【物理が苦手な人必見】現役東大生が教える効率的な物理の勉強方法

ヤゴコロ研究所に訪問いただきありがとうございます。東大生ブロガーの西片(@nskt_yagokoro)です

今回はセンター物理で満点を取った僕が、受験生時代に行っていた物理の勉強法をお伝えしようと思います

なお、この記事は物理が苦手な人向けに書いたものなので、物理が得意な人には物足りないかもしれません。あらかじめご了承ください

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物理学習の落とし穴

皆さんは物理を学習するにあたって、まず何から取り組みますか？やはり、はじめは教科書を読みますよね

しかし教科書を一読しただけでは、なぜその公式が成り立つか理解できない人がほとんどだと思います。

では教科書を読んで理解できなかった場合、どうしますか？

物理が苦手な人の中には、内容を理解できるまで教科書を読み続けるという方が多いのではないでしょうか。

実はこれが間違いなのです

よくよく考えてみてください。教科書は過去の天才科学者たちが長い時間かけて導きだした公式を、ほんの数百ページしかない薄い１冊にまとめたものなのです。

まだ物理に馴染みのない普通の高校生がいくら読んだところで物理の本質など理解できるはずがありません。受験生時代、物理が比較的得意だった僕でもはじめは全然理解できませんでした

物理学習の流れ

用語と公式を覚える

では、どうやって勉強すれば良いのでしょうか？教科書は役立たずなのでしょうか？

いや、まったくそんなことはありません

高校物理を効率良く学習するために、初学者が教科書を用いてやるべきことは以下の２つです

• 基本用語を覚える
• 公式を覚える

基本用語は覚えておかないと話になりません。最低限、教科書の太字くらいは覚えるようにしてください。

公式もまずは暗記してください。導出方法などは一切無視して、ただ丸暗記してください。

よく「公式は理解した上で使わないと意味がない」などという人がいますが、それでは効率的とは言えません。

一般的に公式は何度も使うことでようやく意味を理解できるのです。理解した上で問題を解こうとしてはいつまで経っても前に進めません(ただし天才は除く)

とりあえず公式を丸暗記して次のステップに移りましょう

公式の使い方を学ぶ

教科書で基本用語や公式を覚えたら、いよいよ問題演習に移ります。はじめは基本問題のみをガンガン解いてください。

その際、ただ漫然と問題を解いてはいけません。どの問題でどの公式を使うべきか常に考えながら解きましょう。

物理ができない人の最大の特徴として「公式を暗記していても使うタイミングがわからない」ことが挙げられます。「複数の公式を覚えると、どの公式を使って解くべきかか分からなくなる」というケースが多く見受けられます

使う公式の選び方のコツは「問題文で与えられている情報は何か」「求める値は何か」を考慮して、それらの情報だけで構成された公式を使うことです

例えば、以下のような力学の問題があったとします

【問題１】物体が直線上を一定の加速度で運動している。点Aを右向きに速さ4.0m/sで通過したのち、点Aから右に4.5m離れている点Bを右向きに速さ5.0m/sで通過した。この時、物体の加速度を求めよ。

この問題を解く時、教科書の序盤に出てくる以下の３つの公式から１つを選んで用いるのですが、どの公式を使うべきか分かりますか？

$$(1) v = v_0 + at$$
$$(2) x = v_0t + \frac{1}{2}at^2$$
$$(3) v^2 – {v_0}^2 = 2ax$$

答えは(3)です(簡単すぎたか？)。

問題文で与えられているのは速度\(v\)と変位\(x\)(ここでは4.5m)のみです。そして求めるのは加速度\(a\)。時間\(t\)はこの問題では関係ないので\(v\), \(x\), \(a\)を含んで\(t\)を含まない(3)の公式を使えば良いことがわかります

このようにどの公式を使うべきか常に意識して問題演習を行えば、問題を見ただけで解答の方針が見えてくるようになります

公式を理解する

基本問題の演習で公式の使い方がわかるようになったら、公式の理解に取り掛かりましょう。

“公式を理解する”とは以下のことを指します

• なぜその公式が成り立つのか理解する
• 公式の導出過程を覚える

なぜ成り立つのかを理解することで、記憶が強化され忘れにくくなります。また導出過程を覚えていれば、試験中に公式を忘れても自分で公式を導き出すことが可能です。

なぜ公式が成り立つかは問題演習を積み重ねていくうちに分かるようになります。

公式の導出過程を覚えるには、教科書に載っている公式の導出方法を参考にするのが良いでしょう。

公式を理解すれば後は怖いもの無しです。応用問題でも難なく解くことができるようになるはずです

物理の問題を解く上でのテクニック

最後に物理の問題を解く上で役に立つテクニック等を、いくつか紹介しておきます

次元の確認

物理の試験で見直しをする時には”次元”を覚えておくと役に立ちます。

物理量の単位はSI基本単位の組み合わせによってできています。そして、物理量の単位がどのような基本単位の組み合わせで作られているかを「次元」といいます。例えば速度の単位は「m/s」で、変位の単位「m」を時間の単位「s」で割った単位であることが分かります。

物理では必ず両辺の次元が同じになります。公式も例外ではありません。これを利用すると物理の見直しがスムーズに行えます

時間がない時には両辺の次元が同じか確かめると素早く見直しができて便利です。例えば計算した答え(変位)が以下のようになったとします。

$$x = \frac{1}{3}at^3$$

左辺の単位は変位なのでm、左辺はm/(s²) × s³ = ms となって両辺の次元が一致しないので誤りだと分かります

次元の確認は公式を思い出すときにも有効なので、絶対使えるようにしておいた方がいいと思います

知識を増やす

知識を増やすことで自分の計算が間違っている時に気づくことができます。数学で言う「確率は0以上1以下」みたいな感じです。確率を求める問題でこの範囲に含まれない答えになったら間違いだと気づけますよね。

物理でも同様のことが言えます

例えば「ものを投げる時、45度の角度で投げると最も遠くまで飛ぶ」「電子素量は約1.602×10^-19C」といった基本的な事項のみでも覚えておくと結構役に立ちます

計算スピードを上げる

これはテクニックとは言えないかもしれませんが、計算が速いと受験ではかなり有利になります。

そのため「解き方分かるから計算しなくていいやー」ではなく必ず自分の手を動かして計算するようにしましょう

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まとめ

今回は物理が苦手な人向けに勉強法を紹介しました

物理学習の基本的な流れは以下のような感じです

1. 公式を丸暗記する
2. 使うべき公式を見抜けるよう訓練する
3. 公式の意味を理解する

高校物理はコツさえ掴めば割と楽に点数が伸ばせる教科なので、本記事で紹介した勉強法を使って学習に取り組んでみてください

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以上、東大生ブロガーの西片(@nskt_yagokoro)でした！

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