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周期算とは? くり返しのまとまりでわかる解き方と教え方
周期算は、決まった順にくり返すならびで、「何番目が何か」「何こあるか」を考える特殊算です。 いちばん大切なのは、くり返しの1まとまり(周期)を見つけて、わり算とあまりで考えることです。何十番目のように遠いところでも、1つずつ数えずに答えが出せます。
このページの上にあるシミュレーターでは、赤・青・青・黄のような玉のくり返しを題材に、1まとまりを1行にならべて、わり算とあまりで数える流れを確かめられます。 この記事では、保護者の方向けに、周期算の考え方と、家で教えるときのポイントをまとめました。
周期算で使う言葉
| 言葉 | 意味 |
|---|---|
| 1まとまり(周期) | くり返されているひとかたまり。「赤・青・青・黄」なら4こが1まとまり |
| まとまりの数 | ○番目までの中に、1まとまりが何回入るか。○番目 ÷ 1まとまりのこ数 の商 |
| あまり | まとまりに分けたあとにのこるこ数。のこりは、1まとまりの先頭から数える |
「1まとまりに分けて、わり算をする」
玉を1つずつ数えると、50番目までは長い作業です。そこで、1まとまりのこ数でわります。
- 50 ÷ 4 = 12 あまり 2
- 12まとまりと、あまり2こ(あまりは、まとまりの先頭の「赤・青」にあたる)
「まとまりの数」と「あまり」の2つがわかれば、まとまりの中の数え方は1回分だけ調べれば足ります。
例題1:n番目までに○色は何こ
赤・青・青・黄の順にくり返して玉をならべます。はじめから50番目までに、赤の玉は何こありますか。
- 1まとまりを見つける:赤・青・青・黄の4こ。1まとまりに赤は1こ
- わり算をする:50 ÷ 4 = 12 あまり 2
- まとまりの分を数える:1 × 12 = 12こ
- あまりの分を数える:あまりの2こは「赤・青」で、赤は1こ。12 + 1 = 13こ
答えは13こです。青の玉なら、1まとまりに青は2こなので 2 × 12 = 24こ、あまりの「赤・青」に青が1こあるので、24 + 1 = 25こになります。
例題2:○色のkこ目は何番目
赤・青・青・黄の順にくり返して玉をならべます。青の玉の20こ目は、はじめから何番目ですか。
今度は、逆にたどります。
- 1まとまりの中の青を数える:1まとまりに青は2こ
- 何まとまり目かを出す:20 ÷ 2 = 10。ちょうどわりきれるので、10まとまり目の、最後の青(2こ目の青)
- まとまりの中の何番目かを見る:青の2こ目は、まとまりの3番目(赤・青・青・黄の3番目)
- はじめからの番号にもどす:その前に 10 − 1 = 9まとまり分、9 × 4 = 36こがあるので、36 + 3 = 39番目
検算は、39番目までを数え直します。39 ÷ 4 = 9 あまり 3。まとまりの分の青が 2 × 9 = 18こ、あまりの「赤・青・青」に青が2こで、18 + 2 = 20こ目になります。
例題3:n番目からm番目までに○色は何こ
赤・青・青・黄の順にくり返して玉をならべます。21番目から50番目までに、赤の玉は何こありますか。
「50番目までの赤」から、「20番目までの赤」をひきます。
- 50番目までの赤:例題1のとおり、13こ
- 20番目までの赤:20 ÷ 4 = 5 あまり 0。1 × 5 = 5こ
- ひき算:13 − 5 = 8こ
ここで大切なのは、ひくのは「20番目まで」であって、「21番目まで」ではないことです。21番目は、数えたい範囲の最初の玉です。21番目までをひいてしまうと、21番目の赤(21番目は新しいまとまりの先頭なので、赤です)まで引かれて、答えが1こ少なくなります。
「あまり」の扱い
周期算では、あまりをどう考えるかで答えが変わります。
- あまりが0のとき:ちょうどまとまりで終わります。たとえば48番目なら、48 ÷ 4 = 12 あまり 0 で、48番目の玉は12まとまり目の最後の玉(黄)です。「あまり0だから、0番目」と考えないようにします
- あまりがあるとき:あまりのこ数は、まとまりの先頭から数えます。あまりが2こなら、「赤・青」の2こです
- あまりの中に、数える色がないとき:あまりの分は0こなので、まとまりの分だけが答えです。たとえば黄の玉を50番目までに数えるとき、あまりの「赤・青」に黄はないので、答えは 1 × 12 = 12こです
植木算・時計算とのつながり
植木算では、「間の数」と「木の数」が1ずれることに気をつけます。周期算でも、「何番目まで」と「何番目の前まで」を取りちがえると、1ずれます。例題3の「20番目まで」をひく考え方は、この1のずれを整理する練習になります。 時計算も、針の動きが同じようにくり返されることを使う問題です。くり返しに目をつけるところは、周期算と同じです。
この記事とシミュレーターで扱っていない問題
シミュレーターでは、次の形は扱っていませんが、同じ「くり返しのまとまりで考える」考え方につながります。
- 曜日:ある日が水曜日なら、100日後は何曜日か。曜日は7日でくり返すので、100 ÷ 7 = 14 あまり 2。水曜日から2つ進んで、金曜日です
- 等差数列:「2、5、8、11、…」のように、同じ数ずつ増えていくならび。たとえば10番目は、2 + 3 × 9 = 29です
- ならびが途中で変わる形:くり返しのまとまりが途中で変わる問題は、ここでは扱いません
曜日は日暦算、同じ数ずつ増えていくならびは等差数列の単元で扱っています。
子どもがつまずきやすいポイント
1. あまりの分を数え忘れる
例題1で、12まとまりの分の12こだけを答えてしまうまちがいです。50番目までは、12まとまりのあとに、あまり2こが続いています。 「あまりの中にも、数える色はないかな?」と聞いてみましょう。
2. まとまりの数だけを答える
50 ÷ 4 = 12 あまり 2 の「12」を、そのまま答えにしてしまうまちがいです。 12は、まとまりの数です。1まとまりの中に赤が何こあるかをかけて、はじめてこ数になります。
3. 「○こ目」の問題で、まとまり数と1まとまりのこ数をかけてしまう
例題2で、10 × 4 = 40番目と答えてしまうまちがいです。 40番目は、10まとまり目の最後の玉(黄)です。青の20こ目は、その1つ前の「青」なので、39番目です。まとまりの中で、青が何番目にあるかを見ましょう。
4. 数えはじめの番号の玉をひいてしまう
例題3で、「21番目まで」をひいてしまうまちがいです。範囲の最初の玉をふくめるために、ひくのは「その1つ前まで」です。
5. 答えを確かめない
答えを出したら、はじめから数え直して合うかを確かめる習慣をつけましょう。たとえば、39番目までで青が20こ目になるか、数えてみます。
家での教え方
「1まとまりはどこまで?」と聞く
問題を見たら、まず「どこからどこまでが1まとまり?」と聞いてみましょう。 赤・青・青・黄のように、はじめの玉にもどるところが、1まとまりの終わりです。
1まとまりを1行に書く
1まとまりを1行にして、玉の色を書いた丸をならべてかいてもらいましょう。右に「4番目」「8番目」のように、その行の最後の番号を書きます。 行の数がまとまりの数で、最後の行の長さがあまりです。
シミュレーターで数え方を確かめる
シミュレーターの「たいけん」のタブでは、色のボタンでくり返しのまとまりを作り、「何番目まで」を変えながら、数えたい色の玉を数えて確かめられます。 お子さんと一緒に、「あまりはいくつになりそう?」と先に予想してから、確かめてみてください。
まとめ
- 周期算は、決まった順にくり返すならびで、何番目が何か、何こあるかを考える。1まとまり(周期)を見つけて、わり算とあまりで考える
- n番目までの○色のこ数は、(1まとまりの中の○色のこ数)×(まとまりの数)に、あまりの中の○色のこ数をたす
- ○色のkこ目が何番目かは、逆にたどる。何まとまり目か、まとまりの中の何番目かを出して、はじめからの番号にもどす
- n番目からm番目までは、「m番目まで」から「n−1番目まで」をひく
- あまりが0のときは、最後はまとまりの最後の玉
まずはページ上部のシミュレーターで、お子さんと一緒に、1まとまりに分けて、わり算とあまりで数える流れを見てみてください。
家で練習したい方へ
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