【算数】比例と反比例/数同士の関係を式とグラフに変える

算数では、比例と反比例の学習をしてきました。学習のポイントとしては、伴って変わる2つの数の関係を、式とグラフに変えられるようなること。中学以降で「関数」の学習に繋がっていく大切な単元です。単元の様子と要点を簡単に記しておきます。

表から考える

比例の表

比例関係にある二つの数を表した表として、下の表が教科書に使われています。

これに矢印を書き入れながら、関係性を調べていきました。

上の「こうたさん」と「あみさん」の四角の中に数を当てはめながら、「比例の決まり」を見つけます。

比例の決まりとしては「一方が□倍になると、もう一方も□倍になる」というものです。

さらに、「□には、整数以外に小数や分数が入ることもある」という決まりがあることも判明しました。

反比例の表

ある程度、比例の学習が済んだところで反比例に入りました。

反比例の例として登場する表は以下のものです。

表の(ア)から(エ)の四角を埋めながら、「反比例の決まり」を考えます。

先に判明している「比例の決まり」の文を例示しながら考えさせました。

すると、子ども自ら発言してきます。

「一方が□倍になると、もう一方は1/□倍になる」が正解です。

式にする

比例の式

比例関係にある2つの数は、式に表すことができます。

先程考えた上の表のxとyの数を使って「決まった数」を導きます。

xとyは、どれも「y÷x=4」の関係になります。

つまり「4という決まった数がある」と言えます。

y=4×x。これが今回の表を式にしたものです。

この「決まった数」を使って、比例関係を公式にします。

比例関係にあるものは「y=決まった数×x」という式にすることができます。

6年生は、これを覚えておくのです。

反比例の式

では、反比例はどのような式になるのでしょうか。

比例の時と同様に、xとyの関係から決まった数を導きます。

すると、どれも「x×y=60」になることが分かりました。

だから、60が「決まった数」になるのです。

y=60÷x。これが今回に反比例の式になります。

反比例の公式としては、「y=決まった数÷x」となると言えるでしょう。

中学では分数にして、「y=a/x」と書きますね。

グラフにする

比例のグラフ

比例関係にあるものは、グラフでかくことができます。

表を見ながら、xとyのぶつかる点をとっていき、全てを結ぶのです。

すると、上のような右肩上がりの直線が現れます。

これが比例のグラフです。

決まった数に「ー(マイナス)」がついていない限りは、必ず右肩上がりの直線になるのです。

反比例のグラフ

子どもたちには、まず予想させました。

T「比例は右肩上がりの直線だったけど、反比例の場合はどうなると思う?」

すると、知っている人もいるので「カーブしながら右に下がっていく」という意見が挙がりました。

グラフに点をとって検証します。

予想で挙がった意見通り、右下がりのカーブが現れます。

ただ、子どもたちは点と点を直線で結びたがるので、揺さぶり発問を入れます。

T「これは本当に直線で引いていいの?」

ほとんどの子どもが「直線で引いた方がいい」と答えたので、私から説明を加えました。

反比例のグラフは直線で引けません。

カーブを描くはずなのに途中を直線でかいてはいけませんね。

教科書にも、点を書くまでで終わっています。

子どもたちにそれをそう話すと、驚きの声が上がりました。

まとめ

比例と反比例は、表や式、グラフといった流れで系統立てて考えると分かりやすくなります。

逐一、比例ではどうだったか? 反比例ではどうだったか? と比べていくことで違いを整理しながら進めることができました。

テストでもきちんと点数を取らせてあげられるよう、明日の確認問題ページも抜かりなく進めていきたいと思っています。

ちなみに…

上に張り付けた反比例のグラフはエクセルを使って自作しました。

面白かったし、多少の達成感もあったので、子どもたちにも教えてあげたいです。

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