斜面を滑る運動の速度はどうなる?力の分解を作図して入試問題を瞬殺

みみずく先生のプロ家庭教師&ライター奮闘記 理科

生徒たちの理解をテストの得点に直結させるには、さらに一工夫必要です。

具体的には、生徒たちに現象を図示させた後、その図の意味を言葉で説明させます。生徒たちのノートには、図とその図を説明した文章を書き込ませます。そして、図と文章の両方を暗記させます。

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現象の視覚的イメージを文章化する

前ページの「斜面を滑り落ちる物体の運動」の図を文章化すると次の通りです。

急な斜面の方が、重力の斜面水平方向の分力が大きくなるため、物体が滑り落ちる速さも大きくなる。

この文章でポイントとなるのは、「重力の斜面水平方向の分力」です。前ページでも説明した通り、分力を求めるためには平行四辺形の性質を利用します。そのため、「平行四辺形」「対角線」「水平」「垂直」などの言葉があやふやな中学生には、数学の図形分野の知識も教えます。そして、その教えたことも、生徒のノートに文章で書かせます。

対角線は、2つの頂点同士を結ぶ線分。ただし、辺は対角線ではない。

「対角線」を図でイメージできても、いざ文章にしようとすると案外戸惑うものです。その戸惑う部分を文章化したメモがたくさんあるノートは、生徒たちにとって一番わかりやすい参考書となります。

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都立高校入試の問題を秒殺!

最後に、図の文章化が実際のテストでどう役に立つのか、実例を見てみましょう。

2013年都立高校入試の理科では、大問5の[問3]で次の問題が出題されました。

<結果2>と<結果3>から分かることを述べたものとして適切なのは、次のうちではどれか。

ア.斜面の傾きが大きくなると、物体にはたらく重力が大きくなるので、速さの増え方が大きくなる。

イ.斜面の傾きが大きくなると、 物体にはたらく斜面からの垂直抗力が大きくなるので、速さの増え方が大きくなる。

ウ.斜面の傾きが大きくなると、物体にはたらく重力の斜面に垂直な分力が大きくなるので、速さの増え方が大きくなる。

エ.斜面の傾きが大きくなると、物体にはたらく重力の斜面に平行な分力が大きくなるので、速さの増え方が大きくなる。

「重力の斜面に平行な分力」というキーワードさえ知っていれば、<結果2>や<結果3>を検討するまでもなくエを選べます。

都立高校入試の問題を秒殺!この正解を選べただけで5点!人生が変わります!!(笑)

都立高校入試の例からも分かる通り、理科では、図やイメージを描くだけでなく、それらを文章化することも大切です。僕の理科の指導では、図と文章の両方を重視します。

トップ画像=Pixabay

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