小6算数「円の面積」指導アイデア《等積変形で面積を求めた式から求積公式を導き出す》

執筆/富山県高岡市立五位小学校教諭・吉田陽
監修/東京都国立教育政策研究所教育課程調査官・加固希支男、富山大学附属小学校教諭・羽柴直子
目次
年間指導計画
・対照な図形
・文字を使った式
・場合の数
・分数×÷整数
・円の面積
・分数×分数
・分数÷分数
・角柱と円柱の体積
・資料の調べ方
・小数と分数の計算
・比と比の利用
・拡大図・縮図
・比例と反比例
・およその面積と体積
・算数のまとめ
単元の展開(各時の主な学習活動内容)
第1時 方眼を用いて、半径5㎝の円の面積を求める。
第2時 半径10㎝の円を16等分した扇形を敷き詰め、既習の図形に変形させ、面積を求める。
第3時(本時)前時に等積変形させ、面積を求めたそれぞれの式から、求積公式を導き出す。
第4時 正方形と四分円を組み合わせた形の面積を求める。
第5時 形の概形を基本的な図形と捉えて、面積を概測する方法を理解する。
第6時 円の求積公式を用いて、複合図形の面積を求める。
本時のねらい
円を変形させた既習図形の面積の求め方を基に、円の面積を求める公式を導き出すことができる。
評価規準
図形を構成する要素に着目し、円の面積を求める公式を考えることができる。
本時の教材のポイント
本時では、前時に学習した、円を変形させた平行四辺形や三角形等の面積の求め方を基にして、円の面積を求める公式を導き出します。予想される子供のつまずくポイントは、「①平行四辺形や三角形等の底辺や高さが、円のどの部分と同じであるのか」「②平行四辺形や三角形の面積を求める公式をどのように変形させればよいか」の2点が考えられます。
①についてつまずいている子供には、変形前の円と変形後の図形を並べて提示し、底辺や高さに当たる部分を円のどの部分になるのか色付けしながらなぞることで、同じ部分であることを視覚的に理解できるように支援するとよいでしょう。また、円を細かく分割すればするほど、辺が直線になり正確になっていきますが、細かくし過ぎると底辺が円周の何分の一の長さなのか分からなくなってしまうので注意が必要です(本ページでは、16等分したものを基に考えています)。
②についてつまずいている子供には、①で示した同じ部分の長さを円で用いられる部分の名称(半径、円周率など)に置き換える支援をするとよいでしょう。式を置き換えていく際、換わった部分を色分けするなど、平行四辺形や三角形などの公式が、円で用いられる部分の名称だけで表されていく様子をていねいに示していくとよいでしょう。
どちらの場合も、苦手な子供にとっては苦しい時間になることが予想されます。また、前時で平行四辺形、三角形、台形など、多くの既習図形が提示された場合、式が乱立して混乱を招くかもしれません。同じ既習図形で考えた子供でグルーピングし、協働的に解決に向かわせる学習形態の工夫も有効です。
本時の展開
前回は、円を平行四辺形や三角形などの図形に変形して、円の面積を求めました。それぞれの面積の求め方を確認しましょう。
(Aさん) 私は、平行四辺形に変形して考えました。すると、面積=底辺×高さで求めることができました。

(Bさん) 僕は、三角形に変形して考えました。すると、面積=底辺×高さ÷2で求めることができました。

(Cさん) 私は、台形に変形して考えました。すると、面積=(上底+下底)×高さ÷2で求めることができました。

みなさん、円の面積の求め方を習った図形に変形して円の面積を求められましたね。ここまでできているなら、円の面積を求める公式をつくることができますね。
えっ!? どうするのですか。
3人とも違う図形に変形させているから、公式もバラバラになってしまうのではないですか。
どうすれば、円の面積を求める公式をつくれるのだろう。

円の面積を求める公式を考えよう。

平行四辺形や三角形の面積の求め方を基に、円の面積を求める公式を考えよう。
見通し
底辺や高さが円のどの部分になるのか、形を戻してみよう。
底辺や高さと同じ部分を、変形前の円に色を塗って確かめてみよう。
底辺や高さと同じ長さを、半径や円周に置き換えてみよう。
自力解決の様子
A つまずいている子
・底辺や高さが、円のどの部分と等しいか理解できない。
B 素朴に解いている子
・底辺や高さを、半径や円周という言葉に置き換えることができる。
・前時で自分が変形させた図形においてのみ、円の面積を求める公式を導き出すことができる。
C ねらい通り解いている子
・底辺や高さを、半径や円周率という言葉にスムーズに置き換えることができる。
・自分で変形させた図形以外のその他の既習図形の面積を求める公式からも、円の面積を求める公式を導き出すことができる。
全体発表とそれぞれの考えの関連付け
みなさん、円の面積を求める公式はつくれましたか。Aさんは平行四辺形で考えていましたね。
構成/桧貝卓哉 イラスト/横井智美 図版作成/永井俊彦
