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HPに載せた。
 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 ここ をクリックしてください。PDFファイルでアップロードしています。


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。

99-99  4点
9+9−9−9 12点       
99÷99  5点
9−9+9÷9 13点
99÷9-9 9点
9÷9+9÷9 14点
√9×√9−√9!−:9 48点
(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
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
(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
9−9+9−√9 19点
9−√9×9÷9 21点
√9+√9+9−9 26点
9−:9−:9−:9 30点
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 
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 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。