(57)【要約】      （修正有）【課題】小学校低学年の導入期における足し算や引き算の基礎となる１０までの数の合成分解の学習に苦手意識を持っている子どもたちに対して、遊技性のある具体物の操作を通して無理なく持続的に学習に取り組み、理解と習得をはかる。【解決手段】１個から１０個までの二つの集合のビー玉１９を転がして一つの集合に合成したり、その一つの集合のビー玉を転がして二つの集合に分解したりする操作が簡単にできるように、箱の裏にシーソーの支点棒１８を取り付け、箱の一辺に分離棒１３を取り付けた。また、遊技性を高め興味をもって持続的に学習に取り組めるように、箱の底の全面に真鍮釘１６を配置し、色とりどりのビー玉が転がりそれに当たると水金窟のようなきれいな音を出したり、目隠し蓋１４ａ・１４ｂ・１４ｃをつけてビー玉の数を推測する楽しさを味わえるように形成した。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
和が１０までの足し算・引かれる数が１０までの引き算の計算の基礎となる数の合成と分解の学習をする際に、子どもがより興味を持ち持続的に取り組めるようにするために、Ａ４サイズの薄い木箱を形成し、その裏の中央に短い辺に平行にビー玉の総重量の重い方へ箱が傾くようにシーソーの支点棒を取りつけ、一方を合成側、他方を分解側とし、分解側に転がって来た一つの集合のビー玉を二つの集合に分ける分離棒を取りつけ、箱の底の全面にビー玉の転がる方向をランダムにコントロールしかつ耳に快い音を出すように複数の真鍮釘を配置して打ち、合成側と分解側に答えとなる玉数を推測するための目隠し蓋を取り付けたことを特徴とするビー玉シーソーによる数の合成分解学習教具
【請求項２】
上記請求項１の学習教具による学習と組み合わせたり関連づけたりしながら、数式カードやことばの式のカードを操作し、数字やことばによる数の合成分解や足し算引き算の学習が平行してできるように形成したことを特徴とするカードスタンド
【請求項３】
１から１０までの数の合成と分解の組合わせは６５組あるが、請求項１の学習教具によるビー玉の合成と分解の操作の学習の達成度を調べたり、難易箇所を明らかにするために、合成分解枝を簡単な組み合わせから順次並べて、それらをチェックできるようにしたことを特徴とする数の合成分解マトリックス
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本考案は、足し算引き算をすばやく確実に行う基礎能力となる１０までの数の合成分解を、ビー玉をシーソーのように転がす具体的操作を通して遊び感覚で持続的に学習するための学習教具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  １０までの数の合成と分解の能力は足し算や引き算をすばやく確実に行うための基礎能力として極めて重要であることは、従来から指摘されてきた。この能力は、就学前の幼児期から遊びの中で培われるとともに、小学校の低学年ではブロックやタイルなどを使い習得をはかっている。これにより、大多数の子どもたちは和が１０までの足し算や引かれる数が１０までの引き算を暗算ですばやく行い、自信を持ち、次のくり上がりくり下がりの学習の単元にすすんでいる。  しかし反面、この段階ですばやい暗算にまで至らず、ブロックや指を使い計算する子どもたちが相当数いることも事実である。この子どもたちは、次々に高度化していく計算に困難を感じたり自信がもてなかったりして、算数嫌いになっていく可能性が高い状況にある。【０００３】  この数の合成分解に自信の持てない状況を作る原因としては、その子どもの知的な遅れや学習障害による偏りや健康状態などの内的な要因と、幼児期の数に関わる遊びの不足や学習そのものの不足などの外的要因が考えられる。こうした足し算引き算の基礎となる数の合成と分解の学習の段階でつまずきのある子どもたちに対して、従来から遊び感覚で持続的に学習に取り組める分かりやすい学習教具の開発が要望されてきた。【０００４】  このような状況下にあって、従来も具体物を利用し、数の合成分解に関わる学習教具が開発されてきた。例えば、「両面算盤」（特許文献１参照）は、長方形の枠に複数の心棒を水平に取り付け、それに穴を開けた計数珠を通したものである。珠の穴を従来のそろばんなどとは異なるＵ字型にし、水平にした心棒に通すと回転しにくくなってぶら下がり、珠を表と裏に分けて使うことができるものである。表側に例えば花の絵のシールを貼ると模様珠として使え、裏側は無地珠として使えることになる。さらに盤面の半分を覆う目隠し板（ラミネート板）をぶら下げ、珠をずらすと隠れたり、現れたりする仕組みになっている。この算盤によれば、例えば、５−２＝の分解操作の場合、５個の模様珠を左側に並べ、２個を右にずらすとラミネート板に隠れ、答えが３個となる。ラミネート板をずらすと引く
数の２個が現れ、確認することができる。足し算の合成操作については、珠の表面と裏面を使い足される数と足す数を区分することができ、ラミネート板で答えを隠し学習者に推測させることもできる。【０００５】  上記の「両面算盤］は、すべて簡単な手先の操作になっており、足し算や引き算をはじめとした数の合成分解を体感できるであろう。【０００６】  しかし、さらに動的で遊技性があり、飽きずに持続的に取り組め、楽しく操作しているうちに自然に１０までの数の合成分解を暗算でする力が身に着く学習教具が要望される。
【特許文献１】実用新案登録第３０５０３９０号
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００７】  子どもたちの中には、和が１０までの足し算や引かれる数が１０までの引き算の計算の仕方が分かりはじめてブロックや自分の手指を使い答えを導くが、時間がかかったり間違いが多かったりして自信の持てない子どもが相当数いる。この考案は、その子どもたちがビー玉という遊具の手操作を通して、楽しみながら無理なく持続的に足し算引き算の基礎となる１０までの数の合成と分解をすばやく正しく行えるように練習することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】  上記の課題を解決するために、請求項１のビー玉シーソーによる数の合成分解学習教具は、Ａ４サイズの薄い長方形の箱形に形成された木箱で、短い辺の一方を合成側とし他方を分解側として箱の裏側の中央に短い辺に平行にシーソーの支点棒を固定してつけてある。底板の全面にビー玉がランダムに転がるように釘を配置して打ってある。分解の学習については、目隠し蓋の着いた合成枠から出て真鍮釘にぶつかりながら転がって来たビー玉の集合は分離棒を境に二つの集合に分かれて左右の目隠し蓋の着いた分解枠に入り止まる。学習者である子どもは左の目隠し蓋を開けて玉数を数え、右の目隠し蓋の下の玉数を推測してから蓋を開けて推測した玉数の当否を確認する。合成の学習については、左右の分解枠の中に入れた二つの集合のビー玉が転がって行き、合成側の目隠し蓋の下に入り、一つの集合になる。子どもはその集合の数を推測してから目隠し蓋を開けて推測した玉数の当否を確認する。【０００９】  請求項２のカードスタンドは、上記のビー玉操作による合成分解の具体物による学習を数字と数式カードにより足し算と引き算に置き換えるカード操作学習をするために形成したものである。カードスタンドに２列の溝を形成し、数式カードと数字カードを立て、数式化できる仕組みにした。１から１０までの数字カードはすぐに取り出せるようにカードケースに並べて納めた。さらに数字カードは計算問題用として黒色、答え用として赤色に分けて使えるようにした。【００１０】  請求項３の数の合成分解マトリックスは、１から１０までにある６５組の合成分解枝をもれなく学習するために形成した。簡単なものから複雑なものへと並べたチェック表と練習問題を提供する。
【考案の効果】
【００１１】    数の合成分解にまだ自信の持てない子どもたちが、木箱とビー玉を扱う操作学習を通して、色とりどりのきれいなビー玉が転がって真鍮釘に当たると出る快い音を耳にしたり、目隠し蓋の下に隠れた玉数を推測して当てたりすることにより、触覚的聴覚的視角的な心地よさを感じながら無理なく楽しく持続的に学習をすすめることができる。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１２】    本教具〔図１〕は、１から１０までの合成分解の６５組のすべてについて意図的に学習を進めることができるように形成した。そのためには、分解操作の時に、ビー玉１９を意図した数ずつ左右の５個２列計数枠１２ａ・１２ｂに振り分ける必要があるが、それは次のようにして可能である。本教具の木箱１０を両手で持ち上げ、左手前に傾けるとビー玉は左分解枠１２ａの方向へ、右手前に傾けると右分解枠１２ｂの方向へ転がるので、この性質を利用する。このとき、底に打ってある複数の真鍮釘１６がビー玉の転がる勢いや方向を適度にコントロールする働きをする。このため学習者である子どもは少しの練習で左右の分解枠に玉数を意図した数ずつ入れることができるようになる。例えば７個の玉について左に１個右に６個、左に２個右に５個、左に３個右に４個、右に４個左に３個というように正確に振り分けることができるようになる。子どもによっては完全なコントロールが難しい場合があるが、その時には教師が補助するようにする。【００１３】    支点棒１８は〔図２〕のように箱の短い辺の約半分とし、箱を平面に置いたときに分解側の左手前を上から軽く押すとビー玉が左手前の方向に向かって転がり、右手前を同じように上から押すとビー玉が右手前方向に転がるようにした。左右の分解側５個２列計数枠は、ビー玉を５個単位で数えやすいようにしたもので、目隠し蓋を閉じて箱を持ち上げ、左右に軽く揺すりながら左に傾けるとビー玉が５個を単位として図のようにきちんと並ぶようになっている。合成側の１０個１列計数枠は５個目と６個目の間に赤色の仕切線をいれ５個を単位として数えられるようにした。３つの目隠し蓋１４ａ・１４ｂ・１４ｃは厚さ２ｍｍのバルサ材の板を粘着テープで止めて簡単に開け閉めできるようにした。合成側の目隠し蓋１４ｃの表には「ぜんぶでいくつ」裏には「ひかれる数」「答え」と記し、分解側の左目隠し蓋１４ａの表には「左にはいくつ？」裏には「ひく数」「たされる数」と記し、右目隠し蓋１４ｂには「答え」「たす数」と記して、子どもの意識が足し算引き算に向かうようにした。底板に打った複数の真鍮釘１６は３種類の長さの違うものを使い、ビー玉１９が当たると水琴窟様のきれいな音が出るようにした。【００１４】    〔図４〕のカードスタンド２０は、２列の溝をつけ、数式カード２１と数字カード２２が立てられ、人が見やすいように向こう側へ傾斜して立つように形成されている。数式カード２１ａ・２１ｂは、ビー玉操作を足し算引き算に結びつけるものであるが、様々なことばの式、例えば、「□と□を合わせると□」「□から□を引くと□」などのカードを対応することもできる。【００１５】    〔図５〕２４は１０までの数の合成分解マトリックスである。左の欄を「段」とし、右の欄にその「合成分解枝」が順に並べられ、全部で６５組が一覧できるようになっている。
この表により、合成分解の学習がどこまで進んだか、またどこが未学習であるかをチェックすることができる。
合成分解枝と本教具１０のビー玉操作の関連を８、５、３の場合について図示すると次の表のようになる。【００１６】
【表１】
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【００１７】    〔図６〕は１から１０までの数の合成分解の暗記学習の練習問題の３種である。２５は合成、２６は分解、２７は合成分解の問題である。１０までの合成分解学習は６５組のすべてについて最終的には暗記の段階に達することが望まれるが、これによりどこまで暗記が進んだか、得意な部分や苦手な部分はどこかなどを評価することができる。
【実施例】
【００１８】    以下に、ビー玉８個が３と５に分解されたり、８に合成されたりする場合の一連の指導方法を例示する。【００１９】    まず本学習教具〔図１〕〔図２〕１０の分解側の二つの目隠し蓋１４ａ１４ｂを開け、左５個２列計数枠１２ａに３個のビー玉を右５個２列計数枠１２ｂに５個のビー玉を入れ、目隠し蓋を閉める。合成側を指で下に押すとビー玉は転がり出し、真鍮釘１６に当たり快い音を出しながらランダムな方向に動き、合成側の目隠し蓋１４ｃの下の１０個１列計数枠１２ｃに８個のビー玉が並ぶ。（左から一列に並ばせるためには両手で学習教具本体を持ち上げ、左側に傾けて左右に軽くゆする。）ここで３と５の合成が８である（３と５を合わせると８になる）ことを確認させる。【００２０】
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される数、足す数、答えの順に数式カードの□に合わせて立て、３＋５＝８とし、合成が足し算と一致することを確認する。これは、教具本体１０の三つの目隠し蓋１４ａ・１４ｂ・１４ｃの裏側に貼った緑色のテープに「たされる数」「たす数」「答え」のことばが記されているので、「ことばの式」としても確認できる。【００２１】    次に８の３と５への分解について例示する。合成側の１０個１列計数枠に８個のビー玉を左から並べ、目隠し蓋で隠す。学習教具本体１０を両手で持ち上げ、分解側にゆるやかに傾けるとビー玉が釘にランダムに当たり快い音を出しながら転がり出すが、３個のビー玉が分離棒を境に左五個二列計数枠に入るように、コントロールする。（このコントロールについては多少の練習が必要であるが、このコントロールの操作そのものが遊びとなり、本教具の遊技性を高める）目隠し蓋を開けて３個を目で確認したら、「右側にはいくつ？」と子どもに何個かを推測させてから目隠し蓋を開けて目で５個を確かめる。ここで８の分解が３と５になる（８は３と５に分けられる）ことを確認する。【００２２】
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数、引く数、答えの順に数式カードの□に合わせて立て、８−３＝５とし、分解が引き算と一致することを確認する。これは、教具本体１０の三つの目隠し蓋１４ａ・１４ｂ・１４ｃの裏側に貼った黄色のテープに「ひかれる数」「ひく数」「答え」のことばが記されているので、「ことばの式」としても確認できる。【００２３】    〔図５〕の「数の合成分解マトリックス」は１から１０までの「段」とそれぞれの段に「合成分解枝」が計６５個行列していることを示しているが、５と３の合成と８の分解は「８の段」の７番目に該当することが一覧できる。これにより、現在の学習達成の位置や進度を確認できる。【００２４】  〔図６〕は、１０までの数の合成分解の学習全体の達成度や学習の難易箇所を評価するために利用する問題用紙の一例であるが、８の段だけの利用など部分的に使うこともできる。
【産業上の利用可能性】
【００２５】    本教具は、１０までの足し算や引き算に困難を感じたり、自信が持てなかったりする子ども達を支援するためのものとして開発したものであるが、同時に学習が順調に進んでいる子ども達に対しても学習をより楽しく速く達成し、自信を増すために有効である。集団場面で使う場合には音が邪魔になることがあるので、発泡スチロールやスーパーボールなどの音の出ない玉を利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】ビー玉シーソーによる数の合成分解学習教具本体の斜視図
【図２】同教具本体の平面図
【図３】上平面図のＦＦ’線に沿う断面図
【図４】カードスタンド
【図５】数の合成分解マトリックス（チェック表）
【図６】数の合成分解マトリックスによる合成問題
【図７】数の合成分解マトリックスによる分解問題
【図８】数の合成分解マトリックスによる合成分解問題
【符号の説明】
【００２７】１０    ビー玉シーソーによる数の合成分解学習教具
１１    縁板
１２ａ  分解側左５個２列計数枠
１２ｂ  分解側右５個２列計数枠
１２ｃ  合成側１０個１列計数枠
１３    ビー玉左右分離棒
１４ａ  分解側左目隠し蓋
１４ｂ  分解側右目隠し蓋
１４ｃ  合成側目隠し蓋
１５    目隠し蓋止め板
１６    真鍮釘
１７    消音クッション
１８    シーソー支点棒
１９    ビー玉
２０    カードスタンド
２１ａ  合成数式カード
２１ｂ  分解数式カード
２２    数字カード
２３    数字カードケース
２４    合成分解マトリックス
２５    合成問題例
２６    分解問題例
２７    合成分解問題例
【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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【手続補正書】
【提出日】平成19年7月2日(2007.7.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】請求項２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項２】
ビー玉操作による数の合成分解の学習と平行して足し算や引き算の学習が同時に進められるように、足し算と引き算の数式カードと１０までの数字カードを作り、それらを差し込んで立てることができるように形成したカードスタンドを具備したことを特徴とする請求項１記載のビー玉シーソーによる数の合成分解学習教具。
【手続補正２】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】請求項３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項３】
ビー玉操作による数の合成分解の学習と平行してその学習の達成度を調べたり、難易箇所を明らかにしたりするために、６５組ある数の合成分解肢を易しいものから順次並べて表化し、チェックを容易にした数の合成分解マトリックスを形成し、具備したことを特徴とする請求項１記載のビー玉シーソーによる数の合成分解学習教具。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】  請求項３の数の合成分解マトリックスは、１から１０までにある６５組の合成分解肢をもれなく学習するために形成した。簡単なものから複雑なものへと並べたチェック表と練習問題を提供する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】    支点棒１８は〔図２〕のように箱の短い辺の約半分とし、箱を平面に置いたときに分解側の左手前を上から軽く押すとビー玉が左手前の方向に向かって転がり、右手前を同じように上から押すとビー玉が右手前方向に転がるようにした。左右の分解側５個２列計数枠は、ビー玉を５個単位で数えやすいようにしたもので、目隠し蓋を閉じて箱を持ち上げ、左右に軽く揺すりながら左に傾けるとビー玉が５個を単位として図のようにきちんと並ぶようになっている。合成側の１０個１列計数枠は５個目と６個目の間に赤色の仕切線をいれ５個を単位として数えられるようにした。３つの目隠し蓋１４ａ・１４ｂ・１４ｃは厚さ２ｍｍのバルサ材の板を粘着テープで止めて簡単に開け閉めできるようにした。合成側の目隠し蓋１４ｃの表には「ぜんぶでいくつ」裏には「ひかれる数」「答え」と記し、分解側の左目隠し蓋１４ａの表には「左にはいくつ？」裏には「ひく数」「たされる数」と記し、右目隠し蓋１４ｂの表には「右にはいくつ？」裏には「答え」「たす数」と記して、子どもの意識が足し算引き算に向かうようにした。底板に打った複数の真鍮釘１６は３種類の長さの違うものを使い、ビー玉１９が当たると水琴窟様のきれいな音が出るようにした。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】    〔図５〕２４は１０までの数の合成分解マトリックスである。左の欄を「段」とし、右の欄にその「合成分解肢」が順に並べられ、全部で６５組が一覧できるようになっている。この表により、合成分解の学習がどこまで進んだか、またどこが未学習であるかをチェックすることができる。合成分解肢と本教具１０のビー玉操作の関連を８、５、３の場合について図示すると次の表のようになる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
【表１】
0003136462.tif 000014
0003136462.tif 000015
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】  〔図５〕の「数の合成分解マトリックス」は１から１０までの「段」とそれぞれの段に「合成分解肢」が計６５個行列していることを示しているが、５と３の合成と８の分解は「８の段」の７番目に該当することが一覧できる。これにより、現在の学習達成の位置や進度を確認できる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】  〔図６〕［図７］［図８］は、１０までの数の合成分解の学習全体の達成度や学習の難易箇所を評価するために利用する問題例である。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】    本教具は、１０までの足し算や引き算に困難を感じたり、自信が持てなかったりする子ども達を支援するためのものとして開発したものであるが、同時に学習が順調に進んでいる子ども達に対しても学習をより楽しく速く達成し、自信を増すためにも有効である。また、健常の幼児が遊具として使うことによって遊びながら数量感覚や計算の基礎能力を養うことも可能である。