正直に言います。
といつも自慢している僕ですが、最初から点数がバンバン取れたかというと、そんなことはありませんでした。
逆に、
- 基本問題はわかるんだけど、応用になるとぜんぜんわからない…
- (3) あたりから急に怪しくなってきて、滅多に全問完答できない…
ってしょっちゅう悩んでいました。
この記事では、僕と同じような悩みを抱えた受験生や高校生に向けて、物理の勉強法や勉強の進め方について紹介していけたらと思います。
物理の点数を伸ばしたい人は、ぜひ読んでみてください！
目次(クリックでジャンプ)
物理はみんなスタートラインが同じ
一番最初に、まずモチベーションが上がるような話から始めたいと思います。
物理という教科において、僕が最も大事だと思っているポイントは、ズバリ「スタートラインが同じ」ということです。
数学とか、英語とかって早い人だともう小学生の頃から始めているっていうこと、よくありますよね？
特に、中学受験組とか、高校受験ガチ勢とかは、それはもう地獄のように積み重ねてきたはずです。
僕は、中学受験はしなかったし、高校受験では2ヶ月くらい頑張っただけだったので、数学とか英語とかの教科に関しては一種の “コンプレックス” を感じていました。
ただ、このコンプレックスを全く感じなかったのが、「物理」だったのです。
物理は、多くの高校では2年生から学び始めると思います。
なので、みんなスタートラインが結構近くなるんですよね。(もちろん、超進学校とかは違いますが…)
そうするとどうなるかというと、物理だけやたら偏差値が飛び抜けたりします。
また、そこまでみんなの中で差がないので、1ヶ月や3ヶ月で順位がガラッと入れ替わったりします。
実際、最初にも言ったように、僕は物理がそれほど得意というわけではありませんでしたが、高校3年の夏くらいからググッと伸びていき、最終的には偏差値70くらいにまでいきました。
京大受験でも、数学の失点をカバーしてくれたのは、物理でした。
最終的に、工学科に入ったのも、いま宇宙工学をやれているのも、物理のおかげです。
まとめると、物理は、やれば割とすぐに伸びるし、上位の人と対等に渡り合えるようになる、そんな教科なのです。
物理の基礎とか大切なこととか
さて、モチベーションも上がったところで、物理という教科について、もう少し受験の目線で眺めてみたいと思います。
勉強法を早く知りたいよ！って人は読み飛ばしても構わないところです！
生物・化学よりも暗記が少ない
まず知っておきたいことは、「物理は暗記が少ない」ということです。
「そんなこと知っているよ！」という人は多いかも知れません。
ただ、これは裏を返せば「応用にかかる比重がかなり高い」ということでもあります。
だから、物理の受験をする人は、公式を暗記したからといって喜んでいてはいけないのです。
暗記が中心の科目(例えば、生物とか世界史とか)は、ぶっちゃけていえば時間をかければ誰でも点数が取れるようになります。
なので、こうした科目は、「いかに時間をかけないで暗記をするか？」ということが大切です。
逆に、物理などの「応用分野が広い」科目は、量ではなく質を上げていくことが重要です。
少ない暗記モノ(公式とか) の本質をいかに理解して、それを使いこなすために上質な問題に出会うか、が大切だと心得ておいてください！
数学が得意な人が強い教科ではない
物理で多くの人が勘違いしているところといえば、ここだと思います。
物理と数学の力は、実際のところ関係ないと思います。
事実、僕なんかは「数学が苦手で、物理が得意」だったし、友達の中にはその逆の人もいます。
なので、数学が得意かどうかはあんまり関係ないと思っておいてください。
(ただし、基礎的な計算能力が必要なのはいうまでもありませんが…)
受験物理で必要になるのは、式にする力
受験物理は実際にどんなことをしているかというと、一言でいうと次のようなことです。
[box class=”white_box” title=”物理とは”]問題文に書いてある状況を思い浮かべて、それを式に置き直して、解く[/box]
このうち、多くの人は、最後の「解く」に注目してしまいます。だから、物理イコール数学の力が必要、と思ってしまうのです。
でも、河合塾や駿台予備校などのデータによると、物理において計算間違いや式の云々での減点はそれほど大きいものではありません。
それよりも、物理の間違いのほとんどが「立式」で起きています。
例えば、「〇〇の条件を見落としていた」だったり、「運動量で比較しなければいけないのに、運動エネルギーを使っていた」などのミスですね。
なので、物理で必要になってくるのは、「問題文を式におこす力」なんです。
これが、先ほど言った「国語力」にあたるものです。
どうやったら式にする力がつくかというと、(問題を解きまくるのもそうですが) きちんと原理や基礎から理解する必要があると考えています。
だから物理は基礎の質がとても大切と言われているのです。
本番で点数が安定する可能性は大
物理のいいところをあげるとすれば、それは「点数が安定する」ということです。
受験で物理をやったことがある人はわかると思うのですが、物理の問題は(1) はかなり基本的なことを聞かれます。
そして、(2)、(3) となるに従って問題の難易度が上がったり、話が複雑になっていきます。
なので、逆にいえばある程度までは点数が取れる、ということでもあります。
俺も、苦手な数学は試験によっては偏差値が10くらい上下していましたが、物理はかなり安定して上位をキープできていました。
物理が安定すると、合計点に安心感が出るし、勉強計画が立てやすくなります。
物理で受験する理系としては、ぜひ押さえておきたいところです！
受験物理は4ステップに分けて考える
それでは、受験物理の勉強をざっくりと説明してみます。まずはおおよその流れを説明するので、各ステップの勉強法などについてはもう少し後で紹介します！
Step1 基礎の理解を固める
まず最初のステップは、「基礎固め」です。
物理は、暗記の分量が少ないということは最初に言いましたが、裏を返せばそれは「深い理解が必要とされる」ということです。
具体的に何をしていったら良いかは後で書きますが、一言でいえば「公式の理解と暗記」です。
このステップが物理で一番しんどく、また「物理が面白い！」となるかどうかの分かれ目となります。
Step2パターンの暗記をする
続いてのステップは、「パターンの暗記」です。
当然ですが、物理の問題は公式を覚えただけで解けるようにはなっていません。
単純に公式を暗記したりするだけではダメで、それを使いこなしていくことが必要とされます。
なので、公式を覚えたらそれを使う練習をする必要があります。
具体的には、教科書の練習問題や問題集などを使っていくことになります。
Step3 応用問題を解く
続いてのステップは、いよいよ応用的な問題を解いていくステップになります。
受験物理においてスタンダードなのは、力学などの分野で大問が形成されており、その問題設定の中で、様々な知識を総動員しながら解き進める方式です。
なので、この方針に慣れることこそ、模試や本番で点数をあげることができるのです。
また、受験生としては応用問題の解き方などについても気になるところが多いと思うので、その辺りもしっかりと解説していきます。
Step4 過去問を使ってトレーニング
最後は過去問を使ったトレーニングです。
これは言わずもがなですが、志望校の過去問・赤本を解いて、解いて、解きまくるのです。
過去問は、事実上「もう2度と出ることはない」問題ですが、だからといって疎かにして良いわけではありません。
むしろ、クセのある過去問をたくさんといた方が、合格には圧倒的に近づいていきます。
と言っても、30年分とかをできるわけではないので、この辺りについても色々書いていきます。
物理の基礎を固める
さて、まずは第一段階として必要なのは、基礎を固めることです。
どんな科目においても基礎を固めることは重要というのはよく言われますが、受験物理において具体的に基礎を固める、というのはどういうことを指すのでしょうか？
基礎を固めるとは公式を理解すること
一言でズバッと言ってしまうと、「基礎を固めることとは、公式を理解すること」です。
喩えを使って説明しましょう。
物理で一番最初に習うのは、(おそらく) 運動方程式ではないでしょうか？
ma = F
これを見て、何を思いますか？(と聞かれても、別になんとも思わないかもしれませんが…)
そうこれ、物体に力を加えたら、加速度が上がる、ということを意味しているんです。
イメージしやすいと思いますが、なんらかの物体に力を加えると、グングン加速していくんですよね。
ということは逆に、なんか「加速している物体」を見たら、運動方程式より「何らかの力が加わっているはずだ」ということがわかります。
こんなふうに、運動方程式とひと口に行ってみても、式の両側から解釈することができます。
「運動方程式は、”ma = F” 」というだけで終わらせるのではなく、しっかりと公式を理解しながら暗記していくと良いでしょう。
感覚的に掴むことが大切です
理解・暗記する際に重要なのが、イメージの力です。
物理は、ほとんどの入試問題は実際にイメージできるような状況を想定して行われます。
例えば、塔から物体を落としたり、ロケットを打ち上げたり
なので、そのときにイメージ力があると、問題がだいぶ解きやすくなるのです。
これも例を挙げて説明した方がわかると思うので、やってみます。
エネルギー保存の法則はかなり早い段階で習うと思います。
E(一定) = mv^2/2 + mgh
じゃあ、エネルギーの大きい物体というのは、どういうものかというと、この式からわかるのは…
- ものすごい重い物体
- めちゃめちゃ速い物体
- 高いところにある物体
の3つですね。
僕のイメージだと、これプロレスラー。例えば、重い人ってドーンとぶつかったら強そう。んで、同じ重さの人だったら、タックルの速い方が強そう。
もしくは、ロープからジャンプして高いところからの攻撃も良さそう、みたいな。
こんなイメージがあると楽しくなるし、「え、なんでそうなるの？」というつまづきがなくなるので便利ですよ。
力学は完璧にマスターしよう
これは、完全に僕個人の意見ですが、受験物理において「力学」っていう分野は超大事です。
どれくらい大事かというと、「力学が物理の8割」っていう先生を知っているくらい、大事。(ちなみに、残りの2割は電気・波動)
まぁ、これはみんなも感じていることだと思いますが、熱力学も “力学” だし、原子もだいたい力学でやった内容をそのまま使います。
しかも、電気とかの理解も力学をやっていたらスムーズにいけるので、本当に力学を大切にして欲しいです。
解法パターンの暗記を進める
公式を理解・暗記したら、次は解法パターンをマスターしていきます。
このステップは、数学などの場合はちょっとめんどくさいのですが、物理は割と楽しみながら進めるので僕は好きでした。
基本的な問題をひたすら解きまくる
他の科目もそうですが、物理の公式って暗記したらそのまま点数になるわけではありません。
問題ごとに考えるポイントがあったり、公式に当てはまらないような聞き方をしてくることが多いわけです。
ただ、それにもやっぱり対処法みたいなものがあるので、問題ごとの大まかな解法パターンをしっかりと解いていく必要があります。
具体的には、基本的な問題が載っている参考書や問題集などをゴリゴリ解き進めていきましょう。
ちなみに、たまに「何周やればいいですか？」という質問を耳にします。僕のおすすめは、時間があれば3周です。
ただ、2周目は「理解が浅いなと自分が思った問題だけ」を解いて、3周目以降は「間違えた」問題だけを解くようにすると、時間が短縮できます。
もちろんたくさん問題を解いた方がいいのですが、時間の関係もあると思うのでその辺りは自分でうまく調整してみてください。
物理のエッセンスがおすすめ
で、どんな問題集が良いかなのですが、ズバリ言ってしまうと「物理のエッセンス」の一択です。
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これはいくつか理由があります。
物理のエッセンスがおすすめな理由
- 絵やイラストがあって直感的な理解がしやすい
- 何年もかけて作られた良書
- 解説+問題がついている
チャート式のように解説と問題は1対1対応はしていないのですが、それでも理解して問題を解くことの繰り返しができるようになっています。
ちなみに、基礎が載っているので、受験の最初から最後までこの2冊(上下)にお世話になると思います。
僕も、物理で受験会場に持っていったのはこのエッセンスでした。
それくらい長いおつきあいになります。
この段階では質より数
この前、受験生からこんな質問を受けました。
「物理って、量を意識した方が良いですか？それとも質を意識した方がいいですか？」
確かにこれ、僕も受験時代によく悩みました。永遠のテーマですよね。
ただ、物理に関しては、ある程度こんな感じがいよ、というのがあります。
それは…
- 公式の暗記・理解 ➡︎ 質
- エッセンスを解きまくる ➡︎ 量
- 受験問題を解く ➡︎ 質
こんな感じでいきましょう♫
なぜ、問題を解く段階では量を意識した方が良いかというと、それは単に量が多いからです。
ここでもたもたするよりも、量をゴリっと解いて、そのあとでわからなければ戻る、というのをした方がスピード的には早くなります。
理想的には、基本的な問題は、文章をみた瞬間に「あっ！これ物理のエッセンスでやったやつだ！」ってなってほしいですね。
応用問題・受験問題を解いていく
それでは、いよいよ受験問題を解いていくステップに入ります。
この段階までくると、受験勉強っぽさが出てくるのですが、基礎をしっかりとやっていると意外と問題がすらすら解けることに気がつくと思います。
いきなり赤本に入らないことが肝要です
受験問題を解くのはそうなのですが、ここで重要なのが「いきなり赤本に入らない」ことです。
その理由はいろいろあるのですが、最も大きな理由としては、「赤本は網羅的に問題がでない」からです。
その逆で、受験問題集などに載っている問題は、力学なら力学、電気なら電気とまとまって問題が載っています。
そして、例えば電気の中でも模範的な問題というか、よくあるスタンダードな問題をいくつもピックアップしてくれているので、まんべんなく学べるのです。
これは本当に凄いことで、やっている人とそうでない人はかなりの差がつくと思います。
特に、レベルの高い大学の問題はクセが強すぎるので、まずは問題集の受験問題をかたっぱしからやって、自分の解ける問題のランクを上げていきましょう。
流れを意識すること
受験問題を解く上で大切なことは、「流れ」です。
例えば、(1) である物体の速さを求めさせ、それを使って(2) では別の物質に衝突させた時の運動量保存の式を解かせ、(3)で全体の系のエネルギー保存の法則を説明する、みたいな流れはよく見かけますね。
こうした流れを掴むことができると、問題はスムーズに解けるようになります。
力学だったら、さっきのエネルギーの話、回転系の話、そして衝突系の話がよく出てきます。
こうしたものをいくつか持っておくと、何を求めたら良いか、が瞬間的に見えるようになります。
逆に言えば、受験問題でつまづきやすいのは、大問の中で「あれ、今何を求めているんだっけ…?」ってなるところです。
そうなると、例えば全部で(6) まである問題のうち、(3) とかで詰まってしまって最後まで辿り着けないことになります。
ある程度時間をかけて作られた問題には、必ず「解く手順」というのが存在します。それを意識して掴む練習をしてみましょう。
できないと思ったら復習あるのみ
受験問題を解き始めてすぐの頃は、おそらくほとんどの人は自分が全然物理を理解していなかったことに気がつくと思います。
僕も、ステップ2まではかなり自信があったので、物理の勉強を始めて3ヶ月とかで受験問題を解き始めて、「あれ、俺ってば物理の才能あるんじゃね？」みたいな感じで調子に乗っていました。
その時どうしたかというと、(ちょっとばかし凹んだ後)、すぐにもう一度エッセンスに戻って解けなかった分野の復習をしました。
おそらく、多くの受験生が「前やっていたことに戻る」というのは心理的な壁があるように感じます。
僕も、なんか勉強が前に進んでいないようでかなり怖かったです。
でも、それでも今までに解いた問題集を復習したり、前やっていた参考書を見返したりすることはかなりの価値があります。
これは僕だけが言っていることではなくて、受験業界の先生たちはみんな言っているので、それは信じてもいいと思います。
できなかった分野に関しては、前に解けなかった問題やチェックをつけた問題をとき直してみて、自分の理解がたりていなかったところなどを探して見るといいでしょう！
言わずもがな、間違えた受験問題も後でしっかりと復習してください。
過去問を使ってトレーニングをする
いよいよ、最後の段階として、過去問を使ったトレーニングの話に入ります。
受験生なら過去問はやった方が良いのはわかると思いますが、何をどのくらい、ということに関しては注意が必要です。
志望校の過去問は3年分は解こう
志望校の過去問はどのくらい解けばいいか悩む人も多いと思いますが、目安は3年分です。
3年というと少ないと感じる人もいるかもしれませんが、それは間違いです。
例えば、第一志望が国公立、滑り止めの私立を2校受けるとすると、これだけで合計9年分の過去問を解く必要があります。
そして、過去問を解くのに1日、復習に1日、さらに解き直しに1日かけたとしたら、それだけでもう1ヶ月経ってしまいます。
受験は、最後の方は時間との戦いになってきます。おそらく、受験教科は物理だけではないでしょうから、そうすると他の教科との兼ね合いもしなければなりません。
なので、目安としては3年分くらいをみておくといいと思います。
ちなみに、「京大 物理の25年分」みたいな、あの25年シリーズが出ているような学校は、10年分以上解いても面白いと思います。
その人の実力しだい、というところも大きいので、あくまで目安としてみておいてください。
難易度の高い大学は特に注意が必要
過去問を解くメリットとしては、「各大学の雰囲気を掴める」ことです。
例えば、僕の受験した京都大学でいえば、物理は「みたことないような問題」が出題されることが多かったです。
- 相対性理論
- 連星の回転運動
- 3物体の衝突
など、これらのような、一見すると複雑なテーマを、知っている知識でいかに解けますか？と聞いてくる感じでした。
しかも、割と計算がめんどくさいので、「これ、本当にあってんのかな？」と思うようなものばっかりでした。
こうした傾向は、しっかりとみておく必要があります。
ただ、やりすぎると罠にハマる場合もあります。
例えば、これは僕ので例ですが、京大って最後の方になるとほとんどの問題が解けないので、(6) まである問題だったら、(5) 以降はなるべく時間を使わないようにしようと決めていました。
そしたら、なんとその年の問題は、(4) が異常に難しく、(5),(6)が簡単な年だったのです。
こうしたことがあるので、慣れすぎてしまうのもダメです。
トータルの8割が基準です
受験物理は終わりがないといえばないのですが、それでも「大体この辺りまでくれば完成だよ」という基準があります。
その基準が、トータルの8割です。8割を安定して取れれば、それだけで力になります。
大体の値ですが、
- 受験者平均点が5割
- 合格者平均点が6割~7割
- 物理が得意な人が7割~8割
というテストが良いテストと言われていて、ほとんどの大学の2次試験がこのような配分になっていると言われています。
なので、安定して8割が取れるようになれば、ライバルに一歩先んじることができます。
これ以上は、化学や生物などの他の科目だったり、センター試験などに時間を割いた方が有用です。
ハイレベルの学校は「物理・化学で3時間」みたいな時間割がしてあるので、まぁ物理だけで8割取れれば万々歳です。物理・化学合わせて7割取れれば合格はすぐそこです。
物理を勉強する上で知っておきたいこと
では最後に、物理を勉強する上でのアドバイスや注意点などを書いていきたいと思います。
ここからは僕の経験則みたいな話が多くなります。なので、あくまで参考程度に読んでもらえると嬉しいです。
単位系の話はしっかりと覚えておこう
物理で覚えておくと得すること、それは単位です。
例えば、加速度というのは $ms^-2$ とか、バネ定数が$N/m$ とかですね。
これがいつ役に立つかというと、それは答えの確認です。
ややこしい物理の問題になると、答えがぐっちゃぐちゃになって出てくることがあります。
そんな時に、単位の話がわかっていると、とりあえず計算間違いが起きているかどうかが分かります。
これはかなり役に立つ知識なので、ぜひ覚えておいてください！
無限に飛ばしたりちょっと重くしたり
単位の話と同じようなものですが、物理の答えで「これってあっているかわからない…」となったらやってみてほしいことがあります。
それは、「ある変数を無限に飛ばしたり、ちょっとだけ変えてみたりする」ことです。
例えば $v = \frac{2mM}{akT^2}$みたいな答えが出てきたとします。なんか変数が多すぎて大変そうですね。
なので、これは単位を見るよりもm(質量) をちょっと重くしてみることの方がイメージしやすいです。
例えば、この速度、質量を増やすと速くなります。現実世界では、重い物体ほど遅く進むようなイメージがあるので、ちょっと正解とは違うかな、というなんとなくの憶測ができます。
このような憶測は、非常に大切です。
また、別の例として $y = t \sin (at)$ みたいな関数があったとします。y をバネの伸びとすると、これって時間がどんどん立つと、バネが無限の長さに伸びていってしまいます。
そんなことはもちろんないので、これは間違いだということが分かりますね。
このように、変数をちょっと大きくしたり、無限に大きくしてみたりすると感覚が掴みやすくなります。
ぜひやってみてください。
微分・積分を無理に使う必要はない
よく、数学のできる人とか某S予備校の先生とかが「物理は微分・積分ができないとお話にならない」みたいなことを言いますが、そんなことはありません。
確かに、物理において微分・積分は重要な概念です。というより、大学に入ったら物理は微分・積分のオンパレードになります。
ただ、だからといって受験物理でそれをマスターする必要はありません。
むしろ、中途半端に手を出すと理論がごっちゃゴチャになったり、点数を落としたりします。
なので、しっかりとした先生がついている環境以外では、微積には手を出さない方が賢明だと思います。
もし、「加速度は位置の二回微分で…」と自慢してくるような奴がいたら、「凄いね」とだけ言って、知らん顔して自分の道を進みましょう。
点数が伸びない人へワンポイントアドバイス
最後に、物理の点数が伸びない人に向けて１つだけアドバイスをしてみたいと思います。
なんか、物理って公式が少ないのでパッと問題を見て、サッと解いて、それで間違ってた、とか合っていた、みたいになりますよね？
なので、意外と「なんで間違ったのか」みたいなところが見えにくい科目なのです。
僕も、高校3年生の春くらいまでは、「解答を読むと理解できないところはないんだけど、なんか途中でつまづいてしまう」人でした。
そこで僕がやったこととしては、「問題をじっくり読んで、この問題はこの公式を使って解くんだな」ということを確認しながら解く、ということをしました。
そうすると、公式の使い方が間違っていたのか、それとも計算ミスをしていたのか、などどこでミスをしたのかが見えやすくなります。
ちょっと時間はかかってしまいますが、自分の欠点が見えてくるのでやってみるといいと思いますよ。
最後に：物理は面白い
以上が、僕が受験で得た、物理の勉強法の全てです。
知っていたこと、そして知らないことがたくさん書いてあったと思います。この記事は多くの受験生に向けて書いた記事なので、少しでも自分の役に立ちそうなことがあったら、それを吸収してくれると良いと思います。
物理は、はっきり言って他の教科よりも「面白い」科目だと思っていて、わかるようになってくると解いていて「楽しい！」と思えるタイミングがきっとくると思っています。
ぜひ、皆さんにはその境地に達してほしいと願っています。
ここまで長かったですが、もし何か質問などがあればお問い合わせのとこからメールくれればできるだけ対応しています。
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