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okkyの日記: えぇええっ??! なぜ知らない… 17

日記 by okky

NightShiftさんの日記「「 2 」か「 9 」で割ってみる」とそのコメントを見て思った。

「お前ら、なぜこれを知らない…小学校で習っただろうに」

2で割る方は誰でも思いつく話。実際には差分の正負も考慮して探す。実際に数値の間違い探しをすればすぐに判る。なので学校でならうと言うよりは、学校行事の一貫で数字を集計する時に間違い探しを何度かやっていて気がついた、と言う人も多いはず。

.

9で割る方は、一見思いつかないように見える。では、こちらは知らないかい?

ある数字が9で割り切れるかどうか知りたければ、全部の桁の数字を足して、それが9で割り切れるか調べればいい。
全部の桁の数字を足そうとすると、その段階で数字が大きくなるなら、9以上になったらその場で9を引けばいい。最後の答が9か0なら9で割り切れる。

実は、「9で割れ」ルールは、『ある数字が9で割り切れるかどうか』を知るのに『全部の桁の数字を足せばいい』のと同じ原理だ。nを底とするn進数表現は、常に(n-1)に対して特殊な反応を示す。
「9で割り切れるか知りたければ、全部の桁を足した結果が9で割れるか確認しろ」
がなぜうまく行くのか。それが理解できれば、誤り検出法にも同じ原理が使えることは自明で判る。

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  • by Porch (20045) on 2009年12月30日 11時41分 (#1695892) 日記

    >「お前ら、なぜこれを知らない…小学校で習っただろうに」
     これは習っていません。

    >学校行事の一貫で数字を集計する時に間違い探しを何度かやっていて気がついた、と言う人も多いはず
     そもそも行事の一環で数字の集計なんぞありえませんでしたよ。
     生徒会等に入っていればあったかもしれませんが、全員が入れるものではないですからね。

    >実は、「9で割れ」ルールは、『ある数字が9で割り切れるかどうか』を知るのに『全部の桁の数字を足せばいい』のと同じ原理だ。nを底とするn進数表現は、常に(n-1)に対して特殊な反応を示す。
    >「9で割り切れるか知りたければ、全部の桁を足した結果が9で割れるか確認しろ」
    >がなぜうまく行くのか。それが理解できれば、誤り検出法にも同じ原理が使えることは自明で判る。
     これも習うことはありませんでしたし、習熟する程計算しなければならない機会がなかったので、気づかなかったです

     n 進数という考えがあるということは習いましたが、それをどう計算するかというのは習っていません。
     塾に行っていた人が先生の言う問題に答えており、どう計算すればすぐに計算できるのかは、残念ながら教えてもらっていません。
    #つまり、先に手を上げるのが塾通いの人で、その人達が先に答えて先に進んでしまうと、そうでない人には習熟の機会は無いのです。
    #残念なことに、これらは頻繁に発生しています。

     もうお分かりかと思いますが、n 進数を解くために教えてもらった手法は、「足し算するときは n になったらその上の位の値を+1し、引き算するときはその逆ですよ」です。これ以上のものは習っていません。
    #つまり、n 進数計算の桁上がりの考え方は習いましたが、どう計算するのかということは習っていないし、習熟する機会は存在しませんでした。
    #私は現在も四則演算するときはこの法則で計算しています。

     恥ずかしながら、現在でもどれが最適なのかが、いまだに分かりません。
    #必要に迫られておらず、検索することもないので
    #2進数や16進数の計算はありますが、頭よりも計算機を使います
    #なんとWindowsもLinuxもMacも n 進数計算が出来る計算機が付属しているのです!
    #万が一付属していなくても、世の中にはフリーの計算機がなんと多いのでしょう!

     okky さんは物凄く恵まれた環境で育ったようなので、他の人は習っていないor習熟の機会が無かったという前提で話をされたほうがいいのではないでしょうか。
     あなたの一言は恵まれた環境から出ているため、印象の悪い発言が多いように見うけられます。これからはこう言いましょう
     「お前ら、なぜこれを知らない・・・先生を呼んで来い!教育してやる!」

    • 「n進数」のような抽象的な話じゃなくて、「9の倍数の見分け方」の話じゃないの?
      そのくらいは普通に習うと思うよ。
      その後、証明まで書いて感心しまくって、「7の倍数の簡単な見分け方」を探そうと一週間くらい悩んでいた記憶があるし。

      というか、何かを「習っていない」と断言できるほど、もの覚えの良い人がこの世にいることに驚いた。
      「習ったこと」は覚えてさえいれば十分主張できるけれど(その記憶が正しいかどうかはともかく)、
      「習ってないこと」を断言しようと思うと、すべての「習ったこと」を記憶していないと不可能。
      「習ったけど興味がないからきれいさっぱり忘れ去っていた」だけかもしれないし、それは人間にはきわめて良くあることなのだ。

      親コメント
    •  もうお分かりかと思いますが、n 進数を解くために教えてもらった手法は、「足し算するときは n になったらその上の位の値を+1し、引き算するときはその逆ですよ」です。これ以上のものは習っていません。

      いや、n進数の本質はそれだけですが。ただ、それがどういう意味を持つのか、というのがポイントなだけで。
      高速な演算方法なんてありませんから、計算自体は私も計算機を使います。bc は大抵のOSに移植されていますからねぇ、ibase と obase を適切に設定すれば、何進数でも問題ない。
      # 大学の同期の奴によると「底が2種類以上ある」とか「底が負」とかもあるそうです。
      # 2種類あるタイプの典型例が「時間」。あれは12進数と5進数が混ざったものなんだそうです。しかも、
      # 1桁目が12進数で、2桁目が5進数。だから2桁使って60分とかが出るんだそうです。

      閑話休題

      どうも話を読んでいると、「教わっていない」のではなく「教わったことを覚えていない」ように読めます。

      算数のテーマは全て「導入問題」が存在するものです。つまりその問題を解くために、新しい考え方を理解しましょう、という動機づけのための問題。これから習うことに意義を与えるための問題ですね。

      しかし、そういう「導入問題」は単に新しい考え方への導入として存在するだけではなく、ぐる~っと一巡して考え方を教わった後にその問題を見直すと、「一巡した最後に、さらに一歩進む」ためのテーマであったり、それらの考え方をどう利用するかの本質であったり…そういったものが内包されています。というか、そういう問題じゃないと導入問題にならない。だって考え方のための考え方、なんか面白くないでしょう?何かもっと「よくある問題」を解くために、新しいことを学ぶわけですから。

      各テーマの一番最初に出てくる問題なので忘れてしまう人が多いのも事実ですが、習ったことをつかう方法自体は導入問題の方に書いてある。導入問題を解くために新しく教わる考え方の方に書いてあるのではありません。なので、実は学習と言うのは「導入問題が指し示しているもの」も含めて、学習なんです。

      .

      「学習」という言葉を使いましたが、「学ぶ」と「習う」は意味が違います。で、授業においては、

      - 導入問題を通じて、まずこれから学ぶ内容に価値があることを伝える(動機づけをする)
      - 新しい概念を「学ぶ」
      - 「学んだ」事を利用して導入問題を解決し、「学んだ」事の使い方を「習う」
      - 「習った」事を使いこなせるように「訓練」する。

      という4段階を踏みます。3段目を省略する事はできません。4段目に繋がらなくなるからです。

      どうも、4段目の苦しさの余りなのか、1-3が記憶から消えてしまっているだけのように見えます。でも学校だろうが塾だろうが、授業がいきなり4から始まることはない。

      「n進数の解き方」を知るには、『その問題がn進数の問題である』事を認識しなくちゃいけません。「操作方法」だけ習って、いつ使えばいいのか習わないのでは、成績に直結しませんからね。なので、必ず教える側は「操作方法」を訓練する前に、どういうときにそれはつかうのか、何らかの形で教えているはずなんです。また、話を読んでいる限りでは、どういうときに使えばいいのか、そこは判っているようです。

      ですので、確実に習っています。覚えていないだけで。

      そして、それはとても勿体無いことです。難しいことを覚えるために苦労して、苦労した対象をどう使うと人生が楽になるのかの方は忘れているんですから。そんな苦労損。勿体無い。

      .

      道具は使うためにあるし、使い道があるからこその道具です。そして知識は道具の一種に過ぎません。そこに道具がある、と言うことは使い道があり、そのためになにか楽になることがある、と言うことです。じゃぁ最初に理解するべきは、「道具の操作方法」じゃなくて「どこでその道具を使えばいいのか」の方ですよね?道具があるのは知っているし、どこに書いてあるのかも判っているので、使い方が判らなくてどうしようもなくなったら後で調べ直せばいい。

      私は小学校5年生の頃にはそう思っていた、というのが、もしかしたら唯一の違いなのかもしれません。

      --
      fjの教祖様
      親コメント
      •  え~っと・・・そもそも導入問題とか関係なく、授業と言うものはほぼ全て(教えるのが上手な先生がいる授業は除きますよ?)教科書どおりに順番に計算(内容によっては暗記の場合もあるでしょう)していって終わっていたので、何をしたかったのかがさっぱりわからない状況です。

         一応念のために言います。
         こういう問題はこう解くんだよ~と教えてもらったので、問題を見たらどう計算したら解けるかはわかります。

         手順の中に導入問題があっても、それを何でしているのかを知らない or 教わっていないということです。
         ちなみに私が唯一、この n 進数の問題で使い方として教えてもらったものが時計の見方です。
        #使い方は最後に思いついたみたいな感じで教えてくれました
        #つまり、手順1がそもそも抜けています(テストや宿題のためで良ければいつも言ってたかも?)。
        #これは小学校~高校の全てで共通していました。受験のための授業と言われるのはここからでしょう。

         しかも時計の見方のほうが先(小学2年でしたっけ)で、更に数年後に教わったので、印象に残らずに n 進数を教えてもらったことすら覚えていない人のほうが多いんじゃないかなぁ・・・
        ※当時はまだPCはそんなに普及していませんでした
        #Windows95は中学生の頃
        #ちなみに塾に行っていた人は除いてくださいね?

         私は中学~高校まで使わずに授業が受けれたので、それ以降大学に入ってからや社会人になってから初めてまともに n 進数に触れた人もいると思います。
        #大学の最初の授業は驚嘆した。内容が小学校まで戻ったにも関わらず、それがわからない人が何と多いことか・・・
        #単純な四則演算だけの問題で赤点出すのやめましょうよ・・・orz
        #私立ですが工業大学ですよ?

         私は今まで、この割って使うという方法が生かされる場面に遭遇したことがないため、道具を生かせずにいたのかもしれませんし、生かせれる場面に遭遇しても生かすことを思いつかなかっただけかもしれません。
         たぶん、(私も含めて)今まで知らなかったと言っている人達もそうなんでしょうし、そういうものが存在しているとは考えもしなかったという人もいると思います。

         わからないなりに努力はしていっていますので、これからもいろいろ教えてくださいm(_ _)m

        #単純に知らないからと言って見下すような目線で話す人が多いので、ちょっと発言したくなっただけ

        ----------
         okky さんはすごく努力されたのかもしれませんが、私からするとかなり恵まれた環境にいたように見えます。
         導入部分をちゃんと説明してくれる先生に巡りあえるというのは、かなり幸運なことだと思います。
         説明を出させる努力を生徒がしないといけないのかもしれませんが・・・
         私の知見では説明をしてくれない先生のほうが圧倒的多数のようです。

        #一応言っておきますが、塾の先生は除きます。高校生の頃、受験のためと言って夏休みに行かされましたが、全然違いました。
        #やっぱり成績出ないと給料もらえない先生は違いますね。
        #私立の先生にもそういう人は多いのかもしれませんが、羨ましい限りです。

        親コメント
        • 私の知見では説明をしてくれない先生のほうが圧倒的多数のようです。

          私が小学生の時の最大の苦労は、「ほとんど毎年のように学校が変わる」というものです。
          なので、いろいろな先生に出会ったのですが、ほぼ全ての先生が導入問題を説明していました。

          算数を教える先生として都合5人に会ってますので…運じゃないと思うんだけどなぁ。

          #大学の最初の授業は驚嘆した。内容が小学校まで戻ったにも関わらず、それがわからない人が何と多いことか・・・
          #単純な四則演算だけの問題で赤点出すのやめましょうよ・・・orz
          #私立ですが工業大学ですよ?

          私も工業大学なのに、入学直後の実習で、2次方程式に数値を代入して解く問題、全員間違えましたよ。20人のクラスで20人全員。しかも、全員「解の公式」までは正しかったので、四則演算+平方根を解く所にしか間違いはありえないと言う…
          で、さらに言うと担当した助手の人も
          「あれは、そういうもんだ。忘れていることを理解することに意義がある」
          と平気でしたからね。

          あれに関しては、そういうものなんだ、と思うことにしています

          --
          fjの教祖様
          親コメント
          •  私は中学~高校は全ての学年で先生が違ったのですが、2人(中学で1人、高校で1人)しかちゃんと教えてくれる先生はいなかったですね・・・
             学校内でもかなりばらつきがあるようでした^^;

            >略(ぉ
            >あれに関しては、そういうものなんだ、と思うことにしています
             な、なんと・・・
             私も認識を改めることにします><

            親コメント
  • by nao_wada (6880) on 2009年12月30日 19時12分 (#1696053) 日記

    習っていません。しかし、3,6,9で割り切れる数は、全桁を足した場合にも3,6,9で割り切れるというのは、いつの間にか知っていた。

    --
    • しかし、3,6,9で割り切れる数は、全桁を足した場合にも3,6,9で割り切れる

      うん???
      それは記憶違いじゃないかい??
      12は6で割り切れるが、1+2=3は6では割り切れないよ?

      「3で割り切れる数は全桁足した場合にも3で割り切れる」
      「9で割り切れる数は全桁足した場合にも9で割り切れる」
      「6で割り切れる数は、全桁足すと3で割り切れて、なおかつ偶数だ」

      じゃなかろうか。

      .

      tarosuke さんは銀紙を貼ってもらうとして、
      http://srad.jp/~okky/journal/497036 [srad.jp]

      nを底とするn進数表現は、常に(n-1)に対して特殊な反応を示す。

      のです。

      つまり10進数の場合、9に対して特殊な反応を示す。で、その内容は
      http://srad.jp/comments.pl?sid=480008&cid=1695874 [srad.jp]

      ある2桁の数字が
          ○×10+△
      で表せるとすると、これは
          ○×9+○+△
      になる。○×9 は9で割り切れるに決まっているから、
      ○+△ が9で割り切れれば、9で割り切れる。

      じゃぁ、7進数の場合、10進数で言う9に相当する数字はいくつ?

      とあるように、「○×10+△」の余りと「○+△」の余りが一致する、というもの。
      # n進数について「○×n+△」の(n-1)に対する剰余は「○+△」の(n-1)に対する剰余に等しい。

      で、ある数字 x を3で割った余りは、 「x を9で割った余り」を3で割った時の余りに等しい。
      # もっと一般的に言うと、 xをyで割った余りは、「xを(y*z)で割った余り」をyで割った時の余りに等しい。

      なので、x を3で割った余りは「xを9で割った余り」…つまり全部の桁を足して、2桁以上の数字になったらまた、全部の桁を足し直す、を繰り返した結果…を3で割った余りに等しい。

      でも、6にどんな整数をかけても9にならない。だから6の倍数判定を「9の倍数判定と全く同じ方法だけで」チェックすることはできない。6を「2×3」に分解して、「2の倍数で、3の倍数なら、6の倍数」を使うしか無い。

      --
      fjの教祖様
      親コメント
  • > 「お前ら、なぜこれを知らない…小学校で習っただろうに」

    思うに、エラー発生時のリカバーとか、エラーではまらない予防的なアプローチは受験テクニックどうように教わらない可能性が大なのでは?
    もちろん、個々人が勝手に身につける可能性を排除するものではないですが。

    小学1-3年の頃は水道方式で桁上がりをいっしょけんめい指導する先生だったし、小学4-6年の時は間違えたらひっぱたく先生だった。
    しかし、間違えた後でどこを間違えた、ここで間違わないためにどうするとか、間違えた後でどうやって正答に回復する道をさがすというのは
    彼女ら彼らから教わった範囲ではなかった。むしろそういうのは家で勝手に宿題やっているときの脱線で身に着けた気がする。
    中学校でもその点は間違ったらどうやって取り戻すというのはなかったなあ。ひとえに田舎の底辺校にいたからかもしれない。

    最初の共通一次試験の答え合わせとかを高校の授業中にやった時とかにそういう試験後の対策講座的片鱗があったな。
    高校三年の時に一時通った数学塾でも受験テクニック的なものを教わったかも。痛い目に遭っていたときに知ったテクだった分には
    学習効果もあった、当時は。
    • 思うに、エラー発生時のリカバーとか、エラーではまらない予防的なアプローチは受験テクニックどうように教わらない可能性が大なのでは?

      十進数以外にも進数と言うのはある、というのは小学校で教わらなかった? 5進数とかが存在することは?

      その時に

      ある2桁の数字が
        ○×10+△
      で表せるとすると、これは
        ○×9+○+△
      になる。○×9 は9で割り切れるに決まっているから、
      ○+△ が9で割り切れれば、9で割り切れる。

      じゃぁ、7進数の場合、10進数で言う9に相当する数字はいくつ?

      というのは習わなかった??

      上記の問題への導入問題にこういうのがあるはずなんだ:

      2桁の数字「○△」を間違えて「△○」と書いたのに、9数字で割った場合、余りが変わりませんでした。どうして?

      正しい数字と間違った数字、引き算をした結果得られた答は9で割り切れますか? どうして??

      判ると思うけれどこの導入問題はまさに、今回のエラー検出方法やエラー位置特定方法そのもの。
      先生側が下手な工夫をしなければ、授業の導入時に「これを解くにはどうすればいいでしょう?」って提示する形で習うことなんだけどなぁ…

      --
      fjの教祖様
      親コメント
      • > 十進数以外にも進数と言うのはある、というのは小学校で教わらなかった? 5進数とかが存在することは?

        教科書か補助教材に出ていたから理解はしていた。しかし教師はその単元をスルーしていましたね。

        >> じゃぁ、7進数の場合、10進数で言う9に相当する数字はいくつ?

        >> 正しい数字と間違った数字、引き算をした結果得られた答は9で割り切れますか? どうして??

        上記の理由で授業中は教師によってのきなみスルーされました。
        先のコメントで書いたように、個人的には自分で勝手に学習しましたけど。
        40年近く前の話なので、カリキュラムや重点指導内容ががokkyのものと違っているかもしれないけど。
        親コメント
  • だが知ってる言うだけで説明なしかよ。
    # それに特に習った記憶もない。そもそも単なる集計を学校でやるとは思えん。

    まずは2の方。
    +と-を間違えているという事は、例えば+を-に間違えているとすると正しい値から間違えた値を二度引いた事になる。
    一度目は足さなかった事。もう一度目は引いた事。-を+に間違えた場合も同様。

    次に9の方。
    10から1を引くと9。全ての桁間違いはこの組合せだから。

    候補の値そのものが帳簿にない場合、複数の間違いがあるんだろうな。
    # てかこんな事で四苦八苦するならカンパニーカード使おうぜ。

typodupeerror

192.168.0.1は、私が使っている IPアドレスですので勝手に使わないでください --- ある通りすがり

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