モデル化とシミュレーション
授業の後に 15 分。要点を読み、5 問で確かめ、一つ書く。最後に自分の探究へつなぐ
15分 ｜ ひとりで、端末で授業で確かめた答えと比べる
- モデルは対象を単純化して表現したもの。単純化とは、本質となる形や特性を取り出し、ほかを切り捨てること。実物をもとにモデルを作ることをモデル化という
- モデルは 3 つに分けられる。物理モデル（地球儀・模型・プラモデル）、図的モデル（路線図・フローチャート・家系図）、数理モデル（水位 ＝ 3 × 時間、運賃 ＝ 初乗り ＋ 距離 × 単価）
- 路線図は、実際の線路の形と距離を捨て、駅の順番だけを残している。それでも乗り換えには役に立つ。何を残すかは目的で決まり、対象が同じでも目的が違えばモデルは違う
- 数理モデルの強みは、数を変えるだけで別の場合を試せること。水位 ＝ a × 時間で a を 2 倍にすると、満水までの時間は半分。実物を作り替えなくてよい。このモデルは蒸発や水の温度を捨てている
- シミュレーションはモデルを使った実験。実物での実験のほうが精度は高いが、①一度しかできない ②費用や時間がかかる ③危険が伴う、の理由で行う。「精度」と「やれるかどうか」の間で選んでいる
身のまわりのモデルを 1 つ選び（地図、時刻表、模型、天気予報の式など）、「〇〇は、△△を残して、□□を捨てている」の形で 1 文書く。そのあと、それはどの分類（物理・図的・数理）かを書く。
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例: 電車の時刻表は、発車の時刻と順番を残して、車両の形や混み具合を捨てている。時刻の数で表しているので数理モデルに近い（表として見れば図的モデルでもある）。
探究の問いを「調べられる形」にするとは、モデルを作ること。「学校の前の道は危ないか」をそのまま調べることはできない。「1 時間に通る車の数」「横断に何秒かかるか」のように残す要素を決め、天気や運転手の気分は捨てる。何を残し何を捨てたかを書いておけば、「その結論はここまでしか言えない」を自分で説明できる。
- 自分の探究の問いを、数や図で表すとしたら何を残すか。捨てるものは何か
- 捨てたものが「効いてくる場面」はあるか。それを結論の限界として書けるか
ここに書いたメモは 探究ノート に集まる。総合的な探究の時間のテーマ決めや、調べ方を考えるときに開く。まだテーマが決まっていなくても書ける。いま気になっていることを一つ思い浮かべて、そこに当てはめてみる
次回は「シミュレーションの活用」。今日のモデルを、コンピュータで実際に動かす。さいころを 1 万回振る。当選確率 1% のくじを 100 回引けば、1 回は当たるか。出てきた数字をどこまで信じるかも考える。
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