センター試験の地歴公民・理科は何を選ぶ?満点を取るなら物理!

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国立大学・私立大学センター利用(併用)で話として上がるのは「地歴公民・理科で何を選ぶか?」ですよね。全部受けて保険をかけるのもありですが、「この科目は満点を!」というのもあると思います。

理系の生徒におすすめしたいのが、実は「物理」です。この記事では「満点を狙うならセンター物理」である理由と、その勉強法についてお話していきます。

満点を狙うなら物理!しかし決して簡単な科目ではない

まず、初めに言っておかなければならないのが、物理は決して簡単な科目ではないということです。

「満点を狙うなら物理」と言いましたが、地歴公民・理科の中で一番簡単なのが物理ということではありません。むしろ(ひとによっては)一番難しい科目と言うこともできるでしょう。

したがって、この記事は受験上位層の生徒向けに書かれた記事であり、7割程度で充分である生徒は、常識の範囲でもある程度解ける公民を選択する方が良いとも言えます。

それでは、地歴公民・理科の中で、難しい科目である物理がなぜ最も満点を狙いやすい科目かについて説明をします。

簡単な科目ほど満点が取りにくい

前項でも述べたとおり、センターで7割~8割狙うのであれば、公民を勉強した方がよいです。暗記科目は覚えさえすれば確実に点が取れるので、点数を上げやすいです。しかし、「満点を狙う」となると話が変わってきます。

暗記科目は覚える内容が多く、自分がまだ覚えていないところが見えにくいです。特に公民は常識の範囲内でも解ける問題が多いので、過去問を一回正解しても、「本当に理解しているのか」を判断することができません。

また、理科の中でも特に化学は暗記に加え、「計算」も入ってきますので、暗記項目をしっかり押さえていても、それを運用できるのかを細かく確かめる必要があります。過去問を何度も解きなおし、一度間違えるまで、自分の盲点に気づかないところが難しいところです。

しかし、物理は違います。物理は「できる問題」と「できない問題」がはっきりしています。「計算ができない」というのは、純粋に「理解していない」ということを意味しますので、解けなかった項目を一度しっかりと見直せば確実に次回の点数につながります。暗記項目も比較的少ないので、すぐに問題演習に移ることもできるでしょう。

逆説的ですが、「覚えてさえすれば確実に点が取れる暗記項目」の方が満点は取りにくく、計算の方に比較的重点を置く物理の方が、しっかりと勉強をすれば満点がとりやすいのです。

物理は聞かれる内容が毎回同じ

理科の難しいところは、「覚えた知識を多方面から活用しなければならない」ところです。同じ知識を問う問題でも、少し斜め上の方向から問われると解けなくなり、さらに一度そのような問題に出会うまでそれに気づかないのも大変なところです。

しかし、物理で問われるところは毎回同じです。数学のように解き方のテンプレをしっかりと頭に入れておけば、それがそのまま問題に出ます。

知識や単語、公式等がそのまま解法に直結しますので、「覚えているから解ける」「覚えてないから解けない」がはっきりしており、盲点ができにくいのです。暗記項目が比較的少ない分、一つひとつの知識をより深く学ぶことができるところも物理を勉強する上での利点です

物理は答えでひっかけをつくりにくい

化学で生徒を悩ます要素に「色」というものがあります。受験勉強をしっかりと行ってきた受験生は「鉄Ⅱイオン」という文字を見ると、頭の中で「緑」という色を連想するでしょう。

しかし、同じ緑でも、化学の世界では全く違うものを指します。よくあるひっかけが、鉄Ⅱイオンは淡緑色で、水酸化鉄Ⅱは緑白色です(実際は逆です)。

暗記の段階では、「水酸化鉄Ⅱは緑白色」だと覚えていても、本番で「淡緑色の水酸化鉄Ⅱが~」と出たときに、それがひっかけであることに気づく自信があるでしょうか。

物理にはそのようなことはありません。なぜなら、答えが数値であることが多いからです。ひっかけとしてあるのが、キロの単位がミリになっていたり、÷2を忘れていたりと、そのようなところです。引っかかりうる要素をしっかり押さえていれば対処可能ですね。

物理は非常に難しい科目であり、点数を上げることは困難ですが、勉強さえすればどの科目よりも確実に満点をとれる科目でもあります。

センター物理で満点を取る勉強法

ここまで、センター物理が確実に満点が取れる科目であることについて説明をしてきました。それでは、ここから物理の勉強法についてお話をします。

公式を覚えない

物理の公式は「覚える」ものではありません。なぜなら、物理を学習する上で重要なのは、「何が起こっているのか」を把握することだからです。

ただ機械的に運動エネルギーが「ニブンノイチエムブイジジョウ」と覚えても意味がありません。なぜそのような公式が成り立つのかをしっかりと理解しないと問題にその公式を適応させることができないからです。

公式は覚えるものではなく、導くものです。どの物理法則も、最初に「公式」というものがあって、そこから論じられているものではありません。どの公式も、先人たちの努力によって、論理的に導きだされたものであり、物理の学習で最も肝になるのは、どのようにしてその公式が出来上がったかなのです。

どのようにしてその公式が出来上がったについては、必ず学校の教科書に銘記されているはずです。逆に市販の問題集は、その公式を理解していること前提で解説がされていますので、実は暗記の段階ではそれほど役にたちません。

学校の教科書を使って公式を勉強する

物理の勉強を始める際には、初めは学校の教科書を使って勉強しましょう。勉強としておすすめなのが、公式の完成を終着点とし、その公式に至るまでどのように計算をするのかを一つひとつ覚えていくことです。

市販の問題集や教科書の後ろの方のページに物理の公式が羅列されていると思いますが、一つひとつの公式の成り立ちを学校の教科書を使って確認していきましょう

これが物理における「暗記」です

公式の証明ができたとき、既にその時点で公式が頭に入っているだけでなく、その物理現象がどのようにして起こっているかまで必ず頭に入っているはずです。この段階にまできて、やっと公式を運用できるレベルに達するのです。

常識的な値を理解する

例えば、車のスピードが時速400キロも出ていたら、それは明らかに計算ミスであることが分かるでしょう。当然国を代表する良問であるセンター試験でそのような値は出ません。

これは当たり前といえば当たり前の話ですが、案外軽視されやすい話です。

例えば、車の加速度30万キロ以上もあることは知っていたでしょうか。高速道路を想像してみてください。車は数秒で時速100キロに達します。時速100キロに達するのに10秒かかるとしましたら、1分で600キロ、1時間で36000キロになります。

例えば本番で、36000km/h2という値が出たとしましょう。車の加速度の目安を知らなかった場合、このあまりにも大きな値にはっきりと「計算ミスではない」と自信を持って言うことができるでしょうか。

感覚的に、速度と加速度では、同じ値でも加速度の方が速く進むイメージがあると思います。

時速40キロで走る車は5時間で200キロ進みますが、加速度40キロで走る車は5時間で

500キロ進みます(その車が時速200キロまで出せた場合)。

時間と距離のグラフを見ると、等速運動のグラフは一次関数的に伸びていき、等加速度運動のグラフは二次関数的に伸びていますので、最初の方を除けば等加速度運動の方が圧倒的に速いです。

図1

同じ数値でも等加速度運動の方が圧倒的に速いというイメージをしていますと、時速100キロ前後しか出せない車から36000という数字が出ることにかなりの違和感を感じるのではないでしょうか。

ただでさえ等加速度運動は速いのに、それが36000もあると、SFの世界の乗り物のように感じてしまうことでしょう。しかし、実際には車のスピードには限度があり、無限に速度が上がり続けないので、常識的な速さに収まるのです。

また、目に見える運動力学はイメージが付きやすいですが、マイクロ(100万分の1)ナノ(10億分の1)が出てくる量子力学の値は想像できるでしょうか。

常識的な範囲を頭に入れておく」というのは決して簡単な話ではなく、決して甘く見ず、大まかな目安を一つひとつ覚えていかなければなりません

逆にこれを覚えてさえいれば、単位のミス等のケアレスミス大幅に減らすことができ、満点に大幅に近づくことができます。

何が起こっているのかを確実に理解して図示できるようにする

物理を学習する上で最も重要なことです。例えば、光電効果や磁束など目に見えない現象を具体的にイメージすることができるでしょうか。

単に公式や解き方を覚えるだけでも、全く解けなくはないですが、これを図や矢印などを使って可視化できるようになると、理解度と学習のしやすさが飛躍的に上がります。

目に見えない現象・イメージしにくい現象の可視化に関しては、学校の教科書が最も優れています。どの教科書にも必ずこれらの現象が分かりやすく図示されているので、今度はこれを自分の力で書けるようにしましょう。

特にベクトルを要する問題では、図示化する能力は不可欠です。力学・運動力学は目に見える現象ですので、図示化しやすいと思いますが、これと同様に熱力学・量子力学などの現象も確実に図示できるようにしましょう。

勉強法としましては、問題文を読みながら図示化できるかを確認するというのが有効です。

そのため、図が一切書かれておらず、字面だけで問題を出している問題集が有効です。
もちろん慣れるまでは、図が書いてある問題集から始めた方が良いですが、最終的には自分で図を描いて解けるようになっておきましょう。

解き方のテンプレを覚える

個人差もありますが、物理の問題の中で最も難しいのは力学だと筆者は考えております。
なぜなら、どこにどのような力が加わっているのかを様々な視点から見なければならないからです。

量子力学や熱力学は、一度現象を理解さえしてしまえば現象の図示化はさほど難しくありません。

しかし力学は、重力、張力、垂直抗力、摩擦力、力のモーメントなど、様々な視点から力の働きを把握しなければなりません。
勉強段階では理解できても、本番の際に一つどこか見落としただけで間違いにつながるというのは、受験上位層でも頻繁に起こっている自体です。

このような事態をできるだけ防ぐためには、現象の条件反射的な図示ができるようにすることが有効です。

例えば、以下のような図が出た時は、瞬時にこのような矢印が引けるようになっておく必要があります。

図2

「重力」と来たら「垂直抗力」、「垂直抗力」と来たら「摩擦力」、「滑車」と来たら「両端に等しい張力」といった感じに、条件反射的に連動的な力が浮かぶようにしておきましょう。
また、「重力」は「斜面に対して水平方向と垂直方向に分解できる」ということも忘れてはいきません。

回答に慣れてきたら、次のステップは解法のテンプレ化を行うことです。問題を前にして、一から考えるのはケアレスミスをする危険性があります。

問題を見た瞬間に「あっ、これはあのパターンか」といった感じに、解法が見えてくるくらいになるまで何度も問題演習を重ねましょう

自分で公式を作る

物理を得意科目にしている人は既にやっていることだと思いますが、公式はなにも教科書に与えられたものしか使ってはいけないという決まりはありません。

例えば、運動エネルギーの公式は、E=1/2 mv2ですが、m=2E/v2と、自分で勝手に公式を作り、活用してもよいのです。

これは「ただ公式を変形させているだけ」なのですが、基本の式から変形する手間が省けるだけで、時間短縮だけでなく、思考に余裕を持たせる点でも効果的です。

たとえば、問題の答えを求めるのに質量が必要なとき、E=1/2 mv2から考えるより、m=2E/v2を知っていた方が、次の計算にも頭を回すのが容易になります。自分で独自の公式を作るのは、時間短縮以上の恩恵を得られます。

まとめ

今回の記事は特に変わったことを述べてはおりません。一言に集約すると、「教科書で知識を頭にいれて問題集で演習を繰り返す」という、ごく当たり前のことを述べています。しかし、その当たり前の勉強法も着眼点を変えるだけで、勉強の効率が飛躍的に上がります

東京大学を志望している人も、地方の小さな大学を志望している人も、勉強法に関してはさほど違いはありません。しかし、同じ勉強をしていても成績の上がり方が変わるのは、その勉強法に対する着眼点の違いによるものです。

この記事を参考に物理を今一度勉強しなおし、センター試験で満点を狙ってみませんか。

著者情報

夏実星野

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