AIで楽曲を楽器やボーカルに分離する
 円外の点から引いた2本の接線の性質(単元「円の性質」5/22)
平成9年10月17日  3年E組
Geometric Constructor(愛知教育大学助教授,飯島康之先生開発の作図ソフト)を利用
 
 子ども1人,あるいは2人に1台のコンピュータを操作させたのではなく,教室にノートパソコンと大型ディスプレイを持ち込み,GCで図形を提示し,動く子を観察させた。 

 前時は三角形の内接円について学習したことを想起させ,本時は,円の接線について詳しく学習していくことを伝えた。そして,黒板に円をかき,円外の点Aから円に接線を引かせた。接線は2本引けることを確認させ,点Aをいろいろな位置に動かし,気づくことを挙げよう,と投げかけた。実際に動かして見せる前に,これまでに学習した接線の性質について想起させ,接点と円の中心を結ぶと(半径),接線と垂直に交わることを確認させた。
 
  点Aを動かして,子どもたちが気づいたこと
 @ 点Aから接点までの長さが等しい。 
 A 接線が1本になることがある。→点Aが円周上にきたとき。 
 B 接線が消えることがある。→点Aが円の中に入ったとき。 
 C 点Aが円の中心から離れるほど,角Aの大きさは小さくなる。 
 D 点Aと円の中心を結ぶと,角Aの二等分線になる。 
 E △AOPと△AOQは合同。

   
 
 
 本時での一番のねらいは,接線の長さが等しいことを明らかにさせることである。そこで,次のような展開をした。

T: いろいろたくさんのことに気づくことができました。これら全てについて,理由を考えていきたいと思います。一つ一つ考えていくのは大変  ですので,どれか一つが明らかになると,自動的に明らかになってしまうものはありませんか。
S: Eが言えれば,@やDも明らかになります。
T: どうしてですか。
S: 合同なら,対応する辺や角が等しいからです。
T: なるほど。では,みんなで△AOPと△AOQが合同になることを証明してみよう。
S: 証明するときに,@やDを使ってもよいですか。
T: みんなはどう思いますか。
S: @やDは,まだ正しいかどうか分からないので,使ってはいけません。
S: 合同が言えると@やDが言えるので,使ってはいけません。
S: @やDが正しいことを言うために合同を証明するのだから,使ってはいけません。

 この後,証明させた。そして,直角三角形の合同条件を使った証明が発表され,全員で確認していった。その結果,接線の長さが等しいことや,点Aと中心を結ぶ線分が,∠Aの二等分線になることも明らかになった。

 残されたABCの理由については,次のような意見が出された。
 「A 点Aが円周上にきたとき,接線が1本になる」理由
・ 接線は,円との共有点が1個の直線だから,点Aが円周上にくると,点Aが接点となり,接線が1本になる。
・ 点Aを円に近づけていくと,2本の接線のそれぞれの接点が近づいてくる。そして,点Aが円周上にくると,2つの接点が1つになり,接線も1 本になる。

 「B 点Aが円の中に入ったとき,接線が消える」理由
  接線は,円との共有点が1個の直線だから,点Aが円の中に入ると,そこからどのように直線を引いても,必ず円との共有点が2個になって しまう。つまり,円の弦になるので,接線が消えてしまう。

 「C 点Aが円の中心から離れるほど,角Aの大きさは小さくなる」理由
  点Aが円の中心から離れるほど,2つの接点は互いに離れていくので,∠POQは大きくなっていく。また,常に接点にできる角は90゜なの で,∠Aは点Aが円の中心から離れるほど小さくなる。 
 これらの話し合いのときに,点Aがどれだけ円の中心から離れても,2本の接線は平行になることはない,ということも話題となった。

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