(57)【要約】  【課題】    円周角の定理の不思議さについて視覚を通して生徒に実感させるための教示用装置を提供する。  【解決手段】  複数の弧状のレール部品を連結することによって、１つの大きな円の輪を形成し、さらに等間隔に白色の矩形目印を描いた黒色の背景板をレール部品の外側に取り付けた装置において、片側が1点の針穴が空けられ，もう一方は開放されているフイルムケース大の円筒型めがねをレール部品上に置き、そこから背景板上の特定の２つの矩形目印の距離を肉眼で観察することによって、円周のどの位置から見てもその距離が変化しない現象を確認することができる円周角の定理教示用装置。【選択図】     図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
イ  同一の長さを持つ弧状のレール部品が複数個あり、これらは両側に設けられた凹凸型をした連結部によって互いに連結でき、全レール部品を連結させると１つの大きな円の輪を形成する。
ロ  前記イの装置において、その構成要素であるレール部品の外側に設けられた差込部に対し、表面に等間隔で白色の矩形目印を描いた黒色の背景板を差し込む。
ハ  前記ロの装置において、片側が開放され、もう一方は閉じ、その閉じた面の中央に針穴をあけて作られた構造の円筒めがねをレール部品上に置き、円周上にある背景板上に描かれた複数の矩形目印の距離を肉眼で観察することができる。
以上の構成よりなることを特徴とする円周角の定理教示用装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中学校の数学で学習する円周角の定理の教示用装置に関する。  
【背景技術】
【０００２】
従来、中学校の数学における円周角の定理に関する説明器は数多く発明されている。しかしながら、この円周角の定理の不思議さを学習者に楽しく、かつ興味を持たせるように教えるための教示用装置は数少ない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
円周角の定理は、「１つの円において１つの弧に対する円周角は一定である」という定理である。この定理は、円周上における任意の１点から観察した場合、円周上の一定の長さの弧または弦の長さが、円周上のどこから見ても一定に見える現象の説明に使われる。
しかしながら、この原理を授業の中で生徒たちにわかりやすく指導する教示用装置が非常に少ない。本発明はこれらの欠点を除くためになされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記の課題を解決するための第１の手段は、請求項１で示したように、
イ  同一の長さを持つ弧状のレール部品が複数個あり、これらは両側に設けられた凹凸型をした連結部によって互いに連結でき、全レール部品を連結させると１つの大きな円の輪を形成する。
ロ  前記イの装置において、その構成要素であるレール部品の外側に設けられた差込部に対し、表面に等間隔で白色の矩形目印を描いた黒色の背景板を差し込む。
ハ  前記ロの装置において、片側が開放され、もう一方は閉じ、その閉じた面の中央に針穴をあけて作られた構造の円筒めがねをレール部品上に置き、円周上にある背景板上に描かれた複数の矩形目印の距離を肉眼で観察することができる。
以上の構成よりなることを特徴とする円周角の定理教示用装置。
【発明の効果】
【０００５】
本発明の教示用装置を使用すると、次の様な効果が生まれる。
ア  円周上から眺めると，円周上にある一定の弧の長さは変化はしない、という原理が視覚的に確かめることができる。
イ  輪を構成するレール部品１は分解できるので、持ち運びが便利。また，通常のテーブルの上で組み立てることができるので、教室での実験に使用が可能である。
ウ  授業においては、複数の位置から円の弧の長さを観察できるので、授業における小集団学習が展開できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下に、本発明を実施するための最良の形態を図１〜８を使って説明する。最初に、請求項１で示した円周角教示用装置について説明すれば、
図３に示すような材質が樹脂製または木製で、同一の長さを持つ弧状のレール部品１が複数個あり、これらは、両側に設けられた凹部と凸部からなる連結部6及び７によって互いに連結できる。  これらの全レール部品１を連結させると、図１に示すように１つの大きな円の輪が形成される。このレール部品１はテーブル上に置くことができるので、教室で実験が可能となるメリットがある。
この装置において、その構成要素であるすべてのレール部品１の外側に、断面がＬ型で帯状の差込部８を設けている。この差込部８に等間隔の白色の矩形目印２が描かれた黒色の背景板３を図４のように差し込む。
ここで、図５に示すような、材質が樹脂または紙または金属の薄板からできていて、大きさがフイルムケース大の円筒で、その円筒片側が開放され、もう一方は閉じられており、その閉じた面の中央に針穴９が空けられている構造の円筒めがね４を用意する。この円筒めがね４を図１のようにレール部品１上に置き、そこから円周上にある背景板３上に描かれた複数の矩形目印２を肉眼で観察する。
こうすると、原理的には図２に示すように、円周上の任意の位置１１，１２，１３から覗いて見える背景板３上の特定の２つの矩形目印の距離１０の大きさは、どこから見ても円筒めがね４内では常に一定に見え、「１つの円において１つの弧の長さに対する円周角は一定である」という円周角の定理が確認できることになる。
【０００７】
本発明は以上のような構造で、これを使用するときは、図２のように使用するほかに次のような使い方ができる。
すなわち、図６で示すように、全てのレール部品１の外側に設けられた差込穴８に黒色の背景板３を立て、円筒めがね４を使って全円周の任意の位置１７，１８，１９，２０のどの位置から覗いても、背景板３に描かれた特定の２つの矩形目印の距離が変わらないこと、すなわち「弧の長さが変わらないならば円周角の大きさが変わらない」ことを実感させる学習で使用する。
【実施例１】
【０００８】
図７は、本発明の他の実施例１を示す斜視図で、レール部品１の厚さがやや薄く、またレール部品１の表面に設けられた一定間隔の穴部２１に目印棒２２を垂直にはめ込むことができる装置である。この場合，背景板３の取り付けは、図８に示すように背景板３にはめ込み用穴部２４を設け、これにレール部品１の外側に設けた凸部２３をはめ込む仕組みになっている。
【実施例２】
【０００９】
図９は、本発明の他の実施例２を示す斜視図で、レール部品と背景板が合体したよりシンプルな形状で断面がＬ型をしている弧状のレール部品２５である。このレール部品は、図１０に示すように背景に相当する部分は黒色で着色されており、また連結部は凹部２７と凸部２６により連結される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の円周角の定理教示用装置の外観を表す斜視図。
【図２】本発明の装置の使い方を示すモデル図。
【図３】レール部品１の外観をあらわす斜視図。
【図４】レール部品１に背景板３を立てた様子をあらわす斜視図。
【図５】円筒型めがね４の構造を表す斜視図。
【図６】本発明装置の別な使い方を示すモデル図。
【図７】本発明の実施例１の装置の外観を表す斜視図。
【図８】本発明の実施例１のレール部の構成を表す斜視図。
【図９】本発明の実施例２の装置の外観を表す斜視図。
【図１０】本発明の実施例２のＬ型のレール部品の外観をあらわす斜視図。
【符号の説明】
【００１１】
１  レール部品
２  矩形目印
３  背景板
４  円筒型めがね
５  背景板差込部
６  レール部品の凹型連結部
７  レール備品の凸型連結部
８  背景板差込部 
９  針穴
１０  矩形目印の幅
１１〜１３  円周上の点
１４〜１６  円周上の特定の２つの矩形目印の距離
１７〜２０  円周上の任意の観測点を示す点
２１  目印棒の挿入穴
２２  目印棒
２３  背景板の取り付け凸部
２４  背景板の取り付け穴
２５  Ｌ型のレール部品
２６  凸型連結部
２７  凹型連結部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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