勉強法

【大学受験】物理の勉強をするうえで知っておくべき3つのポイント【全て重要】

物理
アオミネ

こんにちは、アオミネです

「基本法則をもとに現象を語る」

苑田尚之(東進ハイスクール物理講師)

これから受験勉強を始めるひとも、始めたはいいものの物理の勉強法がよくわからないという方も、この記事を読んで物理とはどういう科目か、その姿を正しく捉えましょう。

物理を勉強するメリット

①世界の解像度があがる

身の回りの現象を理屈立てて理解することができるようになる

物理は”物(もの)”の”理(ことわり)”、世界のもっとも根源的なものを探究する学問です。

時間とは何か、空間とは何かといった深淵な問いだけでなく、身の回りにも物理はたくさんあります。

例えば、電車に乗っているとき、自分の重心にかかる力の向きを考えてみましょう

電車が動き出すとき、加速度は電車の正方向にかかります。

この時、電車と共に動く座標系(非慣性系)では進行方向と逆向きに慣性力が働くので動き出した瞬間、油断していると体勢を崩します

このように身の回りの物理を意識し始めると、物理の勉強も現実に即したものであり、色々なことがより具体的な実感を伴ったものになるはずです。

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身近な物理を楽しもう

②物理を学ぶと実利がある

物理を勉強する上で大切なのは、数理モデリングの考え方です。

これは物事の本質が何かを見極める、抽出する思考法と言い換えることもできます。

どういうことかというと、実際に起こっている現象は複雑な要因が絡み合って起こっています。

それらの要因を全て変数としてモデルを立てると、煩雑になり、実用的なモデルではなくなってしまいます。

これを意味のあるモデルにするために、研究者はその現象の本質となる変数を抽出してモデリングしていきます。

この考え方は物理を始めとする化学や生物、地学などの自然科学のみならず、建築や経済など広範囲で用いられています。

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要点を掴むのが上手くなる

物理の勉強をするうえで知っておくべき3つのポイント

  1. 基礎法則の理解
  2. 適切な数式表現
  3. 現象の解釈

の3つです。

①基礎法則の理解

基礎法則とは理論の起点となる法則のことで、運動方程式やマクスウェル方程式がこれにあたります。

公式と呼ばれるものは全て基礎法則から演繹的に導くことができます。

書いてあることをただ読むのではなく、自分で手を動かしてみて一つ一つ確認し、常識にしていくのが物理の勉強です。

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手を動かすことが大切です

②適切な数式表現(定量的理解)

物理現象を基礎法則から原理的に考え、成り立つ関係を立式していきます。

これは数理言語の適切な運用、解釈ができること

つまり、現象をモデリングし、定量評価できる形に落とし込むということです。

そして、得られた結果から何が読み取れるのか常に意識するするのも忘れてはいけません。

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現象と数式の対応関係

③現象の解釈(定性的理解)

モデルの定量評価によって、我々は一見複雑な現象を解きほぐすことができます。

しかし、それでもなお、人間の理性では捉えきれない物理現象は多々あります。

そういったものに解釈を与え、定性的に何が起こっているのかを理解しようとするのが物理学者の使命・課題であり、また研究の楽しみでもあります。

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世の中、まだまだ謎だらけ

物理の問題演習の意義

物理現象を基礎法則から原理的に考える習慣を演習を通してつけることが大事です。

慌てずに成り立つ関係を書き出したらあとは数式から数学的に解を求めるだけだということがどれだけ実感として持てるか、これが本番の自信に繋がります。

演習を通して、基礎法則の理解が不十分な点を潰していきましょう。

また、実践的なアドバイスとしては、設問の誘導に従って問題を解いていくのではなく、設定の変化など題問の大まかな流れだけ掴んだら、成り立つ関係を全て書き出して、ある程度自分で現象の考察をした上で、聞かれたことに答えていくという練習をするといい練習になると思います。

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身の回りの現象のモデリング

物理で挑戦してほしいこと

・東進の苑田尚之先生

物理の概念を体系的に教授し、物理現象を基礎法則をもとに考える本物の力が付きます。

苑田尚之先生

数式は言葉です、計算じゃない,,,

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・物理チャレンジ

20歳未満で大学などの高等教育機関に入学する前の高校生や中学生を対象とした全国規模の物理コンテストです。

国際物理オリンピックに派遣する日本代表選考を兼ねています。

アオミネ

僕は高校生時代、そもそも知らなかったので少し残念です(地方あるある)

・国際物理オリンピック

アオミネ

ここで入賞すれば、東大に推薦で入れます()

物理の講座【東進】

自分は東進生だったので、受講していた講座も紹介します。

受験期に東進で学んだことで、今の自分があると行っても過言ではありません。

  • ハイレベル物理
  • ハイレベル物理演習
  • 東大対策物理
  • 大学の物理

全て苑田尚之先生の講座です。

基礎法則・概念の理解や実際の運用から大学以降をみすえた理数系科目への取り組み方まで、全て苑田尚之先生から学びました。

授業ごとに、何も見ずに板書の内容を白紙に再現したり、扱った演習問題を解き直したりして適宜理解を深めていました。

アオミネ

通常速度での受講がおすすめです

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物理の参考書

物理に関しては苑田先生に全て習うのがオススメです。

順次、レビュー記事を追加していく予定です。

・新・物理入門(駿台文庫)

アオミネ

物理を専攻するきっかけになった本です

・理論物理への道標(河合出版)

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高校生向けとは思えないハイエンドな参考書

・鉄緑会 物理攻略のヒント(角川学芸出版)

アオミネ

パラパラ読んでました

・鉄緑会 東大物理過去問

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市販の過去問題集やるなら、鉄緑会がオススメ!

・難問題の系統とその解き方 物理(力学・熱・波動/電磁気・原子)

アオミネ

改定されて、誤植が減った印象です

まとめ

今回の記事では、物理の勉強をするうえで知っておくべき3つのポイントについて解説しました。

物理の勉強をする際には

「基礎法則の理解・適切な数式表現・現象の解釈」

この3つのプロセスを意識して勉強しましょう。

この記事を最後まで読んでくれたみなさんなら今日から行動を改め、新しい一歩を踏み出せるはずです。

受験を終えた後、みなさんが笑顔で大学生活を迎えられることを祈っています。

アオミネ

以上、アオミネでした!

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