教科別の常識No.K08
電卓を使うと、計算力が落ちるって、ホント?

読む前に予想この常識、あなたはどう思う?
先に予想してから答えを見ると、記憶に残りやすくなります(予想の効果の記事)。
判定:ウソ
授業で電卓を使っても、手で計算する力が落ちるという結果にはなっていません。大事なのは、手計算との使い分けです。
ウソとは… 研究の結果、この常識は支持されません。逆効果のこともあります。
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論文での効果79の研究のまとめで、小4を除き、手で計算する基礎力が向上
スマホを開けば、電卓はいつでも手もとにあります。それでも学校では、筆算の練習が続きます。そして、こんな心配もよく聞きます。「電卓に頼っていると、自分で計算できなくなる」。
この心配は、ずいぶん昔からくり返されてきました。研究はこの問いに、何度も答えようとしてきました。
79の研究をまとめると
1986年、数学教育の研究者ヘンブリーとデサートは、電卓が学習に与える影響を調べた79の研究報告をまとめました。対象は、小学校から高校までの子どもたちです。
結果は、心配とは逆でした。ふだんの授業と組み合わせて電卓を使った場合、平均的な生徒の、紙と鉛筆で計算する基礎の力は、むしろ伸びていました。計算練習の問題でも、文章題を解く場面でも、同じ傾向でした。
ただし、ひとつだけ例外がありました。小学4年生です。この学年では、同じような良い結果が出ませんでした。どうして4年生だけなのかは、はっきりしません。それでも、基礎の計算を固める時期には、手で計算する練習が欠かせないことを示しているのかもしれません。
グラフ電卓の42の研究
それから20年。2006年、エリントンは、グラフを描ける電卓を授業に使った42の研究をまとめました。中学・高校から、大学1年前期の微分積分までの授業です。
授業では電卓を使い、テストでは使わない場合でも、生徒は数学の考え方を理解する力を伸ばしていました。授業でもテストでも使えた場合は、計算の手順、考え方の理解、全体の成績のどれもが上がっていました。
グラフを手で描くには時間がかかります。電卓がその作業を引き受けてくれれば、「このグラフは何を意味しているのか」を考える時間が増えます。そう考えると、この結果はうなずけます。
使いすぎの心配は
では、どれだけ使ってもかまわないのでしょうか。2017年、マオやサドラーらは、アメリカの134の大学で微分積分の授業を受けた7087人を調べました。高校で電卓をどう使っていたかと、大学での成績との関係を見たのです。
高校で電卓を幅広く使っていた学生ほど、大学の微分積分の成績はやや低い傾向がありました。ところが、別の傾向もありました。高校の先生が、小テストや試験での電卓を制限していた場合。手で計算できるようになるまで、使わせなかった場合。こうした場合は、成績が高くなっていました。この2つが、使いすぎのマイナスを打ち消していたのです。
ただし、どちらの関係もごく小さなものでした。著者ら自身、高校での電卓の使い方が大学の成績に大きく長く響くとは考えにくい、としています。
手でできるようになってから、電卓に任せる
まとめると、電卓で計算力が大きく落ちる、という研究結果は見当たりません。ただ、研究の多くは昔のもので、今の授業にそのまま当てはまるとは限りません。
研究から見えてくるのは、順番と使い分けです。基礎の計算は、まず手でできるようにする。できるようになったら、面倒な計算は電卓に任せて、考えることに時間を使う。テストでは、自分の手で解く練習もしておく。
電卓は、計算を任せて、頭を考えることに回すための道具です。
参考文献
Hembree R., Dessart D. (1986). Effects of Hand-Held Calculators in Precollege Mathematics Education: A Meta-Analysis. Journal for Research in Mathematics Education, 17, 83-99.
doi.org/10.2307/749255✓ 実在と内容を確認済み
Ellington A. (2006). The Effects of Non-CAS Graphing Calculators on Student Achievement and Attitude Levels in Mathematics: A Meta-Analysis. School Science and Mathematics, 106, 16-26.
doi.org/10.1111/j.1949-8594.2006.tb18067.x✓ 実在と内容を確認済み
Mao Y., White T., Sadler P. M., Sonnert G. (2017). The association of precollege use of calculators with student performance in college calculus. Educational Studies in Mathematics, 94(1), 69-83.
doi.org/10.1007/s10649-016-9714-7✓ 実在と内容を確認済み
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