数学が得意だけど、物理が苦手な生徒とは?

ケン博士
サイエンストレーナーの桑子研です。 

今回はちょっとした物理や理科に向かうための注意点について書いてみようと思います。

数学が得意で、物理が苦手!という生徒にたまに出会うことがあります。そのような生徒のノートや問題を解いているときの様子を見てみると、数式を様々にたてるだけたてて、無理やり数式を組み合わせて連立方程式をとこうとして、間違っている場合が多いなと感じます。

物理では、数学は単なる道具であり、自然現象(物理現象)が主役です。数学との違いはそこにあり、自然現象をうまく説明するために数学を使っているということにすぎません。

ですのでまずは現象が感覚として理解できる、直感的にわかるということが大切です(表現は違えど、山本先生は「直感的理解」と、橋元先生の場合はそれを「物理はイメージだ」と言っています)。

ですからまずは自然現象の直感的な、そして合わせて数学的な理解も必須となってきます。ここで数学的な作業を軽視しているわけではなくて、ある現象があったら感覚としてはもちろんですが、数学的にも理解できなければいけません。

数式を立てる前に、まずは感覚として円運動や慣性力、力のつり合いと運動方程式などを捉えてみてほしいと思います。また現象をとらえてから数式でとらえるというものに、波動の波の式などがあります。現象がよく捉えられれば数式で捉えるのも楽になります。現象をまずは抑えましょう。

PS

なお物理が好きで数学が苦手という生徒は、主にベクトルとベクトルの成分などで躓いている生徒が多いように思います。

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桑子 研(くわこけん)
 1981年群馬県生まれ。サイエンストレーナーとして全国で実験教室やICT活用講演会を開いている。著書は『大人のための高校物理復習帳』(講談社)、『きめる!物理基礎』(学研)など10冊。