最短経路プログラムを用いて地域防災拠点を巡る最適解を探索する数学的学習活動

使用最短路径程序寻找访问当地防灾基地的最佳解决方案的数学学习活动

• 批准号: 16H00163
• 负责人: 田中 賢治
• 金额: $ 0.21万
• 依托单位: 三重県立鳥羽高等学校
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
• 财政年份: 2016
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2016 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16H00163/
• 关键词: 最短経路; ダイクストラ法; 防災教育

1. 研究目的東日本大震災以降、伊勢志摩地域においても東海・南海・東南海地震の脅威は依然として存在しており、災害時の避難経路や防災拠点を巡る人間の行動パターンについて研究し学習することは大きな意味がある。最短経路問題は定められた複数の地点をいかに最短の経路で巡回し、目的地に到達するかを探索する最適化問題である。本研究は高等学校数学の学習において「最短経路問題」を取り上げ、地域の防災拠点を結ぶ最短経路を探索する数学的学習活動を行うとともに、地域の防災教育を推進するための研究である。2. 研究方法と内容課題を現実的な問題として捉えるために、地域の防災拠点を結ぶ最短経路の探索を課題として設定した。鳥羽市の防災拠点について地域の現状を把握し、実測データを収集した。最短経路を探索するプログラムとしてC言語を利用し、ダイクストラ法を用いた。プログラムは数学の学習に利用しやすいように工夫した。現実的で真正な問題を解くことにより、数学的な思考を実践に活かす力を育てることを目的とした。本研究の主要な内容は次の3点である。①順列・組み合わせ、最適化問題の研究 ②最短経路問題の近似解を求めるプログラムの研究 ③数学的学習を防災学習に活かす学習計画の構築3. 研究成果地域の防災拠点について生徒とともに現地調査を行い、自分たちの問題として捉えさせ、そのデータをもとにいかに数学的に問題解決するかという課題設定を行った。また、プログラムによる最適解と人間のヒューリスティックな方法による最適解の比較を行い、生徒の探究心を高めるような工夫をした。プログラムによる最適解と人間の判断による最適解の違いについて検討し、地域防災のために最適な避難経路はどうあるべきかについて議論を行った。これにより数学的な問題解決を行うと同時に、地域防災に関わる防災教育の推進につながる授業を展開することができた。

1. The purpose of the study is to study the impact of the earthquake in Japan, the earthquake in the South China Sea and the South China Sea in the region of Izumo. There are still severe weather in the South China Sea and South China Sea. When there is a disaster, there is still a lot of damage. The shortest path problem is defined, the complex number is located, the shortest path is roved, and the destination is located to explore the most optimal problem. In this study, the shortest route problem of mathematics students in colleges and universities is selected, and the shortest route is explored in order to explore the shortest route of mathematics in colleges and universities. in this study, the shortest route of the shortest route problem of mathematics in colleges and universities is studied, and the shortest route is explored in order to explore the shortest route of mathematics in colleges and universities. two。 Research methods: the content of the problem, the problem of the problem, the location of the area, the shortest path to explore the problem, the setting of the configuration. In the city of feather, there are many points of defense, such as the shape of the region, the shape of the region, the shape of the collection. The shortest way to explore the shortest way is to use the language to make use of it. I don't know how to make use of my skills in mathematics. The real problem is the solution to the real problem, the thinking problem of mathematics, the practice of mathematics, the strength of education, the purpose of mathematics. The main content of this study is "three o'clock". 1. Study of the shortest path problem. Approximate solution of the shortest path problem. Study of mathematics. The results of the research are as follows: in the area where the research results are made, the students do not know how to do things on the ground, how to solve problems in mathematics, how to solve problems, how to solve problems. This is the best way to find out the best way to make a comparison between the people and the people. We need to know the most important thing about human health, the most effective way to avoid it, the most effective way to avoid it, and the best way to do it. At the same time, regional prevention education promotes the development of training programs and training programs in mathematics.

项目成果

最短経路プログラムを用いて最適解を探索する授業実践研究

利用最短路径程序寻找最优解的教学实践研究

• 发表时间: 2017
• 期刊: 三重県高等学校数学教育研究会会誌
• 作者: 共著 葭内ありさ;他;立田 佳代;高橋 丈夫;高橋 丈夫;高橋 丈夫;田中 賢治
• 通讯作者: 田中 賢治