2025年4月11日金曜日

軸と辺の数の関係

 「線対称な図形かな」と投げかけ,図形を提示していきます。

最初に提示したのは,家の形の図形です。子どもたちは自席から定規や分度器を取り出し,目の前に当てています。そこで,この行動の意味を読解していきます。

「辺の長さが同じなら線対称だから」

「角度の大きさが同じなら線対称」

辺の長さと角度の大きさの両方が同じなら線対称だと子どもたちは考えました。そこで,同じ図形を子どもたちに配布します。子どもたちはそれらの大きさを測定していきます。

その結果,辺の長さも角度の大きさも等しいことが分かります。従って,線対称の図形であることが見えてきました。

2問目は,横向きの矢印のような形です。これを見た子どもたちは,手を横向きに動かしています。そこで,この動きの意味を読解します。

「縦で折ると,重ならない」

「横に折ると重なる」

「下が上に行って重なる」

対称の軸の向きが縦から横に変わった図形である指摘が生まれてきました。調べた結果,この図形も対称の軸は横向きですが,線対称の図形であることが見えてきました。

すると,この結果から次の声が聞こえてきます。

「斜めの軸もあるんじゃない?」

「正方形がそうだよ」

「長方形もだよ」

「長方形は違うよ」

「正方形は4本の軸がある」

「もっとあるよ。少し斜めにしたら,もっとあるよ」

「え,斜めだとできるかな?」

少し斜めの直線を対称の軸としたら,無限に軸ができるのではないかと考えました。しかし,それを疑う声もたくさんあがります。そこで,少し斜めの軸で折ると重なるのかを実験します。結果は,重なりません。従って,対称の軸は4本であることが見えてきました。

すると,今度は次の声があがります。

「辺の数と軸の数は,同じなんじゃないかな?」

正方形は正四角形なので,辺の本数は4本で対称の軸も4本と捉えることで,前述のきまりが生まれてきたのです。すると,この声をきっかけに声が続きます。

「五角形なら5本だね」

「でも,三角形は1本しかないよ」

「そうかな?斜めに引いたら3本あるよ」

「本当だ。だったら,五角形も5本になる」

辺と軸の本数に比例関係がありそうなことが見えてきました。そこで,正六角形の軸の数を調べます。子どもの予想通りなら,6本の対称の軸があるはずです。

 しばらくすると,「やっぱり6本だ」と喜びの声が聞こえてきます。さらに,対称の軸が複数あるときは,軸が中心で交わることや,偶数角形の場合は頂点以外からも対称の軸が引かれることなどに気づくこともできました。

線対称な図形を探す活動から,様々なきまりに気づくことができた1時間でした。