医学部・旧帝大物理｜初見難問を「2つの視点」で解く

概要・特徴

本講座は、教科書内容と典型問題を一通り学習し、医学部・旧帝大などの二次試験で、初見問題や記述問題への対応力をさらに高めたい方を主な対象としています。

医学部・旧帝大などの二次試験では、典型問題の解法を覚えているだけでは対応できない問題が出題されます。

見慣れない設定を前にしたときに必要なのは、「この問題ではどの公式を使うのか」と探すことではありません。

何が起きているのかを図に描き、どこに注目すれば物理法則を式にできるのかを判断することです。

本講座では、複雑に見える大学入試物理を、基本的に次の「2つの視点」から整理します。

1．「ある瞬間」に注目する

その瞬間に物体や系がどのような状態にあり、どのような力や物理量の関係が成り立っているかを整理します。

力学なら、まず力を図示して運動方程式を立てます。

電磁気や波動でも、その瞬間に成立している物理量の関係を一つずつ式にしていきます。

2．「変化の前後」に注目する

途中の複雑な過程に目を奪われず、「はじめ」と「おわり」を比較します。

力学的エネルギー、運動量、電荷などの保存則や、熱力学第一法則などを用いて、変化の前後を結びます。

一見するとまったく異なる問題でも、まず

「ある瞬間を見るのか」

「変化の前後を見るのか」

と考えることで、立式までの道筋が整理できます。

なぜ「2つの視点」なのか

大学で物理や工学を学ぶと、現象を記述するために微分方程式や積分を使います。

高校物理では、その数学を全面的に使って問題を解くわけではありません。しかし、背景にある物理の考え方そのものは変わりません。

「ある瞬間」の関係を記述する考え方は、運動方程式などとして現れます。

一方、「変化の前後」を結ぶ考え方は、エネルギーや運動量などの保存則として現れます。

本講座では、この構造を高校物理の範囲で使える形に整理し、問題ごとに別々の解法を暗記するのではなく、どの問題にも戻ってこられる共通の考え方として身につけていきます。

私自身も、この考え方で物理が変わりました

私自身、高校時代は物理が得意ではありませんでした。

浪人時代に、物理を「ある瞬間」と「変化の前後」という視点から整理して考える指導に出会い、それまでばらばらに見えていた物理の問題が、初めて体系的に見えるようになりました。

その後、予備校・高校・高専・大学で物理や工学を教え、航空機設計や航空宇宙工学の研究にも携わる中で、この考え方を自分なりに整理し、現在の指導法へと発展させてきました。

問題の難易度が上がっても、基本に戻れば、

現象を整理する

→ 図にする

→ どこを見るかを決める

→ 式にする

という手順は変わりません。

初見問題で「最初の一手」を決める

医学部・旧帝大の二次試験で差がつくのは、解説を読んだあとに理解できるかどうかではありません。

初めて問題を見たときに、何に注目し、どこから考え始めるかを自分で決められるかどうかです。

授業では、問題を前にしたとき、

• 何を図に描くのか

• どの物体・どの系に注目するのか

• 何を未知数として置くのか

• どの法則を用いれば必要な数だけ式が立つのか

• 「ある瞬間」と「変化の前後」のどちらを見るのか

を一緒に整理します。

正解したかどうかだけではなく、なぜその立式を選んだのかを毎回確認します。

目指すのは、

「見たことがあるから解ける」から、

「見たことがなくても、何から考えればよいか分かる」へ。

という変化です。

医学部・旧帝大の過去問を「思考訓練」に使います

志望校の過去問や難関大レベルの問題を用いながら、単に解答を再現するのではなく、

問題文を読む

→ 図にする

→ 視点を決める

→ 立式する

→ 計算する

→ 答案としてまとめる

という一連の思考プロセスを繰り返します。

力学、電磁気、波動、熱力学、原子など、分野が変わっても、問題を整理して立式する基本的な考え方は共通しています。

一問一問を別の「解法パターン」として記憶するのではなく、次の初見問題でも再現できる考え方を残すことを重視します。

二次試験では「答案に残る思考」まで確認します

医学部・旧帝大の記述式問題では、最終的な数値だけではなく、途中の論理も答案の一部です。

授業では、

• 図の描き方

• 記号・未知数の置き方

• 必要十分な立式

• 途中式の残し方

• 採点者が追える答案の組み立て方

まで確認します。

自分の頭の中では分かっていても答案に表現できていない部分を見つけ、自分の思考を採点者に伝わる形へ整えることも、二次試験対策の重要な一部と考えています。

受験物理と、大学・工学で使う物理

私はこれまで、河合塾や医系専門予備校、高校、高専、大学などで物理・工学を指導してきました。

現在は大学で航空宇宙工学の教育・研究に携わっています。また、航空機メーカーでの設計業務や、ボーイング787の主翼構造設計に携わった経験もあります。

大学の研究でも航空機の設計でも、複雑な現象をそのまま眺めていて答えが出るわけではありません。

必要なのは、

現象を整理する

→ 必要な部分をモデル化する

→ 数式で表す

という考え方です。

大学入試物理は、その入口にあります。

本講座では、難関大学の入試問題を解くことを通して、単に一つの問題の答えを得るだけではなく、物理現象を整理し、自分で数式にする力を磨いていきます。

授業の進め方

使用する教材を一律には指定しません。

現在の学力、志望校、受験までの残り時間を確認したうえで、現在使用している問題集や志望校の過去問などから相談して決めます。

すでに十分理解している分野を最初からやり直す必要はありません。

一方で、難問で立式できない原因が基礎部分にある場合には、必要なところまで戻って確認します。

難しい問題をたくさん解くことそのものを目的にはしません。

一問から何を学び、それを次の初見問題でどう再現するかを大切にします。