JP3751299B2

JP3751299B2 - 学習教材

Info

Publication number: JP3751299B2
Application number: JP2003325525A
Authority: JP
Inventors: 研二中西
Original assignee: 研二中西
Priority date: 2003-09-18
Filing date: 2003-09-18
Publication date: 2006-03-01
Anticipated expiration: 2023-09-18
Also published as: JP2005091796A

Description

本発明は算数の学習教材に関し、より詳細には「負」の領域を含む加減計算を知覚しながら習得する学習教材に関するものである。

１〜２０までの足し算・引き算といった自然数の加減計算は小学校低学年で学習している。一方、「負」の領域を含む加減計算は中学校で学習している。ここで、「正」、「負」という領域の違いはあるものの加減計算という点ではこれらの計算は共通している。したがって、これらの加減計算は同時期に合わせて学習する方が習得しやすい。また、小学校低学年において「負」の領域を含めた加減計算を学習することは可能である。さらに、小学校で「負」の領域を含めた加減計算を学習しておけば、従来行われていた中学校での「負」の領域の加減計算の学習時間を省くあるいは減らすことが可能となり、この分他の学習項目に授業時間を割くことができるようになる。

しかしながら、小学校低学年で使用している現在の算数の学習教材は、当然のことながら自然数の加減計算を学習するためのものであり、「負」の領域を含む加減計算にまでは対応できていない（例えば特許文献１、特許文献２）。また中学校で現在使用している学習教材は中学生を対象としたものであって、これをそのまま小学校低学年の児童に用いることはできない。
実開昭５９−１５６２７２号公報（第６頁−第８頁、第１図）特開２００３−９１２３２号公報（第１頁、図１）

本発明はこのような従来の問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは小学校低学年の児童であっても、「正」のみならず「負」の加減計算も学習できる算数用の学習教材を提供することにある。

本発明によれば、立方体形状の複数個のブロックと、平面視において帯状の基板と、この基板の片側表面の長手方向に設けられたブロック載置領域と、このブロック載置領域の一方の端部から略中央部まで形成され、前記ブロックが着脱可能な溝部とを備え、前記ブロック載置領域の略中央部に位置する前記溝部の側端位置をゼロとし、前記ブロックの一辺の長さを目盛間隔として、前記側端位置を基準に長手方向の溝部側に負の整数目盛、溝部でない側に正の整数目盛を付け、前記ブロック載置領域に前記ブロックを載置又は除去することにより負の数を含む加減計算が行えるようにしたことを特徴とする学習教材が提供される。なお、本発明における立方体形状とは、面取りや丸め処理を行ったものをも含むものである。

また、数直線を理解しやすいように、溝部の深さをブロックの一辺の長さよりも浅くし、ブロックの一辺の長さと溝部の深さとの差に等しい厚みを有する台部を、ブロック載置領域の溝部でない部分にさらに設け、溝部に取り付けたブロックの上面と台部の上面とが同じ高さ位置になるようにするのが好ましい。

また、ブロック載置領域へのブロックの載置・除去を容易且つ確実にすると共に、基板の振動等によるブロックの位置ずれを防止するため、ブロック載置領域の溝部でない部分に規制部材をさらに設け、ブロックの基板短手方向の位置規制を行ってもよい。また、ブロック載置領域及びブロックの双方に磁石を設ける、又は一方に磁石を設け他方に磁性体を設けて、ブロック載置領域にブロックを磁力で固着させるようにしてもよい。

本発明の学習教材では、ブロック載置領域に溝部分と溝部でない部分とを設け、溝部でない部分を「正」域、溝部分を「負」域としたので、「正」、「負」の概念が視覚的にも理解できるようになる。また、ブロック載置領域の略中央部に位置する溝部の側端位置をゼロとして、この側端位置を基準に長手方向の溝部側に負の整数目盛、溝部でない側に正の整数目盛を付けたので、使用者は手を使ってブロック載置領域にブロックを載置又は除去することによって、負の数を含む加減計算の結果を目で確認できるようになる。これにより、例えば紙面上で加減計算した後、その答えが合っているかどうかを、ブロック載置領域にブロックを載置又は除去することで確認することもできるようになる。本発明の学習教材ではこのように、いわば遊び感覚を取り入れながら「負」域を含む加減計算を知覚できるので、小学校低学年の児童にも無理なく使用でき、学習内容の理解補助が図れる。

また、溝部の深さをブロックの一辺の長さよりも浅くし、ブロックの一辺の長さと溝部の深さとの差に等しい厚みを有する台部を、ブロック載置領域の溝部でない部分にさらに設け、溝部に取り付けたブロックの上面と台部の上面とが同じ高さ位置になるようにすると、数直線の概念が視覚的にも理解しやすくなる。

また、ブロック載置領域の溝部でない部分にブロックの基板短手方向の位置規制を行う規制部材を設けると、前記部分にブロックを精度よく位置決めされた状態で載置でき、またブロックの位置ずれも防止できるので計算結果の誤視を防止できる。ブロック載置領域及びブロックの双方に磁石を設ける、又は一方に磁石を設け他方に磁性体を設けて、ブロック載置領域にブロックを磁力で固着させるようにすると、ブロック載置領域へのブロックの載置を容易且つ確実に行えるので、前記と同様に計算結果の誤視を防止できる。

以下、本発明の学習教材について図に基づいて説明する。なお、本発明はこれらの実施形態に何ら限定されるものではない。

図１に、本発明に係る学習教材の一実施形態を示す斜視図を示す。図１の学習教材は、平面視において帯状の基板１と立方体形状の複数のブロック２とを備える。ブロック２の個数は少なくともブロック載置領域３に着けられた目盛の数だけあればよい。この図の学習教材の場合には、目盛が「−１０」〜「１０」まで２０区分あるから、ブロックは少なくとも２０個あればよい。基板１の表面には長手方向にブロック載置領域３が設けられている。このブロック載置領域３の長手方向の略半分は溝部４が形成され、残る部分には台部５が取り付けられている。そして、溝部４と台部５との境界をゼロとして、溝部４および台部５に沿って負の連続整数および正の連続整数の目盛が、図の左側から右側に向かって大きくなるように付されている。この目盛の間隔はブロック２の一辺の長さに等しくなっている。したがって、ブロック載置領域３に左側から順にブロック２を載置していくと、載置したブロック２の右端が位置する部分の数字が１づつ大きくなる。

また溝部４はブロック２の一辺の長さよりも浅く形成されている。これにより、ブロック２を溝部４に装着したときにブロック２の上部が溝部４から上に突出するようになり、溝部４へのブロック２の載置・除去を行いやすくなる。また、図３に示すように、台部５の厚さｔは、ブロック２の一辺の長さＬと溝部４の深さｄの差と等しくなるようにされている。これにより、溝部４に装着されたブロック２の上面と台部５の上面とが同一平面上に位置することになり、負の数と正の数とが連続的に存在する数直線が視覚的に理解されやすくなる。なお、この図の学習教材では、基板１と台部５とは別部材で形成されているが、両者を一体成形してももちろん構わない。

この学習教材を使用にする場合には、まず溝部４のすべてにブロック２を装着し初期状態とする。この初期状態の斜視図を図２に、そして図２のＡ−Ａ線断面図を図３に示す。そしてこの学習教材を用いて加減計算を行う場合には、学習教材を前記の初期状態とした後、ブロック載置領域３に載せられている最右側のブロックの右端が、計算式の第１項目の数字と同じ数字を示すようにブロックを載置又は除去する。次に、足し算の場合には、前記最右側のブロックの右方に計算式の第２項目の数字の数だけブロックをさらに載せる。他方、引き算の場合には計算式の第２項目の数字の数だけ前記最右側のブロックから順に載置されているブロックを取り除く。計算式に第３項目以降もある場合は、上記と同様にしてブロックを載置又は除去する。そして、計算式の最終項に対応するブロックの載置又は除去を終了させると、ブロック載置領域に載置された最右側のブロックの右端が位置する数字がその計算式の答えとなる。

加減計算の具体例を以下説明する。まず足し算から説明する。例えば「３＋２」を計算する場合には、図４に示すように、まず図２に示した初期状態から、３個のブロックを「０」位置から右方の台部５に連続して載せる（同図（ａ））。これにより、台部５の載置された最右側のブロックの右端は、計算式の第１項目と同じ数字の「３」を示す位置となる。そして、計算式の第２項目の数字と同じ個数すなわち２個のブロックを、初めに載せた最右側のブロックの右方に連続して載せる（同図（ｂ））。すると、台部５に載置された最右側のブロックの右端は数字の「５」を示す位置となり、これが前記計算式の答えとなる。

また「−５＋８」を計算する場合には、図５に示すように、溝部４に装着されている、「０」位置から左方の５個のブロックを取り除く（同図（ａ））。これにより、溝部４に残るブロックの右端は数字は、計算式の第１項目と同じ数字の「−５」を示す位置となる。次に、計算式の第２項目の数字と同じ個数である８個のブロックを、溝部４に残ったブロックの右側に連続して載置する。具体的には、８個のブロックのうち溝部４に装着できる５個を溝部４に装着し、残る３個を「０」位置から右方に連続して台部５に載せる（同図（ｂ））。すると、台部５に載せたブロックの右端は数字の「３」を示す位置となる。これが前記計算式の答えとなる。

次に本発明の学習教材を用いた引き算の具体例を説明する。例えば、「８−３」を学習教材を用いて計算する場合には、図６に示すように、まず図２に示した初期状態から、８個のブロックを「０」位置から順に台部５に載せる（同図（ａ））。これにより、台部５の載置された最右側のブロックの右端は、計算式の第１項目と同じ数字の「８」を示す位置となる。次に、計算式の第２項目の数字と同じ個数である３個のブロックを、前記最右側のブロックから順に取り除く（同図（ｂ））。すると、残ったブロックの右端は数字は「５」の位置となり、これが前記計算式の答えとなる。

また「３−５」を計算を学習教材を用いて計算する場合には、図７に示すように、前記図２の初期状態から、３個のブロックを「０」位置から順に台部５に載せる（同図（ａ））。これにより、台部５の載置された最右側のブロックの右端は、計算式の第１項目と同じ数字の「３」を示す位置となる。次に、計算式の第２項目の数字と同じ個数である５個のブロックを、前記最右側のブロックから順に取り除く（同図（ｂ））。すると、溝部４に残ったブロックの右端は数字は「−２」の位置となり、これが前記計算式の答えとなる。

なお、これまで説明してきた実施形態では左側から右側に向かって数字が大きくなる数直線としているが、反対に右側から左側に向かって数字が大きくなる数直線としてもよく、この場合には加減計算に対応したブロックの載置又は除去及び計算式の答えの表示は、載置された最左側のブロックが基準となる。

また、本発明の学習教材においてブロック載置領域に台部を設けなくても構わないが、図２及び図３で示した初期状態において、「正」域と「負」域の上面が同一平面にある方が「負」域を含む数直線を視覚的にも理解しやすく望ましい。このため台部を設けない場合には、図８に示すように、溝部の構造を、ブロック２の一辺の長さＬよりも大きな幅の第１溝部４１と、第１溝部４１の底面にブロック２の一辺の長さＬと略同一幅の第２溝部４２とからなる構造とし、第１溝部の深さｄ₁と第２溝部の深さｄ₂との和がブロック２の一辺の長さＬと等しくなるようにすることが推奨される。このような構造にすると、図２及び図３の実施形態と同様に、初期状態においてブロック２の上面がちょうど基部１の上面と同一平面となり、「負」域を含む数直線を視覚的に理解しやすくなる。またブロック２を溝部４から取り出す場合には、第１溝部４１に指先を差し入れてブロック２の上部を掴んで容易に取り出せるようになる。

本発明で使用するブロックは立方体形状であればその材質に特に限定はないが、小学校低学年の児童が使用することを考慮すると、プラスチック製や木製などの軽量なものが好ましい。またその大きさは一辺が１０〜２０ｍｍ程度のものが取扱い性の点から好ましい。

本発明で使用する基板の材質に特に限定はないが、ブロックと同様にプラスチック製や木製などの軽量なものが好ましい。また本発明の学習教材では、「正」、「負」の視覚的理解を促進させるために、台部を「正」域、溝部を「負」域とした。

図９に、本発明に係る学習教材の他の実施形態を示す。なお、前述の学習教材と同一部材及び同一部分については同じ符号を付し、その説明は省略することとする。この学習教材の特徴は、台部５の長手方向の両側面にガイド板（規制部材）６を設けたことにある。このガイド板６によって、ブロック２を台部５に載置させる際、基板短手方向のブロック２の位置規制が行えるので、ブロック２を精度よく台部５に載置できる。また基板１が振動しても、載置したブロック２がずれたり台部５から落ちたりすることが防止される。

図９では、ガイド板６は台部５の長手方向の両側面に設けられているが、一方の側面のみに設けてもよい。ただ、基板振動によるブロックのずれや落下を防止するには、両側面にガイド板６を設けるのがよい。またブロック２の載置・除去を円滑に行うには、ガイド板６の高さはブロック２の一辺の長さＬよりも短くするのがよい。使用するガイド板６としては可撓性を有するものが好ましく、例えばプラスチック板などが挙げられる。もちろん、ブロック載置領域３に台部５を設けない場合においても、ブロック２の位置ずれなどを防止するためにガイド板６を取り付けることが推奨される。

ブロック載置領域３にブロック２を精度よく載置し、基板１が振動しても、載置したブロック２がずれないようにするため、磁力を用いてブロック載置領域３にブロック２を吸着固定してもよい。この場合、ブロック載置領域３及びブロック２の双方に磁石を設けてもよいし、一方に磁石を設け、もう一方に磁性体を設けてもよい。学習教材を使用していない状態ときに、ブロック同士が吸着・凝集しないようにする観点からは、ブロック載置領域３に磁石を取り付け、ブロック２に磁性体を取り付けるのが望ましい。磁石や磁性体は、ブロック載置領域３及びブロック２に内蔵させてもよいし、外表面に取り付けるようにしてもよい。

本発明に係る学習教材の一例を示す斜視図である。初期状態を示す斜視図である。図２のＡ−Ａ線断面図である。本発明の学習教材を用いて足し算をする場合の一例を示す説明図である。本発明の学習教材を用いて足し算をする場合の他の例を示す説明図である。本発明の学習教材を用いて引き算をする場合の一例を示す説明図である。本発明の学習教材を用いて引き算をする場合の他の例を示す説明図である。本発明に係る学習教材の他の例を示す斜視図である。本発明に係る学習教材の他の例を示す斜視図である。

符号の説明

１基板
２ブロック
３ブロック載置領域
４溝部
５台部
６ガイド板（規制部材）
Ｌブロックの一辺の長さ
ｄ溝部の深さ
ｄ₁ 第１溝部の深さ
ｄ₂ 第２溝部の深さ
ｔ台部の厚み
４１第１溝部
４２第２溝部

Claims

立方体形状の複数個のブロックと、
平面視において帯状の基板と、
この基板の片側表面の長手方向に設けられたブロック載置領域と、
このブロック載置領域の一方の端部から略中央部まで形成され、前記ブロックが着脱可能な溝部とを備え、
前記ブロック載置領域の略中央部に位置する前記溝部の側端位置をゼロとし、前記ブロックの一辺の長さを目盛間隔として、前記側端位置を基準に長手方向の溝部側に負の整数目盛、溝部でない側に正の整数目盛を付け、
前記ブロック載置領域に前記ブロックを載置又は除去することにより負の数を含む加減計算が行えるようにしたことを特徴とする学習教材。
前記溝部の深さを前記ブロックの一辺の長さよりも浅くし、前記ブロックの一辺の長さと前記溝部の深さとの差に等しい厚みを有する台部を、前記ブロック載置領域の溝部でない部分に設け、前記溝部に取り付けたブロックの上面と前記台部の上面とが同じ高さ位置になるようにした請求項１記載の学習教材。
前記ブロック載置領域の溝部でない部分に、前記ブロックの基板短手方向の位置規制を行うための規制部材をさらに設けた請求項１又は２記載の学習教材。
前記ブロック載置領域及び前記ブロックの双方に磁石を設ける、又は一方に磁石を設け他方に磁性体を設けて、ブロック載置領域にブロックを磁力で固着させる請求項１〜３のいずれかに記載の学習教材。