小4算数「面積」指導アイデア《長方形や正方形の面積の求め方》
執筆/お茶の水女子大学附属小学校教諭・岡田紘子
監修/文部科学省教科調査官・笠井健一、東京学芸大学玉川大学非常勤講師・長谷豊
目次
単元の展開
第1時 図形を構成する正方形や長方形の数に着目し、面積の比べ方を考える。
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第2時 面積の意味、単位「平方センチメートル(㎠)」を知る。
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第3時(本時)1㎠のますの数に着目し、長方形や正方形の面積を求める公式を考える。
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第4時 面積の公式を適用して、面積を求める。
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第5時 長方形を組み合わせた図形について、構成する長方形、正方形に着目し、面積の求め方を考える。
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第6時 基にする広さに着目して、大きな面積の表し方を考える。
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第7時 1m=100㎝であることに着目し、1㎡=10000㎠であることを考える。
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第8時 面積の単位「アール(a)」「ヘクタール(㏊)」「平方キロメートル(㎢)」を知る。
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第9時 正方形の1辺の長さに着目し、単位の相互関係を考える。
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第10時 表や折れ線グラフに着目して、縦の長さと面積の関係を考える。
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第11時 学習内容の習熟や定着、数学的な見方・考え方のふり返りを行う。
本時のねらい
長方形や正方形の面積を計算で求める方法を考え、公式を導くことができる。
評価規準
辺の長さと1㎠の正方形の数の関係に着目して、長方形や正方形の面積の求め方を考えたり説明したりしている。
本時の展開
「面積が大きいほうが勝ちゲーム」をしましょう。ルールを説明します。周りの長さが20㎝になる長方形か正方形をノートにかきます。面積が一番大きい長方形か正方形をかいた人が勝ちです。
周りの長さが20㎝になるということは、縦と横の長さを足したら、10㎝になる長方形か正方形をかけばいいね。赤+赤+青+青=20㎝だから、赤+青は20㎝の半分になるね。
細長い長方形もできますね。
全部で5通りかくことができたけれど、どれが一番面積が大きい図形かな。
アとウの長方形だと、アの長方形のほうが面積が大きいと思います。
みんながつくった長方形、正方形のなかで、一番面積が大きい図形はどれでしょう。
※一番面積が大きいと思うものを予想させる。
私はアだと思います。
イも広そうだよ。
アとイだと、どちらのほうが広いのかな。
アとイの面積を求めることはできますか。
前の時間に学習した1㎠の正方形の何個分か考えればいいと思います。
1㎠の正方形の数を数えるのは大変だな。
面積を計算で求めることはできないかな。
では、面積を計算で求める方法を考えてみましょう。
アとイの面積の求め方を考えよう。
見通し
1㎠の正方形を縦と横に何個並べることができるかな。
アの長方形は、縦に1㎠の正方形を並べると、4個並べることができます。
自力解決の様子
※ノートに長方形の図をかかせて、どのように考えたか説明も書くように伝えます。
A つまずいている子
1㎠のマスをかいて数えている。
B 素朴に解いている子
1㎠のマスをかいて、その数の求め方をかけ算を用いて説明している。
C ねらい通り解いている子
長方形の面積の求め方を考え、1㎠の正方形が縦に4個並べることができ、それが6個あることから、かけ算を用いて1㎠がいくつ分かを縦と横の長さを用いて考え、説明している。
学び合いの計画
実際に方眼のマス目のあるノートに縦4㎝、横6㎝の長方形をかかせて、1㎠が24個あることから、面積は24㎠であることを全員で確認します。そして、数えなくても面積が24㎠であることを、縦に1㎠の正方形が並ぶ数と、それがいくつ分あるかを考えることで、かけ算を用いて面積を求めることができることを理解させていきます。
本時では、長方形や正方形の面積を求める際、単位となる正方形を敷き詰めるのではなく、計算によって面積を求める方法について考えることができるようにすることが大切です。その際、正方形や長方形では、辺にそって1辺が1㎝の単位正方形を規則正しく並べることができることから、乗法を用いると、その個数を手際よく求めることができるよさに気付き、計算を用いて面積を求めたり、「長方形の面積=縦×横(または横×縦)」という公式を見いだしたりしていきます。
4×6の4は、長さの4ではなく、1㎠の正方形が縦に4個並んでいるので、正方形が4個分の4であること、横の6も、6㎝ではなく、1㎠の正方形が横に6個並んでいるので6個分であることの6であること、つまり、長さ×長さをしているのではなく、結果的に1㎠の正方形の並ぶ個数と長さが等しいため、1㎠の正方形の個数をかけ算を用いて求める際、縦の長さと横の長さを用いることで、1㎠の正方形の個数が分かります。
子供たちのなかには、長さと長さをかけ算していると考えている子もいると思いますが、面積は単位正方形の何個分かで求めることができることを繰り返し扱っていくことで、公式の意味理解にもつながっていきます。公式を形式的に覚えさせるのではなく、公式を導いた根拠も説明できるようにしていくことが大切です。
ノート例
B 素朴に解いている子
単位正方形の並び方に着目し、縦に4個並んでいるまとまりが横に6個あることから、乗法の式を用いて面積を求めることができていたら、計算によって面積を求められることを理解していると考えることができます。
A つまずいている子
単位正方形を敷き詰めてその数を数えればよいことは理解できている場合、単位正方形の数を計算で求めることはできないか、これまでの既習事項を思い出させるよう声かけをしましょう。縦に4個並んだまとまりがいくつ並んでいるか考えさせることで、乗法の式で求められること、また、縦に並んでいる単位正方形の数は縦の長さの数値と同じであり、同様に横に並んでいる単位正方形の数は横の長さの数値と同じであることに全体で確認していくことで、長さと長さを掛けているのではないことに気付かせていくことも大切です。
全体発表とそれぞれの考えの関連付け
アの面積は、何㎠になりましたか。
1㎠が24個分だったので、24㎠です。
1㎠の正方形の数を数えなくても、もっと簡単に求める方法はないでしょうか。
かけ算で求めることができます。式は4×6です。
4は、何を表している数でしょうか。
縦に1列に並んでいる1㎠の数です。
では、6は何を表しているのでしょうか。
4個のまとまりが、横に6個並んでいるということです。
4のまとまりが6個あるから4×6で求めることができます。
4×6の4は、4㎝の4だと思いました。
それだと、4㎝×6㎝と、長さと長さを掛けるというのはおかしいよ。
長方形の縦と横に並ぶ1㎠の正方形の数と、辺の長さを表す数が同じになっているね。
4×6は、長さを掛けているのではないけれど、1㎠が何個並んでいるか知るためには、辺の長さが分かれば求めることができるね。
辺の長さを表す数を掛けているということだね。
1㎠のマスをかいて数えなくても、縦と横の長さを表す数が分かれば、かけ算で面積を求めることができるのはとても便利ですね。では、同じように、イの正方形の面積も求めることができるでしょうか。
辺の長さはいくつですか。
1辺は5㎝です。
正方形だから、すべての辺の長さは等しいので、1辺が分かれば、面積も分かります。
ノートに、1辺が5㎝の正方形をかいて、面積を求めてみましょう。
※子供たちが求める。
求めることはできましたか。
5×5=25で、1㎠が25個分だから、25㎠です。
縦に1㎠が5個並んで、5個のまとまりが横に5個並ぶから、5×5で求めることができます。
長方形や正方形の面積を求めるために大切なことはどんなことですか。
長方形の縦と横の長さは、1㎠が縦と横に何個分あるかを表す数と同じだから、辺の長さが分かれば、かけ算で求めることができます。
みんなの考えは、どんな長方形や正方形でも同じように使えそうですね。みんなの考えをまとめると、次のような式で表すことができます。このような式を、長方形や正方形の面積の公式と言います。
長方形の面積=たて×横
=横×たて
正方形の面積=1辺×1辺
アとイでは、どちらがどれだけ面積が大きいですか。
25-24=1で、イのほうが1㎠大きいです。
エやオの長方形も、計算で求めることができますか。
エの長方形は、縦の長さが7㎝、横の長さが3㎝だから、7×3=21で、21㎠です。
オの長方形は、縦の長さが2㎝、横の長さが8㎝だから、2×8=16で、16㎠です。
やっぱり一番面積が大きいのは、イの正方形ですね。
長方形や正方形の面積は、縦の長さを表す数と横の数を表す数を掛け合わせて求めることができます。
評価問題
⑴ ①と②の面積を求めましょう。
※長方形や正方形を斜めに配置した図を配付する。長方形や正方形の向きに関係なく、縦と横の辺の長さが分かればよいことを確認する。
⑵ 周りの長さが16㎝の長方形や正方形をつくります。できるだけ面積が大きくなる長方形または正方形をかき、面積も求めましょう。
子供に期待する解答例
⑴
①縦の長さ7cm、横の長さ3㎝ だから
7×3=21 21㎠
②1辺の長さ4cmだから
4×4=16 15㎠
⑵
1辺が4cmの正方形が面積が一番大きい
4×4=16 16㎠
感想例
- 長方形や正方形の面積を求めるためには、1㎠の正方形が何個並んでいるか数えなくても、かけ算を使えば、1㎠のマスの並んでいる個数が分かって便利だと思いました。
- 1㎠が縦と横に並んでいる個数は、縦と横の長さと同じだから、縦の長さと横の長さが分かればかけ算で面積を求めることができることが分かりました。
- 周りの長さが同じ長方形は、形が正方形に近付くほど、面積が大きくなるのかなと思いました。
- 周りの長さを変えても、正方形のときが一番面積が大きくなるのか調べてみたいです。
イラスト/横井智美