ENJOY MATHEMATICS in 3D カブリの三次元ソフトで学習しよう 授業のレシピ

空間図形の構成(2)

コンテンツ開発者 荻原 文弘
学校種別・学年 中学校・第1学年
内容 空間図形・投影図
レシピの概要 立体が見える様子について、複数の角度から同時に操作・観察する、異なる立体の見え方を比較・観察するなどの活動を通じて、3つの角度から見た図を組み合わせて立体を表現する図法(投影図法)を知るとともに、見取図と投影図の相違点や長所/短所をまとめる、見取図から投影図を作成するなどの活動を通じて、投影図に関する理解を深める。
参考データ
ダウンロード
cabriファイル カブリ3D全データ(zip形式/55KB)
cabriファイル カブリ3D付ワード(doc形式/278KB)

このコンテンツは、「Cabri3D」、「Adobe Acrobat」、「Adobe Flash」、「Microsoft Office Word」を利用したデータを使用しております。レシピご利用の際には専用ソフトまたはプラグインをインストールが必要となります。各ソフト、プラグインのインストール・動作環境についてはこちらを参照してください。

レシピを印刷 (PDF形式/118KB)

ソフト活用のメリット

3次元動的幾何ソフトの利用により、学習集団に対してPC画面上で立体を同じ方向から見るよう制限し、子供がその様子を操作・観察することが可能になる。さらに、ある方向から立体を見たとき重なる辺や、立体の形を変えても変化しないものを操作・観察し考察できる。
また、具体物の操作・観察とは異なり、立体を斜め上や真上、真横から見たときの様子を同時に操作・観察できるので、次元の移行を考慮した観点での考察を可能にする。

活用シーンの具体的提案

地図の図法には正積や正距、正角など、化学分野には、化合物の立体構造を表すFischer投影図、Newman投影図などがあり、それぞれの図法がもつ長所/短所を考慮し用途に応じて使い分けられている。
見取図では、立体の辺の長さや角の大きさ、面積がすべて正しく表現されるわけではないが、投影図では正しく表現される。3次元動的幾何ソフトを利用した投影図の学習を授業に位置付け、投影図と見取図を操作・観察したり、長所/短所を比較することで、空間図形の概念・表現を豊かにすることが期待できる。

学習の展開


(問題提示と確認)
  1. 正面から見た図のみを表示し、それだけではどのような立体なのか が分からないことを確認する。
    また、立体の表面のスタイルを「なし」 に設定した図で、どのような立体なのかを 予想したり、級友と話し合いながら、正面 から見た図だけではどのような立体なのか が分からないことを確認する。
    参考データ 投影図10
    中下.cg3・中上cg3
    中中.cg3
    cabriファイル
カブリスクリーンショット
(複数のファイルで操作観察および確認)
  1. 立体の表面のスタイルを変える、立体 を見る角度を変える、立体の形を変える、 複数の投影図を比較するなどしながら、 立体や投影図を操作・観察する。
  2. 見取図と投影図の共通点・相違点や、 それぞれの長所/短所について話し合 う。
  3. 投影図で表現された立体を見取図で表現したり、教科書などに載っ ている立体の見取図をから、その立体を投影図で表現する。
  4. 『正面図だけで立体の名称をあてる問題』や『投影図で表現された立体の名称をあてる問題』をつくり、問題を出し合い解き合いながら、投影図に対する理解を深める

    参考データ 投影図10−中下〜投影図30−直方体.cg3 cabriファイル
    参考問題 mondai.doc (doc形式/163KB) cabriファイル
カブリスクリーンショット カブリスクリーンショット
※ 学習指導要領(平成10年告示)では、中学校で「投影図」が扱われていない。