
はてなキーワード:交換法則とは
SNS上で、掛け算の順序指導(「2×3」と「3×2」の順序にこだわる指導)を巡る激しい議論が10年以上も続いています。現場の先生方は「文章題を正しく読み解く力をつけたい」という誠実な思いで指導していますし、それに反対する数学者や保護者の方々も「数学的な正しさを守りたい」という強い正義感を持っています。なぜ、これほどまでに話が噛み合わないのでしょうか。それは、双方が「相手が間違っている」と言い合っているようで、実は「全く別のゲーム」の話をしているからです。この対立の構造を整理した上で、実際にその指導が子供たちにどのような影響を与えるのか、教育的な「メリットとデメリット」を冷静に評価してみましょう。
掛け算の順序問題には、大きく分けて二つの視点(土台)が存在します。
順序指導に反対する多くの人々は、「結果としての正しさ」を見ています。数学の世界には「交換法則」という絶対的なルールがあります。2×3も、3×2も、答えは同じ6です。 彼らにとって、順序を入れ替えただけでバツにする行為は、「2個のりんごが3皿ある」のと「3個のりんごが2皿ある」ので、合計が変わると言っているようなもので、数学的な真理(合計は変わらないという事実)への裏切りに見えるのです。
一方、学校の先生が見ているのは、計算の結果だけではありません。「日本語の文章を、数式という言葉にどう翻訳したか」というプロセスを見ています。例えば、英語の授業で「私は彼を蹴った」を訳すとき、「Him kicked I(彼 蹴った 私)」と書いたら、たとえ単語の意味が合っていても文法ミスでバツになりますよね。 これと同じで、まだ掛け算を習いたての段階では、「文章の中の『ひとつ分の数』と『いくつ分』を正しく読み取れているか」を確認するための「教室内の文法ルール」として順序を見ています。
片方は「手順通りに作れたか」を問い、もう片方は「美味しいカレーができたか」を問うている。評価の基準(=土台)が全く違うため、議論は平行線をたどります。
では、実際に「順序が違うからバツにする」という指導は、子供にとって良いことなのでしょうか?短期的視点と長期的視点から分析します。
この分析から言えることは、順序指導には「導入期の理解チェック(短期)」としては一定の合理性があるものの、「数学的な概念形成(長期)」においては副作用が大きいということです。この不毛な議論を終わらせるためには、双方が歩み寄る必要があります。
「正しいか間違いか」の戦争をするのではなく、「今のチェック方法は、子供の将来にとって本当にプラスか?」という視点で、指導のあり方を見直す時期に来ているのかもしれません。
https://megalodon.jp/2025-0911-1421-23/https://note.com:443/clever_oriole745/n/nf6a05f3f542d
先週こんなnoteが出たよ。
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| └─教科書もそう書いてあるんだからそうなんだよ (教科書固執派)
| └─学習指導要領にもそう書いてあるよ (実は書いてない派)
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├―理解を深める、理解力を測るために必要なんだよ (教育論派)
| | └─日本の数学の教育水準は高いよ (相関因果混同派)
| └─根拠は無いよ (論外派)
| └─ 逆に順序がないという証拠を見せろよ (悪魔の証明派)
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| └─不正解を貰うことで子供は考えるよ (正解を不正解にする派)
| └─ この程度で萎縮するようじゃどの道挫折するよ (マッチョ派)
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├― 逆が正解だよ (変則肯定派)
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├― 順序に反対したところで教育現場は変わらないよ (消極的肯定派)
| | └― いまさら教材つくりなおしたくないよ (惰性派)
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├―ベクトルとか行列とか四元数とか知らないのかよ (非可換数学派)
| └─ 交換可能だと不確定性原理なりたたなくなるよ (ハイゼンベルク派)
| └― 不確定性は破れるよ (小澤の不等式派)
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└― 受けと攻めははっきりしておく必要があるよ (カップリング派)
└─ 受けと攻めは交換できないよ (固定カプ派)
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| ├─交換法則は学習指導要領にも書いてあるよ (書いてあるよ派)
| ├─交換法則は定理だから、書いてなくても成り立つよ (ペアノ算術派)
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| ├─ 数え方で順序は入れ替わるよ (トランプ配り派)
| └─ 面積を教えるときどうするんだよ (縦横派)
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| ├― 順序にこだわってるの、日本の教師だけだよ (国際派)
| | ├─不正解にすることで子供が萎縮するよ (萎縮危惧派)
| | ├─ 順序を重視するなら問題文に記せよ (無記述否定派)
| | └─ "×"を使わず独自の記号を使えよ (算術記号原理派)
| ├─算術記号の"×"と言語の"掛ける"は別物だよ (算数国語分離派)
| | └─ ×は「掛けるまたは掛けられる」という算術記号だよ (新定義派)
| ├─ 順序は教えるための道具でその場限りのローカルルールだよ (順序道具派)
| └─ 順序があるとする根拠が何も無いよ (根拠見せろ派)
| └─戦後日本に生えてきた突然変異体だよ (ゴジラ見ろ派)
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└― 受けと攻めは交換可能だよ (リバ派)
├─ どっちも美味しくいただけるよ (日替わりリバ派)
問題に不備があるのが原因なので特別扱いではなく正しいものを正しいとするだけ。
教科書の順序通りの立式にするようになってないから交換法則の理解があるか判断できない悪問であるのが悪い。
文章で書かれるとわからなくなる子がいる子の対策に必要なのが順番だって言ってたのに
交換法則を理解してるレベルの子に同じルールを適用しなきゃダメなんだって意味わからんのだけど。
君の言い訳って「交換法則を理解してる」か「文章の抽象化に失敗してる」か分からんから
減算の引く数・引かれる数、除算の割る数・割られる数は重要。
除算を教える際に混乱しないように乗算でも掛ける数・掛けられる数を教えるんだという話を読んだことあるけど、それ意味あるのかな。
という問いに対して「3✕2=6」と立式したら「イチゴと2個が紐づけられていない」もしくは「皿と3枚が紐づけられていない」と認定し、不正解にするっていうことかな。
ちゃんと抽象化がおこなえているかを判断するのに掛け算の順序を用いるのが、そんなに機能してると思えないけど、そんなことないの?
あともう一つ。
この段階では「2✕3は2+2+2を意味し、3+3を意味しない」と定義してるんだよね。
これは、ずっとそうなの?
https://b.hatena.ne.jp/entry/s/note.com/clever_oriole745/n/nf6a05f3f542d
ブコメを見てて「ここ知りたい!」と思ったのが、
この2つに関連するところ。
ということなんだと思う。この辺、知りたい。
いま分かんないのは
あたり。
知ってる人おしえて。
これだけの話じゃね?
教科書の内容、授業ではどうなってるかは知らない。
Taro-8号先生たちも悩んでいる - ttm08_teacher'snayami_03.12.pdf
https://nakaguntta.main.jp/ttm08_teacher%27snayami_03.12.pdf
長方形の面積=横×縦を誤りとする教え方の存在を上野健爾氏(数学者)が平成 13 年の中央教
育審議会の教育課程部会で指摘した。その後、学習指導要領解説では縦×横と横×縦が併記され
【算数編】小学校学習指導要領(平成29年告示)解説 - 1387017_004.pdf
P.210
(長方形の面積)=(縦)×(横)(又は(横)×(縦))
掛け算の順序の固定は無理があるのではないか。
掛け算の問題だし掛けたらええやろみたいな
https://x.com/segawashin/status/1793456208566980852
この手の「小中学校レベル」を馬鹿にする言説はFラン不要論でよく見るのだが、例えば負の数と負の数を掛けると正になる理由、分数の除算は分子分母ひっくり返す理由、加算乗算で交換法則が成り立つのに減算除算では成り立たない理由など、きちんと説明できるだろうか?
小中学校でやるのは「負の数同士の掛け算はプラスになる」「分数の割り算は割る数をひっくり返す」「足し算掛け算は順番替えていいけど、引き算割り算は替えちゃ駄目」という手段で終わり
理由を考えるのは大学の教養科目だとか、数学科とかでやるもんでしょ
小学校で習う漢字の漢検1級レベルのものすごいマニアックな読み方を提示して、「ほら、この読み方を知らないだろう。お前は小学生の漢字がわからない!」と言われている感覚
義務教育でやったら、数学をあと週1コマ増やさないといけないだろうね
数学だけ優先するわけにもいかないから、5教科やるとなると週5コマ追加か
小中で週7の授業やるのはしんどいぞ
1.5時間×15コマ=22.5時間、約1日で小1~中3までの総復習をしなくちゃいけないのに、理由なんてやってられないでしょ
掛算の順序と学習指導要領の話おもしろかったです。
「りんごが5つ載った皿が4枚ある場合にりんごがいくつになるか」という問題を立式するときは、
という話だと思いました。
4✕5は4[個/枚] * 5[枚]に変換されるので、正解にならない。
✕は乗算の演算子と思ってしがいがちだけど、被乗数と乗数の順序を考慮するときは、その順序を含めた乗算のシンタックスシュガーになっている。
なんか、このシンタックスシュガーいけてないなと思うのは、計算するときは交換法則適用していいよと言われているところと、乗法を習うこの単元以外では立式の際もシンタックスシュガーではなく乗算の演算子として取り扱われているところ。
でも、いけてないシンタックスシュガーは世に溢れているので、まあいいや。
被乗数と乗数の関係を考えていて思い出したのが、消費税が導入されたとき、大学生協の書籍代はどうなるのかという話。
乗算は交換法則が成り立つから1000*0.9*1.03でも1000*1.03*0.9でも良いです。
✕も計算のときは交換法則を適用して良いから1000✕0.9✕1.03でも1000✕1.03✕0.9でも良いです。
でも✕で立式するときはどうなるのか。
1000[円/冊]✕1[冊]✕0.9✕1.03と1000[円/冊]✕1[冊]✕1.03✕0.9のどちらが正しいのか。
0.9と1.03は単位がないから乗数、被乗数の順序を考慮しなくて良いのかな。
僕が小学生の頃は乗数、被乗数は「かける数」「かけられる数」と言われてました。
「この式の4は『かける数』でしょうか『かけられる数』でしょうか」みたいなテストの問題があったけど、「この話は、ここでしか出てこないので、気にしなくて良いです」と先生が言って、採点対象外になってました。
道具の使い方とは何かという話である。
ChatGPTは想像とは異なる仮説を作って最初にぶん投げるとよい。増田なら帰無仮説は得意のはず(偏見)
掛け算の交換法則について教えてください
掛け算の交換法則とは、数の掛け算において、数の順序を変えても掛け算の結果が変わらないという法則です。具体的には、任意の実数aとbに対して、以下の式が成り立ちます。
a×b =b×a
...
掛け算の交換法則は、算数や数学の基本的な計算において非常に役立ちます。これを知っていることで、計算がシンプルになったり、計算の手順を変更できることがあります。
では、かけ算の順序には意味がありますか?
掛け算自体の結果には順序が影響を与えないため(交換法則により)、数値のみを単純に掛け合わせる場合、順序に意味はありません。
しかし、数学や実世界の問題の文脈においては、順序が意味を持つことがあります。
ベクトルにおいては、外積(またはクロス積)の順序は重要です。ベクトルa とb に対して、a ×b とb×a は方向が逆のベクトルになります。
2.行列の掛け算:
行列の乗算では、掛ける順序が非常に重要です。2つの行列A とB に対して、AB とBA は一般的に異なる結果をもたらします。
3.実世界の状況:
例えば、ある商品の元の価格に対して10%の割引を受けた後に8%の消費税がかかる場合と、消費税をかけた後に10%の割引を受ける場合では、最終的な価格が異なります。このような状況では、計算の順序が結果に影響を与えます。
これらの例を考慮すると、数値だけの単純な掛け算では順序は意味を持たないものの、特定の文脈や状況においては掛け算の順序が重要となることがあります。
まあ、「かけ算」としか表現しないほうも悪い。「小学校で習う整数のかけ算で」とかきちんと条件を付けるべきである
小学校の算数の教科書では、かけられる数とかける数の順序を定めて書かれています。
例えば、「3 × 4」は「3に4をかける」という意味で、「4 × 3」は「4に3をかける」という意味です。
3 × 4 = 3 + 3 + 3 + 3
4 × 3 = 4 + 4 + 4
このように、かけ算は複数回のたし算を省略したものです。かける数とかけられる数の順序を変えると、答えが変わってしまう場合があります。
ただし、数学では、かけ算には交換法則が成り立つため、どちらの数を先に書いても答えは同じになります。
このように、かけ算の順序には意味があるため、小学校の算数の教科書では、順序を定めて書かれています。
「かけ算の順序には意味がない」という主張をする人たちは、かけ算における交換法則を引用しています。
交換法則とは、かけ算において、かけられる数とかける数の順序を入れ替えても、答えが変わらないことを示す法則です。
つまり、「3 × 4」と「4 × 3」は同じ値であるため、順序に意味がないと主張するのです。
しかし、小学校の算数の教科書では、かけられる数とかける数の順序を定めて書かれています。
そのあたりの気持ちはまぁまぁ分かる
初等的な教育段階での暫定的な措置と数学的な正しさはまた別なのにね
ある程度画一的にやったほうが全体として習熟につながる場合もあるだろうに、すでに習熟に至ってる人が論理的正しさで机上の空論を投げかけるとこではないんだよな
小学生教えるのと大学生教えるのを同列に考えてる時点でおかしい
掛け算問題は一部の(本業で相手にされない一部の大学教員など)ヤバそうな人が燃やしまくった上に、途中からは意味さえきちんと理解できてない人たちが急に交換法則がどうとか言い出して(そして例の如くそういう人たちは単位の付け方も間違っている)、トンチンカンなこと言ってさらに炎上してる混沌が極まってるなって思いながら見てるわ
習熟が早い子は変な誤解して混乱することもあるだろうしどっちに振っても難しくて、いい感じに折衷案があればいいんだが
ご苦労様です