数 を読み取る問題

 

問題

1

(ブラ ックボッ クス),

3

曲線

の グラフ)は, 学年 間で 正答率に

意差が あ るが 問題

7

(マ ッ チ

)は

B

校高

2

 

li

を除き , どの学年 も

80

%以 上の正

答率

であ り, また

意差は認められない。

 

問題

1

3

果から, 数 学の

面で は

学年

とと

に理

が深 まるとの見

がで きよ う。 特に問題

3

(曲線のグラフ)はこれが

顕著

であ る。

 

問題

3

反応

み る と, 関

にっ い て全 く未学 習の

1

の反 応は

多様

であ り,

2

は選

択肢 r2

正答と した生徒が

30

前後

い。 また

3

か ら高

2

で は

r2g

が 減

r4

』が増加する傾向がある。 これはグラフや

変域

といっ た関数の学習の

無に

係 して いると思 われる。 一

 

r5

』 を選 んだ生

1

を除い て どの

学年 も

ほ とん どい ない ことか ら, 視

的に

判断

で きる グ ラフの増減につ いて は理解で きて い る と

え られ る

 

現実 的な

事象

か ら関

を発見する問題

 

問題

4

(電車の 動き) は

A

校では学年間で

意差があ り,また, 問題

6

を折 る) は

A

B

とも

顕著

では ないが有意差が認め られた。 一

4

B

は正答率が

10

前後

低 く

,逆に問題

2

タ クシーの料 金)

B

の一部 を

答率

70

%以上であり, 有意 差は認め られ ない。 また問題

6

A

校で は

中学

L

 

2

では

が認め られたもの の,

A

校におい ては学年と ともに理解が深 まる とはいえ ない と

え られ る。 た だ し, 

B

校 においては

1

か ら

3

において

意差があ るが

3

か ら

1

で は

が認められな い こ とは興味深い ところであ る。 一方 問題

4

(電

は,

B

では どの学年 も正 答率

10

%前後と低い ので分析しに くいもの の,

A

校で は有意差が

顕著

に現れて い る。

 

A

における

4

生徒

箪 をみ ると

r1

2

や や

低 く

の,学年が進むにつ れてそのは増加 し, 逆に

r5

』 は

2

3

の 理

系 (

i

)で は,

2

でや や

くな るもの の学年と ともに減少 して い く。 そ して その

分岐 点

3

になっ て いる。 電 車の動 きを

直線

えた

r4

rSg

の合計では

2

3

の理

ると学

が 進 むにつれて減

して い く。 曲線 と

えた

r1

r2

 

合計

では

学で は

加 し,

高校

では高

2

理系を除い て

55

%〜

81

%であ り, これらの生

は電車の動 きを現実場面 に て ら して

え ようとする

姿勢

が見 られる。 また,

縦軸

距離

ではな く速さ と考えた

r2

r5

』 の合計

1

3

除 く

高校生

で も

30

%以

とか なり高いにの っ てい る。 問題

4

は数学の舞 台にあがっ て いる問題ではないが 速 さ,距離

時間

とい う

数学

習 する内

との かかわ りが

い の では ないか と

え られる。

 

か ら現

実的

象を

解釈

する

 

問題

5

(ボ ールを落 とす)や

9

料金

) は 学年間で正

答率

若干

意差が あっ たが 問題

8

において は,

B

で若干の有意差が あっ た ものの

A

では

学年間

におけ る

意差 は全

認 められ ない。 一

問題

10

で は

A

で は

学年間

く有意 差が ないも 一

180

一 N工 工一Eleotronlo  Llbrary  

(10)

NII-Electronic Library Service の の,

B

で は

意差が認め られ た。 しか し,正

答率

をみ ると

B

2

理系以外はど の

学年 も

75

あ り

学 生でも理解できない 内

ではないと考え られる。 なお,こ の

基礎

学力調査 (

6

対象

)の

結果 (

答率

64

%)よりはかな り

いもの になっ て い る。

 

A

にっ いて

10

果を問題

8

ゴン ラの動 き)の

結果

と比

してみると

意差 がない

で は

通して いるが, 正

答率

20

差が あ る学

もある。 これ は変

割合

が 一

か否かに も関係 してい ると

えられる。

問題

8

生徒

の反応

をみると,

観覧車

さは一定であるの に,

時間

さの 関係を示した問題

8

の グラフか ら

さが

変化す

ると 解釈 した

r2

r5

』 の

合計

は中

1

か ら高

3h

の順に,

8

6

3

, 

6

 

4

10

 

O

0

(%)であ り, どれ

も高

数値

ではない が, 高

2

まで は

年における

きな差はみられない。 また

r1

』 を選 ん だ生

5

23

%であり ,

学年

に よる減

傾向

はみ られなかっ た。

 

一方 若干の有意 差が認められた

5

反 応

み る と, 変化の割合 が 一る と

r1

』や

r2

』の

学年

が進 む

っ て減

少す

向にあるが

中学

高校

で顕著に現れて いる。 これは記

まで

な く既習の 関数の学習に

影響

がある と思わ れ る。

 

また, 問題

9

(水道

金)の生

の反応

をみると,

実際

使

われてい る水道

算出

の た めの資料

題に した に

かか わ ら

, これ

正 しく解釈できた生

めて

なか っ た 最 も多い反応率 は

r5

』 であ り,

金が

1

  あ たりの金 額であることを読み取 っ てい ない

めて現実的な

場面

であるが, これを正 しく

解釈

した

徒は少な く , さ らに

学年

によ る

きな

意差は認められなかっ た。

4

.調

果 か ら の 示

 

研究で は, 生徒は

数学

場面

に比べ 現

実的

面と関

とを関連づけて

考察す

るこ とは, 学年 間において大 きな差はない とい う

仮説

証 す るために調査 を

っ た。

 

その結果, こ の仮

の ように

証された と

え られる。

 

まず 生

現実的

事象

から関

数を

発見

る場合には 数

学習

関係

があると思 われるグラフ の発

におい ては学年 進行 とと もに正

答率

が上がるが

現 (

で は

学年進行

関係

が ないそ して,

関数

か ら現

実的

事象

解釈す

合に

1

よ 学年が進 むにつ

生徒

の解釈の変

が認 め られない。

 

一方 数学の場面か ら

関数

を読み取る

面では, 学年が進むに

っ て正

答率

高 く

なる。

 

これ らの

原因

1

っ には, 日常の授業において

関数

事象

びっ けて考察す る

場面

ない ことが

え られよう。

数学

を示

ために も, こうした

授業

が日

に展開されることが必

である と

われ る。 筆 者の今後の 課題と して は,

で明らかになっ た

仮説

し, さ らに現

実的

事象

181

一 N工 工一Eleotronlo  Llbrary  

(11)

NII-Electronic Library Service と関数とのか か わりの どの よ うな

場面

において生

難 さを

すかの仮説 を立て, これ を検証するこると

えて いる。

 

なお,

調査

究は

A

 

B

2

校におい て実施 したが

A

校のみにつ い ての

分析

につ い て は 平成

10

年度

1998

)の

31

本数学教育学

会数

発表 会におい て発表 した。 4)さ ら

B

分析を加

え た

を筆者

研究報告書

した。 5)

 本稿

は, これを さらに加

修正 した もの であ る。 〔注, 及び, 引用 ・ 参考文献〕

1

)  礒

田正

, 志

木廣

, 山中和人 『関数の活用の

仕方

技能

の発

に関

る調

 

』,

仕方

と表

・ 技

の発達に関する調査研究

r

日本数学教育学

72

 

1

号,

1990

pp

48

59

 

  国宗

進 「

題解決場面にお ける子供の

r

本数学教育学会誌

69

 

9

1987

pp

4

13

.     宮川健 「テ ク ノロ ジーに よる関数関係の理解の 改善に関する一考察 一 事象の グラ

 

に おけ るミス コ ン セ プシ ョ ンに

焦点を

あて て 一 」

r

本数学教育学会誌

80

 

1

1998

pp

9

14

2

)文部省科学 研究費補助金

r

算数 ・ 数学 科における総合的な学習の 開発研究

 

(代

 

長崎栄

1997

〜 )に次のような研

がある. ・

良宏 現実的

象を数学を通 考察

る学習つ い て」 ・

「 『値段を調 う !』 の授業報告数学る経験を重視した授業

 

構築

目指

して一」 ・

西村圭

一 「ジ トコ ース ターの グラフ 」 ・

牛場

r

調査

集計結果

3

 

国立

教育

究所篇 r第

3

国際数学

・理

科教育調

国内報告書

東洋館出版社

1996

 

  国

立教

研究所編

r

基礎 学力調

次報告書

』国立

教育研究所

1992

4

)久

良 宏 「現実 的な事象のつ なが りか らみた関数の理解の発達に関す る調査研 究」

r

 

本数学教育学会数学教育論文発表会論文集

』,

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参照

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