
| フォー・ナインズ? |
豊岡市立竹野中学校 吉岡 久幸
2005.11.11.
1 はじめに
4つの4を使って、0から100まで作る問題『フォー・フォーズ』は、科学雑誌「ノレッジ」に掲載された有名な問題である。その答えを、生徒と共に考え
今回は、同じように4つの「9」の数字を使って、0〜100までの数字ができるかどうかを考えた。できなかった数字はネット上教えてもらった。大げさかも知れないが、4つの9で全ての数字ができることに感動させられた。
2 使った演算子
| <問題> 9が四個並んでいます。4個の9と適当な演算記号、√などを使って、0から30までの自然数を考えてっましょう。 (使って良いもの) 1 四則演算 + − × ÷ 2 かっこ ( ) 3 9を2つ並べて99とする 4 平方根 √ 5 小数点 .9 6 指数 7 階乗 9! ・・・・等 |
3 結果
結果は
4 選択授業で
3年生の数学の選択授業で4つの「9」の数字を使って、0〜10までの数を作ることにしました。10人程度の少人数の授業であったが、生徒たちは意欲的に取り組み、ほとんどの生徒が全ての数を見つけることができた。
そして、生徒が見つけた式は、次のように演算に点数をつけて、「できるだけ簡単な式で作る」ことに挑戦させて見ました。見つからなかった式については、一律100点を加算して出来るだけ点数を小さくする競争をさせた。なお、合計点数を出すために電卓を用意した。
| ( ) | 3点 |
| + ー | 4点 |
| × ÷ | 5点 |
| 小数点、循環小数、負号 | 6点 |
| √、べき乗 | 7点 |
| 階乗 | 8点 |
たとえば、生徒が見つけた式で具体例を示すと、以下のようになった。ちなみに、最小の点数で合計を出すと、156点になった。
| 0 | 99-99 4点 9+9−9−9 12点 |
| 1 | 99÷99 5点 9−9+9÷9 13点 |
| 2 | 99÷9-9 9点 9÷9+9÷9 14点 √9×√9−√9!−:9 48点 |
| 3 | (9+9+9)÷9 16点 9×9÷9÷√9 22点 √9×√9×9÷9 29点 √9×√9−9+√9 34点 √9×√9×√9÷9 36点 √9×√9−√9−√9 41点 |
| 4 | 9÷√9+9÷9 21点 (9×√9+9)÷9 24点 9−9+√9+:9 25点 :9×√9−9÷9 27点 ( √9)!−(9+9)÷9 31点 9÷√9+:9×:9 33点 :9+:9+:9+:9 36点 |
| 5 | (9+9)÷9+√9 23点 99÷9−√9! 24点 99÷9−√9−√9 27点 √9+√9−9÷9 27点 √9+:9×:9+:9 38点 (√9)!−:9+9−9 41点 |
| 6 | 9−9+9−√9 19点 9−√9×9÷9 21点 √9+√9+9−9 26点 9−:9−:9−:9 30点 |
| 7 | 9−(9+9)÷9 16点 9-:9−9÷9 19点 9÷9+9−√9 20点 9÷9+√9+√9 27点 √9×√9−:9−:9 39点 |
| 8 | 99÷9-√9 16点 (9×9−9)÷9 17点 9−9+9−:9 18点 √9×√9−9÷9 28点 |
| 9 | 9×(9−9)+9 16点 :9×9+9−9 19点 9+9−9×:9 19点 9×√9−9−9 20点 9^9÷9×:9 24点 9−9+√9×√9 28点 9+9−√9×√9 28点 √9×√9×9÷9 29点 (√9)^√9−9−9 29点 :9(√9+√9+√9) 38点 |
| 10 | 99÷9.9 11点 (99−9)÷9 12点 99÷9−:9 15点 9−9+9+:9 18点 √9×√9+9÷9 28点 √9-:9+9−:9 31点 |
5 授業後の生徒の感想
・9だけを使って本当に1〜10までの数が作れるのかと思っていたけど、結構作ることができた。点数が低いものを作る方が難しいと感じた。(N男)
・できるだけ点数を低くすることに難しさを感じた。(W男)
・やる前は面白くなさそうだったし、やる気も出なかったけど、やってみたら色々な計算式ができてすごいと思った。思ったより簡単だった。(N子)
・頭を結構使いました。「0」が一番点数を低く作ることができました。(H子)
・意外と簡単だったけど、かなり頭を使った。大きな数ほど点数が高くなりやすいと思った。(F子)
・いっぱいの条件をつけたら、どんな数でも作れると思う。でも、ややこしくなりすぎたら面倒だし面白くない。全体的には楽しかったし、またやりたい。(K子)
・tekiさんのことを紹介してもらいましたが、彼はすごく頭がいい人です。(M男)
・点数を下げるより上げる方がとても面白かった。少し難しかった。(K男)
・tekiさんは、100までの数を作られたとはすごいと思った。自分でも10までの数を全部できるとは思わなかった。めったにこんなに色々な演算子を使うことはないので、いい内容だと思った。(F男)
・どんな数字であっても、4つの数字で1〜10までの数が作れるのかと思った。(T男)
・点数を小さくすることは、すごく難しかった。小さい点数にするために、階乗や指数を使わないようにした。(F子)
6 まとめ
この教材は、単純な問題であるので、選択数学の3年生の授業で扱いたいと考える。階乗や循環小数は中学校で教えないが、生徒はすぐに理解できる演算子であり興味を持ったようである。時間の余裕があれば、平方根の単元が終了後に発展学習(課題学習)として取り上げることができると思う。
数学ではいろいろな解き方を考え方を提示して、「数学的な考え方」と「興味・関心」を伸ばしたいと考える。この教材は、色々な考え方が容易に見つかるので、思考力を伸ばすことができる教材と考える。