数学が伸びる勉強法

数学の応用力を高めるための具体的な方法

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ワークができてもテストで白紙になる理由

ワークの類題は、ちゃんと解ける。

解説を読めば、「ああ、そういうことか」と分かる。

ところが、テストで初めて見る問題が出ると、鉛筆が止まる。

「あんなにやったのに、なんで?」

保護者の方も、こう思いますよね。

  • 努力が足りないのか?
  • 地頭の問題なのか?
  • 問題集をもっと増やすべきか?

多くの場合、どれも原因ではありません。

こんにちは。
雙葉進学教室の「ビッグロック博士」です。

数学の指導に40年携わり、教育学修士(数学教育)として、
子どもたちの考え方を研究してきました。

大阪・沖縄・愛知の塾や、東京の大手塾の海外校(ロンドン、ニューヨーク、上海)でも、
日本人児童の受験指導に関わりました。

今日は、
「類題は解けるのに初見が解けない」
現象の中身と、具体的な直し方をお話しします。

類題が解ける理由は問題の表面の目印にあり

  • 類題が解ける子は、解き方を問題の表面の特徴(単元名、数字の形、章の位置)と結びつけて覚えている
  • 初見問題では、その目印が外れるので、手が止まる
  • 初見で解ける子は、表面ではなく問題の共通の骨組みを見ている
  • 骨組みは、2つの問題を並べて比べることで、見えるようになる

(※「目印が表面にある」という見方は、私の指導経験にもとづく仮説です。
日本の中学生で検証されたデータを確認できたわけではありません)

なお、パターンを覚えること自体は悪くありません。

手順に習熟することは、数学の土台です。

問題は、
そこで止まってしまうこと
です。

日本の研究者、波多野誼余夫氏と稲垣佳世子氏は、熟達を2つに分けて論じました(1986年)。

  • 定型的熟達:手順を身につけ、効率よく正確にこなせる
  • 適応的熟達:既知の課題に加えて、新しい課題に対して新しい解き方を生み出せる

そして、適応的熟達には概念的理解が必要だとされています。

類題が解けるのは定型的熟達、
初見が解けるのは適応的熟達、

と考えると整理しやすくなります。

診断:目印を外すと解けない理由を探る

お子さんが「目印頼み」になっていないか、
次の方法で確かめられます。

同じ解き方で解ける問題を、見た目だけ変えて出してみる。

  • 場面を変える(年齢の話を、テープの話に変える)
  • 数字の形を変える(整数を、小数や分数に変える)
  • 単元の位置を変える(章末の問題を、混ぜて出す)

類題は解けたのに、見た目を変えると手が止まるなら、
解き方が表面の目印と結びついています。

では、どうすれば「骨組み」が見えるようになるのか。

ここからが本題です。

1つの例では骨組みが見えにくい理由

認知心理学者のギック(Gick)とホリオーク(Holyoak)は、
1983年に興味深い実験を報告しています。

被験者に、問題とその解決法が書かれた物語を読ませてから、
似ているが表面的には違う課題に取り組ませました。

結果はこうです。

  • 物語が1つのとき:要約をさせる、原理を言葉にさせる、図で表させる、いずれも大きな効果は得られなかった
  • 物語が2つのとき:2つの類似点を説明する過程で、共通の骨組み(スキーマ)が自然に導かれた。そして、その質の高さが、その後の転移成績を強く予測した

つまり、

1つの例をいくら丁寧に学んでも、
そこから骨組みは出てきにくい。

2つを比べると、出てくる

のです。

数学の授業での研究もあります。

2007年、リトル=ジョンソン(Rittle-Johnson)とスター(Star)は、
アメリカの中学1年生相当の生徒70名に、方程式の解き方を学ばせました。

  • 比較群:同じ方程式の2つの解法(普通の解き方と、手順を減らす近道の解き方)を、並べて見せる
  • 逐次群:同じ解法を、1つずつ順番に見せる

結果は、比較群のほうが手続き的知識が伸び、
類似問題でも転移問題でも成績が良く、
近道を使う柔軟性も高くなりました。

一方で、

概念的知識には、2群の間に差が出ませんでした。

この点は正直にお伝えしておきます。

「比べれば、概念が深まる」
と言い切れるわけではありません。た

だ、初見に近い問題への対応力という意味では、
比べる学び方に効果があった、ということです。

具体から抽象へ:紙テープを使った3段階の学習法

ここで、2題を比べながら、骨組みを取り出してみましょう。

教育心理学では、具体から抽象へ段階的に移る方法を
concreteness fading(具体性のフェイディング)
と呼びます。

実物から始めて、図に置き換え、最後に数や式にする方法です。

ファイフ(Fyfe)らの小学2〜3年生の実験では、
実物だけ・数字だけの条件より、この段階を踏んだ条件のほうが、
難しい問題(転移問題)の成績が高かったと報告されています。

ここでは、その考え方を使います。

問題①:紙テープを切る方法

全長50cmの紙テープを2つに切ります。長いほうは、短いほうより8cm長くなりました。短いほうは何cmですか。

段階1:実物を使って理解する

実際に紙テープ(または、紙を細く切ったもの)を使います。

  1. 50cmのテープを用意する
  2. 「長いほうは8cm長い」ので、長いほうから8cm分を切り取って横に置く
  3. 残った2本は、同じ長さになる
  4. 残りは、50−8=42cm。これを2本で分けるので、1本は21cm

短いほうは21cm。長いほうは29cm。たしかめ算:21+29=50 ✓

「差の分を取り除くと、同じ長さが2本できる」。

ここが大事な発見です。

段階2:線分図で視覚化する

実物を、線分図に置き換えます。

短い  ├────────┤
長い ├────────┼──8──┤ └──── 全部で50 ────┘

線の長さで、
「差の8」が飛び出している様子を描きます。

差を引くと、2本が揃うことが、図で確認できます。

段階3:式で表現する

短いほうをxとすると、長いほうはx+8。

x+(x+8)=50 2x=42 x=21

実物でやったことが、式の中にそのまま入っています。

  • 差の8を取り除く → 「2x=50−8」の「−8」
  • 2本に分ける → 「2x」の「2」

問題②:年齢を使った問題解決

兄と弟の年齢の和が31歳で、兄は弟より5歳年上です。弟は何歳ですか。

見た目は違います。でも、同じ手順が使えます。

x+(x+5)=31 2x=26 x=13

弟は13歳、兄は18歳。たしかめ算:13+18=31 ✓

比べて骨組みを見つけ、名前をつける

問題①と問題②を並べます。

問題① 問題②
場面 テープの長さ 兄弟の年齢
分かっている和 50cm 31歳
分かっている差 8cm 5歳
求めるもの 短いほうの長さ 弟(小さいほう)の年齢
式 x+(x+8)=50 x+(x+5)=31

場面は全く違います。

ところが、
「2つの量の和と差が分かっていて、小さいほうを求める」
という骨組みは同じです。

この骨組みに、名前をつけます。

私は「和と差の型」と呼んでいます。

初見問題への対処法

では、見た目が違う、初見の問題です。

周の長さが30cmの長方形があります。縦は横より3cm長いです。この長方形の面積は何cm²ですか。

「長方形」「面積」という言葉が目に入るので、図形の問題に見えます。目印頼みの子は、ここで固まります。

でも、骨組みを探すと、見えてきます。

  • 周の長さ30cmは、縦2本と横2本の合計。半分にすると、縦+横=15cm
  • 縦は横より3cm長い

縦+横(和)が15cm、縦−横(差)が3cm。 「和と差の型」です。

x+(x+3)=15 2x=12 x=6

横6cm、縦9cm。面積は6×9=54cm²。たしかめ算:周は(6+9)×2=30 ✓

初見のはずの問題が、
知っている骨組みの1つ
に見えました。

概念化の3ステップで問題解決力を高める

今の流れを、3つにまとめます。

  1. 比べる:見た目の違う2題を並べて、同じところと違うところを書き出す
  2. 名前をつける:同じところを、自分の言葉で一言にする(例:和と差の型)
  3. 別の場面で使う:見た目をさらに変えた問題に当てはめてみる

この3ステップが、
具体(例題)から抽象(本質)へ
の橋渡しです。

大切なのは、2番目の「名前をつける」を、先生や解説に任せないことです。

自分の言葉でつけた名前は、自分の目印になる

からです。

愛知で注目される「式の意味を読み取る」問題の背景

最後に、入試や学力調査の話をします。

令和7年度の全国学力・学習状況調査では、
愛知県の中学校数学の平均正答率は51%で、
全国(48.3%)を上回りました。

愛知の中学生は、よく頑張っています。

一方、同じ調査の問6(2)では、

式の意味を読み取り、
成り立つ事柄を見いだして、
数学的な表現で説明する

ことが問われました。過去の調査にも、似た趣旨の問題があります。

たとえば平成22年度の
「連続する三つの奇数の和」
の説明問題の正答率は26.4%でした。

こうした問題は、
覚えた手順をなぞるだけでは対応しにくいものです。

式の見た目ではなく、
式が何を表しているかを
読み取る力が、問われています。

家庭でできる3つの練習法で初見問題に強くなる

間違えた問題と似た問題を並べて比較する

問題集の中から、見た目は違うが、解き方が同じ問題を探します。

並べて、「どこが同じ?」と聞いてみてください。

答えを教える必要はありません。

共通点に自分で名前をつける

「和と差の型」のように、変な名前で構いません。

ふざけた名前のほうが、案外覚えています。

見た目を変えた問題を自作してみる

場面を変えるだけで構いません。

「テープ」を「お小遣い」に変えるだけでも、
骨組みは同じです。

自分で作れたら、骨組みが見えている証拠です。

「問題を増やす」より、
「2題を深く比べる」。

この順番が、初見問題への近道です。

一緒に「骨組み」を見つける方法

「家でやってみたけれど、何と何を並べればいいのかが分からない」
「うちの子は、どの単元で目印頼みになっているのか知りたい」
「半田高校・横須賀高校を目指しているが、初見の応用問題でいつも手が止まる」

そんなときは、数学の指導経験が豊富な第三者の目が役に立ちます。

雙葉進学教室は、愛知県半田市にある、数学・理科に特化した進学塾です。

40年の指導経験を持つ塾長が、半田高校・横須賀高校を目指す中学生に、解き方だけでなく、
問題の共通の骨組みの見つけ方
から指導しています。

「やったのに解けない」を、
「見たことがなくても解ける」に。

ぜひ一度、雙葉進学教室にご相談ください。

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