【重要】数学の応用力の正体

【重要】数学の応用力の正体

数学についてよく聞く話。

「マークは解けるけど、記述は解けない」

あるいは

「定期テストはできるけど、実力テストはできない」

 

この現象には共通した原因が潜んでいます。

 

簡単なテストで応用力は推し量れます。

 

例題

上図において、$AP:PD=5:8$、$BD:DC=2:9$のとき

$AE:EB$を求めよ。

 

さて、答えはメネラウスの定理を使えば

 

$45:88$となります。

 

答えがあっているかは重要ではありません。

これを解いたとき

A:応用力の無い人の見え方

こんな風に見えて解いたのか

(三角形2個が重なって見える)

 

B:応用力のある人の見え方

こんな風に見えて解いたのかが重要です。

(三角形一つと直線が見える)

Aの見え方をした人は次の応用問題が解けません。

例題2

上図において

$AE:EB=3:5$、$EP:PC=2:15$のとき

$AP:PD$を求めよ。

 

答えは$61:75$ですが、答えがあっているかは重要ではありません。

解ける人は次のように見えています。

(三角形一つと直線が見える)

応用力=目が違う

応用力のある人は、同じ問題を見ても見えている景色が違います。

問題の何をどう見ているかが違うということです。

 

これはわかりやすい言葉でいうと

「閃き」の差

 

なんだぁ、ひらめきかぁ

じゃあ結局センスの話じゃん・・・・

 

と思った人は、安心してください。

 

これはセンスのお話ではありません。

正しい「目」はだれでも養えます。

 

目=応用力の鍛え方

例題のタネ明かしは簡単です。

メネラウスの定理はそもそもが三角形と直線に関する定理です。

そのため、「どの三角形とどの直線に関する問題なのか」が大事なのです。

ここまで読んで意味が分からない場合は、教科書などでメネラウスの定理を確認することを勧めます。

 

つまりこの場合

定理を正確に理解している人=応用力がある人といえます。

 

このように、図形問題では

・定理の正確な理解ができてる

・定理が証明できる(全部は無理。教科書に載っている証明くらいはできるようにする)

このような人は自然と応用力の土台ができています。

 

数式についても同様です。

 

$$2x^2-xy+2y^2$$

 

この式をみて

・$x$の2次式だ

・$y$の2次式だ

という風に見える人もいれば

 

・$x$と$y$の対称式だから、$x$と$y$の基本対称式で表せる

とか

・楕円を回転させたものだ

という風に見える人もいる。

 

これはセンスの問題ではなく、

そういった基本問題が定着しているか

の違いです。

 

数学の問題の解き方

数学の問題(初見の問題)を解くときの順序は

 

①閃き→②解法を考える→③論理的に説明する(記述、計算する)

 

という順序で、どの問題でも同じ。

 

①の閃きについて解法を閃くときは、問題を目が見たとき脳がすでに脳に存在する

どの基本問題に似ているか、あるいは同じかをサーチして

「勝手に脳が」思い出します。

(大事。無意識なんです。だからなんで解けるのか説明するのが難しい)

 

つまり頭の中にその基本問題がないと閃かないということです。

記述模試や実力テスト、応用問題で手が止まる人はそこに漏れがあります。

 

勉強したのに閃かない

その基本問題は確かに勉強したし、解けるようになった

という実感があるのに閃かない。

 

そういった感想を持った人がいると思います。

 

そういった人は自学の際に

 

①閃き→②解法→③解答と勉強せずに

②解法→③解答と勉強しています。

 

②の解法は「作業」にあたるものです。

作業には理由が必要なんです。〇〇だから、××という作業をする。

これが正しい。

 

例えば「部屋が汚れているから、料理を始めよう」なんて普段の生活ではやりません。

料理も「おなかがすいた」という脳の勝手な閃きから始める作業です。

 

ところが数学では「なんでその解き方をするか」という着眼点(=目)を考えず

「とりあえずこう解くのだな」と解法を覚える勉強で終わる人がいます。

 

作業を暗記するのではなく、

①問題を見て、この問題は〇〇という特徴がある見える)

→②だから××という解法を使う

→③そのため△△という解答になる

このように3段構成になって頭に入っているかが大事です。

今後の勉強の参考にしてください。

まとめ

数学の応用力は

①基本問題の全理解(最低でも9割以上)

②基本問題は閃き方を暗記しておく(目を鍛える)

③図形問題は定理の正確な理解と、証明の理解

の3点が大事

なぜマーク模試や定期テストは解けるのか

これらを踏まえると、なぜ定期テストやマーク模試だけ解けるのかがわかります。

マーク模試は、解法が穴埋め式で誘導されています。

つまり、問題をどのように眺めるのかの「目」が与えられている問題です。

定期テストでも、授業や宿題ですでに学校が実施した問題について

数値や問い方を少し変えるだけの出題をするので同じく

「どのように問題を眺めるのか」の目が事前に教えられた状態なのです。

そのため、「解法(作業)を覚えるのが上手」な人は得点が取れます。

しかし、問題をどう「見るか」の閃きが不足していると、途端に誘導なしでは手が止まる。

これがマーク・定期だけが点が取れる人の特徴です。

余談

数学の応用問題について、記事を書いてみました。

応用力のつけ方については記事にするのがとても難しいです。

この記事もよくわからん!っていう感想になる人もいると思います。

そのため、試験的な投稿です。

意味が分からない場合、コメント欄で質問してください。

 

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