分数の意味 
分数は、小学校算数の一つの壁といわれる。多くの児童がつまづくところらしい。それまで、
1とか2とか絶対的な値だと思わせていた数に対して、分数との出会いで、どうも違う感覚を
児童に要求するところに原因があるようだ。
比の学習が小学校算数のメインテーマの一つだと思うが、分数の、比としての感覚を身に
つけないまま進級してしまうので、その後の学習で支障をきたすことになる。高校生でも分数
を見ると、「計算の手が止まってしまう」という生徒も数多い。比の計算(分数の計算)は、数
学に限らず、化学など、自然科学全般で必要とされる計算技法の一つである。比の感覚は、
是非身につけてほしいと願うところである。
分数は、3つの顔を持つ数である。
(1) 方程式の解としての表現(割り算の表現)
整数係数の1次方程式がいつも解けるように、新しい数を創造。
例 方程式 3X=6 の解は、X=6÷3=2 である。
(実は、この計算は、数学が苦手な人にとって、かなり難しい計算のようだ。
X を求めるために、両辺を 3 で割るという発想は、浮かばないらしい。
3を何倍したら、6になるかを考えて、X=2 という解を発見する人が多い。)
上記のように割り切れる場合は、どんな人にとっても、それほどの困難さは感じられない。
ところが、方程式 3X=2 の解を問われると、数学が苦手な生徒は考え込んでしまう。
多分、それは自然な反応だと思う。今まで知っていた数の中に、3に掛け算して2となる
数が存在しないからである。
数学では、この場合、新しい数― 分数 ―を創造して、X=2/3 とする。
すなわち、方程式 aX=b の解は、a≠0である限り、機械的に、X=b÷a と考えて解
き、b÷a という計算を分数 b/a で表現しようということである。
(注意) 広島工業大学の大川研究室からコメントをいただいた。一部修正して、紹介し
たいと思う。
例えば、http://www.shinko-keirin.co.jp/sansu/WebHelp/3nen1/31_10.htmにも有
るように、分数 12/3 には、
3 を X 回加えて12になるように定めた解であるという見方(包含除)
と、
X を 3 回加えて12になるように定めた解であるという見方(等分除)
の2通りがある。すなわち、
aX=b (a≠0)の解として、X=b/a があるわけだが、その解の意味として、
aX を、a・X とする見方と、X・a とする見方
の2通りの見方があるということである。
大川研究室でも指摘していることであるが、交換法則 AB=BA
が成立するので
結果的に同じ値になり、同じ記号で表されるということになる。
AB=BA があまり
にも当たり前と認識されるため、両者の差異のことを、皆すぐ忘れるのだろうとの
ことである。
(私も大川さんと同様に昔、小学校で習ったような気がするが、あまり両者を特段
に区別して意識したことはないように思う。全く不都合が起こらなかったので意識
することがなかったと言う方が正しいかもしれない...ちょっと、反省!)
(2) 単位1に対する絶対的な値としての表現(全体に対する割合としての表現)
(中国的な考え方といわれる)
例 分数 2/3 は、単位1を3等分して、それを2つ分集めた量として把握される。
ここで混乱が起こる原因は、単位1という量そのものが、時と場所によって変化する点
であろう。
例えば、300人に対する2/3という量と、30000人に対する2/3という量は明らかに
異なるが、それぞれに対して、2/3という絶対的な値は同一である。
例 分数の計算 1/2+1/3 で、1/2は単位1を2等分したものが1個分、1/3は単位1
を3等分したものが1個分で、それぞれ個数数え上げの単位となる量が異なり、このま
まの形では計算できない。
個数数え上げの単位をそろえるために、単位1を6等分したものを考える。
このとき、1/2は、3個分で、1/3は、2個分となる。すなわち、あわせて5個分である。
したがって、1/2+1/3=5/6 という計算が成り立つ。
(3) 基準の量に対する比較としての表現
(ギリシャ的な考え方といわれる)
例 分数 2/3 は、何か基準となる量ではかると、一方が2個分、他方が3個分という比
較を表す場合にも用いられる。
比較は通常、「 2 : 3 」という形で表現されるが、「:」の間に「−」を付け加えれば、
「÷」という記号になり、 2 : 3 =2÷3=2/3 ということが理解される。
例 勝ち目(odds)という言葉がある。これは、事象の確率を比で表す方法である。
例えば、さいころを投げて、6の目が出る確率は、1/6 、6の目以外の目が出る確率
は、5/6 であるので、6の目に賭けるときのオッズは、1:5(=0.2)となる。
競馬等にもオッズという言葉があるが、これは上記とは違うようだ。
ある券に賭けられた金額に対する、全賭け金から諸経費を差し引いた払戻金の割合をオッ
ズと呼ぶ。(実際はもっと複雑で、こんな単純な計算ではオッズは求められない。)
例 ある競馬のレースで、A君は、ある券を100円を出して買った。
そのレースの全賭け金額は100万円で、諸経費は20万円であった。A君の買った券の
賭け金総額が、5万円のとき、その券のオッズは、(100−20)÷5=16.0(倍)となる。
したがって、もしA君の買った券が勝てば、A君は、100×16.0=1600(円)を手にす
ることができる。
(私自身、これまで競馬の馬券等を購入した経験がないので、オッズに詳しい方、上記
の文章で何か間違いがあればご指摘ください。)