プログラミング

試作問題をスクラッチで再現

投稿日: 投稿者: takatuki KEC高槻本校

こんにちは。KECの塾・予備校部門，高槻本校の検定担当の川渕です。
先日，KECの能力診断テストの成績表が出ました。
三島や槻の木，高槻北，芥川，大阪青凌，金光大阪といった，地元の高槻市内の高校に通う生徒が多い高槻本校。
そんな中，高槻本校の高１の塾生が，数学のランキングで全校ベストテンに入っていました。
文理学科や難関私立高校の生徒もいる中，よく頑張ってくれました。
高１数学を担当している私もうれしい限りです。

さて，現高１生が受ける大学入学共通テストで話題の「情報」。
先日，大学入試センターから試作問題が発表されていました。
さっそく試作問題をみた私は，問題にあったプログラムをスクラッチで再現してみることにしました。
※試作問題はこちら
→https://www.dnc.ac.jp/kyotsu/shiken_jouhou/r7ikou/r7houkousei.html
※KECの分析はこちら
→https://www.prep.kec.ne.jp/blog/38929

プログラムは２つあって，テーマは買い物です。
1つ目が「ある金額を支払うとき，硬貨が最低何枚か」を調べるというもの。
例えば，46円の場合，10円玉4枚と5円玉1枚，1円玉1枚の計「6枚」を使用します。
この枚数を調べるプログラムを再現してみました。

さすがに高校生ともなると「配列」を使ったりするわけですが，スクラッチの仕様で，若干，試作問題とは異なる部分があります。
例えば，試作問題には，「配列の添え字は0から始まる・・・」と書いてありますが，スクラッチの仕様では，配列（リスト）の添え字は1から始まります。
他にもいろいろあるのを微妙に調整して，上のようなプログラムが完成しました。
無事，謎のUFOが「6」と言っています。

次に，2つ目の「客と店が交換する硬貨の枚数が最小となる数はいくつか」を調べます。
例えば，46円を支払う場合，50円（1枚）払って4円（4枚）のお釣りをもらうと計5枚の硬貨のやり取りがありますが，51円（2枚）を払って5円（1枚）のお釣りをもらえば計3枚の硬貨のやり取りで済みます。
この，最小の枚数「3」を調べたいプログラムです。

1つ目のプログラムを「関数」にして，2つ目のプログラムを作成しています。
試作問題のように作るのは難しかったのですが，なるべく寄せて作成しました。
無事，謎のUFOが「3」と言っています。

こんな感じで，日々，問題の研究（？）に余念がない高槻本校。
授業体験も随時受け付けています。
大学受験をお考えの高校生の皆さんは，ぜひ，体験授業から始めてみてください。
また，進度の加減で体験が難しい場合は，個別で微妙に調整する「オタスケ講座」も無料で実施しています。

【HP申込フォームのあるイベント一覧】
■算数パワーアップ［小6］
https://www.prep.kec.ne.jp/briefinglist/math-powerup.html

■スタートダッシュプレ講座［小6］
https://www.prep.kec.ne.jp/briefinglist/pre-startdash.html

■プログラミング講座「プロクラ」［小学生］
https://www.prep.kec.ne.jp/elementary/programming.html

■大学入試説明会［高2］
https://www.prep.kec.ne.jp/briefinglist/university-entrance-exam-h2.html

■転塾キャンペーン［小学生・中学生・高校生］
https://www.prep.kec.ne.jp/briefinglist/transfer.html

■2週間無料体験キャンペーン［小4・小5・小6・中1・中2］
https://www.prep.kec.ne.jp/briefinglist/experience-2week.html

■志望校判定模試［小4・小5・小6・中1・中2・中3・高1・高2］
https://www.prep.kec.ne.jp/briefinglist/dreamschool-exam.html

■大きく変わる大学入試説明会［高1・高2・高3］
https://www.prep.kec.ne.jp/briefinglist/entrance-exam.html

——————————–

■合格体験談・総集編はこちら

■KEC高槻本校公式サイトはこちら

プロクラと算数パワーアップ講座

投稿日: 投稿者: takatuki KEC高槻本校

こんにちは。KECの塾・予備校部門，高槻本校の数学・理科担当の川渕です。
最近，小学生の塾生に話を聞いたところ，学校で配布されたタブレットでゲームを作ったとのこと。
今どきの子どもたちはすごいですね。
高槻本校でもプログラミングの講座「プロクラ」をこの4月から開講していますが，みんな，日々頑張っています。
塾生の作った作品の一部がこちら。

体験授業もありますので，ご関心のある方はお問い合わせください。

さて，高槻本校では12月より，算数パワーアップ講座を開講します。
新中1生（小学6年生）対象の特別講座です。
数学・理科をはじめ，プログラミングの基礎ともなる算数。
中学生になる前のこの時期に，ぜひ，得意科目にしましょう！
こちらのほうも，ぜひ，お問い合わせください。

【HP申込フォームのあるイベント一覧】
■算数パワーアップ［小6］
https://www.prep.kec.ne.jp/briefinglist/math-powerup.html

■プログラミング講座「プロクラ」［小学生］
https://www.prep.kec.ne.jp/elementary/programming.html

■英検ESG祭［小5・小6］
https://www.prep.kec.ne.jp/briefinglist/esg.html

■大学入試説明会［高2］
https://www.prep.kec.ne.jp/briefinglist/university-entrance-exam-h2.html

■転塾キャンペーン［小学生・中学生・高校生］
https://www.prep.kec.ne.jp/briefinglist/transfer.html

■2週間無料体験キャンペーン［小4・小5・小6・中1・中2］
https://www.prep.kec.ne.jp/briefinglist/experience-2week.html

■志望校判定模試［小4・小5・小6・中1・中2・中3・高1・高2］
https://www.prep.kec.ne.jp/briefinglist/dreamschool-exam.html

■大きく変わる大学入試説明会［高1・高2・高3］
https://www.prep.kec.ne.jp/briefinglist/entrance-exam.html

——————————–

■合格体験談・総集編はこちら

■KEC高槻本校公式サイトはこちら

教科書に載っているプログラム

投稿日: 投稿者: takatuki KEC高槻本校

こんにちは。KECの塾・予備校部門，高槻本校の検定担当の川渕です。
今日，11月3日（木）は文化の日。
祝日でのんびり・・・
とはいかないのが高槻市内の中学校。
一部の中学がテスト期間なので，祝日もテスト対策実施中です。

さて，テストも近いということで，学校の教科書を見ていた時のこと。
高槻市の公立中学で採用されている学校図書版の数学の教科書。
巻末に，「プログラムを体験してみよう」ということで，スクラッチのコードが載っています。
そこで，さっそく私も体験してみることにしました。
中1の教科書の巻末にある，比例のグラフを描くやつを実行したところ，こんな感じになりました。


　
UFOは教科書にないものですが，その他は教科書通りに組みました。
このコードを活用すれば，もちろん，反比例のグラフも描くことができます。
教科書に載っているコードから，y座標を計算する式の部分を，比例定数をaとして「a÷x」に変更しました。
（あと，座標の都合上，比例定数を3600にしています。）

うまくいくでしょうか・・・


　
ということで，おかしなことになりました。
なぜ，うまくいかないのでしょうか？
それは・・・

反比例の場合，x=0のときはyの値が存在しないからです。
グラフを描くとき，xの値を増加させながら描いていますが，x=0になる前に，いったん描画を止めなければなりません。
スクラッチの場合，「ペンを上げる」という命令ですね。
ということで，x=0をとばして描いてみると・・・
（あと，グラフの線も太くしました。）
　


　
無事に描くことができました。
学習の基本は教科書ですが，そこからいろいろ応用してみると楽しいですね。
つまづいたときにその原因を考えることで，より理解が深まります。
ということで，テスト勉強をするときも，間違えたところの復習に力を入れましょう。

【HP申込フォームのあるイベント一覧】
■プログラミング講座「プロクラ」［小学生］
https://www.prep.kec.ne.jp/elementary/programming.html

■英検ESG祭［小5・小6］
https://www.prep.kec.ne.jp/briefinglist/esg.html

■算数パワーアップ［小6］
https://www.prep.kec.ne.jp/briefinglist/math-powerup.html

■新中1説明会［小6］
https://www.prep.kec.ne.jp/briefinglist/new-juniorhigh-briefing.html

■大学入試説明会［高2］
https://www.prep.kec.ne.jp/briefinglist/university-entrance-exam-h2.html

■転塾キャンペーン［小学生・中学生・高校生］
https://www.prep.kec.ne.jp/briefinglist/transfer.html

■2週間無料体験キャンペーン［小4・小5・小6・中1・中2］
https://www.prep.kec.ne.jp/briefinglist/experience-2week.html

■志望校判定模試［小4・小5・小6・中1・中2・中3・高1・高2］
https://www.prep.kec.ne.jp/briefinglist/dreamschool-exam.html

■大きく変わる大学入試説明会［高1・高2・高3］
https://www.prep.kec.ne.jp/briefinglist/entrance-exam.html

——————————–

■合格体験談・総集編はこちら

■KEC高槻本校公式サイトはこちら

アキレスと亀

投稿日: 投稿者: takatuki KEC高槻本校

こんにちは。KECの塾・予備校部門，高槻本校の数学・理科担当の川渕です。
夏期集中講座も終了し，９月７日（水）から，いよいよ本科授業を再開します。
いろいろ準備が大変でしたが，なんとか間に合いそうです。

ところで，紀元前のギリシャの哲学者ゼノンが唱えた有名な逆説「アキレスと亀」をご存じでしょうか。
アキレスとは，アキレス腱でおなじみ（？）のギリシャ神話に登場する英雄で，とても足が速かったそうです。
そんな俊足のアキレスが，前方にいる鈍足のカメを追いかけます。
ふつうに考えればアキレスがカメを追い越しそうなものですが，ゼノンはこう言います。

アキレスがはじめに亀のいたところに追いついたときには，亀はわずかに前進している。
ふたたびアキレスが追いかけて亀がいたところに追いついたときには，さらに亀はわずかに前進している。
これを繰り返すかぎり，アキレスは亀に追いつくことはできない。

こう言われると，なんだか，追い越せない気がしてきますが・・・
もちろん，そんなことはありません。
アキレスは亀を追い越すはずなので，ゼノンの逆説，なにかがおかしいです。
どこがおかしいか，わかりますか？

ということで，ゼノンの説明をScratchで再現してみました。
アキレス役を猫，亀役を怪しいUFOが担っています。
２人の間は，はじめ，距離L離れているとします。
アキレス（猫）の速さが亀（UFO）の２倍の時，アキレスが2L進めば亀に追いつくはずなのですが・・・


　
２人の距離は徐々に狭まってくるのですが，アキレス（猫）は追いつけません。
動画では８回でやめましたが，この追いかけっこは「無限」に繰り返されます。
「無限」といわれると永遠に追いつけなさそうな気にさせられるのが，この逆説の難しいところ。
無限に繰り返されますが，アキレス（猫）と亀（UFO）の進んだ距離の和や時間の和は，有限の値に収束します。
この場合，アキレス（猫）が進んだ距離の和は2Lになり，亀（UFO）の進んだ距離の和はLになるので，無事，アキレスは追いつきます。
無限にある数の和が有限になるのは不思議な気がしますが，これは，数IIIで習う無限等比級数で計算ができます。
結局，ゼノンの逆説は，アキレス（猫）が亀（UFO)に追いつくまでの様子を説明しているのでした。

高校２年生の皆さんは，数IIの終盤で微分・積分を習います。
ここで本格的に無限の取り扱いが始まります。
さらに数IIIでも微分・積分を習います。
大学でも理工系や経済系などでは，やっぱり微分・積分を習います。
人体でいえばアキレス腱なみに大事な微分・積分。
しっかり学んでおきたい皆さんは，この機会に，ぜひKEC高槻本校までお問い合わせください。

■合格体験談・総集編はこちら

■KEC高槻本校公式サイトはこちら

動く放物線

投稿日: 投稿者: takatuki KEC高槻本校

こんにちは。KECの塾・予備校部門，高槻本校の数学・理科担当の川渕です。
高槻本校の休校期間は，8月14日（日）～17日（水）の4日間です。
※KEC各校で開校状況は異なるのでご確認ください。
※高槻本校の開校時間は，こちらを参照してください。

お盆明け，高1の数Iを担当する私は，準備に余念がありません。
数Iの2次関数で，なにかと躓く人が多い，動く放物線をScratchで再現してみました。
y=a(x-t)2+q (a>0) で，xの定義域が-1≦x≦1のとき，最大値，最小値がどうなるかってやつです。
放物線の軸x=tの位置により，5つの場合分けになります。


　
今回は，コードを書くのに結構苦労しました。
場合分けって，大変ですね。
ただ，大阪府公立高校入試の数学が図形多めなのに比べ，大学入試の数学はグラフを使う問題が多めです。
ここをしっかり乗り切らないと，今後，苦労することになります。
高1のうちに，しっかりとイメージを掴んでほしいところです。

こんな楽しいKEC高槻本校では，夏期講習の受講を若干名受付中。
お盆明け，第３タームは8月19日（金）に開講します。
私が担当する高1の数学をはじめ，小学生・中学生・高校生の講座はまだまだ残っています。
高槻本校は8月18日（木）から通常通り開校しますので，ご興味がございましたら，ぜひ，お問い合わせください。

■合格体験談・総集編はこちら

■KEC高槻本校公式サイトはこちら

多角形の対角線の本数

投稿日: 投稿者: takatuki KEC高槻本校

こんにちは。KECの塾・予備校部門，高槻本校の数学・理科担当の川渕です。
夏期集中講座が始まって，約20日。
お盆休みになりました。
高槻本校は，8月14日（日）～17日（水）の4日間，休校します。
※KEC各校で開校状況は異なるのでご確認ください。

お休みになったので，夏期の授業を振り返ってみました。
小学5年生の算数の授業では，多角形の対角線の本数を数える話をしました。
はじめは実際に図形を描いて数えるのですが，慣れてきたところで計算方法を紹介します。
そのようすを，久しぶりにScratchで再現してみました。


　
流れはこんな感じですが，塾生が自分で気づくように小出しで説明しなければなりません。
「なぜ1つの頂点から3本？」
「3本×6をすると18本になって数が合わないけどどうしよう？」
と，塾生と盛り上がりながら授業をしました。
最終的には，n多角形の対角線の本数がn(n-3)/2本であることまで導きました。

さて，そんな楽しいKEC高槻本校では，夏期講習の受講を若干名受付中。
お盆明け，第３タームは8月19日（金）に開講します。
小学生はじめ，中学生，高校生の講座もまだまだ残っています。
高槻本校は8月18日（木）から通常通り開校しますので，ご興味がございましたら，ぜひ，お問い合わせください。

■合格体験談・総集編はこちら

■KEC高槻本校公式サイトはこちら

ブログで理科の話題がときどき出ますが・・・

投稿日: 投稿者: takatuki KEC高槻本校

こんにちは。KECの塾・予備校部門，高槻本校の数学・理科担当の川渕です。
あと20日弱で夏期集中講座の開講日（7/25）を迎えます。
今は，その準備であわただしく過ごしています。

さて，KEC各校のブログの中で，わりと理科の話題が多い高槻本校。
いくつか取り上げてみると，例えば・・・

■プログラミングしてみた
１　コリオリの力
２　ドップラー効果

■実験してみた
１　凍らせた麦茶
２　大気圧

■お知らせに理科の話題を混ぜた
１　ダーウィンのおじいちゃん
２　バナナの皮

■理科の雑学を知った
１　二点弁別閾
２　本当の雑草魂

こんな楽しい高槻本校では，高3の授業は5教科17科目を開講しています。
例えば，社会は日本史・世界史・政経の3科目を開講。
さらに，話題の理科も，物理・化学・生物の3科目を開講しています。
もちろん，英語，数学，国語も数多くの講座をご用意しています。
夏期集中講座の前には本科授業の体験もできますので，ぜひ，この機会に受講をご検討ください。

■夏から始めた受験生の合格体験談はこちら

■合格体験談・総集編はこちら

■KEC高槻本校公式サイトはこちら

昔のセンター試験の数学で

投稿日: 投稿者: takatuki KEC高槻本校

こんにちは。KECの塾・予備校部門，高槻本校の数学・理科担当の川渕です。
今年の高1からは大学入試共通テストに「情報」が始まります。
「プログラミング教育」が話題となる昨今ですが，実は，プログラミングの出題は，今に始まったことではありません。
共通テストの前身，センター試験でも出題されていた時代がありました。
ただし，数学の中で選択問題です。
例えば，20世紀の最後，2000年度の本試験，数学IIBの第6問は，こんな感じです。

2000年度センター試験本試験_数学IIB第6問

この頃は「数学」の選択問題だったので，わざわざプログラミングの問題を選択する人は少なかったようです。
でも，今の高1からそうも言っておられません。
時流に乗って私も練習してみようと思い，問題文のコードを書いてみることにしました。
穴埋めの部分に正解を入れ，あらためて書いてみるとこんな感じです。

10　INPUT “n=”;N
20　S=0
30　　FOR K=2 TO N
40　　　FOR X=1 TO K-1
50　　　Y=K-X : S=S+1
60　　　PRINT S;”) ” ; X;Y
70　　　NEXT X
80　　NEXT K
90　END

nの値を入力すると，x+y＝1，x+y＝2，・・・，x+y=nの解をすべて出力します。
数学の一分野で出題されたものなので，共通テストの「情報」のサンプル問題と比べると，シンプルな計算でちょっとあっさり（？）している気もします。
上記を，今流行りのPythonで実行してみました。

問題(2)のように，nに3を入力すると，こんな感じ。
x+y=2の解(1,1)とx+y=3の解(1,2)，(2,1)が出力されています。

問題(3)のように，8を入力すると，こんな感じです。

試験の時は書き出して調べることになりますが，コンピュータに計算してもらうと，瞬く間に出てきます。
コードを書いて，意図したとおりの結果が出るとちょっと嬉しくなりますね。
今年から高槻本校ではプロクラの授業が始まったのですが，課題をクリアできて喜んでいる塾生たちと同じ気持ちになっています。

■合格体験談・総集編はこちら

■KEC高槻本校公式サイトはこちら

■プロクラ体験授業実施中！

UFOの川流れ

投稿日: 投稿者: takatuki KEC高槻本校

こんにちは。KECの塾・予備校部門，高槻本校の数学・理科担当の川渕です。
高槻市内の公立高校では，一部を除いてテスト期間に入りました。
高1の塾生が勉強していたプリントをみると，物理基礎の速度の合成の問題でした。
速度の合成といえば，対岸に渡ろうとする船が流水に流されたりする問題です。
そこで，久しぶりにScratchでコードを書いて，UFOが川に流されるようす（？）を再現してみました。
A地点から対岸のB地点へ，恒例のUFOが渡ろうとしています。


　
静水時の船の速度と川の流れが垂直な場合は，対岸の到着時間に差がありません。
v’と合成した分，船自体の速度は速くなりますが，速度の流れに垂直な成分（動画でいうとV）の大きさが変わらないからです。
そのため，対岸に到着するのにかかる時間はVで計算できます。
B地点から流されたB‘地点までの距離は，v’で求めます。

こうして動画を作ってみたのですが，なんだか，UFOの動きが人生のように見えてきました。
今はテストで大変ですが，なにかと楽しいことが多い高校生活。
いろいろ流されることはありますが，3年で卒業するのは，みな同じです。
目標地点と離れた位置に到着しないよう，しっかりと針路を取って過ごしましょう！

Scratch 3.22.0

■合格体験談・総集編はこちら

■KEC高槻本校公式サイトはこちら

ひろとさんがつくったプログラム

投稿日: 投稿者: takatuki KEC高槻本校

こんにちは。KECの塾・予備校部門，高槻本校の数学・理科担当の川渕です。
先日，令和4年（2022年）度の全国学力テストが実施されました。
小学算数では，大問4問のうちの4問目が，プログラミングに関する問題でした。
その最後の問題は，プログラムをみてどんな図形ができるか答える問題。
【ひろとさんがつくったプログラム】として，次のような7つの文が載っていました。

１　4cmの直線を引く。
　　　　↓
２　左に60°回転する。
　　　　↓
３　3cmの直線を引く。
　　　　↓
４　左に120°回転する。
　　　　↓
５　4cmの直線を引く。
　　　　↓
６　左に60°回転する。
　　　　↓
７　3cmの直線を引く。
※行番号は筆者による

折角なので，恒例のScratchで【ひろとさんがつくったプログラム】を再現してみました。

※動画がもっさりしているのは，筆者のPCの性能による

無事，正解の平行四辺形を描くことができました。
プログラム自体は単純なのですが，動画の見やすさのためにいろいろ手を加えています。
所々でちょっと待機したり，ゆっくり回転するために繰り返しを入れたりして工夫しました。

KECでは，小学生向けに様々な講座を開講しています。
算数・国語の通常授業に加え，プログラミングを学ぶ「プロクラ」，KECで英検を受験できる「小学英語」，読解力を上げる「速読」など，さまざまなコンテンツがあります。
塾生の皆さんの学力向上のため，さまざまな工夫をしているKECの授業を，ぜひ，体験してみてください。


■KEC高槻本校の合格体験談・総集編はこちら

■KEC高槻本校の公式サイトはこちら