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NetaTaneMenu? >>>> 機構学の中の数学の関わり
「機械仕掛け」という言葉を出して、私は「ものつくり」と結びつけてしまいます。日本の伝統産業や科学技術を支えてきた昔の人の知恵の深さというものについ感動してしまいます。一人の数学教師から見れば「あれが動けばここがこうなり、と同時にこっちが○○になる・・・」という構造の構成を考えてしまい、簡単な論理的な思考の１つとして大変興味を抱いています。東京でふと立ち寄った場所で「からくりペーパークラフト」の作品に思わず目が奪われてしまいました。金属や木材加工をせずに手軽な紙で奇妙な動きの表現ができる所に、算数・数学教材としての有用性があるのではないでしょうか？授業の中身に至るまで数学とどうつなげれば良いのかを随時ご紹介させて頂きます。河崎(h15.10.12)
上から題名「ためらう男」「まな板の上」「ペンギンの見果てぬ夢」「母ツバメの悩み」（１つ800円、出展元：紙工房http://www.zuko.to/kobo/）
それぞれ独特な動きをして、思わず目尻が下がるとても可愛らしいものです。全８作品のうち購入したのは、７体。後別物で５体を衝動買いしてしまいました。動きをご覧になりたい方は上記アドレスにアクセスするか、次回の第３回勉強会でご披露したいと思います。（全作品の完成間に合うかな？） 「精密機械」を製作して体験などできませんが、小学校では図画工作に使われている様です。では、どの部分が数学なのでしょうか？
クランクやカムは、曲線運動を直線運動に変えています。例えば汽車の車輪を後輪に効率よく力を伝えるために車輪と車輪との間に軸をかましています。トロッコ列車（嵐山・嵯峨野）という名前を聞いたことがあると思いますが、あれはサイクロイド曲線の一種のトロコイドです。上記のものは、紙細工でそれ程精密に計算をせずとも動きますが、曲線の外形や長さ，カム同志の角度を調整することで、上下する長さ、タイミングを色々と変えることができます。懐かしい中学校で学んだ４サイクルエンジンのシリンダ内のピストン等の仕組みは、まさにこれに該当します。
しかし、現在中学校ではそれさえも授業で取り扱わないという話を京都市立中学校の技術の先生から先日聞きました。（４サイクルエンジンの断面模型の有無の問い合わせをしたところ）。なんと淋しいこと。こんな素晴らしい発明を数学を通して伝えられる機会を与えなくては・・。
ということで、数学Ｃの「媒介変数表示」の授業でサイクロイドの模型とともに教えることを計画することにしました。ちなみにＳＳＨの現２年生の生徒達対象で、３学期位を目処にしています。次回までお待ちを。河崎(h15.10.12)
