新しい共通テストの物理はどう対策したらいい？

2021年実施分から、従来のセンター試験がいわゆる新共通テスト(正式には大学入試共通テスト)に変わります。
試験の名称だけでなく、その出題傾向も大きく変わります。本記事では、特に物理に絞って、新共通テストに向けてどのような対策をしていけばよいかを紹介していきます。

1. センター試験と共通テストの違い

数学やその他科目同様、新共通テストでどのような出題傾向がとられるかを知ることが対策の第一歩になります。従来のセンター試験と比較しつつ、新共通テストの特徴を見ていきましょう。

物理のセンター試験と新共通テストの違いをまとめると、以下に示した通りです。

・法則や公式を用いた計算に加え、それらについての定性的な理解を問う形式が増えた。

こちらは、数学でも同様の傾向がみられます。センター試験の問題の多くは、公式を活用して文字計算を行い、答えを出す問題がほとんどでしたが、新共通テストでは法則や公式・現象についての定性的な特徴から答えを導く問題が追加されました。
法則や公式をただの文字の羅列として覚えるのではなく、それらの意味やそれらがもたらす現象の特徴をとらえることが大切になります。

・会話文や日常生活に絡んだ出題がなされるようになった。

こちらも数学と同様です。例えば、平成30年度の試行調査の問題では、２物体の衝突の実験結果のデータに対して会話文形式で考察が展開される問題や、エレキギターの仕組みに着目した問題が出題されています。
数学と同様、物理の様々な応用について幅広い興味を持つことが効果的だと考えられます。

・表・グラフの数字から計算や定性的な考察を行う問題が追加された。

こちらは理科科目ならではの傾向と言えます。新共通テストから、与えられた表・グラフから数字を読み取って、求めたい量を計算する形式が追加されました。
例えば、平成29年度の試行調査の問題では、単振り子の周期を測定したデータから様々な考察を行う問題が出題されています。
平成30年の試行調査でも、電磁波の干渉についてのデータ読み取り問題が出題されています。
文字式による計算だけでなく、文字に数字を代入した計算やグラフ・表の読み取り、そして実験を題材にした問題に慣れておくことが有効だと考えられます。

新共通テストの試行調査の問題について、平成29年実施分と平成30年実施分の2年度分がインターネットで公開されています。
記事の最後に新共通テストの試行調査の問題とセンター試験の過去問のリンクがありますので、時間がある時に1年度分だけでも解いてみてください。
自分が目指すべきレベルと自分がすべきことを知る良い機会になるでしょう。

2. 数学と同じように、本質を固めよう

前節で、新共通テストの特徴を紹介しました。
では、新共通テスト対策において具体的に何をすればいいのでしょうか？
前節でも説明したように、新共通テストからは「法則・公式の活用」だけでなく「法則・公式の意味の理解」も問われるようになります。
したがって、「公式を使って計算をすること」に加え、「物理量の概念の意味を理解すること」と「法則・公式の意味や、それらがもたらす現象の特徴を理解すること」、そして「法則・公式の導出ができるようにすること」という「本質」に注力した勉強が大切になります。

・物理量の概念の理解

「速度とは何か、加速度とは何か、力とは何か、エネルギーとは何か、電場とは何か」のように、物理で出てくる概念についてその意味を説明できるようにすることが大切です。
物理法則はこれらの概念が持つ性質について表したものですが、そもそもこれらの概念を理解していなければ、法則の意味も理解することはできません。

・法則・公式の意味や、それらがもたらす現象の特徴の理解

物理では多くの公式を習います。
なので、知識を深く定着させるためには、式の意味を把握することが重要になります。
例えば、波動の公式で「v=fλ」というものがあります。これをただひたすら呪文のように唱えて覚えるのではなく、「 f は振動数だから1秒間に波が振動する回数を意味し、 λ は波長だから波が1回振動するごとに進む距離を意味する。
なので、この二つを掛け合わせることで、波の進む速さ v が計算できる」のように、物理量の意味と式の意味をリンクさせることを意識しましょう。

・法則・公式の導出

微積分などの数学的なテクニックが必要なことがあるため、上級者向けにはなりますが、物理の多くの公式は「基本法則」から導出できることがあります。
例えば、「力学」における代表的な基本法則は「運動の3法則(慣性の法則、運動の法則、作用・反作用の法則)」があります。
実は、この3法則から「力学的エネルギー保存則」や「運動量保存則」など重要な法則を導出することができます。
数学の知識を用いることで、物理学の学問としての構造や公式間の関係がスッキリとまとまり、暗記事項を大幅に減らすと共に知識を深く定着させることができます。難関校の理系学部(旧帝大、東工大、早慶など)を狙う生徒は是非チャレンジしてみてください。

以上のように、「概念の理解」や「式の意味の理解」など、物理は科目の性質上数学の対策と通ずる箇所が多くあります。
数学と物理を別々の２科目としてではなく、合わせて1.5科目のように考えることで、効率的に対策することが可能です。
そして、数学の記事でも述べましたが、本質に沿った勉強法は受験後の勉強(大学や社会など)でも大いに役立ちます。
受験という機会に是非「本質」を意識した勉強法を身に付けましょう。