高校物理・数学成績アップ術

微風出版「導出物理」の著者による物理・数学の学習戦略ブログ

導出物理第4版差分情報

導出物理完全版→導出物理第4版へと移行します。

出版時期は未定ですが、改訂内容についてここに記述しておきます。

★力のモーメントの解説

・平行な力の合力の作用点(大幅改訂)

 

★運動量の保存

・運動量と力積(改訂)

・分裂と運動量保存(追加)

・合体と運動量保存(追加)

 

★波の伝わり方

・負の向きに伝わる波の解説(追加)

 

★キルヒホッフ第2法則 

・解説を改訂

 

★国際単位定義変更に関する改訂

・kgの新定義に関する記述を追加

・A(アンペア)の定義を改訂

アボガドロ数の改訂

 

★練習問題/その他

・10問程度 追加、改訂を行いました。

・索引を追加しました。

・巻末に物理定数、ギリシャ文字表、単位表などを追加

・単位表については参照ページも記載しました。

 

★レイアウトデザイン

・(青+黒)2色刷り→モノクロに変更

※原材料大幅高騰のため

 

★価格

・価格2300円+税(本体50円値上げ)

※原材料高騰のため。

 

中学数学必修ワーク4月下旬発売中

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学習塾で使われ、大きく成果を上げてきた教材がついに市販化!

2019年4月18日発売

アマゾンリンク

上巻

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下巻

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基礎レベルのみを扱い、反復練習しながら自然に覚えられる中学数学表材となっております。数学が苦手な人、部活で塾に通えない人、予習したい人におすすめ。ほぼ独学で中学数学の基礎をマスターできます。ご注文はお早めにお願いいたします。

 中学数学必修ワーク上
ISBN:978-4-434-25952-4


中学数学必修ワーク下
ISBN:978-4-434-25953-1 

Office系のpdf RGB→CMYK変換の備忘録

acrobatのサポート期限が切れて互換ソフトを探していたところ、JustSystemのJustPDF3を購入。価格はネットで8000円程度。

 

ワードなどでpdfを生成する際、次の工程を行うことでCMYKに変換される

 

変換したいファイルを起動→印刷→プリンター:JUST PDF3を選択→プロパティ→PDF設定→詳細セットの選択・設定→ 一般:PDF/X準拠→OK

 

Windowsの設定からあらかじめデフォルトの設定をしておくとよい。

左下Windowsマーク→設定アイコン→デバイス→プリンターとスキャナー→JUST PDFのアイコンをクリックし上記の手順でPDF/X準拠に設定する

※解像度はあらかじめ300に設定しておくことをおすすめします。

※PDF/Xとは印刷用に作られたPDFの規格の一つだそうで、アウトライン化などがされて文字化けのリスクがなくなるとか。

 

メーカーによると商用には耐えられないかもしれないとのことだったが、写真などのデータがなければ恐らく耐えられるであろうと思われます。

これで高額なAcrobatを購入せずに済みそうです。

しかもこのソフトAcrobatにはない一括変換機能があり大幅に時間削減できました。

例えば複数のwordファイルを選択して一度にPDFに変換できます。

もっと早く購入しておけばよかった…

 

 以下楽天から最安値での購入をおすすめします。

https://search.rakuten.co.jp/search/mall/justpdf%E3%80%80%E9%AB%98%E5%BA%A6%E7%B7%A8%E9%9B%86/?s=2

 

 

 

懺悔ノートを作って得点力を高めよう

 懺悔(ざんげ)とは自分の悪事を悔い,それを神仏に告白することである。

 模試や定期テストにおいても,結果を放置するのか,悔い改めるのかで差がつくことは想像できるだろう。しかしただ悔いるだけではほぼ無意味であることを認識してほしい。本当に悔いているのであればそこに行動が伴うはずである。

 受験生にとってのその行動とはノートにそれを残すということだと思う。

例えば中学理科で試薬を扱うテストが悪かったとする。そして何故悪かったかを分析すると、そもそも試薬の性質を完璧に覚えていなかったことが分かったとする。

そこで行動。その懺悔をノートに記すわけだが、そのノートの書き方には工夫が必要である。記憶とは思い出す回数を増やすことで定着する性質ため、その性質を無視した懺悔は効果を大幅に落とすことになる。

 

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 例に示すように,暗記事項をそのまま書き込んでしまうとそもそも思い出すという段階が抜けてしまう。従って暗記事項を空欄にして,解はノートの隅(見えにくい場所)に記しておく必要がある。

 

 このように作ったノートを毎日1回,1カ月程度見て解を思い出すだけで相当力がつくと思う。

 

 ただしこのようなことを言うと、参考書の隅から隅まで重要事項をノートにしよう考える人が必ずいる。もちろんそれは誤りで,目的は詳細なノートを作って満足することではない。自分の悔いを改めることが目的である。どの部分を悔いているかは人それぞれ異なり,また悔いていない部分(すでに暗記している部分)をノートにしても労力の無駄である。

 

 大事なことは、定期テストや基本的な問題集をやった結果からにじみ出たことに絞ってノートに残すことである。

 

 高校生なら,日本史,世界史,政経などの用語を覚えることが重要であると教わり,書店で1問1答問題集を買ったりするわけだが,いざやってみると学校の授業で習わないような用語も多く,詳細過ぎて挫折するということがよくある。これは楽をして教材に頼ろうとする己の無精が原因である。学校も生徒のレベルに合わせた授業をしているわけだから、まず学校の授業と学校の定期テストのクリアを目標にすべきである。それもクリアできないのに受験用教材をこなせるわけはないと思ってほしい。

 

 関連して述べておきたいことがある。私は中3生に入試対策用の薄めの問題集を配り、必ず次のようなことを言う。

 

「この問題集をすべて完璧に解けるようにしなさい。そしてもし入試でこの問題集に出ていないことが出たら、その時は潔くあきらめなさい。全体をまんべんなくやろうとするから全体の記憶がぼやけてしまう。そうではなく、重要なところや頻出のところだけに絞って完璧にし、後は潔く捨てるという姿勢の方が返って得点が伸びる」

  要は重要部分に絞って完璧にし、自分にとって難解な部分はきっぱり捨てるという潔さが必要であるということだ。

 

 もう一つ注意したいことは人のまねをしないこと。記憶力や読解力,理解力や計算力は人によって非常に落差が大きいもの。だから自分の能力に合わせたちょうどいいノートを作る必要がある。多すぎても少なすぎてもダメ。その量は定期テストなどの結果次第で微調整すべきである。

 

 

 

↓以下は教師向け

 

 授業の板書も重要事項に絞って例に示すような書き方をすると生徒にとってはありがたいし、ノートを見返す動機が生まれる。ただしこのようなことを言うと「解は自分で調べてこい」と言い、解を板書しない人が必ず出る。

 これは自分で調べたほうが身につくと勘違いしている人だ。結論から申し上げれば調べさせるのは教師にとっても生徒にとっても時間の無駄である。どちらにとってもいいことはない。

 試しに生徒に調べてくるかどうか試してみたらいい。中程度の学校であれば大半は調べることを忘れてやってこない。だから教師側でチェックが必要になるが、そのチェックには大変な労力と時間がかかる。

 

 記憶が定着したかは思い出す回数が重要であり、調べている時間を思い出す回数に転嫁できれば当然そのほうが効率が良いはずである。だから調べさせるという無駄なことはさせず、授業中に前の授業で書いたノートを開かせ、解を隠させて、思い出す機会を与える方がはるかに良い。そうすることで生徒は「習ったことがいかに憶えていないか」ということを認識し、もっと勉強しなければいけないと思わせることができる。

 

 

 

導出物理はこのような人をターゲットにしています

どうも導出物理は難解である、高度な人向けという先入観を持っている人も少なくないようなので、ここではっきり述べておきたいと思います。

導出物理のコンセプトは次のようなものです。

 

教科書と問題集の不備を同時に補う

 

 教科書はページ数に制限があるため、みんなが疑問に思うようなところを詳しく述べず、また練習問題の数も少な過ぎるという問題があります。一方問題集はまとめ事項はあっても、詳しい解説がないため、解けないときは教科書を参照せねばいけませんが、どの部分をどれだけ読めばいいのかという判断が難しいという問題があります。

 ですから導出物理はまず教科書よりも2倍詳しく説明し、説明のすぐ後に基本的練習問題を設け、問題で躓いても直前の説明を読めばこなせるよう工夫しています。さらに基本問題を700題以上掲載し、1000本ノックを受けるように反復練習をしてゆるぎない基礎を身につけられるようにしています。

 さて具体的なターゲット層とは次のような人です。

 

●なんとなくわかる、わかる気になるという曖昧な感覚が嫌で、明確に深く物理を理解したいという人。

●とにかく物理のゆるぎない基礎力を身につけたいという人。

●物理に対して苦手意識が強い、もしくは教科書や他の参考書を読んでも納得いかないという人。

●とりあえず学校の定期テストで高得点をとれるようにしたいという人。

 

 逆にターゲットにならない人は以下です。

 

●すでに志望校の入試問題演習を行っており、解説を読めば理解できるレベルに達している人。

●入試問題の難問を解けるようにしたいという人。

微積複素数を用いた細かい導出にはあまり関心のない人。

●忍耐強く文章を読解することができない人、もしくは基本問題を繰り返し何度も練習する忍耐力がない人。

 

導出物理は、入試で戦う前の準備教材です。ですから国立理系向けとか上位私大向けというものではなく、みんなが通らなければいけない基本を身につける教材です。他の参考書よりも分厚いため、高度な内容という先入観を持ちがちですが、全くそうではありません。学校の定期テストで高得点を目指す教材と考えていただければわかりやすいと思います。

 練習問題は9割が基本ですが、難問も練習しなければ意味がないのでは?と思う人もいるでしょう。しかしAさんにとっての難問とBさんにとっての難問は全く異なるものです。どのレベルを難問とするかは個人差が大きくあり、すべての人のレベルに合う教材など存在しません。ですからまずは誰もが通らなければいけない基礎だけに重きを置き、その後は本人の志望校に合わせて、それぞれに合った他の問題集や赤本などで練習してもらうという立場をとっています。それが教材としては最も合理的であると考えています。

 

公式を導出してそもそも問題が解けるようになるのか?

導出物理がタイトルの通り導出をテーマにした理由はいくつかあります。最初にその点について述べたいと思います。

(1) 市販の教材に公式の導出を高校生でも理解できるように書いている参考書が存在しない。

 ネットを検索していると、「ちゃんと導出をしている参考書ない?」という書込みをよく見ます。やはり10代後半ともなると、意味もなく与えられたものに対しては反発したくなるわけです。これがもう少し若ければどうでしょう。例えば次のような疑問を持ちましたか?

・円周率πは何で3.1415…になるの?何でそんなこと言えるの?

・円周は2πr,円の面積はπr^2、球面積は4πr^2,球体積は(4/3)πr^3と何故分かるの?

三角錐や円錐の体積は何故1/3をかけるの?

 実はこれらのことは全部数学的に導出できます。しかし多くの人はあまり深く考えることなく公式を覚えたと思います。年齢的にそこまで深く考えることができないからですね。

 ところが高校数学、物理になると、ある程度知識・経験が増え、学問に対する探究心も生まれてきますので、「公式はこれ、とりあえず覚えろ」と言われても「は?」と思うのは至って正常なことです。これが導出をテーマとした理由の第一点。

(2)  応用力をつけ、忘れにくくするため

 別の記事にも書きましたが、脳は短期間で覚えたものほど忘れやすい性質があります。また、理由・根拠が伴っていないと同様のことになります。幼少期のころに海外で生活していて現地語が話せたけど、日本に戻ってくるときれいに忘れてしまった、ということはよく聞くと思います。これは期間が短いことと、文法の知識がないまま言語を学んでいるため、規則性がつかめず応用できないからです。

 私たち日本人が文法を知らなくても日本語が話せるのは、時間をかけてゆっくり日本語に触れてきたからです。ですから導出物理も丁寧に公式を導出して、時間をかけてゆっくり学べるようにしているのです。どこかの勉強法マニュアル本かなんかを読んで、効率的に英単語を覚え、すぐに忘れてしまった、という人をよく見かけますが、その理由も全く同じです。初めはゆっくり学び、試験に向けて徐々に短時間で解けるよう反復練習することが重要だと知ってください。

 

 というわけで「公式を導出してそもそも問題が解けるようになるのか?」という問いに対する私なりの答えは「問題を解けるようにするために導出をするのではない」です。結果さえ出ればいいという話ではないはずです。将来応用力もつかず、習ったことは全部忘れてもいいから入試だけパスしたいと思いますか? 

 普通の高校生が考えれば、答えは1つに決まると思います。背伸びをすることはある程度必要ですが、効率重視で結果だけを追求するのも問題です。大学に入ったら授業についていけない、友達についていけない、というのも悲惨です。有名大学に入って社会に出た後、君ホントに〇〇大学出身?なんていわれるのも悲惨です。

 

 入試で結果を出すことは何よりも重要ですが、その結果とは何のためでしょうか?学歴?名誉?地位?…それもある程度大事でしょうが、果たしてそんな考えの人が尊敬されて、リーダーとして慕われるようになるでしょうか。

 

 入試は人が成長するための目標にすぎず、人生の通過点にすぎません。その先も成長を続けなければ生きていけないのです。そのことをよく考えて受験勉強に励んでもらえればと思います。

 

 

人を判断する材料はその人の〇〇しかない

 

  知能指数が異常に高い人たちの集まりであるメンサは有名ですよね。この会員の中には社会になじめず孤立してしまっている人もいるそう。簡単に言えば頭が良すぎて周りからは変人扱いされてしまっているのです。自分がどのように周りから映っているのかということの想像の欠如、そして何より知能指数が低い人の気持ちが想像できないことが大きな原因だろうと思われます。知能指数が高くてもこれでは不幸ですよね。

 知能指数の診断では、人の気持ちを推し量るテストというのはないと思います。小説の読解問題のようなもの作ることを考えると、解釈は人それぞれで正解が1つに決まらないという問題が出てきてしまうため、診断テストを作ること自体が困難だからです。よって知能指数というのは能力判断のほんの一部の側面でしかないことを強調しておきたいです。

 人を判断するのはテストではなく、その人の足跡だけしかありません。どの大学を出たかではなく、どのような勉強をしてきたのか、どのような活動をしたのか、あるいは社会人であれば、どのような仕事を経験してきたのか、どのような研究をして、どれだけの成果を上げてきたのか、そういった足跡しか人を判断する材料はないのです。

 ですから就職における面接はその人の足跡を必ず尋ねてくるのです。そして足跡が薄い人が就職競争から脱落していきます。学歴も一つの足跡ではありますが、それだけで判断される時代ではもうありません。そういうわけで、私も東大生とか東大卒の優秀な人と会ってもビビることはなくなりました。しかし足跡を聞いてそれが素晴らしかったら、高卒の人でもビビります。

 

 もしも学歴だけを武器に就職を勝ち抜いていこうと考えていたり、あるいは親であれば子供を有名大学に入れれば安心だ、などと考えているのであれば、完全に時代遅れです。タイトルの〇〇の答えはもちろん「足跡」です。ハーバード大学の入学ではペーパーテスト以外にもその人の足跡を徹底的に調査されることは有名ですよね。日本の大学もいずれそうなることでしょう。

 

国立医学部受験は最も努力が報われにくい

医学部受験では何故か多浪する人が多いです。圧倒的に安定した生活が保障されるので無理はないでしょう。私自身の考えでは、せいぜい1浪してダメならきっぱりあきらめるべきだろうと思っています。その根拠について述べたいと思います。

 

●国立医学部の場合

 センター試験でほぼ満点を取らないと、その時点でアウト。2次では逆転不可能ということです。センターでは95%以上得点していないと厳しく、90%に満たしていないなら絶望的のようです。それで合格レベルに全く満たないというのですから恐ろしいですよね。(すべてがそうかはわかりませんが、たぶんそれに近いでしょう)

 医学部はそれほど難しくない大量の問題を短時間でいかに多くこなすかということが勝負で、センター・2次試験ともにケアレスミスをちょっとでもした人が脱落するという大変シビアな世界です。簡単に言えば、読むスピード、記憶するスピード、理解するスピードが異常に高く、加えてケアレスミスが異常に少なく、こだわりが少なくさっぱりした性格の人でないと受からないということです。これは努力でどうにかなる問題ではありません。

 脳の性能は3歳程度で決まってしまうことが脳科学では常識ですので、もう努力のレベルを超えているわけです。こだわりが強い人や得意科目・苦手科目がはっきりしている人がダメな理由は、難問・苦手科目ばかりにこだわってしまう傾向があるからです。受験勉強のすべては、短時間で解くこと、大量に覚えること、ケアレスミスを極力なくすことに全身全霊をかけた訓練を徹底しなければいけないのに、苦手科目にこだわっているようでは能力として程遠いですし、こだわりが強く、難問・奇問を捨てられず、時間をかけてしまっているようでは、周りに離される一方です。

 

 しかし問題なのは、そのことを10代後半の若い子に言っても納得しないことです。本人たちは希望に満ちていますし、努力すれば何とかなると思っています。何度か失敗をしてからでないと納得しないため、親や教師は傍観することしかできないのです。

 ちなみに私の高校時代、知り合いで1浪して国立大医学部に通った人がいましたが、本人の性格は、やはりこだわりがあまりなく、むしろ適当というくらいでした。また、科目においては得意不得意・好き嫌いなく、なんでも吸収していくというタイプでした。こういうタイプでないと医学部は通らないのだなぁと最近つくづく思うところです。

 さて、もう一つ問題なのが、予備校の模試はあまりあてにならないということです。国立医学部は全国各地の猛者が集まってきますので、予備校の模試程度では母集団が不足して正しい判定が出にくいです。また、試験の形式が大量型になっていないため、本人の実力と判定が乖離する可能性が大いにあります。つまり模試でA判定が出たとしても全く通らないことはよくあることです。予備校側も商売ですからそのことは絶対に言わないでしょう。

 

●私立医学部の場合

 基本的に国立と変わらないのは、難しくない問題を大量にミスなくこなさなければいけないことです。ただしセンターはないので国立ほどの難易度はないのは当然です。しかし偏差値的には中間程度に位置する私大医学部なら、早稲田・慶応に通るくらいの実力が必要かと思われます。低い私大医学部の場合は問題が結構易しかったりもして、これなら受かるんじゃないかと、と思ってしまうのですが、実際の合格レベルはかなり高い点だったりします。それに気づかず、多浪する人も少なくありません。

 

導出物理 完全版 最新情報・学校採用について

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現在販売時期・価格は未定ですが,高校・高専での採用希望があった場合に限り早めに製本いたします。完全版は高校物理基礎、高校物理の統合版になります。今後はこの統合版のみの出版に切り替えていきますのでご注意ください。構成は次のようになります。

●完全版(上)解答付(取り外し可)B5サイズ 本体p320 解答p72 厚さ18mm

 力学(物理基礎)→力学(物理)→波動(物理基礎)→波動(物理)

●完全版(下)解答付(取り外し可)B5サイズ 本体p304 解答p60 厚さ16mm

 電磁気(物理基礎)→電磁気(物理)→熱(物理基礎)→熱(物理)→原子(物理基礎)→原子(物理)

★2色刷りは変わりません。

●第2版からの差分

・数学的準備として,外積,積の微分法、合成関数の微分法、置換積分法を追加

・練習問題を全体で30問追加(主に入試問題の基本的過去問)

・校正を再外注したことにより、誤植、わかりにくい表現、不備などを改善

虚数を用いた交流の解説を加筆

・波動(物理基礎)の波の発生がイメージしやすいように加筆

・力のモーメントの外積の定義を高校生でも理解できるように加筆

・ページの端に章番号のガイドを挿入

●学校採用値引き条件

・定価税込2430円。値引き額は定価から部数に応じて変わります。

・初回製本直後の出荷に合わせたご注文

・書店を通さず、微風出版と直接お取引をする

・教材到着後2週間以内に代金を銀行振り込みする

●お問い合わせ

微風出版WEBページのお問い合わせフォームよりメールでお問い合わせください。

http://www.soyo-kaze.biz/main.cgi?mode=m_inq&sid=1

 

追記 2018.3.17

現在大幅な改定に伴い編集作業が難航しております。出版が若干遅くなるかもしれません。

 

力のモーメントは外積で定義されている

力のモーメントの正確な定義は、空間ベクトルで表されるベクトル量です。しかし高校物理では非常にあいまいな教え方をします。ベクトル量ともスカラー量ともいわずになんとなく量を定義して問題を解くことになります。

 教科書の記述も厳密ではないことも多いです。練習問題文では「力のモーメントは何N・mか」と記述されますが、ベクトル量であるので「力のモーメントの大きさは何N・mか」とするのが正確な記述だろうと思われます。

 厳密に定義できないのは高校数学で外積を習わないからです。実は力のモーメントは外積を用いて次のように定義されています。

   N=r×F

※×(クロス)は外積演算子

※rは回転軸を始点、力Fの作用点を終点とするベクトル

この教科書の不備を補うために、やはり導出物理では外積の解説を行い力のモーメントを正確に定義すべきであろうと思いました。(この点はちょうど今改定したところです)

 教材を作っていて思ったのですが、外積自体はやはり高校で教えてもいいと思いました。というのは高校で覚える物理の公式は、大学では公式を修正して覚え直さねばいけないからです。これは全くもって非効率です。

 そして大学で修正して覚える公式は非常にシンプルで覚えやすいのです。ですから高校で外積を習うことは非常に価値があります。外積を理解することで、電磁気の分野でも公式が非常にシンプルになり有効です。

 ただし外積の成分計算は非常に複雑で、高校物理では使うこともないのでやる必要はないと思います。大事なことは外積の意味、向き、大きさなどを正確に理解することです。

 

というわけで次回改定の導出物理をお楽しみに!