6月2日、1年生数学の授業で探究チャレンジを実施しました。今回のテーマは
「数学 × 生物 あなたは何分の1の奇跡？」
順列・場合の数の学習内容を、生物の「染色体」と結びつけながら考える、教科横断型授業です。
数学の授業なのに、生物！？
今回の特別授業では、数学と生物を横断する内容に挑戦しました。テーマは「染色体」。人間の細胞には23対46本の染色体があります。精子や卵子には、そのうち1本ずつが受け継がれます。つまり「どの染色体を受け継ぐか」で、組み合わせが大量に生まれるのです。
黄色ショウジョウバエで考える「場合の数」
最初は練習として、染色体が3対しかない「黄色ショウジョウバエ」を例に考えました。3種類の染色体について、それぞれ2通りの選択肢。
つまり…2の3乗=8 精子の染色体パターンは8通り。
ここで生徒たちは、「なるほど、場合の数じゃん！」と、一気に数学モードへ。
人間になると…まさかの70兆通り！
では人間ならどうなるのか。23対の染色体それぞれについて2通りの選択があるため、2の23乗=8388608 精子だけで約838万通り。さらに卵子側も同じだけ存在するため…2の23乗✕2の23乗=2の46乗 受精卵の組み合わせは、
約70兆通り
になります。教室では、「え、そんなに！？」「桁が意味わからん…」という声も。中には手計算で挑戦する生徒もおり、計算力の高さに驚かされました。
「あなた」は70兆分の1
授業の終盤では、数学的な結果を“人間の個性”へとつなげました。70兆通りもの組み合わせがあるからこそ、
- 性格が違う
- 得意なことが違う
- 興味が違う
- 兄弟でも全然違う
それは「おかしい」のではなく、むしろ自然なこと。
「みんな違って当たり前」
ということを、数学と生物の両方から考える時間となりました。そして最後に伝えたのは、
「自分を大切にしよう」
というメッセージ。“70兆分の1”という確率の先に、今ここにいる自分が存在している。そんなことを少しでも感じてもらえていたら嬉しいです。
授業後も止まらない“探究”
授業後半は、完全に“探究タイム”。
- 染色体数が多い植物の話
- 「なぜ植物の方が染色体数が多いのか？」
- 数学で宇宙の形を考える研究
- 四角いタイヤでも走れる道路の話
- 一筆書きができる条件
など、数学の枠を超えた話題が次々と飛び出しました。
「数学って、計算だけじゃないんだ」
そんな空気が教室に広がっていたように感じます。
と宣言しているので、次回もどこかで実施予定です。
生徒の感想
最後に
授業の最後、生徒たちにはこう伝えました。
「今日帰ったら、家の人に“ありがとう”って言いなさい。」
「自分は70兆分の1なんだって。」
数学の授業でしたが、少しだけ“人生”についても考える時間になっていたら嬉しいです。
【生徒の感想】
授業について
「数学の授業と生物の授業のつながりを直に感じることができた」
「生物と数学が意外につながっていることを知って、新しい視点で学ぶことができた」
人の染色体の数について感じたこと
「自分たちはすごい確率で生まれた奇跡なんだなと感じた」
「染色体が一つ組み合わせが違ったら人格が変わったりするのかと思うと不思議だなと思った」
