正負の数の四則演算で悩んでない?「符号の丸暗記」が計算ミスの最大のバグです!

中学数学で最初に学ぶ単元、それは「正負の数」。
実はここ、数学がつまらなくなる「最初の落とし穴」でもあります。
ここで問題になってくるのが、四則演算の際のプラス・マイナスの符号。
「マイナスとマイナスでプラス…だっけ?」
そんなふうに理由もわからず丸暗記していませんか?
実は、その「丸暗記」こそが、テストで計算ミス(バグ)を引き起こす最大の原因なんです。
正負の数は、数学というプログラムの「基礎コード」のようなもの。
ここさえ論理的に理解してしまえば、この先の中学数学はもっと楽になります。
そこでこの記事では、暗記に頼らない「ミスの出ない考え方(ロジック)」を解説していきます。
一緒に思考のバグを修正していきましょう!
引き算のバグ修正:数式をお金の動きに翻訳してみよう!
多くの人がミスをするのは、3 - (-2) のような「マイナスを引く」場面です。
「引く引くは足す!…だっけ?」と迷った瞬間、バグ(計算ミス)が発生します。
これを防ぐには、数式を現実世界のルール(ロジック)に置き換えるのが一番です。
おすすめは「借金(マイナス)」と「資産(プラス)」の考え方です。
- プラス(+) = お金をもらう(嬉しい!)
- マイナス(-) = 借金がある(悲しい…)
こう考えると、計算の意味がガラッと変わります。
+ (-2)(借金を足す)- 借金が増えることなので、手持ちのお金は減りますよね。だから答えはマイナス方向に進みます。
- (-2)(借金を引く)- ここがポイントです。「借金を引く(取り消す)」ということは、借金がチャラになるということ。
- 「借金が消えた!」って、すごく嬉しいことですよね? 実質的にお金が増えたのと同じです。
- だから、「マイナスを引く」と「プラスになる(増える)」のです。
「ルールだから覚えろ」と言われると苦痛ですが、「借金が消えたら嬉しい(プラス)」と言われれば、当たり前のことに思えませんか?
掛け算のバグ修正:「マイナス × マイナス」は、後ろ向きにバック走!?
次によくあるバグが、掛け算です。
$$(-3) \times (-2) = +6$$
「なんでマイナス同士を掛けるとプラスになるの?」
この疑問に答えられないまま進むと、数学はずっとモヤモヤしたものになります。
これは「ロボットの動き」でシミュレーション(デバッグ)すると一発で理解できます。
数直線の真ん中(0地点)にロボットがいると想像してください。
- 最初のマイナス
(-3)は「向き」- マイナスなので、ロボットは「後ろ(マイナス方向)」を向きます。
- 後ろのマイナス
(-2)は「動き」- 「×(掛ける)」は進むことですが、マイナスを掛けるときは「バック(後退)」します。
さて、シミュレーション開始です。
「後ろを向いたロボット」が、そのまま「バック(後退)」したら、どっちに進みますか?
そう、結果的に「プラスの方向(前)」に進んでいきますよね!
これが、マイナス×マイナスがプラスになる論理的な理由(ロジック)です。
ちなみに、四則演算の優先順位について確認したい場合には、以下の記事を参照してください。
実際の計算時に間違えやすいポイントについて解説しています。
・【中学数学】計算ミス激減!正負の数の四則演算で9割が間違える落とし穴と回避法
理屈がわかれば、数学は「パズル」になる
いかがでしたか?
「呪文」のように見えていた数式も、こうして理屈(ロジック)をインストールすれば、意味のある「言葉」や「動き」に見えてきませんか?
実は僕自身、今こうして新しいこと(作曲ソフトの『Studio One』)に挑戦しています。
最初は機能が多すぎて、「このボタンは何?」とパニックになりかけました。
でも、うまくいかない時は必ず「理屈」に立ち返るようにしています。
「なんとなく」でボタンを押すと失敗しますが、「ここを押すと信号がこう流れる」という仕組みを理解すれば、必ず思い通りの音が出ます。
数学もまったく同じです。
才能ではなく、正しい手順(ロジック)を知っているかどうか。
それだけで、点数は劇的に変わります。
もし、
「もっと詳しく知りたい!」
「うちの子の『思考のバグ』も見つけてほしい!」
そう思った方は、ぜひ一度、僕のオンライン指導を体験してみてください。
一緒に、数学というパズルを解いていきましょう!
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