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水をはかるパズル:2つの入れものでぴったりはかろう

左に水がいっぱい入った大きなコップ、そこから右の半分ほど水が入った小さなコップへ注ぐまがった矢印、右上に水のしずくがあります。

入れものが2つあります。1つにはちょうど3カップ、もう1つにはちょうど5カップの水が入ります。目もりはありません。ちょうど4カップにするにはどうすればいいでしょう。とても古くからあるパズルで、本物の水でためすとすばらしく楽しめます。

水をはかるパズルでは、計画すること、量を追いかけること、何手か先を考えることを練習できます。おふろや庭、台所の流しで遊べば、思いついたことをすぐにためして結果を見られるので、とても盛り上がります。

本物の水で用意する

用意するもの:

  • 大きさのちがう入れもの2つ。 小さなコップと、大きめの水さしやペットボトルなど。
  • はかるための単位。 小さな計量カップやヨーグルトのカップなど。それぞれの入れものに何「カップ」入るかを調べ、必要ならテープで満タンの線に印をつけます。
  • 水を出すじゃ口かバケツと、水をすてる流しやたらい。

おなじみのパズルには、小さなカップで3はいと5はい入る入れものを用意します。家にある入れものの大きさがちがっても、数字を合わせればだいじょうぶです。

3つの動き

使ってよい動きはこれだけ、と決めましょう。

  1. じゃ口で、入れものをいっぱいにする。
  2. 入れものを空っぽにする。
  3. 一方からもう一方へ注ぐ。 注ぐほうが空になるか、注がれるほうがいっぱいになるまで。先にそうなったところで止めます。

「だいたい半分」はなしです。どの動きでも量がぴったり決まるので、パズルになるのです。

やさしい問題から

おなじみのパズルの前に、これをためしましょう。「3カップと5カップの入れもので、ちょうど2カップにしてね」。

多くの子はすぐに見つけます。5カップをいっぱいにして、3カップがいっぱいになるまで注げば、大きいほうに2カップのこります。この最初の成功から、大事なコツが分かります。片方がいっぱいになるまで注ぐと、のこりの量がはっきり分かるのです。

1回ずつ記録する

むずかしい問題では、表に書くと量を追いかけやすく、同じところを回らずにすみます。1行ごとに、1回動かしたあとの、それぞれの入れものの量を書きます。

動き 5カップの入れもの 3カップの入れもの
はじめ 0 0
5をいっぱいにする 5 0
5から3へ注ぐ 2 3
3を空にする 2 0
5から3へ注ぐ 0 2
5をいっぱいにする 5 2
5から3へ注ぐ 4 3

これで大きい入れものに4カップ。この表を見せる前に、子ども自身の表で見つけてもらいましょう。「ほかのやり方はある?もっと少ない手数でできる?」と聞いてみます(3カップをいっぱいにするところから始める、別の道もあります)。

どうしてもはかれない量がある理由

9さいくらいからの子とは、答えのないパズルにちょうせんしましょう。「2カップと4カップの入れもので、ちょうど3カップにしてね」。

何回かためしたら、「どんな量なら作れる?」と聞いてみます。0、2、4と、どれもぐう数だと気づくかもしれません。いっぱいにする、空にする、注ぐ、しかできないので、き数はぜったいにできないのです。パズルが解けないと見ぬき、その理由を説明できることは、論理的に考える力の大きな一歩です。

アレンジ

  • ほかの大きさ: 4カップと7カップで5カップを作る。3カップと7カップで1カップを作る。
  • 入れもの3つ: 8、5、3の入れもので、8カップを4カップずつ2つに分ける昔ながらの問題。
  • 紙の上で: 動き方が分かったら、水を使わずに表だけで解けます。
  • 問題を作る: 子どもが入れものの大きさと目標の量を決めて、できるかどうかたしかめます。

Dologiの「じゅんばんに ならべよう」パズルでは、水の量がちがうコップを、少ないものから多いものへならべる問題もあります。目で見て量をくらべる、もっとかんたんな方法です。

まとめ

  • 水をはかるパズル:入れもの2つ、動きは3つ(いっぱいにする、空にする、注ぐ)、ぴったりの目標量。
  • 本物の水と小さな計量カップでためし、やさしい目標から始めましょう。
  • 1回ごとに表に書いて、量を追いかけ、同じところを回らないようにしましょう。
  • 大きい子は、はかれない量をさがし、その理由を説明できます。

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