勉強法

東大物理で40点とるための勉強法は間違えたとき自分の解法が悪い理由を考え抜く

東大物理で40点とるための勉強法は間違えたとき自分の解法が悪い理由を考え抜く

夏の東大模試で物理1桁からどこまで上がるか


他の科目に習って物理についても僕の成績の様子からお伝えします。見出しを見てびっくりした方もいればホッとした方もいるかと思いますが、夏の東大オープンでは物理は8点しか取れませんでした。

高2の3学期くらいから模試でも物理化学が課されるようになりますが、冬のプロシード、プレステージなどでは物理は偏差値55くらいで、パッとせず。それでも学年でも物理はできる方だったので東大模試を受験し終わった後はかなりショックでしたね。

成績が伸びづらい英語数学を高3の夏休みまでにほぼ入試レベルまで持っていき、秋以降に英数を維持しつつ物理化学に時間を割くという戦略を持っていたので夏の時点でそこまで悲観する必要はないと言い聞かせ、自分が立てた戦略通り英数の完成を優先させ、物理の対策は秋以降に集中させました。

結果として物理+化学で65点を目標とする中本番は物理24点+化学41点=65点を見事に取ることができました。僕が受験した2015年は化学がかなり易化した年だったから合計の目標に達してるだけで、「物理は全然ダメじゃないか」と言われてしまえばそれまでですが、僕の反省も踏まえ、かつ東大物理という科目をしっかり分析した上で現役合格するための「東大物理の勉強法」を提案させていただきます。

何か一つでも持ち帰っていただけるものがあれば幸いです。それではまずは東大入試全体から見た東大物理についてから。

東大入試の科目の中で最もコスパがよく、満点を取りやすいのが物理


東大の理科は物理・化学・生物・地学の4科目の中から2科目を選択し、120分の間にその2科目に解答する、という形式になっています。試験時間と配点は以下の通り。

科目試験時間配点
国語100分80点
理系数学150分120点
理科150分120点
英語120分120点


つまり理科の片方の科目がもう1方の科目にダイレクトに影響するので理科の科目選択は重要ですが、生物が突出して得意という人以外は物理・化学選択を絶対に推奨します。

理由は2つあり、1つ目に化学と生物は非常に問題量が多く、時間がかかるということ。ですので化学・生物選択をすると相当試験時間が厳しくなります。

この事情から普通の医学部は化学・生物の選択が多いと思いますが、医者を目指す理科三類だろうと物理・化学選択で合格する人の方が多いです。

2つ目に物理は東大入試の全科目の中で最も短時間で完成までもっていくことができる性質をもつから。何といっても暗記は10~20個の公式くらいに限られ、あとは考えて解けるので、試験のための持ち物が少ない感じです。

あくまでそういう性質のある科目、というだけなので勉強の仕方によっては全然得点は上がりません。ここでは東大物理のプラスの性質を活かせるような勉強法・解き方を考えます。

物理の大問構成と過去の出題内容


大問構成


東大物理は3つの大問からなり、以下のように構成されます。

大問出題分野配点
第1問力学20点
第2問電磁気20点
第3問波動 or 熱力学20点

過去5年間の各大問出題内容


第1問の過去5年間の出題内容は以下のようになっています。一見偏っているようにも見えますが、これらをテーマとして力学の様々な公式・考え方を使って解く問題ばかりなので、力学の中で山を張ったりすることはしない方がいいです。

年度出題内容
2017単振動と摩擦力
20162物体の運動
2015つながれた2物体の運動
2014単振動、放物運動
20132球の弾性衝突


次に第2問の過去5年間の出題内容は以下のようになっています。特筆すべき点としては、2016年の交流回路は近年ではかなり珍しいです。また2014年の太陽電池は見たことがないと思いますが、問題文中の原理の説明に従えば通常の物理の知識で解けるようになっています。

年度出題内容
2017磁場による誘導起電力
2016交流回路、共振
2015一様な磁場中を運動するN個の導体棒
2014太陽電池を用いた回路
2013磁場による粒子の進行方向の振れ

最後に第3問ですが、この大問だけ熱力学が出るのか波動が出るのかわからないので分析しておいた方がいいですね。ここでは波動だけ青文字にしました。本当に出る確率は五分五分なので、結局のところ両方対策するしかないでしょうね。

年度出題内容
2017可動壁で仕切られた様々な気体の状態変化
2016波の干渉・反射・屈折、ドップラー効果
2015気体の状態変化、浮沈子の原理
2014回折レンズの原理
2013超音波の縦波と横波の反射・屈折


参考URL:河合塾HP

物理と化学の合計点を最大化するための東大物理の時間配分


東大物理の過去問を

先ほど確認した通り物理は配点は60点、試験時間はもう1つの理科の科目(この記事では面倒なので以下化学としておきます。)と合わせて150分です。

なので単純に考えれば物理にかけていい時間は75分ですが、化学は本当に分量が多いので、物理60分、化学90分くらいで解ければ理想。

化学は各大問の中でさらにⅠ・Ⅱの2つに分かれており実質大問は6個なので、これくらい割いても仕方がないですし、そのうえでもし時間が余ればまた物理に戻ってくればいい話なので。

そしてかける時間が短い物理の方から解く方が、早い段階で次の科目に入れるのでいいと思いますが、この順番は自分の得意不得意とか、実際に解いてみた感覚で戦略を立てた方がいいですね。

ですので物理の各大問にかけられる時間は20分が目安ということになります。

東大物理の効率的な勉強法は「問題を間違えたら自分の考え方ではなぜいけないのかを徹底的に考える」こと


数学と物理は比較的似ている科目なので、ここでは物理のベストな勉強法を数学の勉強法との対比で考えていきます。

まず数学においては、解法パターンをたくさん知っておくことが重要と説明しました。そして問題を解くときは知っている解法の中から最適なものを選択して解くことになります。

物理でも考え方は同じですが、物理では「解法パターンを増やすこと」よりも「適切な解法を選択できること」に重点が置かれます。

というのも、例えば力学では公式で言えば「エネルギー保存則」「運動量保存則」「運動方程式」「つりあいの式」とか、考え方で言えば「慣性系と静止系の考え方」とかを使えば大体の問題は解けますよね?つまり解法の選択肢がそもそも少ない。

ですのでそれらを覚えることは簡単で、それよりもどれを使うのかを見極めるのが重要になります。

では適切な解法を選択できるようになるための勉強法はどうかというと、「間違えた問題でなぜ自分が選択した解法ではダメなのかを説明できるようにすること」。もちろん計算ミスとかはこの範疇ではないです。

計算ミス意外だと、物理のほとんどの間違いは「本当は使用できない公式を使って解いてしまった」というもの。

数学の勉強では使える解法を増やしていくことが重要だったので解答をよく読んで新しく解法をインプットすべきですが、物理は選べる解法が限られているので解答を読んでも「ああ、確かに」くらいしか思えないんですよね。これだと1問から得られる成長が少なく、非効率。

でも自分が取った解法がなぜダメなのかまで説明できるようにするのは、結構頭使います。例えば「力学的エネルギー」を使ってはいけない理由は「問題文から熱が発生することがわかり、エネルギーが保存されないから」とか。

これを説明できるようにすれば、次似たような問題に出会ったとき、同じ間違いをしなくて済みます。これが物理の最も効率的な勉強法です。

ある程度難しい問題に触れることによって公式の理解が深まる


数学では自分が使える解法を増やすことが重要だったので、青チャートのような網羅系の問題集を完璧に理解することで合格点が取れるという説明をしましたが、物理はある程度ハイレベルな問題集をやってもいいと思います。理由は2つ。

  1. 解き方を一度知ってしまうと復習しても得られるものは少ないから

  2. 複雑な設定の問題を解くことによって公式の理解が深まるから


1.について、数学はどの解法を使えばいいか迷えますし、また解き方は分かっても計算が大変ということもあるので1つの問題を何度も解いても得られるものはありますが、物理は解法が少ないので一度やった解法は頭に残りやすいですし、計算も数学ほど複雑じゃないことが多いですよね。

次に2.について。セミナー物理とかに載ってる問題は、公式に数字を代入すれば解けるだけとか、シンプルな問題が多いです。これだと本当に公式の意味を理解できていなくても、公式の形さえ覚えていれば解けてしまいます。

数学では難しい問題を解くと「そんな解き方思いつかない」となることも多いですが、物理の場合は「ここでそれ使っていいのか」となり、公式の理解につながっていくと思います。