物理の成績を上げる鍵「現象理解」
こんにちは！武田塾北千住校です！
本記事に足を運んでくださりありがとうございます。
物理学は自然界の法則を解明し、我々の周りの現象を理解する手助けをしてくれる素晴らしい学問です。
しかし、物理学を学ぶ際に最も重要な要素は、単に方程式や公式を覚えることだけではなく、その背後にある現象や仕組みを深く理解することこそが大切です。
本記事では、「現象理解」という考え方を探求し、物理学の成績を向上させるための重要な要素と、効果的なアプローチを詳しくお伝えします。
↓物理の勉強法の記事を最後にまとめているので、気になったものがあれば読んでみてください！
現象理解とは
現象理解とは、イメージをすることです。
問題の状況のイメージがつかめていればそれを数式に翻訳するという作業でどの問題も解くことができます。
現象理解は、物理学の問題に対処する際に不可欠なステップです。
現象を理解することで、問題を適切にモデル化し、解決策を導き出す基盤を築きます。
現象理解なしでは、公式をただ適用するだけの学習にとどまり、問題解決能力は向上しません。
現象理解をしている人、していない人
例えば、簡単に重力の影響を考えた物体の落下時間を計算する場面を考えます。
理解している人の場合
現象理解をしている人は、まず地球上の物体が自由落下する際にどのような現象が起こるのかを理解しています。
地球の重力が物体にどのように影響を与えるかを明確にイメージし、それを数学的に表現するための基礎を持っています。
その基礎を持っていると、物体が地球の中心に向かってどれだけの速さで加速するのかを理解し、それを表す方程式を用いて問題を解決します。
そして、初速度や時間の要因を考慮して、正確な答えを導き出します。
理解していない人の場合
現象理解をしていない人は、単に公式を覚えて問題に適用することに焦点を当てることがあります。
重力の影響について深く考えることなく、与えられた公式を使って計算を始めるかもしれません。
このアプローチでは、公式を正確に適用できても、物理学の背後にある理解が不足しています。
その結果、問題が微妙に異なる場合や新しいシナリオに遭遇した場合、問題解決に苦労することがあります。
物理の問題は複雑なものも多く、特定の公式だけでは対処できないことも多いため、現象理解がなければ解ける問題の幅が狭まります。
すべての分野で現象理解をしないと…
先の例では自由落下について現象理解をしている人としていない人とを比較しました。
力学範囲については現象理解をできているという人も多いと思います。
それが、電磁気、波動、etc...になるとどうでしょうか。
交流回路の電圧方程式を公式通り立てていませんか？ドップラーの法則を公式暗記で乗り越えていませんか？
これらの分野でも現象理解をしていないと複雑な問題には対処できなくなってしまうかもしれません。
現象理解の大切さを少しでも感じていただけたでしょうか。
現象理解の方法
図・グラフを使う
現象理解の方法として、どの分野においても有用な「図やグラフを使う」という方法があります。
斜方投射の問題でも図を描くことでイメージをしやすくなるように、電磁気などのほかの分野でも図やグラフを書くことは重要です。
交流回路の電圧方程式を立てる際に、コンデンサ、コイル、抵抗の電圧の、電流に対してのそれぞれの位相のずれを図に書くとイメージがしやすいはずです。
ドップラー効果の公式を考えるときにも、音源からでる波形を音源の移動に合わせて書き換えることで現象理解をすることができ、イメージから公式を理解できます。
このように、図やグラフを使って現象理解をしていきましょう。
微積分を使う
ほかにも微積分をつかって公式を解析する方法があります。
例えば、速度を v, 加速度を a, ある時間を t、初速度を v0 とすると時刻 t での速度 v の式は
v = at + v0
で与えられ、速度を時間で積分すると距離になるということを理解できていれば、時刻 t での距離ｘの式は
x = 12at^2 + v0t
ということが求められます。
この式は暗記している人が多いかもしれませんが、微積分をつかえば、このような基本的な公式の意味も分かるようになります。
微積分を使う方法は時間をかけてやるものなので、時間に余裕がある人におすすめです。
この速度と距離の式はグラフからも簡単に考えることができるので、まずは図とグラフを使う現象理解に挑戦してみてください。
成績向上への道
物理の成績を向上させるためには、現象理解を深め、効果的な学習戦略を採用することが不可欠です。
理解を深める
物理学は積み重ねの科目です。定期的な復習を行い、学んだ内容を定着させましょう。
自己評価をおこない、どのトピックやスキルに焦点を当てるべきかを把握しましょう。
課題や模試を通じて自分の理解度を確認し、弱点分野を補強しましょう。
目標設定
学習目標を設定し、それに向かって着実に進んでいきましょう。
目標設定はモチベーションを高め、効果的な学習計画を立てるのに役立ちます。
武田塾生は講師の先生と目標を確認し、毎日の宿題を欠かさずやっていきましょう。
小さな目標を設定し、それらを達成することで大きな成果を生み出せます。
友達と共有
たまには友達と学習を共有しましょう。
これは理解を深めるための素晴らしい方法です。
友達の視点からの問題の解説を聞くのも自分が友達に解説するのもどちらも一人でやり続けるより学習効率がいいです。
学習を共有することで新たなアイデアやアプローチを学び、成績向上を狙います。
分からなければ積極的に質問
分からないところはどんどん質問しましょう。
もちろん最強なのは学校の先生です。
学校の先生にたくさん質問しましょう。
学校の先生は免許をもっていて責任をもって教えてくれます。
現象理解があっているのか、問題のアプローチの発想など、いろいろ聞けるように日ごろから仲良くなっておきましょう。
武田塾の講師にも学校の先生にも質問をする際には、自分で何がわからないのかを整理してから聞きに行くことでお互い有意義な時間を過ごせます。
最後に
物理学はあなたに、未来への扉を開く鍵を提供してくれます。大学受験の試練を乗り越え、夢に向かって進むために、物理学を活かしましょう。
自信を持って挑戦し、成功への道を切り拓いてください。未来は、あなたが努力し、学び続ける限り、輝くものとなります。
武田塾北千住校では、生徒一人一人に合わせた勉強計画建立て、疑問点の解消、受験の相談等、様々な形で受験生はもちろん、定期テスト対策などもサポートしています。
本記事で紹介した「現象理解」などの勉強方法の特訓を一対一で受けることができます。
「大学受験に向けて何をどれくらい勉強すればよいか分からない…」「今まで勉強をしてこなかったので勉強習慣を１から身に着けたい！」等、どんな悩みでもぜひご相談ください！
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