2015年09月28日(Mon)17:05

初学者でも偏差値が上がる物理学勉強法!解法の発想とルール

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物理学というのは他の科目と比べるとどうしても参考書の種類が少ないような印象を受けますね?事実、筆者の知っている参考書も非常に少ない上に有名な参考書しか知りません。故に物理の参考書選びとなるとAさんもBさんもCさんも...同じあるいは似たような参考書になりがちです。したがって、一度物理でコケてしまうと一気に苦手意識が広がってしまう科目なんです!そこで、今回は初学者に易しく、真の意味で物理を理解する本代々木ゼミナール講師 為近和彦氏 著作の「解法の発想とルール【力学・電磁気】」を紹介していき、筆者の物理の勉強法を書いていきましょう!
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初学者に最適!解法と発想のルールを推すその理由とは?

私が初学者にこの本をおススメしたいのは何故かというと
私は社会人になってからもう一度の受験勉強ということで手を出した本がこの本だからです。
高校自体の事なんてスッカリ頭から抜け落ちていたのでほとんど初学者としてこの本に手を出したわけですね!

ですから初学者でもやさしく分かりやすく、受験に向けての硬派な勉強ができる
この本をはじめての物理学として推したいわけです!

さて、次は使い方に行きましょう!

解法の発想とルールの‘‘スゴイところ‘‘と物理の理解とは何か?

物理学というのは実は非常に簡単なんですね。
しかし、苦手な人からしたら非常に困難な数式にしかみえないんです。
何故か?それは「数学」を理解していないからではないんですね!
事実、この記事を見ている諸君らの中にも数学は得意だが物理は苦手という人もいるかもしれません。

それでは物理を理解している人は何を理解しているのでしょうか?
答えを言ってしまうとそれは‘‘現象‘‘以外にはありえませんね!
しかしまだ何か抽象的で分かりづらいですよね
現象を理解することが重要なのはわかりましたが現象を理解するとは何なのか?ここがイマイチ今の説明ではわかりにくいですね!

わかりやすくお伝えしていきますよ!

いいですか?現象を理解するとは式の意味を理解することです。
おいおい、数式に戻ってしまったではないか?と思った方もご安心ください。
戻るのは当たり前です。物理は数式を使っているんですから。

さっきと違うところは
苦手な諸君らも現象から考えることが重要ということを知っているということです。
物理の参考書において公式がバーンと最初に書いてあり、次に問題という不親切な問題集を見たことのある人もいるかもしれません。
諸君らはそれを見て、数式をそのまんま当てはめて問題を解いてしまったことがある人もいるかもしれません。

しかし、現象を先に理解するということを知った諸君らならば
式の意味を考えながら式を作ることができるのです!
この「解法と発想のルール」では‘‘公式‘‘に日本語の意味が書いてあることが
最大のスゴイところといっていいでしょう!

そうなんです!
この「解法と発想のルール」では‘‘公式‘‘に‘‘その現象を日本語にした場合の意味‘‘
それを与えることで読者の理解を促進しようという
理念が見られるんです!

ここでボンヤリと物理に対する理解が出来上がりましたね!

ここでの重要ポイントは

①物理は数学では無い
②数式は先に現象があって日本語での意味を数式に置き換えている

③解法の発想とルールは式の日本語の意味が書いてあるのでおススメ

この3点でした。

‘‘現象‘‘を式にするとは何か?【公式 運動方程式編】

ここから現象をハッキリ捉え、式にすることを
具体的にやっていきましょう!

画像の人は皆さん知っていますよね?
そうです!物理界で高名なアイザック・ニュートン先生ですね。

高校生の皆さんは物理をはじめて高校で習う時に
ニュートン力学から入りますから物理に何の興味もない人も絶対に見たことのあるくらいの人ですね。

そもそも何で彼が有名なんでしょうね?
実は彼こそが
現象を式にする⇒実験でその式が正しいかどうか証明する
この物理学の流れというのを作り出したといっても過言では無いといえるほどの事を
やってきた人だからです。

特に有名なのが運動方程式ですね。
ma=Fという式です。
見たことあるでしょう?

この式はニュートン力学のほぼ序盤に教えられて高校物理の最後の最後である原子物理まで
使う式なので力学において最も有名な式といえばこの式でしょう。
さて、ma=Fとは何を意味する式なのでしょうか?

答えられた人は自分の持っている参考書をドンドン進めましょう!
答えられなかった人はこれから物理を理解していきましょう!

模範解答としては
「質量mの物体に加速度aを生じさせたのは力Fである」という意味
と答えてもらうのがベストです!

これが現象を式にするということの具体例なわけです。
そろそろ解かってきたのではないでしょうか?



‘‘現象‘‘を式にするとは何か?【問題での利用 運動方程式編】

それではより具体的に‘‘現象‘‘を式にしてみましょう!
直上の画像を見てください。
質量mの物体に力Fが加わった結果加速度aが生じてしまったような物体が画像にあります。

もしも仮にこの物体に摩擦力(今回この摩擦力はfとする)が加わり
その摩擦力が左向きならばどうでしょうか?

今、ma=Fがベクトル量(方向のある量)だから
ma=Fにベクトル(力を書き込むときの矢印)を考えて
ma=F-fと考えてしまった人は実際に試験問題を考えた時に間違えてしまう恐れがあります。
確かに数学的にはこの考え方は間違っていませんが
より簡単に成績を上げ、尚且つ物理を物理として理解するときにはこの考え方ではいけません。

重要なキーワードは
‘‘現象を式にする‘‘でした。

では私ならどう考えるか?
模範的な解答を与えましょう。

現象から考えていきます
「質量mの物体に加速度aを生じさせたのは力Fだが摩擦力fがそれをジャマしている」
という現象が起きていると捉えます。

そういった現象が起きているのでそれを数式にしてやると結局

ma=F-fという式になります。

先ほどの数学チックにベクトルの方向を考え公式に代入する方法と式としては同じになりましたが
問題が複雑になればなるほど‘‘現象を式にする‘‘方法の方が
楽になることがおわかり頂けたと思います。

‘‘現象を式にする‘‘という物理の考え方をその具体例を交えて
これでハッキリと理解できたと思います。

最後のまとめ

ここまでで運動方程式を例に‘‘現象を式にする‘‘ということをするのが
物理でいかに重要かご理解頂けたかと思います。
数学的になると高校生にとってはかなり複雑な考えを用いなければならず
困ってしまうんですよね。
その結果物理が嫌いになってしまう人が続出してしまいます。

しかし、物理を考えるとは先に現象を考えてから式を自分で作り上げる
公式を丸暗記しないということさえ押さえていれば案外参考書を使った独学というものが楽ということに気づくはずです。
そしてそれを行うのに最適な参考書として今回「解法と発想のルール」を取り上げ
私や多くの物理が得意な人たちがどうしているのか?を執筆させて頂きました。

最後に今までのポイントをあげましょう。

①物理を数学として捉えると非常に困難なのでやめましょう
②数式は先に現象があって日本語での意味を数式に置き換えている
③ ②より現象を捉えてそれを数式にしましょう
④‘‘現象を式にする‘‘ことを理解すれば物理は簡単

解法と発想のルールの姉妹本紹介

今まで【力学・電磁気編】が主であったので
【波動・熱・原子編】も少しだけ紹介しておきます。

こちらも著作者が同じなので同一の理念のもとにつくられた1冊です。

式の意味というところに力を注いでいて
非常に分かりやすいです。
【力学・電磁気編】と同様に問題が入試問題なので難しく感じるかもしれませんが
原理が解かっていれば入試基礎レベルの問題にすぐに移行できるのが物理なので
挑戦してみましょう!

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私の経験をもとに参考書のレビューやその参考書の使い方を交えつつ勉強の仕方をお教えします。全くの初学者向けに書いていくつもりです。