学習方法/高校物理

出典: フリー教科書『ウィキブックス(Wikibooks)』
ナビゲーションに移動 検索に移動
このページ「学習方法/高校物理」は、書きかけです。加筆・訂正など、協力いただける皆様の編集を心からお待ちしております。また、ご意見などがありましたら、お気軽にノートへどうぞ。
※注意 編集者の主観的な勉強法も、本ページには書かれているだろうと思われるので、このページは、せいぜい参考程度にして、このページをあまり信用しすぎないようにして頂きたい。

また、各教科・各科目の個別の勉強法については、市販の参考書を何冊か見れば、ふつうは、その参考書の前書きのページあたりに、その参考書をつかった勉強法的なことが書かれてるだろうから、そういうのを参考にしたほうが安全だろう。

センター試験の物理I対策には、別のページがあるので、そちらをお読み下さい。

本書では物理2を含めた対策も書く。

計算の応用が科目「物理」の目的[編集]

この科目(物理)の目的は、おそらく計算練習と、計算の応用である。なぜなら、たとえ物理学的に重要な話題でも、この教科の教育から省かれている内容が、いくつもある。(次節「入試に出ない分野」で説明する。) 

この科目「物理」で物理現象をあつかう理由は、計算練習の教育の手段に過ぎない。

力学の計算練習、電磁気学の計算練習、波動・振動の計算練習、熱力学の計算練習、原子核の計算練習、・・・など計算練習が、科目「物理」の目的であり、それ以外の教育には、この科目は関心が少ない。

高校物理で、計算の教育が必要な理由も、分かる。なぜなら、中学校卒業までは、理科では、あまり計算をしなかった。だから、そのぶんもあって高校では計算が中心になるのも、やむを得ないのかもしれない。

入試で計算が要求される理由も分かる。計算練習には時間が掛かり、そのため高校生には優先的に計算を勉強してもらう必要があるからだ。

入試に出ない分野[編集]

「計算問題にしやすい分野が、入試によく出る」の裏を返せば、「計算問題にしづらい分野は、たとえ科学的に重要な分野であっても、入試には出題されづらい」ということ。

たとえば、高校物理の検定教科書には、キログラム原器の話題が書いてあった。キログラム原器の話題は、すべての質量の測定に関わり、とても重要な話題である。しかし、理工学部の入試では、キログラム原器の話題は、計算問題にしづらいため、あまり入試には出ないだろう。

他にも、たとえば実験器具の使い方は、ほとんど入試にでない。電流計や電圧計の使いかたなど、高校物理では、ほとんど扱わない。電流計が入試に出るとしたら、回路計算の計算問題としてである。

実験器具の仕組みも、入試にでない。たとえば望遠鏡の仕組みなど、さまざまな仕組みがあるのだが、しかし入試に望遠鏡の仕組みは出ないだろう。たとえ、そのような実験器具や実験装置に関した問題が入試に出ても、出るのは、実際の実験室では使うことの少ない計算問題が出るだろう。

その実験装置の計算なんて、学校以外では、おそらく設計者ぐらいしか実務では使わず、しかも、その設計者も、べつに数分で問題を解いたわけでは無い。どっちみち、装置の開発には年月が掛かり、開発には検証のための試作や実験なども必要であり、けっして数分では解決しない。

しかし、そのような装置開発の技術者の教育なんぞ、この科目「物理」は目的には、していない。この科目の目的は、計算練習の応用、数学の応用である。だいたい、世の中には多くの職業があって、装置開発の技術者だけに都合を合わせるわけにも、いかない。

「数学」科目の公式や証明だって、べつに数学者が十代のころに発見したわけではない。それでも大学入試では、十代の高校生が証明すら暗記しなければならない場合が多いという「数学」科目の実情と、「物理」の実情も同様である。


さて、相対性理論や素粒子などの高校数学では扱いにくい内容は、たとえ教科書・参考書に書いてあっても、理工学部の入試の物理には出にくい。

資料集などには液晶テレビなどの家電製品の原理なども電気物理に関連付けて書いてあるが、そういう工業製品の仕組みなどは大学入試に出ない。歯車などを用いた機械のしくみについては、そもそも資料集にすら扱われておらず、当然、大学入試にも出ない。


高校生用の資料集などの著者などには、理系大学の教授の名前もつらなっているだろう。しかし、その資料集を高校生が読み込んで、たとえ計算以外の話題の知識を得ても、資料集の著者の勤める理系大学の入試問題の物理科目にすら、あまり役に立たないだろうし、大学入学後の理系学部の物理の授業にも、高校物理の資料集の内容はあまり役立たないだろう。

そして、今後も、このような資料集の現状は、なにも変わらないだろう。なぜなら西暦2000年より前の時代から、そうであって、現在(西暦2015年に記述)も変わっていないからである。

本文[編集]

どの分野も、検定教科書や参考書に書かれた説明は、キチンと読んで下さい。なので、まず参考書を買ってください。そして、参考書の理解を深めるために問題集などで問題演習に取り掛かります。 なので、問題集が必要です。問題集を買ってください。高校1年・2年の人は、まずは授業基礎レベルの問題集(ドリル・ワークブックのようなもので良い)を買って、問題練習してください。

参考書を読み込むよりも、問題集の計算を確実に練習することが、物理では重要です。物理の問題集では、計算をする必要のある文章問題が、もっとも重要です。用語を覚える問題は、重要度が劣ります。

また理系大学の志望の場合、高校3年になるまでには、入試基礎レベルの問題集を買って練習をはじめください。 このとき、解説の多い問題集を買ってください。物理の入試基礎レベルの対策の場合、まずは問題数を絞っていても良いので、解説が充実している本を買います。

参考書の説明も、一度か二度は、通読して最初から最後まで読む必要があります。でも、通読するのは一度か二度で充分です。それより問題集などで手を動かして、計算練習をしてください。また、参考書に計算例や練習問題が書いてあれば、実際に手を動かして計算してみて確かめてみてください。

また、参考書に式の導出などが書いてあれば、実際に手を動かして計算してみて確かめてください。公式を覚えるだけの勉強はしないほうが良いです。なぜなら応用問題が出たときに、公式暗記だけだと対応できません。標準レベルの参考書なら、そんなに難しい計算は無いはずです。

そういう「計算してみて確かめる」という勉強ができない人は、大学の理系の学部は志望しないほうが良いです。標準レベルの高校参考書に紹介された計算例なんて、そんなに高度ではありません。文系高校生ですら、数学の得意な人なら、標準的な参考書の計算例なら計算できるレベルなのが、高校理科の計算レベルです。高校レベルの計算すらも計算したくない人は、そもそも入試で理工学部には合格できないでしょうが、たとえ万が一に合格しても、大学理工学部を卒業できないでしょう。

  • 資料集

資料集は入試対策では使いません、物理の場合。高校が生徒に買わせる教材でも、生物や化学の資料集は生徒に買わせて授業時の副教材として用いる場合がありますが、いっぽう、物理の資料集は買わない場合が普通です。

  • 教科書ガイド

理系志望の場合、物理の教科書ガイドは不要です。それよりも参考書と問題集で勉強してください。もしアナタにとって参考書は難しすぎて勉強できず、教科書だけでは難しすぎるから教科書ガイドが欲しいというならば、そもそも理系大学志望には向いてないので、進路を文系志望などに変えたほうが良いです。もし参考書に書いてない話題を知りたいなら、教科書ガイドよりも資料集のほうが良いでしょう。


物理IIのための数学[編集]

高校3年の物理II(専門物理)を履修する場合、数学IIIも履修してください。

なぜなら物理IIでは、三角関数の微分積分の知識がないと、導出しづらい公式が、多く紹介されています。

まともな高校なら、物理IIの履修者には、数学IIIの履修をすすめるハズでしょう。(そうでないなら、特別な事情があるか、無能な高校。)

なお、だからといって数式だけに頼って機械的に解こうとするのではなく、物理特有の知識も理解しようとしてください。

また、高校II年の数学の積分の勉強で、書店で、駿台文庫の「微分積分」の参考書を購入するか(数学者の清 史弘 (せい ふみひろ)が著作している参考書)、あるいは『モノグラフ』シリーズ『積分』を購入して、積分の定義を勉強してください。

どういうことかというと、数学IIの検定教科書で説明している積分の定義(微分の逆演算)は、本来の積分の定義(区分求積法)とは異なります。

そして、物理で用いる積分では、本来の積分の定義(区分求積法)にもとづく積分を、多く活用します。

たとえば、電位(でんい)の計算は、クーロン力を、本来の積分の定義(区分求積法)にもとづいて計算することにより、数学的に導出することができます。いっぽう、微分の逆演算という考えだけでは、電位の公式は、導出できません。

物理では、このように積分の本来の定義を用いる数学的な事例が多くあるので、なので、本来の積分の定義(区分求積法)を勉強してください、。


分野別勉強法[編集]

力学[編集]

まず、教科書や参考書などでキチンと、公式の導出を少なくとも一回は読んで、導出の計算を手で追ってください。

これらの公式の導出法の考え方を用いる問題は、意外と入試に出ます。そして、最低限の公式は「運動方程式」などです。 用語の定義もしっかり確認しましょう。(反発係数やポテンシャルエネルギーなど)

運動方程式や、エネルギー保存の公式、運動量保存の法則などから、位置や速度や時間などを求められるように練習してください。

あまり、「時間の公式」とか「位置の公式」とかというふうに個別には覚えないほうがいいです。なるべく公式を丸暗記しなくても、自分で公式を導けるように練習してください。

物理IIでは、遠心力の公式などが出ると思いますが、教科書・参考書の説明を少なくとも一度はキチンと読んで、導出の計算を手で追ってください。遠心力の公式は、暗記する必要があります。テスト中に、運動方程式から導くには、テスト時間が足りません。

大学に入っても同様に、このように公式を暗記する必要があります。日本国の物理教育は、この程度のレベルです。

惑星の運動については、「ケプラーの法則」は、あまり入試に出題されません。なぜなら「角運動量保存の法則」を、高校では習わないので、あまりケプラーの法則に深入りできないからです。

惑星の運動について入試に出る分野は、「第一宇宙速度」とか「第二宇宙速度」とかのようにエネルギー保存法則と関係の深い分野とか、あるいはロケットの原理を運動量保存と関連して出題するとかです。

結局、計算問題にしやすい分野が、日本の入試では出題されるのです。

電磁気[編集]

「クーロンの法則」というのが、物理IIをあつかった参考書で、電磁気の冒頭あたりに説明されてるので、そのクーロンの法則の説明を読んでください。たとえ物理Iだけをセンター入試などで受験する場合でも、おそらくクーロンの法則を学ぶほうが、てっとり早いです。 クーロンの法則の説明を読んだら、さっさと公式を覚えるために問題演習に掛かります。電磁気の理論を完璧に理解するのは無理です。もし高校生が「電磁気を完璧に理解できた。」と思ったら、勘違いです。

ただし、少なくとも一回は教科書や参考書の説明を、キチンと読んでください。運動方程式や位置エネルギーなど力学の公式を、クーロンの法則などと組み合わせて、どうやって電位の公式などを導くのか、ぐらいはキチンと参考書などを読んでください。意外と、ときどき入試で、力学と組み合わせた計算問題が出ます。

あと、高校3年レベルの微分積分の計算力が無いと、物理IIでの電磁気分野は習得が困難です。数学も学びに行ってください。

化学の電気化学の分野と、学問的な関係が深いです。入試物理には化学の問題は出ませんが、読者がたとえば化学で習う「イオン化傾向」を知っていると、物理での直流回路が理解しやすいかもしれません。


磁極のクーロンの法則と、静電気のクーロンの法則は似ていますが、入試に出る頻度には違いがあります。磁極の問題よりも、静電気の問題のほうが、入試に多いです。学習時間が残り少ない場合には、優先するべき単元は、磁極よりも電気の単元を優先してください。

振動・波動[編集]

さっさと、計算問題の問題演習に取り掛かってください。


熱力学[編集]

気体の計算については、さっさと状態方程式 pv=nRT を覚えて、さっさと問題演習に取り掛かってください。

この状態方程式を導くために用いられる「ボイルの法則」や「シャルルの法則」は、別個に覚えても単独では、あまり使いません。入試にも、べつに「ボイルの法則を述べよ。」という問題なんて問われません。

だいたい、どっちが「ボイルの法則」でどっちが「シャルルの法則」だったか、大人の科学者でも覚えてなかったりします。なので、状態方程式を覚えに行きます。

比熱の問題とか、そういうのも、キチンと計算練習してください。

原子物理[編集]

検定教科書レベルの説明を読んだら、さっさと公式を覚えるために、問題演習に掛かります。完璧に理解するのは無理です。もし高校生が「完璧に理解できた。」と思ったら、勘違いです。

大学の物理学科志望者は数学IIIと化学IIも学習すべき[編集]

  • もし高校の数学が嫌いな人は、物理学科への進学をやめたほうが良い

物理学科の志望者は、物理IIは当然に学習して受験勉強してください。物理学科の志望では、物理IIのほかにも、さらに数学IIIを、なにがあっても化学・生物よりも優先的に、数学IIIを履修して受験勉強してください。

なぜなら理系大学の物理の授業では、微分積分を頻繁に使うからです。そして、微分積分の計算ができないと、確実に大学物理学科では留年し、確実に物理学科を卒業できず、確実に退学に追い込まれます。

物理学科の場合、大学によっては、たとえ高校で微分積分をマジメに履修して数学IIIを履修してきたマジメな学生ですら、大学では留年してしまうようなほどの難度の高い数学を用いるカリキュラムが組まれている大学も多くあります。

なので、もはや高校段階ですら数学IIIを学んでない人は、ほぼ確実に大学・物理学科では留年し退学します。

仮に微分積分ができない人が間違って物理学科を卒業してしまったとしても、世間一般の製造業からは微分積分ができない卒業者なんかを、けっして物理学の専門家としては認めてくれません。

数学IIIを学習できない人は、けっして物理学を学べるだけの能力も無く、けっして物理学を学ぼうとする意志も無いのです。

  • できれば化学IIも勉強

できれば化学IIも学んでおいて、問題練習もしてください。大学の物理学科では、あまり化学反応を覚えたりとかは少ないでしょうが、理系の教養として高校程度の化学は知ってて当然の知識です。また、製造業の技術職に大卒として就職した場合の実務にも化学・物理の両方の知識は関わってきます。べつに化学が得意でなくても良いので、高校教科書レベルの化学を勉強して下さい。

高校化学でも、物理的な考え方は出てきますので、物理の参考になります。

大学の物理学科とは、おそろしく難しいのです。対策として、高校のうちに学べる理系科目は、どんどん学んだほうが良いのです。

だから、できれば生物IIと地学も学んだほうが望ましいのですが、現実的には化学IIまでで高校のうちは精一杯でしょう。 また、国立大を目指す人は、国語や社会科などの文系科目を勉強しないといけないでしょうし、理科ばかりに時間を避けません。

生物の参考書を読む時間すら、物理志望者には時間の確保が難しいかもしれませんが、とりあえず生物IIの参考書を買っておいて、読める範囲で生物IIも読みましょう。さらに余裕があれば、地学も読んで、理系の頭脳を磨きましょう。

物理の試験問題の解き方[編集]

図を作図できるように[編集]

摩擦角

物理の問題の解き方は、まず、たとえば右図の「摩擦角」の図のように、図を立てるところから、始める。

つまり、試験問題の問題文の内容を、図に置き換えるのである。

そして、図をもとに、たとえば力学の問題なら、その図の内容を運動方程式に置き換え、その方程式を解くのである。

力学以外の振動・波動や熱力学や電気磁気学などでも、問題の解き方は、とにかく、まずは、試験問題の内容を反映する図を書いて、そして図をもとに方程式を記述するのである。

あとは、その方程式を、数学的・機械的に解けばいいだけである。

原理的には、大学入試で出題されるような問題も、このような手順で解ける。

まとめると、

問題文を読解 → 図を作図 → 図の内容を方程式(運動方程式など)で表現 → 方程式を数学的に解く

というよう手順になる。


検定教科書では、あまりこのような手順の計算練習が紹介されていないので、入試基礎レベルの問題集を買う必要がある。学校で配布されるような薄いワークブックでは不十分である。 入試基礎レベルの問題集が必要であり、しかも解説の充実している問題集を買う必要がある。

このような問題練習の目的で参考書・問題集を買うなら、『橋元の物理をはじめからていねいに』(「橋本の物理」などと略される)などのシリーズが、オススメである。

このシリーズは、参考書と問題集とを兼ね備えたような、構成になっている。なお。他の出版社からも似たような、参考書+問題集のミックス本みたいなのが出ている。(「ミックス本」というのは、私が勝手に命名した造語。)

物理学の学習の初歩では、このようなミックス本が必要である。


なお、このような目的で参考書・問題集のミックス本を買う場合、力学などの各分野の典型的問題の解き方の手順の、具体的な解説が充実しているかどうかが重要なので、問題数は多くなくても構わない。

典型的な問題例だけをミックス本で問題練習して身につけ、その他の雑多な入試問題対策は、入試対策問題集を購入して勉強するのである。

なお、これらの問題集・参考書のあわさったミックス本は、ページ数の限りなどにより、文英堂シグマベストやチャート式などで解説されている事項のすべてを網羅(もうら)しきれない。

なのでミックス本とは別に、シグマベストまたはチャート式も購入して理解しておく必要があり(できればシグマベストとチャート式の両方とも購入するのが望ましい)、シグマベスト・チャート式に紹介された(物理の)基本事項も確認して、シグマベスト・チャート式の例題などは練習しておく必要がある。

入試対策問題集を読んで解法の知識を増やす[編集]

また、上述のような作図練習(作図 → 方程式)の練習をするのは、もちろん必要な上で、それとは別に、入試でよく出てくる典型的パターンの問題も解けるように、別の問題集(入試対策問題集)を読んで、解法の知識を増やす必要がある。こちらのほうは、とりあえず読むだけで良い。もちろん、解法の解説の充実した問題集を買うべきなのである。

入試対策問題集には、入試基礎〜標準レベルと、入試難関レベルなどがある。とりあえず読む始めるべきは、入試基礎〜標準レベルである。

なので、学校で習った範囲については、高校2年生の段階でもいいので、さっさと入試対策問題集(入試基礎〜標準レベル)を読んで、解法を読んで、解法を知識として知ってしまうべきである。

なお、べつに社会科のような暗記科目ではないので、用語書き取りなどは、不要である。入試対策問題集などに紹介された用語は、書き取り練習する必要はない。物理の勉強として後々に必要になる練習は、書き取り練習ではなく、問題練習である。

高校2年や高校3年1学期あたりでは、入試対策問題集はとりあえず読むだけでいいので(まだ問題練習はしなくてもいい)、入試基礎〜標準レベルは、さっさと読み終わってしまう。そのあと、高校3年1学期くらいまでは、自分の興味にあわせて、入試難関レベルの問題集を読んでみたり(とりあえず読むだけ)、あるいは、入試基礎〜標準レベルの問題をじっさいに解き始めてみたりするのである。

理工系志望のさいの学科の選び方[編集]

あなたがもしも、「ナノテクノロジー」や半導体などの最新デバイス、そのほかカーボンファイバーなどの最新の素材などのような、 最先端の物理学や化学をつかった技術そのものを「自分でも発明できるようになりたい」と思って勉強したくて大学に進学するのなら、けっして電気電子工学科や電子情報工学科のような電子系の学科には、進学してはいけません。

なぜならこれら「電子」系の学科とは、けっして、最先端の半導体や最新素材を発明したい人を育成するための学科ではなく、就職後に、ほかの誰かが開発した半導体やナノテク技術や最新素材や集積回路などを、工場で使って、ほかの機械をつくりたい人を育成するための学校が、電子工学科なのです。

なので、もし半導体やナノテク技術そのものを発明できるようになりたいならば、なるべく物理学科を目指しましょう。また、カーボンファイバーやら何やらの素材をつくりたいなら、化学科を目指しましょう。


なぜなら、こういった「電子」系の学科とは、けっして半導体などの物理的・化学的なしくみを習う学校ではなく、かわりに、半導体などの最新デバイスの計算方法を練習する学校だからです。

なぜ、「そのような公式で計算をするのか?」の物理学的な証明は、これら電子系の学科では、習いません。

電子系の学科は、「物理学には興味がないけれど、でも、電子機器を設計できるようになりたい」という人を、育成するための学校です。


じっさい、大学の電子系の学科では、(大学1年で習う)「力学」と、専門科目以外の「電磁気学」をのぞけば、まったく古典物理学を教えずに、量子力学や統計力学などの現代物理学の公式を教える事例も、多くあります。

そして、その「電磁気学」の教科書すらも、物理学科の人達がつかってる教科書とは、別に、電気電子工学の話題と公式ばかりを説明した教科書を使いますので、なので、物理学科の『電磁気学』と、いっぽう電子系学科の『電磁気学』とは、別内容なのです。

電子系の学科でも、物理学の用語をつかって、計算式の説明をする事はありますが、単に用語を紹介するだけであり、しかし、その計算方法の根拠の証明は、これら電子系の学科では習いません。


そもそも電子系の学科の教授自体が、そういう物理学の証明を省いた(はぶいた)勉強ばかりをしてきていて、物理学科の大学高学年レベルのような古典物理学を、あまり電子系の教授が知らない場合すらも、あります。


なお、大企業の半導体メーカーや素材メーカーなどが、これら電子系の学科の卒業生を採用する場合もありますが、単に出身大学の偏差値ランキング順に採用しているだけであり、けっして、大学での電子工学の研究内容には期待していません。

なので、半導体そのものやナノテク技術そのものを開発したい場合なら、あるいは集積回路そのものを設計できるようになりたいなら、大学受験での進路志望では、なるべく物理学科を目指しましょう。

高校物理の得意な受験生だと、ついつい「大学で視野を広げよう」と思って、普通科高校では習わない電子工学などを専攻する学科を志望しがちになるので、気をつける必要があります。電子工学系の学科では、「視野を広げる」どころか、本来なら、大学進学前には古典物理や化学や機械工学などにも向けられていたはずの視野が、狭められてしまう可能性すらもあります。


青色発光ダイオードの代表的な発明者の1人である中村修二さんの自伝を読むと、大学時代の母校の電気電子系の学科の教育を、文中に主旨として「定期テストに、授業に出席して問題を覚えないと解けないような問題を出題する」というような内容で批判しているですが、どういう事かというと、おそらく、物理学的に考えても解きようのない工学公式をつかった暗記計算問題をテストに出題する、という意味でしょう。

このように電気電子工学科は、そもそも物理学のセンスを伸ばす学校ではありません。


また、たしか、講談社の『講談社 基礎物理学シリーズ 全12巻』での電磁気学の巻号の教科書を読むと、勉強法の主旨として「物理学科の電気磁気学とは、問題をすばやく解くことではなくて、その問題の解き方がそうなるわけを、自分で計算して導き出せるようになること」、「けっして、特定の装置での、電場の分布や磁場の分布を求めるのが、物理学の電磁気学ではなく、電場や磁場の法則そのものを理解することのほうが必要」、「特定の装置での、電場や磁場の分布を求める技能は、物理学の電磁気学とは別の、職人芸である」的なことを主張しているのですが、なぜ、わざわざ著者の物理学者さんが、こういう当前の事を主張するかというと、つまり、(物理学とは違う)「職人芸」のほうの『電磁気学』を教育している学科(電気電子工学科)が、日本各地の理系大学には存在するからです。

なので、もしアナタが、半導体そのものやナノテク技術そのものや集積回路設計そのものを開発したい場合なら、大学受験での進路志望では、なるべく物理学科を目指しましょう。


入試対策[編集]

物理学の入試問題では、教科書では扱っていない実験例にもとづく計算を扱っている入試問題もある。

力学の入試問題ですら、教科書では扱っていない実験例にもとづく入試問題も多い。実験条件を複雑にするなどして、教科書では扱ってない、さまざまな実験例が、入試では出題される。

そのような、教科書範囲外の実験例の入試問題も多い。教科書範囲外の実験例んもとづく入試問題は、あらかじめ実験結果をしっていないと、解きようがない。

いちおう、物理教育の理念上のタテマエ上は、教科書やチャート式・シグマベストに書いてある基本法則から、解法を導けるような教育システムであってほしいのだが、現実の物理教育は違う。実際の入試では、試験現場で解法をいちいち導くと、その解法の検証・証明に時間が掛かり、脳内でいちいち検証・証明していると、試験時間が足りなくなってしまうのが実情である。

このような入試の実情のため、「橋本の物理」などの基本的な参考書+問題集のミックス本を問題練習してきただけでは、私大平均レベルより少し上(偏差値55くらい)までの入試問題しか解けないのが、残念ながら入試物理の実情である。


競争相手の受験生の中には、入試対策問題集で養った知識をもとに、「式の導出」ではなく「知識問題」として、その問題を解いている者も多い。

つまり、入試の「物理」科目とは、けっして数理思考力を見る科目ではなく、知識も必要なのである。

入試物理の難問を解ける受験生も、実際は、そのような難問の実験例と解法を、問題集で学んだだけ、に過ぎない。


そこで受験対策としては、どうすべきかというと、とりあえず問題集(入試対策問題集)を購入し、その問題集を通読し、問題集で紹介された解法を先に読んでおくのである。そして、勉強時間に余裕があったら、あとから問題練習を行うのである。


買うべき問題集は、入試基礎〜標準レベルだけでなく、入試難関レベルの問題集も、とりあえず買っておいて、入試難関レベル問題集まで通読してしまうのが良いだろう。(とりあえず、問題は解かずとも、読むだけでいい。読むだけなので、すぐに読み終わる。)

なので、学校で習った範囲については、高校2年生の段階でもいいので、さっさと入試対策問題集を読んで、解法を読んでしまうべきである。

そして、あとから、入試基礎レベル問題集の問題練習を始め、そして入試難関レベル問題集を解くのである。


そもそも物理学は実験にもとづく学問でもあるので、実験結果を知らないと解きようがない。


さて、入試の出題者は、単に過去問のパターンを覚えるだけでは解けない問題を出そうとする者もいるだろうが、残念ながら現実の入試では、そのような思考力を要求する問題は出しづらく、仮にそういう問題を1つか2つほど出したところで、他の多くの入試問題は実験結果の知識を要求する問題が多いのが実情である。また、そのような思考力を要求する問題の受験対策のために受験勉強の時間を割いてしまうと、他の教科・科目の勉強時間が不足してしまう。

したがって、残念ながら大学入試の「物理」では、知識量も要求されるのが実情である。

べつに大学受験「物理」だけでなく、受験「生物」、受験「化学」も、同じような状況である。つまり、受験の理科の勉強方法とは、まず入試対策問題集の解法を先に読んで、あとから問題練習を行うのである。


物理学の研究はともかく、大学入試での「物理」科目とは、あまり、高度な学問ではないのである。なお、大学入学後の理工学部での物理学や工学(機械工学・電気工学・情報工学・土木工学など)の定期テストも、似たような状況であり、試験問題のパターンを覚える科目であろう。

理系の学部の大学入試で「数学」が要求される理由は、「物理」科目はしょせん、試験問題のパターンを暗記する科目に過ぎないから、である。受験数学にも似たような解法暗記型の攻略法はあるが、受験理科よりかは受験数学のほうがマシな状況、という事だろう。

大学進学後の物理の傾向[編集]

  • 物理学科以外は、進学後も公式は暗記が必要。また、物理学科に進学しても、公式を暗記しないと解けない問題は出る。

これらの公式暗記が苦手だと、大学のテストで計算問題の成績が悪くなり、単位を落として留年する可能性が増えます。物理学科以外の学科では、あまり物理公式の導出は要求されません。たとえ公式の導出ができても、試験時間に計算問題が終わらず試験に合格しなければ「不勉強である。」という評価であり、大学や企業から、そう見なされるのが傾向です。その傾向が善い事か悪い事かを議論するつもりはありません。進路の参考までに、現状の理系の大学での物理学教育での傾向を述べただけです。

理系の大学の定期試験では、このように計算力が要求されます。 また、例外として数学科での数学の定理の証明を除けば、実は理系の大学の定期試験では、あまり公式の証明や導出は出ません。理工系大学の場合の定期テスト問題は、公式を覚えさせて計算問題を解かせる計算問題が多いです。

どこの理系の大学も入試に数学を要求するので、てっきり「多くの大学の理系の授業は、数学科のような証明をする授業。」と誤解しがちですが、それはマチガイです。

受験参考書レベルを越えた、さらに発展的な理科を勉強するのは、あきらめよう。[編集]

高校生が、受験参考書レベルを越えた、さらに発展的な理科を勉強するのは、あきらめよう。 なぜなら、今の出波業界には、適した本が、無いからです。昔あった、大学受験レベルを越えた理科を扱っていた教科事典は、絶版になってしまいました。

かつて昭和の終りごろまで、事典で、高校の各教科を解説してた、高校卒業~教員(中学高校の教員)・大学生(教職志望)向けの5教科ごとの教科事典が、ありました。いくつかの出版社から、そういう本が出てました。物理や化学の巻も、ありました。

大学生向けの教科書を書く学者が、高校生~高校教員向けに、噛み砕いて説明していた本が、あったのです。

しかし、絶版になってしまいました。仮に中古書の市場で買っても、内容が古いので、現代の高校生には使いこなせません。


2015年の現代で、かろうじて残っている某社の高校生用の教科事典は、中学~高校用の事典であり、高校生にとっては、どちらかというと高校入試~高校の定期テストまでの事典です。大学入試には不十分ですし、大学の授業にも不十分です。


では高校生が、参考書よりも、さらに発展的な理科を勉強したい場合、高校生は、どうすればよいのでしょうか?

もはや、大学生向けの教科書を買うしか、ありません。しかし当然、大学受験生には、そんな暇が、ありません。それに、せっかく大学向けの教科書を買っても、力学の教科書なら力学のことしか書いてませんし、電磁気の教科書なら電磁気のことしか書いてありませんので、高校生には、すごく不便です。

かといって、物理全体の概論の入門書を買っても、1分野あたりの解説が薄いので、高校生には分かりづらく情報不足です。かといって、この大学物理の概論書を高校生用に噛み砕くと、たとえば駿台出版から出ている受験物理の参考書と同じような内容になります。じゃあ、たとえば駿台出版から出ている山本義隆の受験参考書を買えば、高校生には済むわけです。


もし大学レベルの物理の書籍を買うだけでも、とても冊数が多くなり、大学レベルの力学の本、電磁気の本、振動・波動の本、熱力の本、量子力学、特殊相対性理論、…と全部を買い合わせていくと、値段がたぶん5万円を越えます。なのに、せっかく買っても、読む時間が足りません。

このほか、数学の線形代数・微分積分(偏微分・重積分)の本、微分方程式の本、化学の概論書、生物の概論書、機械工学の概論書、電気工学の概論書、初等的な材料力学・流体力学の本、電気回路および電子回路の教科書、材料工学の本を機械材料と電気材料で計2冊、人体の生理学の入門書、基礎の薬理学、…と、買い合わせていくと、値段がたぶん20万円を越えます。勉強時間も、年単位で掛かります。

だから、高校生が、受験参考書レベルを越えた発展的な理科を勉強するのは無理なのです。適した本が無いため無理なので、あきらめよう。

そして、さらにヒドイことに、せっかく大学レベルの物理の本を、高校生が読みこなして計算練習をこなしても、あまり高く評価されません。なぜなら、まわりに物理の学力を評価できる大人が少ないからです。他人の学力を評価するには、その学習内容を理解できる学力が必要ですが、では大学物理を理解できる大人が、はたして日本に、どれだけ、いるのでしょうかね?

たとえば英語の学力評価だったら、物理の評価とくらべれば、素人でも、英語は学力評価が簡単です。教育の素人の大人による、「ある高校生の、英語の学力」の評価だったら、たとえ英語が苦手な大人でも、ある高校生の英語の発音がアメリカ人っぽいとか、ある高校生が翻訳や英会話ができれば、「たぶん、この高校生は英語が得意なんだろーなー」って評価できる大人はいるでしょう。しかし物理学の学力の評価となると、そう簡単には、いきません。



理科系志望の数学と理科の勉強法[編集]

日本の高校の数学教育は、文系にも合わせて作られています。商業高校みたいに数学1Aしか勉強しない人もいるからです。

同様に物理や化学も、農業高校などで物理1までしか勉強しないような人も対象にしていたりするので、理工学部などを目指す場合は、物理2や数学3にも対応できる勉強法を実行する必要があります。


理工系志望で、この物理の勉強法を読むような人は、けっして、文系むけの数学教育などにあわせてはイケマセン。日本では文系の大学は数ばかり多いので、大学受験数学の勉強法の議論などで、文系の人たちも口を挟んでくる人が多いですが、しかし理系学部むけの数学勉強法では一切通用しないので、けっして鵜呑みにしてはいけません。

理科系志望の場合、高校2年になったら、いちいち高校数学I・Aを復習する必要がありません。高校2年になったら可能なかぎり、数学II・Bの教科書を計算練習し、三角関数や微分積分やベクトルなど、理系科目で使用する頻度の多い単元を重点的に勉強する必要があります。

裏を返すと、数学Aなどにある整数や図形の難問とかは、後回しにしてください。整数問題などを勉強してもいいですが、しかし教科書レベルで終わらせてください。教科書レベルなら、数日で終わるでしょう。また、このペースで勉強できないなら、そもそも理系志望に向いてません。

高校1年生の段階でも、二次関数や三角比など、上級学年で活用しやすい分野を重点的に勉強します。確率統計は入試によく出されますが、ハッキリいって、現代の科学技術では受験数学の確率統計は通用してませんので、教科書レベルに毛の生えた程度で十分でしょう。


高校3年になったら、可能なかぎり、数学3・Cとせいぜい数学2Bの未学習単元を優先して勉強する必要があります。数学2Bを勉強しておけば、数学1Aのほとんどの内容は自然に習得できますので、それらから漏れた箇所だけを高校3年で数日で復習すればいいだけです。


理科も同様で、高校3年になったら、可能な限り、物理2・化学2・生物2の学習に入ります。物理1や化学1や生物1などの勉強は、物理2~生物2などの上級科目の勉強を通じて自然に行えます。

文系の人は、国立大志望ですら、理科は物理1・化学1・生物1に相当する科目までしか勉強しないで合格する人もいます。

文系の人のいう理科の勉強法では、物理2~生物2の勉強法には、対応できないのが普通です。


理系志望のような物理2などの上級科目の勉強を実行できるようになるポイントは、高校1年の入学直後の普段から、予習をしておくことです。特に現代(2018年)では、高校3年で理科の教科書が、いきなり分厚くなるので、新単元の勉強と高校2年までの復習を、同時並行でするのは、無理です。

高校2年の終わりまでの段階で、学校で習ってない分野・単元の予習をし始める必要があります。予習をしやすくするためには、参考書を買う必要があります。

文英堂シグマベストやチャート式の標準レベルの参考書でいいので、高校2年が終わるまでには購入し、普段から予習を実行します。

日本の高校では、平成元年以降の生まれの人では、参考書での勉強をサボったり、予習をサボる人が、文系志望の結果になるのです。

他教科の学習時間を間引く[編集]

物理や数学の受験学習をしてると、計算問題のある問題集の勉強などに時間を取られ、他の科目の勉強時間が減ります。

いっぽう、ほかの多くの科目は暗記科目なので、文系志望や生物・化学志望の受験生は、あまり時間が掛からずに、どんどん暗記していける・・・ってワケです。

物理志望およびそれに準ずる受験生は、入試に出ない範囲は、どんどん勉強範囲から、省かないとイケマセン。

けっして、5教科全科目を、まんべんなく勉強なんて、してはイケマセン。なぜなら、世間一般で「標準的」とされる受験勉強のノウハウは、私大志望の文系学生を対象に作られてるからです。

理系志望の受験の場合、センター受験科目とされてる科目について、全科目ぶん、検定教科書に目を通して用語の書きとり練習するぐらいは構いませんが、それ以上の勉強については、科目ごとに、勉強するべきかどうかを、理系受験生は判断する必要があります。

  • 芸術家を観るような視線で、文系の受験生を見る

美術や音楽とかの芸術科目とか保健体育とかを受験勉強しないのと同じような視線で、文系科目や高校地学を見る必要があります。 また、たとえば芸術志望の人を観るような視線で、文系志望の受験生をみるべきです。たとえば5教科は苦手だけど、音楽は得意なので音大に行きたい人とか、絵画が得意なので美大に行きたい人とか、そういう人を見るのと同様に、数学や理科が苦手だけど社会科が得意なので私大文系を志望する私大文系の受験生を見る必要があります。

音大志望の人を相手に、楽器の演奏スキルで、一般の受験生が競っても、一般の受験生には勝ち目(かちめ)がありません。

同様に、私大文系志望の人と、私大文系受験的なスキルで、競っても、理系に勝ち目はありません。かりに大学受験の成績だけなら、文系の人の何割かに勝てたとしても、あまり理系の実務の仕事には私大受験スキルは役立ちません。

私大文系の不勉強への皮肉っぽい表現と感じるかもしれませんが、そうではなくて、最終的に仕事とは、業界ごとに専門分化していくものなのです。どっちみち、多くの文系の人は、仕事のため、人生のどこかで、学校レベルの数学や物理の勉強を切り上げて、仕事の勉強や文系科目の勉強に専念しなければならなくなります。

そういう、そろそろ理数系の勉強を切り上げて文系専門の勉強をしなければならない(かもしれない)文科系の人を相手に、大学受験レベルの文系科目で、理系受験生が勝負したとしても、あまり理系受験生にイイことはありません。


  • 文系の人の中には専門家志望もいるので、理系は文系科目では勝てない

文系志望の人の中には、たとえば作家志望で国文科を志望する人や、あるいは弁護士や公務員などを志望して法学部を志望する人、国際ビジネスマンを志望する人で経済学部や商学部・経営学部を志望する人、歴史家や考古学者を目指してるので歴史学科を目指す人、・・・などがいます。

理系の受験生が、そういう文系職を志望してる人を相手に、大学受験の文系科目で競争しても、最終的に理系受験生には勝ち目はありません。

  • 教員の「文理平等」理想論にダマサレないように

理系の大学教員の中には、じぶんの高校時代の受験勉強での文系知識を尊重させたいがために「文理平等」みたいな事を唱える人もいますが、その理系教員の文系知識なんて、高校レベルに毛の生えた程度でしかない薄っペらい知識なので、「文理平等」なぞのタワゴトにダマサレないようにしましょう。

だいたい、保健体育すらも軽視してるくせに、美術も音楽も家庭科も軽視してるのに、その大学教員が、じぶんが受験勉強した5教科だけは「文理平等」で重視すべきだなんて、自分勝手でムシが良すぎます。

社会科の勉強の間引き[編集]

たとえば国立志望(センターで5教科が要求される)でも、理系学部の志望なら、社会科はセンターだけで要求され2次試験では出ないのが普通なので、社会科の用語は漢字で書けなくてもオッケーなわけですし、論述対策も不要です。

用語の書きとり練習については、せいぜい、国語での漢字の勉強を兼ねるためくらいの理由で、社会科の用語を書きとり練習しとけばイイんです。

せいぜい、国語の小論文とかでの時事ネタで困らないぐらいに、社会科の論述は勉強しとけば済むんです。その小論文ですら、医学部とか目指さないかぎり、理系学部の大学入試では出題されません。

しかも国語の論述と違って、社会科の論述では暗記しないと解けない問題とかも多くあるので、あまり思考力を検査するのに社会科の論述は役立ちません。また、社会科の論述の過去問では、難問も多いです。理科系の学生からは、どの論述問題が基礎的で、どの論述が基礎的でない難問かが分かりづらいので、理系は論述対策には、あまり手を出さないほうが良いです。

なので、こういう受験で出ないところは、どんどん勉強を省いて、受験に出る分野に勉強時間を集中的に投資します。

たとえば「倫理」科目が志望校の志望学部の入試に出ないなら、捨て科目(すてかもく) にするべきです。もし罪悪感があるなら、せいぜい、倫理の検定教科書を1冊購入して通読すれば充分です。

文系受験生のなかには、物理IIや化学IIや数学IIIの検定教科書も参考書も、1冊も読まないで国立大学(学費の一部が税金で補助されてる)を志望して合格する学生すらもいます。

そういう不届き文系学生と、その不届きな国立大の文系学部とくらべたら、理系高校生が高校社会科の検定教科書を通読するだけでも、かなり勉強家です。

日本では難関とされる国立志望のセンター5教科の対策ですら、文系受験生はどんどん勉強科目を減らしてるんですから、ましてや私大の文系志望なんて、もっと不勉強です。

しかも私大の文系受験生の中には、高校「倫理」すら勉強せず(通常、「政治経済」と「倫理」のどちらかが必修。残りは選択科目だから省ける)、「政治経済」すら受験勉強せず(計算問題がイヤだから)、地理と英語だけで2科目受験しようとか(高校の必修科目なので仕方なく勉強した)、あるいは日本史と英語だけで2科目受験しようとか(世界史を勉強したくないから)、そういう連中もいます。

理系学生の人は、そういう1科目〜2科目受験の文系学生とは、けっして張り合ってはなりません。

理系志望の学生の、大学受験での社会科対策は、センターで出題されそうなとこだけを重点的に学べばイイんです。

入試に出ない、それ以外の分野は、検定教科書を通読すれば充分です。

困ったことに、日本の教育制度が、文系学生に合わせて作られているので、もし世間のいうことを鵜呑みにすると、理系科目の勉強時間を削ってしまい、余分な文系科目の勉強をしてしまいます。

つまり、世間のほとんどの大人は、数学IIIや物理IIを理解してなかったりしますので、そういう世間の大人のデタラメな「勉強法」(自称)にはダマサレないように気をつけましょう。

日本史の論述対策も、理系受験生には不要です。世界史の論述対策も、理系受験生には不要です。地理の論述対策も、政治経済の論述対策も、倫理の論述対策も、理系受験生には、いっさい不要です。

そもそも論述の作業とは本来、大人のするべき仕事であり、あまり未成年にさせる作業ではないのでしょう。

そもそも小学校〜中学校レベルの社会科の知識の説明ですら、あらためて「文章で説明してみろ」って要求されると、けっこう難しいんです。だからこそ、大人が教科書を仕事で書いてるんだし、小中高では教員免許をもった大人が学校教員をしてるんだし、学習塾では大人が仕事として塾講師をしてるんであって。

社会科のある教科の内容を、すべて、論述できるように対策するなんて、学生には無理です。論述は本来、教育にたずさわる仕事をしてる大人が負うべき仕事です。

理科の勉強の間引き[編集]

また、理科の受験勉強であっても、高校「地学」については、理工学部の志望の場合、論述対策は不要です。 もっとも、高校地学の教科書・参考書を読むだけなら、べつに構いませんが。 理工学部に入学後にも、地学の論述スキルは使いません。

地学については、そもそも理工学部では入試で課されない場合も多く、また、文系学生にあわせたカリキュラムに高校地学はなっているので、あまり理系の学生の素養を伸ばすような地学教育には、なってません。理系学生はなるべく地学の勉強を省略すべきです。

理系志望の受験生には想像しづらいかもしれませんが、世の中の文系受験生には、(税金で補助される)国立志望のくせに、物理IIどころか物理Iすらも計算が多いという理由で嫌って、そのためセンターの理科選択では「生物I」や「地学I」だけでセンター試験を突破しようとする文系学部を志望の受験生など、不届きな学生もいるのです。

地学の受験勉強は、そういう文系志望の連中に、任せておけばいいのです。また、地学の入試が、そういう不届きな文系学生の人にあわせてあります。

地学ですら、そういう状況なんですから、ましてや私大文系志望の入試状況に至っては、理科も数学も捨て科目にしてる人が、入試で社会科を科目選択してたりします。

そういう文系志望の選択する地学と、物理志望者は、張り合ってなりません。


数学の勉強の間引き[編集]

世の中には、高校の物理IIすらも勉強しないくせに、数学科を志望して合格する人もいます。

たとえ国立大の理系学部(2次試験で理科を要求されるのが普通)を志望する場合でも、生物受験とか化学受験とかで済ませるわけです。

で、計算練習の時間は、物理の勉強時間をへらせるぶん、数学の過去問や難問集に勉強時間をたくさん注ぐ(そそぐ)って寸法です。


そういう数学マニアの人に対しては、物理志望者や工学部志望者は、張り合ってはイケマセン。

英語の勉強の間引き[編集]

英語がどこの大学でもほぼ入試科目に必修なので、英語を重点的に勉強する人も、文系学生には多くいます。

理系学生は、大学受験レベルの単語集や熟語集を何往復かして、基礎的な文法問題集をひととおり勉強すれば、充分です。

けっして、TOEICでハイスコアを目指してるなどの英語ばかりを勉強してる人とかとは、理系学生は張り合ってはイケマセン。

入試では英語での面接は無いのが、理系学部の入試では普通です(医学部はどうか、知らない。でも英語面接というハナシを聞かないので、たぶん、無い。)

入試の発音問題については、単語集や問題集などに書いてある、発音に要注意な単語の発音を知ってれば、充分なのです。

リスニングの勉強にしても、受験英語が聞き取れればイイんであって、けっして、現実のニュース英語や現実の英会話を聞き取る能力は不要です。現実の英米での日常の英会話ってのは、とても難しく、とても会話が速くて、俗語やジョークも多く、場合によっては聖書の言い回しとか歴史の比喩とかもあり、日本の高校生には現実英語のリスニングは無理だし、その能力も要求されてません。

理系の学者や技術者の多くの人も、英米での日常での流暢な英会話なんて、無理です。

たとえ仕事で海外に出張する場合でも、出張先で作業や報告が、カタコトでもいいから出来れば充分なんです。

理系の学者の英会話の能力なんて、学会発表などで困らないていどの、定型的な英会話が出来れば、充分なんです。

英文読解についても、最終的に大学で、英語の科学論文を読ませる際に困らないていどに、高校英語や標準的な受験英語をひととおり勉強しておいて、もらいたいわけです。

なので、わざわざシェークスピアとか聖書とか英文学みたいなのを英語で読む必要は、理系の場合、ありません。

英文読解については標準的な参考書で基礎的なことを学べば充分で、深入りせず、それよりも単語集で、単語力を増やすべきでしょう。

国語の勉強の間引き[編集]

文学作品はほぼ無尽蔵にあるので、けっして古典や現代文学などの各作品に深入りしては、イケマセン。

古典は、国立志望だとセンターだけでなく2次試験でも出ますが、でも古典の知識なんて、せいぜい教科書や受験によく出て来る主要作品を、現代語訳で読んでストーリーと、その作品の古典単語を覚えればイイんです。

このため、「古文B」の教科書ガイドを購入する必要があります。教科書取り扱いの書店で(高校入学時に教科書を買いに行った、あの書店です)、自分で古文Bの教科書ガイドを注文して購入する必要があります。

国語を入試に出すセンター試験や国立理系の大学は、科目名がたとえ「国語総合」であったとしても、実態は「古文B」の内容もふくめて入試に出題しているのが現実です。このため、もし、参考書や教科書ガイドなどで「古文B」の学習をしていないと、理系志望の受験生は、かなりセンター入試・国立入試に不利になります。

しかし、だからといって、わざわざ高校で、高校3年の選択科目で、化学IIなどのかわりに古文Bを履修する必要はありません。国語の高3古文は、教科書ガイドと参考書などで充分です。

高校側の単位数の都合などの理由で、もし国語「古文B」を履修してしまうと、「化学II」(専門科学)などを履修できなくなってしまう場合があります。

「古文B」と「化学II」(専門科学)なら、化学を優先させましょう。理系大学の志望にとっては、化学IIの知識は、大学後にも頻繁に活用します。化学は、実験設備などの理由もあり、独学が難しいのです。


さて、国立志望の漢文は、せいぜい、センター入試を突破できれば充分なんですよ。だから漢文も主要作品を現代語訳で読んでストーリーと、その作品の句法などを覚えればイイんです。

逆に言うと、もし漢文の暗記に、2次試験で深入りしてる大学があれば、理系の場合、なるべく志望校から、その大学を外すべきでしょう。

ただし、現代文や日本古文そのもので、漢文の話題を参考にしている作品がいくつかあるので(枕草子の作品や、山月記など)、それらの対策として、「古文B」漢文の教科書ガイドや参考書にも目を通す必要があります。