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数学

作問を通じた数学学習~本校科学部数学班の作った問題集~

山口県立徳山高等学校 西元 教善

1.はじめに

現任校の徳山高校は1880年に山口県5中学の一つとして開校し,県内有数の進学校である。令和5年の進学実績は現役で国公立大進学者数が170余名である。現在,文部科学省からスーパーサイエンスハイスクール(SSH)の第3期指定をされて,理数科では理系分野の教育・研究活動が熱心である。文化部の科学部は,部員数86名で物理班23名,化学班22名,生物班17名,数学班24名の4班から構成され,それぞれ活動している。数学班の構成は3年次12名,2年次4名,1年次8名である。(2023.4.30現在)
研究テーマは各自自由であるが,今年度前半は①大阪府立大手前高等学校で開催されるマスフェスタで研究成果を発表する②徳高祭(文化祭)の恒例イベントである「徳山高校 因数分解コンクール」用の問題を作成する③数学の問題集を作成し,徳高祭で販売する3つをメインにして活動した。①については,2023年11月で,②について(ただし昨年度版)は2022年12月に紹介したので,本稿では主に③について紹介したい。

2.今年度前半のようす

SSHに指定されているので様々な活動を行っているが,その1つにSSH校内科学研究費(校内科研費)を受けて研究を進めるという制度がある。科学部の各班,グループが年度当初に管理職の前で今年度の計画についてプレゼンし,その内容に応じて科研費を受けて活動するというものである。これまでは研究発表等での旅費に充てているということであった。そこで8月下旬に大阪府立大手前高等学校で開催されるマスフェスタで発表(ポスターセッション)できる研究をしようということで,2年次生4名が「円の周上の点をとって,円の内側で結んだときの形や個数の法則性」という題目でプレゼンをして校内科研費を受けることができた。
なお,題目は「内接n角形の対角線が作る交点と円の分割部分の最大個数について」と修正し,交点の最大個数がnC4,分割部分の最大個数はnC4nC2nC0という結果を得てポスターセッションしたが,発表する2年次生4名は前日に修学旅行から帰り,翌日には大阪に行くというハードスケジュールであった。頂いた校内科研費は交通費の約半額で,それに充当した。
徳高祭(9月9,10日開催)は6月初旬に部活企画書を出す必要がある。この時点で班員から「因数分解コンクール」だけでなく「問題集の販売」もやってみたいという要望があり,これを今年の数学班の出し物のメインにすることになった。
当初の予定では,数学ⅠA,ⅡB,ⅢCの3種類の問題と解答をセットにして,各セットをそれぞれ20冊,20冊,10冊ほど印刷,製本し,それぞれ100円で販売するということであったが,実際には大幅に増刷することになった。

3.作成した問題集

作成に関わったのは3年次生1名(班長)と2年次生4名である。2年次生の中には修学旅行中も問題を考えていたようである。
因数分解コンクールの問題・解答用紙の印刷50部に加え,文化祭前日までにⅠA(問題,解答),ⅡB(問題,解答),ⅢC(問題+解答)をそれぞれ110冊×2,100冊×2,40冊印刷・製本した。こんなに印刷して大丈夫か,大量に売れ残るのではないかという心配をしたが,初日の売れ行きが好調で,当日さらにそれぞれ60冊×2,40冊×2,15冊増刷した。
文化祭で文芸部が作成した文芸誌が販売されることはどの高校でもあるが,生徒が数学の問題集を作成し,それが文化祭とはいえ売れるのは珍しいことなのではないだろうか。少なくとも私の40余年の教員経験の中ではなかったことである。

数学ⅠAの問題編と解答編(セット販売)

数学ⅡBの問題編と解答編(セット販売)

数学ⅢCの問題+解答

数学ⅠA,ⅡBの問題編はA5サイズ,解答編はA4サイズである。数学ⅢCは問題編と解答編が合体したA5サイズである。
本校生徒だけでなく,一般来場者も興味津々であった。ドリカムルームという教室で行われた「因数分解コンクール」でも一般来場者が参加された。昨年はコロナ禍という状況下で一般来場者はいなかったが,人数制限の下でも多くの方が来校され,本校科学部数学班の取組を知って頂ける機会になったと思う。
次の写真は問題集の販売風景である。多くの人が通る場所に販売場所を設定したのもよかったようである。

問題集の販売風景

【問題編からの抜粋】

数ⅠA

数ⅡB

数ⅢC

4.後記に見られる生徒の気持ち

それぞれの問題編の後ろには「後記」が掲載されている。高校生(科学部数学班)がどんな気持ちで作成したかがよくわかる。
次は,数学ⅠAの問題編の後記である。

5.おわりに

日頃の勉強では教科書や問題集等の問題を,試験では教員や模試会社の作成した数学の問題を解くという,いわば受け身的な数学の学習をしている高校生が,「作問」を通じて「どのような内容をそのような形でどのレベルまで問うか」ということを考えることで,数学への理解力が向上すると思われる。今回の問題集作成についてはほとんど生徒が自主的に取り組み作成した。生徒の作った問題集を他の生徒が文化祭での販売で購入するだろうかと心配したが,全くの杞憂であった。部数的には本校の生徒の1/3以上1/2以下の生徒が購入したことになった。「因数分解コンクール」とともに本校の科学部数学班の新たな活動として継続してもらいたいものである。