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物理の難しい問題の勉強法!記述対策をして難関大に行こう!

はじめに

物理は、数学と同様、難しい問題、大学になればなるほど、出来る人と出来ない人の差が開く科目だと言われています。
なぜなら単純な暗記をするだけでは難問には太刀打ち出来ず、扱う物理現象をしっかりと「理解する」ことが求められる科目だからです。
成績が上がってきて、少しレベルが上の大学にチャレンジしてみようと思ったけれど、早稲田や慶應、或いは国公立大学の過去問を解いてみたら全然解けなかったなんて経験したことありませんか?

物理の勉強には適切なステップがあります。
難しい問題が解けないという人は、それを解決するための方法をキチンと行えばいいのです。
ステップをしっかりと踏んで実力を着実に伸ばしていけば、必ずどんな難しい問題にも対応できる力が身につきます。
そして、難関大の合格を手に入れましょう!

物理の勉強の3つのステップ

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物理の勉強の進め方には、3つのステップが有ります。
この3ステップを意識して物理の勉強に取り組んでいる人は少ないかもしれませんが、早慶や上位国立などの難関大に合格する人はみんなこれらを知らず知らずのうちにやっているのです。

現象・公式の理解

まず最初にある物理現象がどうして起こるのか、どうしてその公式が導かれるのかといったことを理解する段階です。
先ほど「物理は単純な暗記だけでは解けない」と書きましたが、高校の物理では公式を導くための詳細な説明をすることが出来ない分野もあり(単振動など)、ただ公式を暗記するのみになってしまっている人も多いです。
しかし、不十分な説明だとしても、それを理解して自分の中に落とし込めていることが後々難しい問題に当たるときに重要になってきます。
単振動の例でいえば、単振動の運動方程式は微分を用いて導かれますが、円運動の正射影をグラフで図示することによっても理解することが出来ます。
このグラフ的な理解をしておけば、後々単振動の問題で躓いた時に立ち返って考えることが出来ます。

このステップは、教科書を読んだり『物理のエッセンス』や『橋元の物理をはじめからていねいに』等の参考書を読む段階に相当します。

物理のエッセンス

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参考書名
物理のエッセンス 力学・波動 (河合塾シリーズ)
著者
浜島 清利
ページ
165ページ
出版社
河合出版
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結構、東大生でも使ってた人多いぽいけど 言うほどって感じですね。 個人的にはZ会の解法の焦点のが好きやし合う。 枕にもできんしビミョ〜やな

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厚さがない分解説が少ない すぐ終わりそうだからといってすぐ手を出そうとするのは禁物である これは「物理好きの、物理好きによる、物理好きのための本」であるからして、物理が苦手な人には物理嫌いを悪化させる要因になる しかし、この本には特別秀でている点がある それは表紙だ the phisicsと言わんばかりのデザイン 評価に値する これと比べてなぜほかの参考書はあんなに萌え萌えしているのか 物理では解決できない問題である

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というより最初の一冊にしてはいけない(戒め) 教科書の抜け落ちた部分を補完してくれる良書です。ただし逆に教科書の説明の部分は皆無に等しいので、ある程度物理が出来て物理の解法が知りたい、あるいは基本を再確認したいならお勧めだと思いますが、物理が本当に分からないならこれじゃなくて漆原とか宇宙一分かりやすいやつとかの別の基本的な参考書からやった方が良いと思います。 たまに初学でも大丈夫って言う人も居ますが、その初学は学校の授業や教科書傍用問題集(セミナーとかリードα)で基礎(エッセンスでいう3-7)が身についている人という意味なので履き違えないようにしましょう。 正直これを本当の初学でやると本当につらい。無理矢理やっても分かった気になって死ぬ。別冊回答もガバガバなのでもっとつらい。 ちなみに自分はこれではまずいと思って3周目の途中からエッセンス辞めて他の参考書で基礎を固めましたが、結局小問集合で全問不正解をキメてセンター(2017)で35点を取ってそのまま全落ちしました(そもそも第3回全統記述で1点を取るレベルだったのでお察し) 物理教室はすき

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参考書名
物理のエッセンス 熱・電磁気・原子 (河合塾シリーズ)
著者
浜島 清利
ページ
158ページ
出版社
河合出版
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これをやればスマートな解法が身につきます。 ただ他の教材で本質を理解するのもお勧めします。

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問題の解き方がコンパクトにまとめられてるのでびっくりするほど物理が解けるようになります。しかしある程度物理の知識がないと読んでも理解できないと思います。

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入試問題の全ては 教科書と 物理のエッセンスの延長だと思います!

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橋元の物理をはじめからていねいに(はじてい)

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参考書名
橋元の物理をはじめからていねいに 力学編
著者
橋元 淳一郎
ページ
250ページ
出版社
ナガセ
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参考書名
視覚でとらえるフォトサイエンス物理図録―新課程
著者
数研出版株式会社
ページ
168ページ
出版社
数研出版
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公式・基本的な解法の定着

公式がどんな意味を持つのかということが解ったら、次はその公式を実際の問題の中で使えるようになることが必要です。
『リードα』や『セミナー物理』などの教科書傍用問題集や、『物理重要問題集』のA問題や『基礎問題精講』なども少しレベルは上がりますがこのステップの範疇です。
このレベルの問題集を繰り返し解けば、解法の知識は十分身に付き、センター試験や中堅程度の大学の問題を解く実力は身に付くでしょう。
しかし難関大学の問題で合格点を取るためにはもう一つステップが必要なのです。

物理重要問題集(物重)

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参考書名
物理重要問題集ー物理基礎・物理 2017
著者
ページ
143ページ
出版社
数研出版
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よいところは問題自体の質だね。知っておくべきパターンは網羅されているよ。だからこれを完璧やっておけば、解法を組み合わせることでどんな受験問題でもスラスラとけるよ。 やったね! 悪いところはまず問題の並べ方だね。殆ど全ての問題がページをまたいでいてやりにくいことこの上ない。これとこれとこれの順序をいれかえたら見やすくなるのになあ。なんでそんなことも考えられないんだよ無能編集者!のうなしあんよだね。 解答解説も行き当たりばったりで一貫性がないよ。さすがの無能編集者もその辺は理解してるみたいで、後ろに略解をつけてるよ。「立場上解答解説つけたけど、絶対わかりにくいから略解を見てね」というメッセージだね。その証拠に重問化学は略解がないのだ。 と、いうことで解答解説は捨てるのが啓明でしょう。 以上の点に気をつけて解けばとても良い問題集だよ。 やったね!

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応用力の養成

その最後のステップは応用力の養成です。
応用力という表現は少し具体性を欠きますが、「教科書傍用問題集にあるようなレベルを超えた難しい問題に対して、適切な解答を導くことが出来る力」だと言えます。
簡単な問題をたくさん解けば難しい問題も出来るようになるのかといわれるとそんなことは無く、難しい問題を解いてそこで求められる頭の使い方を身に付けなければいけません。
物理の難しい問題では、細かい知識が求められるということはありませんが、問題文が長く複雑になっていることによってどの解法を使えば良いのかが分かりにくくなっているからです。
それを解きほぐして、どのような解法を使えばいいのか考える力が応用力だと言えます。

『名問の森』や『難問題の系統とその解き方』など難しめの問題集に頭をひねらせることで、この力を伸ばしていくことが必要です。

「基本的な問題は解けるけど、模試等で難しい問題を出されると手が付かない」という人は応用力が足りていない人だと言えます。
一方で、基礎的な問題集も覚束ないという人はより前のステップに返って、『物理のエッセンス』等の参考書を読み返す必要があるでしょう。

この章のまとめ
・物理の勉強は3つの段階を追って進めていくべきである
・最初に参考書を読んで公式の導出やその公式が持つ意味を理解する
・次に基礎レベルの問題集を繰り返し解くことによって、解法を身に付ける
・最後に難しい問題を解けるようになるために応用力をつける
・自分がつまずいているポイントに合わせて対策することが必要で、難しい問題が解けない場合は「応用力」が足りていない場合が多い

応用力とは何なのか

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難関大で出題される問題は、問題文が長く何をやっているのかわかりにくい、図示しようとしても複雑で整理しきれないという様なことに陥ってしまいがちです。
それを解決して問題を解いていく力を「応用力」と呼ぶのであればその中身は何なのでしょうか?

基本的な要素に分解する

実は物理の難しい問題というのは「問題文を長くしたり図を複雑にすることでどうやって解けばいいのか判り難くなっている」だけなのです。
何故ならば物理は単純な知識を問う問題がなく、出題できる範囲に制限があるからです。
どんな難しそうな問題でも力学の範囲ならエネルギー保存則や運動量保存則などの限られた法則を用いることで必ず解くことが出来ます。


過去に京都大学で「最強の打者」に対してスタジアムの大きさを設定するような問題や、
東京大学でロケットの打ち上げを扱った問題が出題されたことがありますが、これらは与えられたことのない設定を与えることで「何を使って問題を解き進めていけばいいのか」分らなくさせるための設定だと言えます。
上記の例でいえば、京大の問題は放物運動、東大の問題は運動量保存則を使って解き進めていけばいいのですが、一見しただけではそうとわからなくなっています。
難しい問題を解く時には、問題文の記述を読み、何が問われているのかをしっかり把握しながら進みましょう。

問題を見た瞬間「筋道が立つ」ように訓練しよう

問題を基本的な要素に分解できるようになると、問題を解き進める前に「この問題はこれを使って解けばいいんだ」ということがわかるようになります。
『リードα』や『セミナー物理』を何回も繰り返し解くと、似たような問題を見るだけで問題の解き方がわかるようになると思います。
そのレベルとまではいきませんが、難問に対しても問題文を読むだけでどういった内容に問題が発展していくのかわかるようになると「応用力」がついたと言えるでしょう。

図示する力も大切

また、問題が難しくなる理由の一つに、出てくる要素が多かったり視点が斜めだったりして図が複雑になってしまうということも挙げられます。
特に電場と磁場両方が複雑に絡む荷電粒子の問題などは上手く図示することが難しいです。
図に関しては、解答に上手くまとまっているものがあるはずなので、解答を読んで上手い図示の方法を知りましょう。
そうして問題を解くたびに自分の中にストックを積み重ねることで得意にすることが出来ます。


この章のまとめ
・難しい問題、複雑な問題は見かけだけ。基本的な問題に分解すれば必ず解ける。
・難問に触れることで、問題の筋道が立てられるようになろう
・沢山の問題に触れて図示しにくい問題に対する対策を身につけよう

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問題集はこう進める

さて物理で求められる応用力を正確にとらえたら、次は実際に問題集をどう解いていけばその力を付けていくことができるのかについてお話していきます。

問題集の選び方

まず最初に、「問題集をどう選ぶか」という疑問について考えます。
早稲田や慶應、国公立大学などの難関大学の受験生によくお勧めされる問題集をいくつか挙げると
『名問の森』『物理 標準問題精講』『難問題の系統とその解き方』
などが挙げられます。
これらの問題集は入試問題の中でも高難度のものを集めていて、『リードα』などの教科書傍用問題集や人によっては『物理重要問題集』、『物理 基礎問題精講』などのやや易しい~標準レベルの入試問題集をやり込んだ後に取り組むことになります。

難易度が『難問題の系統とその解き方』>『標準問題精講』>『名問の森』
問題量が『難問題の系統とその解き方』>『名問の森』>『標準問題精講』
という具合です。
自分が物理にかけられる時間や志望校のレベルを考えて問題集を決めましょう。


私は『リードα』を解いた後に『重要問題集』を4周ほどやり込み、その後に『難問題の系統とその解き方』(難系)を購入しました。
難系を選んだ理由は、その扱う問題のレベルです。
私は国立の中でも最難関と呼ばれる大学を志望していたので、問題が特に難しい『難問題の系統とその解き方』を使いました。
また、重要問題集を解き終えたのが3年生の12月で、難系をやるには時間が足りないかと思われました。
問題量が多いという難系のデメリットを補うために力学の分野だけに絞って取り組みました。この方法は難関大を受験することを考えるととても効果的なのです。

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参考書名
名問の森 物理 力学・熱・波動 1
著者
浜島 清利
ページ
224ページ
出版社
河合出版
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「物理法則は川,基本の方程式は舟。あらゆる先入観を捨てて舟に乗れば,あとは物理法則があなたを導いてくれる。悩まず流れに乗りましょう。」by佐々木 史直

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これのおかげで二次物理7割とれた。

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問題数は多くないのでやるなら完璧にしましょう。他の問題集や、模試などにも直接活きてきます。 上を目指す人はいきなり始めても全然問題はないです、むしろ物足りないかもしれません(自分はそう思いました)。

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物理標準問題精講

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参考書名
物理[物理基礎・物理] 標準問題精講 5訂版
著者
中川 雅夫, 為近 和彦
ページ
144ページ
出版社
旺文社
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「標準とか書かれていますが標準じゃありません」 と紹介される本書。果たしてそうでしょうか??そもそも物理の標準って何でしょう?少ない法則原理から色々な事象の未来予言をすることが物理ですから、そもそも法則原理をしっかりと捉えられていれば難問標問などという風に入試の問題に差は現れないはずです。本書はいわゆる法則原理を理解した人のアウトプット用の問題集であるので、時間をたっぷりかけてあげればそれらから答を導くことができるよう作られてあります。おそらく標準とはその意のことなのでしょう。制限時間を設けて解く演習は志望校の過去問を利用するべきですから、時間を気にしない日常の学習書の位置付けとしては本書は90題と問題数を絞った中で加えて網羅性も高いので利用価値は十二分にあると思われます。ただ、エッセンスや物理入門で法則原理を理解しきれていないと本書は解答解説を読んでもちんぷんかんぷんかもしれません。土台ができて演習をしてみたいという方はやってみてはいかがですか?

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標準という割にかなり難しいです 名問の森を終わらせてからでないと理解できないものも多いと思います 基礎問題精講とのレベル差が大きすぎて、そのまま繋ごうとすると辛い思いをするでしょう 問題の質自体は非常に良いです 高度な典型問題と、非典型問題がバランスよく収録されていて、計算力思考力を共に伸ばすことができます いまいち網羅性が低いのが弱点なので、他の典型問題集をやり終えてから手をつけるべきです

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物理も化学も数学も、結局はどれだけ色々なパターンの問題を経験してきたか、ということに尽きると思います。 物理と言えば名問の森はみなさんも使われると思います。しかし、東大などの難関校では見たこともない設定の問題が出題されます。それらは全て見掛け倒しで、基本の組み合わせにすぎないことをこの参考書は教えてくれます。ないようについてですが、東大京大早慶阪大がほとんどです。でも、例えば京大は穴埋め形式で意外と基礎的なことばかり問われたり、東大であっても少し考えれば解けるような良問です。難系の代わりになると思います。

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難問題の系統とその解き方

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参考書名
難問題の系統とその解き方物理
著者
服部 嗣雄
ページ
530ページ
出版社
ニュートンプレス
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名問の森をすべて解き終えた人はこの問題集は必要ないです。問題は多少違えど、扱うテーマはほぼ同じです。ただし、重心と運動の関係についてはかなり手厚く扱われているのでそこだけやるのはいいかもしれません。解説はわかりにくいので難しい概念は他の本なども使って深く探求しましょう。 名問の森終わりの人が例題やるなら1問30分を目標にやりましょう。難しいと思われがちですが、概念がわかっていればごりごり進めます 演習題はより難易度が高いです。 ちなみに、この上に河合出版の理論物理への道標という問題集/参考書がありますが、これはどの大学でもオーバーワークです。難系とけても全く歯が立たないのもあるので、注意してください

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京医 理III志望なら必ずやることをオススメします。自分は各分野から1問ずつ計3問選んで(例 (力学、波動、電磁気)(力学、熱力、電磁気)など )コピーして75分計ってテストっぽく解いてます。 演習問題は確かに解説がアレですが、例題の解説が分かりづらい等という方は実力不足だと思います。10問も答えみて分からない問題があるようなら、名問の森へ帰ることをおすすめします。

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難問題と書いてあっても、結局は教科書に載っている現象の説明を組み合わせるだけなので、物理の教科書を読んだことがある人なら誰でもできます。教科書傍用問題集として使うと良いでしょう。

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力学を集中攻略

物理の応用力を伸ばしたいけれど、物理に掛けられる時間が少ない人にオススメなのが、力学分野だけ難しい問題集を使うという方法です。
大学受験の物理は「力学」「電磁気」「波動」「熱力学」「原子物理」の5つの分野で構成されています。
これらの中でどこの大学でも必ず出題される分野こそが「力学」です。
波動や熱力学が得意だとしても、受験する年に出題されなければ意味はありません。一方力学は毎年出題されるので、力学が得意なら必ず役立つ武器になってくれるのです。
力学を集中的に取り組んで「どんな難しい問題でも力学だけは8割以上取れる」という状態を作れば物理の試験全体で6割以上の点数を取ることは容易になります。
大学のレベルが上がって問題が難しくなればなるほど合格に必要な得点は低くなっていきます。6割取れれは早慶や上位の国公立大学の合格ラインは十分超えることができます。
限られた時間で最大の効果を上げるために、応用レベルの問題集を解くときは力学を集中的に解いていきましょう。
力学に次いでよく出題されるのは電磁気です。力学を終えて余裕がある人は電磁気にも取り組みましょう。

「模試の解き直し」を最重要視

難しい問題集をどう使えば応用力を伸ばせるかということをお話しました。
実は、問題集以外にも応用力が必要になってくる問題に触れたことがあるはずです。
それは、あなたも必ず受けたことがあるor受ける「模擬試験」です。

模試の問題は幾段階にも壁がある良問

模擬試験、中でも記述形式の試験は、大学入試の問題と違ってどんなレベルの受験生でも差がつくような仕組みになっていなければいけません。受けた生徒の実力を評価するためには問題が簡単すぎても難しすぎてもダメだからです。模擬試験は簡単な出題から始まって大問の最後の方ではトップレベルの受験生でもなかなか解くことが出来ない難問が出題されます。
つまり、模擬試験の問題を復習することは基礎から最難関の応用問題までカバーすることになるのです。
模試の問題は必ず保管しておき、後で復習しましょう。
苦手な分野の演習量が足りないと思った時や受験が近づいてきた時期の力試しに役立ちます。

最後に

難関大を目指す人にとって、物理で一点でも多く取り周囲と差をつけることは重要です。
問題文が長く複雑に見える問題も丁寧に基本的な法則や公式に分解していくことで必ず解けるという視点を持って問題演習に取り組んでいきましょう。
『標準問題精講』や『難問題の系統とその解き方』などの問題集、或いは模試の解き直しなどを通じて「複雑な問題を分解していく」視点を養っていきましょう。

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この記事を書いた人
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現役で東京大学理科2類に合格しました。いまは教養学部で生命科学を専攻しています。 得意科目は数学と化学、物理で、理系科目を中心に執筆していますので参考にしていただけると嬉しいです。 最近クロスバイクにハマりました。

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