悩んだらこの3ステップを!ポリアに学ぶ難問との向き合い方(物理が得意になる!解けない問題に立ち向かう)

サイエンストレーナーの桑子研です。このサイトで科学を一緒に楽しみましょう。

物理の問題をいかに解くか?

こんにちは、みなさん!今回は「物理の問題をどう解くか?」というテーマでお届けします。実は、物理に限らず、あらゆる問題に立ち向かう際に役立つ考え方があるんです。突然ですが、「いかにして問題をとくか」という本をご存じでしょうか?著者は数学の研究者であるジョージ・ポリア(日本語訳では「ポーヤ・ジェルジ」さんとも)。彼は「数学の問題をどう考え、どう解くか?」をわかりやすく解説しています。

実はこの本、昔から書店で見かけてはいたものの、私は今まで手に取ったことがありませんでした。以前、竹内薫さんの『数学×思考=ざっくりと』という本に出会い、その中でポリアの著書が日常の問題解決にどのように応用できるかを解説していたんです!「なるほど、数学の問題の解き方って、日常でも役立つんだなぁ」と気づかされました。

それをきっかけに、今では「いかにして問題をとくか」シリーズを読んで、物理の問題にどう活かせるかを考えてみたんです。そして、物理の問題に取り組むときにも通用する“解けない問題に出会ったら?の3ステップ”をざっくりとまとめました!

解けない問題に出会ったら?の3ステップ

ステップ1:問題文をもう一度よく見る

まずは、問題文を注意深く読み直して、以下のポイントをチェック!

文章を図に起こす:図は大きめに描くと見やすいですよ!

重要なキーワードに○をつける:振り返りに使えます。

条件を確認:条件が1つあると数式が1つ作れるかもしれません。

 

ステップ2:手を動かしながら考える

次に、実際に手を動かしてみましょう。

似た問題を思い出す:似たものにヒントが隠れているかも。

使えそうな公式を探す:基礎知識をフル活用!

具体的に数字を入れてみる:「1」などを入れて計算してみると、関係式が見えてきます。

文字式に置き換える:一般化することで、他の問題にも応用できる可能性が広がります。

極端な場合を考えてみる:例えば、角度が90°や0°の場合など、極端にすることで式の誤りがわかることも。

変数と数式のバランス確認:変数の数と式が足りているか確認しましょう!

 

ステップ3:振り返りをする

最後に、計算結果を振り返ってみましょう。

必要な文字が使われているか:自分で置いた文字も見直し対象です。

途中の計算が正しいか:各段階の計算も再確認。

他の問題にも応用できないか:応用力が試されます!

別の解き方があるか考える:特に図形的な解法が有効な問題もあるので、視点を変えてみると面白い発見があるかもしれません。

 

これらのステップは、現実の問題解決にも活かせそうですね。「物理を学ぶ意味って、こういう思考力が身につくことにもあるんだな」と感じていただけたら嬉しいです。竹内薫先生のおすすめの読書順もご紹介します。これに沿って読むと、問題解決力がどんどん身についていくかもしれません。高校生にもおすすめの本なので、ぜひ手に取ってみてください!

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