2020年5月30日土曜日

オンライン授業 ー三角関係の法則ー


今日オンライン授業の3回目をやりました。表向きは「三角比」ですが、具体的な内容は、

    ○ 三角関係の法則
    ○ 三角比の3大ミステリー
    ○ 地理の時間
    ○ 問題集解説(鋭角の三角比)

 こんなにも盛り沢山になってしまいました。そこで動画の方は前半・後半の2つに分けてアップしました。

  《前半》(→ https://youtu.be/a1866ZZCorg
    ○ 三角関係の法則
      └ → がっつり数学で読み解きます
    ○ 三角比の3大ミステリー
      ├ どうして直角はいつも右下にくるのか?
      ├ 直角三角形なのに、どうして三平方定理が出てこないのか?
      └ 「サイン! コサイン! タンジェント!」をなぜ口ずさむのか?

  《後半》(→ https://youtu.be/BKKjeGsFxoA
    ○ 地理の時間
      │  └ → 陰影起伏図(国土地理院)で見るとよく分かる
      └ ミャンマーとラオスとベトナム
         ├ 当日夜にNHK「行くぞ!最果て!秘境×鉄道 ミャンマー 編」
         ├ この春休みに行こうとしていた ラオス
         └ 最後に海外に行ったのは、去年夏の ベトナム
    ○ 問題集解説(鋭角の三角比)

 私としてはウリは最初の「三角関係の法則」です。中身は意外と数学的ですので、よろしかったら動画をご覧ください。

2020年5月26日火曜日

三角比の3大ミステリー

 今週土曜日にオンライン授業の3回目をやらなきゃいけない。範囲は「三角比」。実は同僚がすでに基本的な説明をしていて、僕は問題解説なり、補足なりをするべき立場である。
 さて、何をやろうかと、次のことを考えた。

三角比の3大ミステリー
 ├ どうして直角はいつも右下にくるのか?
 ├ 直角三角形なのに、どうして三平方定理が出てこないのか?
 └「サイン!コサイン!タンジェント!」をなぜ口ずさむのか?

 こんな話をグダグダとしゃべって終わりにしちゃおうかな、と。
 そうは言っても全部アドリブでやると本当にグダグダになっちゃいそうなので、これから自分なりに考えをまとめてみる。それなりにまとまった話ができそうな、予感。



 何か深い訳があるのか、人に言いにくい事情があるのか、何だか分からないが、どういうわけかこうなのだ。
  • 直角三角形を書くとき、ほとんどの場合「直角が右下」にくるような向きに書く。教科書でも参考書でも授業の板書でも。でも、絶対ではない。 例外もないわけではない。だから謎なのだ。何か訳があるのか? それとも単なる慣例なのか?
  • 直角三角形とくれば「三平方の定理」が出てきそうなものなのに、あまり出てこない。でも、ごくまれに出てくる。その頻度が何だか怪しいのだ。お互いに関連があるのは明らかだ。三平方定理を出したくない訳が何かあるのだろうか?
  • 小学生でも「サイン!コサイン!タンジェント!」と言ったりする。意味が分かっているとも思えないのに、時には楽しく歌うように、時には激しく叫ぶように。高校数学の中でここだけだ。他には無い。その原動力は何なのだろう?
 ところで、こんな話って数学の話なんだろうか? 入試問題や教科書に載っている「問題を解く」ことが数学なら、この話は数学でも何でも無い。けれども、これが実は「本質的に数学的な話」なんじゃないかと思えてきた。その辺のことを考えながら、もう少し深掘りしてみようと思う。

2020年5月23日土曜日

オンライン授業 ーコロナを読み解く指数・対数ー

 今日、オンライン授業の2回目をやりました。前回とは違って、リアルタイムで、ライブでやったのですが、言わなくていいことをあれこれ喋ったり、問題解説でちゃっかり計算ミスしたりして、そのままではとても公開できるものではなくて、動画を編集するのも大変そうだったので、いっそのこと撮り直しました。
 ライブに参加できなかった生徒のためにアップしたものですが、前回に引き続いて公開します。

  ○ コラム「コロナを読み解く指数・対数」
     ├ 2 の n 乗のザックリ計算
     ├ 倍々ゲームのリアリティー
     └ 原子から宇宙まで、大きさを1つの数直線に表す
  ○ 前回の宿題解説+問題集解説 

 前半のコラム「コロナを読み解く指数・対数」が30分と少々で、一般の方に見ていただきたいのはこちらです。表向きのメインは後半ですが、時間的には10分ほどです。
 時間的には長すぎて申し訳ないのですが、よろしければこちら(→ https://youtu.be/D_ji25FXa6o )をご覧ください。

2020年5月17日日曜日

PCR検査実施数はどれくらいが適当か?

 ある病気に感染している人の割合(感染率)を1%とします。また、その病気に感染しているか否かを調べる検査の精度を99%とします。すなわち、感染していないのに陽性反応が出る確率が1%で、感染しているのに陰性となる確率も1%です。
 ◇ 感染率   1%
 ◇ 検査の精度 99% 
  ある人がその検査を受けたところ、陽性反応が出ました。さて、この人が実際に病気に感染している確率はどれくらいでしょうか。



 「検査の精度が99%なら、実際に感染している確率はかなり高いだろう」と思うのではないでしょうか。でも、実は意外と低いのです。この問題、高校・数学でいうと「条件付き確率」の問題ですが、なかなか分かりにくい問題だと思います。
 計算してみましょう。便宜上、検査を受ける人数を10,000人とします。このうち感染しているのは1%の100人…①で、感染していないのは9,900人…②です。検査で誤った判定が出る確率は1%ですから、①のうち1%(=1人)には陰性反応が出て、②のうち1%(=99人)には陽性反応が出ます。
検査
陽性
陰性

あり
99
1
100
なし
99
9,801
9,900
 198
9,802
10,000
   以上から、受検者10,000人を「感染しているか、否か」と「陽性か、陰性か」で4つに分類すると、右表のようになります。
 表から、この検査で陽性反応が出るのは全部で198人で、そのうち実際に感染しているのは99人、実は感染していない人も99人だということが分かります。ということは、「陽性反応が出た人が実際に感染している確率」は 50% です。意外と小さいと思いませんか。

 そのことを面積図で説明しましょう。次図中の「有・無」は感染の有り・無しです。「正・誤」は検査結果が「正しいか誤りか」です。色付きの部分が「陽性」が出る部分で、確率を計算するときの分母になります。このうち「実際に感染」しているのは図左上の横長の部分で、確率を計算するときの分子になります。上の例では2カ所の面積が同じなので、確率は 1/2 になるというわけです。
正     誤 





         











  
 
 では、ここで現実の新型コロナ・ウィルス感染症とPCR検査に引き寄せて考えてみましょう。
 上では計算しやすいように「感染率1%、検査の精度99%」と仮定して計算しましたが、新型コロナ・ウィルスの感染率は1%よりはもっとずっと低いでしょうし、PCR検査の精度も99%よりもっと低いでしょう。感染率が低いと、右図の横長の部分がもっと薄くなります。検査の精度がもう少し低いと、右図の縦長の部分がもっと厚くなります。つまり、先ほどの確率計算において、分母が大きく、分子が小さくなるわけです。
 例えば、感染率が0.1%、検査の精度が90%なら、分母がざっくり10倍に、分子がざっくり10分の1になるわけですから、先ほどの確率50%がいきなり100分の1ほど、つまり0.5%程度になってしまうわけです。
 というわけで、この手の検査を闇雲にやると「陽性が出た人のうちで実際に感染しているのは1%未満」みたいなことになりかねないわけです。

2020年5月13日水曜日

オンライン授業 ーコロナ禍中の確率計算ー

 Zoomで オンライン授業 やりました。表向きのメインは「問題集解説」ですが、その前のコラムの方が熱いです。
コロナ禍中の確率計算・2次関数
 ├ PCR検査 実施数はどれくらいが適当か?
 ├ 携帯電話 位置情報 の正しい使い方
 └ 前年同月比 の振る舞い
その後で「問題集解説+宿題!」と続きます。私が作った答案をゲスト(同僚)がズタズタに添削してくれました。
 そして最後に宿題。シンプルに1問です。まず予想を立てて、本当にそうなるかどうかを確認してもらおうということです。

 30分の動画のうち、コラム(つまり授業と直接は関係ないお喋り)が20分あります(およそ普段の授業通りの時間配分です)。
 Zoom を録画して未編集のそのままです。自慢できるような出来ではないんですが、大人の方にも楽しめるかもしれないと思って、紹介しました。見苦しい点は「はじめてだから」ということで勘弁してください。
(→ https://youtu.be/RzX2JEOwi7s

ドーピング疑惑

 ドーピング検査の精度を99%とします。すなわち、ドーピングしていないのに陽性反応が出る確率が1%で、ドーピングしているのに陰性となる確率も1%です。さて、ある人がドーピング検査を受けたところ、陽性反応が出ました。この人がドーピングしている確率はどれくらいでしょうか。ただし、100人のうち実際にドーピングしているのは1人だとします。



 「検査の精度が99%なら、実際にドーピングしている確率はかなり高いだろう」と思うのではないでしょうか。
 でも、ちょっとこんな例を考えてみてください。ウチの学校には中高合わせて1,900人の生徒がいますが、彼ら全員がこの検査を受けたら、どういう結果になるでしょうか。
 検査の精度が99%なら、たぶん19人くらいに陽反応が出るでしょう。検査が間違える確率が1%ですから、1,900人×1%=19人に陽性反応が出て普通なのです。ちなみに、ウチの学校の生徒たちはドーピングしていないはずです。動機がありません。ついでながら、ウチの学校でなくても、町のおじちゃん・おばちゃんを対象に検査しても、同じような結果になるでしょう。
 さて、陽性反応が出た人は本当に疑わしいのでしょうか?

 計算してみましょう。便宜上、競技者の人数を10,000人とします。このうちドーピングしているのは1%の100人…①で、ドーピングしていないのは9,900人…②です。検査で誤った判定が出る確率は1%ですから、①のうち1%(=1人)には陰性反応が出て、②のうち1%(=99人)には陽性反応が出ます。

以上から、競技者10,000人を「ドーピングしているか、否か」と「陽性反応か、陰性反応か」で4つに分類すると、右表のようになります。
 表から、この検査で陽性反応が出るのは全部で198人で、そのうち実際にドーピングしているのは99人、実はドーピングしていない人も99人だということが分かります。ということは、「陽性反応が出た人が実際にドーピングしている確率」は50%です。意外と小さいと思いませんか。
 興味のある方、練習したい方、おヒマな方は、
◇「 全体の10%の選手がドーピングしている」と仮定する
◇「 全体の0.1%の選手がドーピングしている」と仮定する
と条件を置き換えて、「陽性反応が出た人が実際にドーピングしている確率」を求めてみてください。条件付き確率は大きく変わりますよ。

 ところで、先ほどは「全体の1%の選手がドーピングしている」ものと仮定して計算しましたが、実際には「全体の何%がドーピングしているか」は分からないのです。ドーピングしている選手もしていない選手も、みんな「私はやってない」というに決まってますから。「検査の精度が99%」というのも、実際には検証できないでしょう。陰性とされた選手が「検査結果、間違ってます」と自己申告するとは思えませんから。
 そう、「実際には分からないことだらけ」なんです。だからこそ統計の出番なんですが、統計を使っても「絶対に正しいこと」なんて何も言えません。そういうものです。

2020年5月12日火曜日

コロナ時代の教育論、リンク3件

◇ イノベーションのジレンマを乗り越えろ!
この投稿(→ https://www.facebook.com/yasunobu.hohtsuki/posts/10157324484303460 )、素晴らしい。学校関係者みんなに(同僚にも保護者にも生徒にも)読ませたい。



◇ アフター・コロナのミャンマーは?
 同僚の地理の教員から「ミャンマーってどんな国?」と聞かれて、次のように返した。

 いきなり【問題】です。
◯ バスの中に財布を置き忘れてもかなり高い確率で戻ってくる国を2つ挙げてください。

 相手はすぐに私の言いたいことをわかってくれた。そう、答えは「日本とミャンマー」です。
 さて、ミャンマーでビジネス展開している日本人・ 西垣 充 さんのブログの投稿(→ http://www.yangonow.com/jpn/blog/?p=2919 )が素晴らしい。社員に向けてのメッセージだそうですが、すべての人にとっての心得にしたい内容です。



◇ 愛知県の全県立校でスタディサプリを導入!
中日新聞の記事「愛知の全県立高で民間オンライン学習支援導入 遅れ取り戻す狙い」
(→ https://www.chunichi.co.jp/article/front/list/CK2020051202000055.html

 そう、これ(↑)で良いんだよ。オンラインのメリットを生かすなら、子供のためを考えるなら、こうなるでしょ。愛知県に限らず、他の都道府県でも。県立校に限らず、市町村立も、そして私立も。
 答えのある問題の答えが出せるようになるためには、それを多くの子供に効率よく身につけさせるには、子供の側の多様性に対応するには、リクルート社のスタディサプリがベストだと思うな。
 オンライン授業が当たり前になったら、それぞれの学校の役割はそこじゃないと思うんだよね。先生の役割は、答えを伝えることじゃない。生徒が正解が出せるように導くことでもない。なんだかよくわからないけど、場を作ること。きっとそれが役割。
 国語・社会・数学・理科・英語はスタディサプリで良いの。さて、勝負は情報科・家庭科・芸術科かな。そこで勝負できる学校でありたいな。

2020年5月11日月曜日

「半分の人が家に」いれば「接触8割削減」が達成できる

 「接触8割削減」と言われているが、これは「8割の人が家から出ない」こととは違う。というのは、極端な話「1人だけが外出して、他全員が家にいる」場合、外出した1人は誰にも合わないのだから、接触数はゼロになる。このように、「家から出ない人の割合」と「接触回数の減少率」はまるで異なる値になる。
 最近のニュース報道でその点においてミス・リードが続いている。繁華街での人出の数を携帯電話の位置情報から割り出して「いついつと比較して何%減(もしくは何%増)」を示す報道がそれだ。そして「8割減には届いていない」だの「程遠い」だの言っている、その発言がトンチンカンなのである。「外出率 ≒ 接触率」という想定が大間違いだからである。
 計算してみよう。「1人だけが外出しても接触回数はゼロ」、では「2人が外出」したらどうかというと、接触パターンは1例だけ。もう少し続けよう。「3人が外出したら、接触パターンは3通り」、「4人が外出したら、接触パターンは6通り(←A,B,C,Dの4人が外出する場合、接触パターンを全部書き並べると AB , AC , AD , BC , BD , CD の6通り)」となる。すなわち、n 人が外出するときの接触パターンの数を c(n) とすると、c(1)=0 , c(2)=1 , c(3)=3 , c(4)=6 , … となる。

 ところで、このまま人数 n を増やしていくのは芸がない。というより、人数より「割合」で計算したいので、ここから先は「場合の数」より「確率」で攻めて行こう。
 また、人数が増えれば接触パターンが増えていくわけだが、全パターンを書き並べるのも芸がない。実はこれは「余事象」を使えば瞬殺である。
 ここで一気に話を進めて、突然結論に行ってしまうが、
◇ 外出する人の割合が n 倍(0<n<1)になると、
  接触機会は n2 倍になり、減少率は 1ーn2 となる。
  この値を「接触回数の減少率」と見なすことができる。もちろん現実には「濃厚か否か、接触している時間」などによって違うのだが、おおよそそのようにみなして良いだろう。少なくとも「外出率 ≒ 接触率」と想定して報道するテレビ番組よりはよほどマシである。
 具体的に計算してみよう。
 移動する人の数が8割減ると、2割の人が移動するということだから、そうなると接触する機会は 0.2×0.2=0.04 倍になる。すなわち、人と人の接触は 96%減る。
 あれっ? ここまでやらなくても良いんじゃないのか。接触が少ないに越したことはないのだろうけれど、目標が「接触8割削減」なら、これは「やりすぎ、過剰対応」ということになるだろう。
 では、移動する人の数が半数になる場合を計算してみると、接触する機会は 0.5×0.5=0.25 倍になる。すなわち 75%減だ。8割減にちょっと届かないが、これでほぼほぼクリアだ。
 なぁんだ、これでいいんじゃん! 「半分の人が家に」いれば「接触8割削減」が達成できるんだよ。半分の人は外出していいの。

2020年5月6日水曜日

オンライン授業の準備は100均の黒板から

 来週から始まるオンライン授業のために、とりあえず100均(ダイソー)で黒板とチョークを買ってきた。しめて220円(税込み)。
 あくまでもお試しである。この後少しずつ、いくらかまともな形にする。
 ところで、黒板を導入するとなると、考えるべきことがいくつかある。考えながら、お試しに買ってきたばかりの黒板に書いてみた。

  ◇ 黒か、緑か
  ◇ チョークか、マーカーか
  ◇ 板か、壁か


 俗に黒板と言うけれど、学校の黒板はたいてい緑色だ。英語で Black board と言うけれど、日本の黒板は緑色が多い。100均で買ってきた黒板は、黒かった。さて、オンライン授業をやる際には、黒が良いか、緑が良いか。。。
 学校の黒板はチョークで描くが、市販されている黒板はマーカーで描くものも多い。ホワイトボード(白板)を使うという選択肢もあるわけで、その場合はチョークではなくてマーカーになる。さて、オンライン授業をやる際には、チョークが良いか、マーカーが良いか。。。
 もう一つ考えるべきことがある。黒板を買ってきて家に置く以外に「家の壁を黒板にしてしまう」方法がある。ペンキを塗る方法、壁紙を貼る方法など、やり方はいろいろありそうだ。実はうちの神様(かみさん)が乗り気になっている。板か、壁か。塗るか、貼るか。。。

 オンライン授業をやるための技術的なことはよく分からない。始まれば何とかなるだろうと安易に考えている。教材もまだ作っていない。そのうち何とかなるだろうとたかを括っている。
 そんなことより、黒板だ。生徒にだっているだろっ、勉強よりも文房具にこだわる人。それって大事だよね。大人にもいるよね、運動を始める前にウェアやシューズに凝る人。うん、それも大事。同じように、今この場面では黒板が大事なのさ。授業の中身なんて後でいいの。


◇ オンライン授業のための収録スタジオ

2020年5月4日月曜日

☆ コロナで哲学 ー生活編ー

 コロナで損したこと・得したこと、これからの暗い見通しと明るい見通し、コロナは自分に有利に働くのか不利に働くのか。

  ◇ マスクやぁめた、ステップ2  
  (→ https://omori555.blogspot.com/2020/06/blog-post_17.html )
  ◇ 「自粛要請」が成り立つ条件 
  (→ https://omori555.blogspot.com/2020/05/blog-post_24.html )
  ◇ 半年後のコロナ生活を考える3つの視点 
  (→ https://omori555.blogspot.com/2020/04/blog-post_18.html )
  ◇ 通勤・通学は3密なのか? 
  (→ https://omori555.blogspot.com/2020/05/blog-post_21.html )
  ◇ スーパーに行くのに忘れ物 
  (→ https://omori555.blogspot.com/2020/06/blog-post_11.html )

 これまで進みそうでなかなか進まなかったことが、コロナ騒動で一気に進んだと、そういう面が確かにあるんだろうな。そう考えると、コロナ騒動は必ずしも悪いものでも無いかな、と。

☆ コロナで哲学 ー科学編ー

「正しいことを言う」のが科学じゃない。「間違っているかもしれない」から科学なんだ。

  ◇ 論理にはいろいろある
  ◇ アビガンか、レムデシビルか 
  (→ https://omori555.blogspot.com/2020/05/blog-post_93.html )
  ◇ ウィルスを巡る3題 ー 見えない敵、コンピュータ・ウィルス、殺処分 ー  
  (→ https://omori555.blogspot.com/2020/04/blog-post_95.html )
  ◇ 「ビート板消毒」で伝えたいメッセージは何なのか? 
  (→ https://omori555.blogspot.com/2020/06/blog-post_14.html )
  ◇ 「不要不急」の反対は? 
  (→ https://omori555.blogspot.com/2020/05/blog-post.html )
 
そこが分かってないと、コロナ報道に振り回されちゃうよ。気をつけてね。


☆ コロナで哲学 ー学校編ー

新型コロナを契機に教育のオンライン化が一気に進む。

  ◇ 大学入試元年が面白いことになりそうだ 
  (→ https://omori55.blogspot.com/2020/04/blog-post_30.html
  ◇ 教科書を読もう 
  (→ https://omori55.blogspot.com/2020/04/blog-post.html
  ◇ 「9月入学」の議論で2つのことがごっちゃになっている 
  (→ https://omori555.blogspot.com/2020/05/blog-post_3.html
  ◇ オンライン授業の準備は100均の黒板から 
  (→ https://omori55.blogspot.com/2020/05/100.html
  ◇ オンライン・シフトは文化祭、留学、入試へと続く

「これまで教室でやっていた雑多なこと」を「オンラインでやるもの」と「対面でやるもの」とにきちっと仕分けるのが大事なんだろうな。


☆ コロナで哲学 ー経済編ー

ビフォー・コロナにはもう戻らない。
  ◇ コロナ対策で現金支給が切り拓くベーシック・インカムな未来 
  (→ https://omori555.blogspot.com/2020/04/blog-post.html )
  ◇ 今こそ看護師のストライキにエールを送りたい 
  (→ https://omori555.blogspot.com/2020/04/blog-post_25.html )
  ◇ コロナ騒動で弾けたバブルと湧いたバブル 
  (→ https://omori555.blogspot.com/2020/03/blog-post.html )
  ◇ 今日の羽田空港(T3 ,T1&T2 
  (→ https://omori555.blogspot.com/2020/05/t3.html )
  (→ https://omori555.blogspot.com/2020/05/t1.html )
  (→ https://omori555.blogspot.com/2020/07/goto.html )

資本主義が大きく変わる契機かも。

☆ コロナで哲学 ー統計編ー

新型コロナは「指数関数・対数関数」を学ぶすごく良い教材なんだよなぁ。

  ◇ 情報伝達をモデル化して、エクセルでシミュレーションする 
  (→ https://omori55.blogspot.com/2020/03/blog-post.html )
  ◇ 倍々ゲーム 
  (→ https://omori55.blogspot.com/2020/04/blog-post_9.html )
  ◇ PCR検査実施数はどれくらいが適当か? 
  (→ https://omori55.blogspot.com/2020/05/pcr.html )
  ◇ 前年同月比の振る舞い 
  (→ https://omori55.blogspot.com/2020/04/blog-post_16.html )
  ◇ 携帯電話位置情報の正しい使い方 
  (→ https://omori55.blogspot.com/2020/07/blog-post_9.html )

この機会を生かさない手はないと思うんだけど。。。


2020年5月2日土曜日

お絵かき準備中

 ムラちゃんこと、村山 礼 さんのファンだという意識はないが、彼がやることなら間違いないという信頼がある。
 彼が主催して今日これからやる「オンラインお絵かき教室」に申し込んで、そのための材料を買い込んできたところ。自分でアナログの絵を描くのは・・・えぇっと、何年ぶりだか・・・小学生の時以来か、中学生の時以来か、いやその頃も頑張って描いた記憶はないので、生まれて初めてと言ってもいいかもしれないくらいだ。お絵かきの道具を買いに行ったのも、娘が小学生の時以来だから、十数年ぶりだろうか。


 この教室、対象は小学生くらいだと思うが、ムラちゃんとはお互い知らない仲でもないので、ちょこっと参加させてもらいます。デジタルで絵を描くことはたまにあるが、アナログで描くのはホントにほとんど初めてです。
 そういえば前に同じくムラちゃんがやった「小学生からの哲学教室」に参加させてもらったこともあった。でも、ムラちゃんの追っかけってわけではないので、念のため。

 学校が休みの今の時期、オンラインでいろいろなイベント・学習・習い事をやっている。大人の私もたっぷり時間があって、無料・割引・有料であれこれ手を出しているが、無料の講座はこちらが適当にやっちゃうから意外とダメですね。
 お絵かきの道具が何一つ無かったので一通り新調して、ちょこっと小学1年生の気分だったりして。娘と妻は生温かい目で見てくれている。




 1時間半のオンライン教室で出来上がったのはこちら(→)。パッと見でまぁまぁっぽい。講習中に「お絵かきするのは100年振り!」と自己紹介したが、そんな僕でもこれくらいのものが描けたのは、コンテンツが良いからだろう。さっすがぁ。