高大接続アカデミック授業(数学)を行いました。【秋田県立能代高等学校】R8.3.17

高校での授業風景1

 

高校での授業風景2

 

 秋田県立能代高等学校において,2年F組24名を対象に,高大接続アカデミック授業を行いました。
 これは高大接続教育部門数学WGの活動の一環として実施したもので,事前に高校教員と大学教員が協働で題材選定や教材開発を行い,当日は本学の小林真人准教授(理工学研究科)が授業を担当しました。

 今回の授業は「視点を変えて眺めてみよう~習った数学はどこにつながるか」をテーマに,「数学が身の回りにも観察できることに気づく」をねらいとして行われました。
 はじめに、パイプの平面切断について紹介され,生徒自身で紙を筒状に丸めて作る活動が行われました。そこで,巻き始めの位置の設定や両端が合う条件,尖らずに滑らかにつながる条件など考えました。考察後,パイプの平面切断の展開曲線がサイン曲線になることが説明されました。
 次に,単位円からy軸への直交投影を用いたサインの定義やその性質が説明され,身近な例として観覧車や円運動の横顔が実演をまじえて紹介されました。授業の後半では,パイプの平面切断の作業とサインの定義を用いて,サインやコサインに関する問題に挑戦しました。実際に,サインのグラフを書いて筒を作ったり,Geogebraを用いて2つのサイン曲線の交点を示したり,波の重ね合わせを描いたりと生徒が好きなものを選び,補助学生の助言を受けながら様々な活動が行われました。
 最後に,サイン曲線は数理モデルやロボットアームなどの先端研究?技術につながることが紹介されました。また,自然界のモデルとしては,サイン曲線の和で様々な花弁の形が作られることや異常気象の検知への応用についても取り上げられました。小林先生から生徒に向けて「将来日常生活の中でも活用できるように,数学を感じながら学んでほしい」という言葉が贈られました。

授業後のアンケートを紹介します。(抜粋)
?実際に手を動かして作ることでsinθに対する理解が深められた。
?数学が全く身近なものだと思ったことがなかったが,今回の授業を通して,数学が
身近にあると知ることができたし,少し数学に興味を持つようになった。
?グループワークを行ったおかげでいろんなアイディアが出てきて楽しかった。数学に興味がわいた。
?実際に紙やクリアファイル,Geogebraなどを使って試せたのが面白かったです。
?身近な所からsin曲線につなげていて理解しやすかった。