産近甲龍から東大・京大・阪大の物理学専攻に合格!逆転合格を果たした私の勉強法と戦略
はじめに
これは産近甲龍の理学部B4在籍のごく普通の大学生が、東京大学院・京都大学院・大阪大学院の物理学専攻全てに合格した時の体験談を嘘偽りなく記載した記事です。この記事を読み終えた後、あなたのモチベーションが爆上がりし、院試本番のその日まで駆け抜けることができるようになってもらいことが目的です。ぜひ最後まで読んでください。
※この記事を読むにあたって注意点があります。私の周りには旧帝大の院を目指す人が誰もいなかったため、私はずっと一人で勉強せざるを得ませんでした。院試は情報戦です。情報が全く入ってこなかった私の勉強法は、質(効率)より量でカバーしました(というか、量をこなすことでしか質は高められません)。他の記事でよく書いてあるたった数ヶ月(3ヶ月とか)で合格!とか、あんまり勉強してません!とか意気揚々と書いてある記事を目にしますが、それは環境に恵まれている人でしょう。基本的に3ヶ月程度の勉強量では、旧帝大の物理学専攻に合格することは厳しいと思います。なぜなら、他の専攻と違って、必修科目が多いからです。(東大京大は物理数学も出ますし、もちろん英語外部試験のスコア提出も必要です)。なので、旧帝大の院を目指すという同じ志を持っている仲間がいない環境にいる人は、以下に記した私の勉強方法は参考になると思います。
合格実績
東京大学大学院理学系研究科 物理学専攻 A8コース
京都大学大学院理学研究科物理学・宇宙物理学 宇宙物理学分野
大阪大学大学院理学系研究科 物理学専攻
大学院受験の動機と挑戦の決意
私は高校3年くらいの頃、宇宙に興味を持ち始めてそこから研究者に憧れ始めました。しかし大学受験はお世辞にもうまくいったとは言えず、滑り止めの産近甲龍に進学しました。幸い私の進学した大学には有名な宇宙物理学者である教授がいたり、宇宙に没頭できる環境が揃っていたので、大学ではますます宇宙にハマり込みました。大学2年の頃、理論だけでなく観測や装置開発にも触れる機会があり、徐々に興味を持ち始めました。そこから私は実験宇宙物理学を専門にしたいと思うようになりました。せっかく大学院に進学し宇宙に没頭するなら、一流の研究者の中に揉まれながら研究活動がしたいと思い、そのためには東大・京大などの優秀な人材が多くいる可能性の高い大学院に進学しようと決心しました。動機はこの程度です。しかし今思うと、大学2年の時点でこの決断ができたのは他の受験生に比べてだいぶアドバンテージになったのではないかと思います。ま、この時は純粋に宇宙にどハマりして研究者に憧れていただけですけどね笑、好奇心ほど自分を奮い立たすものはないと思います。
今振り返って思うこと
結論から言います。東大・京大・阪大の三冠を果たす成功の鍵は・・・・
気合いと根性
です。本当はこれが全てだと思っていますが、こんなことを書くと読者はこの記事を最後まで読まず、他の記事を探しに行くでしょう。しかしこの記事はリアルを追求します。ぜひ最後まで読んでください。後にも書きますが、この気合いと根性の土台となるのは宇宙や物理学が好きだという底知れぬ好奇心です。それがないと一年以上も院試対策を続けることはできないでしょう。現に私の同期は最初の3ヶ月で、なんでわざわざこんなに一生懸命勉強してるのかわからなくなり、ギブアップしました。だから読者の皆さんにはまず、自分がなぜ外部の大学院を目指すのか、合格した暁にはどんなこと(研究)がしたいのかなど、しっかり考える必要があります。大学院は研究を深めていく場所だと私は認識しています。だからこそ学歴が欲しいからという理由だけで外部の院試に挑戦すると、そのモチベーションは最初の数ヶ月までしか持たないでしょう。だって大学院は入るのがゴールではないですからね。
ではどこに気合と根性を割けばいいのか、それは
基礎の徹底
です。正直院試の過去問を見ても分かる通り、大門の最後の方の問題は普通に難問です。しかし、大門の最初の方は理学部の人なら誰でもできるような(大学の期末テストに出るような)超基礎問題が必ず出ます。そこを必ず完答する。これが院試合格の近道です。大丈夫、最後の方の難問は大体みんなできてないですから。だから院試の合格最低点が6割を余裕に切ったりするのです。大学院側もこれから一緒に研究するにあたって、物理学の基礎がしっかり身についているかを見ています。つまり超基礎問題を落としている時点で門前払いなのです。
具体的な戦略
何かの習得には3段階あると私は考えます。
「わかる」→「解ける」→「できる」
「わかる」は教科書などを読んで物理そのものを理解することを指します。「解ける」は問題を解いて、解答を見ることで理解できることを指します。「できる」は何も見ないで、まっさらな紙に誰かが口頭で言った問題をスラスラ解くことができることを指します。よくある受験生の典型的なミスは、「解ける」の段階で満足してしまうことです。「できる」まで持っていくことでやっと本番の受験会場でもいつも通り問題を解けるようになるのです。だから合格できます。「できる」と「解ける」の違いをよく理解し、混同しないようにしてください。
まずはTOEIC800点を目指す
TOEICが終わったら、東大の過去問20年分の出題範囲を確認し何が出たかノートにまとめる(過去問分析)
出題範囲を意識しながら、各教科の教科書を2周する
一旦過去問5年分くらい解く
出題される分野の雰囲気がなんとなく分かったら、参考書(演習しよう)でその分野を徹底的に演習する。(最低3周、重要問題は5周以上する)それと同時に分野ごとに自分なりの公式集を作る。
過去問に取り組む(A3サイズくらいの大きな解答用紙を用意し、本番をイメージして解く)
過去問でできなかった分野(苦手分野)を中心に再び教科書を読んで、例題や章末問題を解き、苦手を潰す
総復習(自作した公式集やよく出る分野を中心に復習)
具体的な勉強プラン
大学3年の10月〜12月初旬まで(戦略1)
まずはTOEIC800点を目指す
この頃の私はシュレディンガー方程式もろくに書けなかったですが、まずはTOEIC500点をどうにかしようと思い、大学3年の12月までにTOEIC800点を目標にこの3ヶ月間はひったすらTOEIC対策をしていました。仮に800点取れなかったとしても12月でTOEIC対策は完全に終了して、早く物理の方に時間を割こうという作戦です。使った教材は
公式問題集7,8,9,10
出る1000
金フレ
語彙問題だけ555
精選模試リスニング3
精選模試リーディング1,3
解きまくれ!リーディングドリルPart7
これだけを使いました。私はできるだけ公式問題や公式問題に近い参考書を本番をイメージしてとにかく解きまくるという戦力でした。ほぼゴリ押しで3ヶ月で200点以上UPしました。目標だった800点には届かなかったですが、物理の配点の方が高いので年を越す前に物理に手をつけないとやばいと判断し、TOEICの対策はここで終了しました。それから本番まで一切TOEICの勉強はしていません。ただし、翌年の5月まで毎月公開テストだけは受けに行ってました。ノー勉でももしかしたら点数が5点くらい上がるかもしれないですしね(実際12月の公開テストから10点上がりました)。最近の日本の物理学専攻の大学院試験はTOEFLかTOEICの事前スコア提出方式に移行しつつあります。ここで伝えたいことは、TOEICは年が明ける前に、しっかり時間をとって確実に700点以上を取得しておくと、院試直前まで最も重要な物理に心置き無く専念できます。もちろんコツコツ派の人は計画を立てて着実にスコアを上げていけばいいです。しかし物理学専攻に必要なTOEICスコアはそこまで高くありません。700点くらいまでなら短期集中型ですぐ到達します。
12月初旬(戦略2)
2.東大の過去問20年分の出題範囲を確認し、何が出たかノートにまとめる(過去問分析)
この作業は1日あればすぐ終わります。しかし、ここでまとめたノートは受験本番まで何度もお世話になりました。とても重要なフェーズです。量子力学、統計力学、電磁気学、物理数学の4つが出題され、それぞれ過去問の大問1、大問2、大問3、大問4に対応します。各分野ごとキーワードを簡単に書き出すだけでいいです。以下に例を示します。
例:量子力学
R5 1粒子の2次元調和振動子
昇降演算子
固有値、
角運動量の同時固有状態
横軸角運動量、縦軸をエネルギーとする2次元平面上の点として図示せよ
R4 不確定性原理
ガウスの公式
Δx、Δpを計算
エルミート共役演算子
最小不確定状態
R2 量子力学的二状態形(特殊な問題な気する)
観測量
エルミート行列
状態ベクトル
パウリ行列
↑>、↓>
H31 一次元調和振動子の量子力学系(1次元束縛ポテンシャルを持つ系のハミルトニアンが体格化可能で縮退を持たないことを既知とする)
V=λx^4を加えた摂動展開、2次まで
Vを摂動とはみなすことができない場合
H30 2状態からなる量子力学系
固有値
エネルギー固有状態
時間発展
複素位相分
時間発展方程式
H29 1次元放物型ポテンシャル中の質量mの互いに区別できる2粒子系を考える。(相互作用あり)
ガウスの公式
重心座標
フーリエ変換
H28 二次元平面内を動く電子の運動を量子力学的に考える(z方向に磁場あり)
磁束密度
スピン角運動量演算子
交換関係
固有束縛状態
H27 1次量子系 (ポテンシャルはデルタ関数)
周期的境界条件
エネルギー固有値
固有値の補正
H26 外部電磁場中での質量m、電荷qの荷電粒子の量子力学的運動
電磁場のスカラーポテンシャル
座標と運動量の正準交換関係
基底状態は球対称性を持つ
交換関係を求めよ
1次元調和振動子
正準共役なエルミート演算子
このように超簡単にキーワードまとめるだけでいいです。この段階では過去問見ても何言ってるか分からないでしょう。実際私はそうでした。しかし、20年分の過去問分析をすると、よく見るキーワードに気づくと思います。東大の場合は量子力学は調和振動子がよく出てます。何がよく出るのかを受験期間中常に意識しておくと、勉強効率がぐんと上がります。
12月初旬〜2月上旬(戦略3)
3.出題範囲を意識しながら、各教科の教科書を2周する
1周目は物理そのものを理解することを心がけてください。つまり、途中式は追わずに物理をお話としてさらっと読むだけでいいです。2周目は途中式を埋めます。つまり実際に手を動かして理解します。大事なのは考えても分からないところは、「?」と書き込んでどんどん次に進むことです。教科書はどんどん書き込みましょう!疑問に思ったこと、納得したことなどなど記入しておくと自分だけのオリジナル教科書が出来上がります。使用教科書は以下の通りです。
電磁気学:理論電磁気学(砂川)
統計力学:統計力学Ⅰ, Ⅱ(田崎)
量子力学:量子力学Ⅰ, Ⅱ(猪木・川合)
力学(解析力学):詳解力学(後藤)
物理数学:演習しよう物理数学
2月上旬〜2月下旬(戦略4)
4.一旦過去問5年分くらい解く
ここで5年分の過去問を解く理由は、自分のできなさを再確認することです。院試は模試がありません。今の段階で自分は何が得意で、何が苦手なのかを常に考えながら勉強していくことが合格への最短ルートです。この段階では4割解けるか解けないかくらいでしょう。今自分には何が足りないのか、考える大事なフェーズです。私はこの段階で初見で分からない問題が多すぎる、初めて見る問題には手も足も出ないと思ったので、ある分野(磁場中の荷電粒子の運動とか、フェルミ粒子系、電磁波の伝搬などなど、)で 「引き出し」(初手はこうで、この問題はこう式変形する、というレパートリーのこと、世間ではこれを基礎力という)を増やすことに焦点を当てる、それから過去問を再度解くと計画立てました。あくまでこれは私の作戦であり、皆さんはそれぞれ自分に足りないものを自分で考えて次の計画を立ててください。私のは参考程度に。
3月上旬から6月下旬まで(戦略5)
5.出題される分野の雰囲気がなんとなく分かったら、参考書(演習しよう)でその分野を徹底的に演習する。(最低3周、重要問題は5周以上する)それと同時に分野ごとに自分なりの公式集を作る。
このフェーズが最も大事です。それは「解ける」から「できる」に持っていくための特訓期間だからです。この期間におすすめしたいのが演習しようシリーズです!これは実際に過去問に出された問題も詳しい解説付きで載ってますし、とにかく綺麗にまとめられています。演習しよう量子力学は誤植が多いですが、正誤表もネットに載ってますし、最近発行されたものを買えば大体は問題ないでしょう。
使った参考書
演習しよう量子力学
演習しよう統計力学
演習しよう電磁気学
演習しよう物理数学
この参考書をとにかく3周以上します。基本問題だけではなく、演習問題A,Bまでしっかりやしましょう。C問題は理論系の人は挑戦してみても良いかもしれません。ここのフェーズはもう気合と根性です。5周以上やって暗記するレベルに到達すれば最強になるでしょう。何周以上っていう数字はあくまで目安です。大事なのはホワイトボードや黒板に何も見ないで解けるようになるまでやり続けるということです。問題によっては2回やればもうOKなやつもあれば、5回やってやっとスラスラ解けるようになる問題もあるでしょう。習得したかの判断は、からなず友達に問題を出してもらって確認するようにしてください。人前で黒板に問題を解く経験は後々、2次試験の面接に役立ちますよ。
完璧に習得したら次は知識を整理する作業に移行しましょう。詰め込んだ知識は整理整頓しないと、いざ引き出しから出そうとしてもどこにしまったか分からなくなり、努力してるのに成績が伸びない、、、なんてことに陥りかねません。なのでまず分野を細分化します。例えば量子力学なら
シュレディンガー方程式について
不確定性原理
束縛問題(井戸型、デルタ型ポテンシャルなど)
散乱問題
調和振動子(解析的、代数的に解く)
ハイゼンベルク描像とシュレディンガー描像
スピン
角運動量の合成
磁場中の荷電粒子
摂動論
大雑把に書きましたが、1つ1つもっと細分化できます。束縛問題なら(無限?有限?井戸型ポテンシャル、デルタ型ポテンシャル、パリティ使って解く)などのように細分化できます。この題目一つ一つには覚えないといけない公式や、問題を解くにあたっての流れがあります。例えば、調和振動子だったら代数的に(生成消滅演算子を使って)解くことが多いので、まず演算子の交換関係を計算させられます。次に数演算子を使ってハミルトニアンを表します・・・のように流れがあるのです。この流れを自分でノートにまとめて、自分だけの調和振動子(量子力学)の公式集みたいなものを作成します。これを全ての出題分野について作成するのです。これを作っておくと受験直前も復習するときに大活躍します。有料ゾーンに実際に私が作った自分だけの参考書(公式集)を載せておきます。参考程度に欲しい方はぜひ。
7月上旬から7月下旬まで(戦略6)
6.過去問に取り組む(A3サイズくらいの大きな解答用紙を用意し、本番をイ メージして解く)
ここまで来たら後は力試しです。しかし勘違いしないでください。この私の勉強戦略のコンセプトは「基礎力の徹底」でした。受験本番1ヶ月前のこの段階でも、大問の最後の方は完答することは難しいでしょう。そもそもこの勉強プランは難問まで完答できるようにするためのものではありません。何回も言いますが、院試合格の近道は基礎の徹底なのです。これを信じましょう。ここでは最低6割完答することを目指しましょう。コンビニなどでA3サイズの解答用紙をWordなどを使って作成し、できるだけ本番を意識して解きます。解答用紙は半分で線を引き、2列で記入していくのがいいと思います。ここは個人の好みです。大事なのは本番も解答用紙が大きいので、余白を大いに余すことなく解答を記入する癖をつけておくことです。本番焦らないためにも練習しておくといいでしょう。
過去問を解く時は、解答の採点が重要だと思いますが、もし満足する解答がないのなら、黄色の本(大学院入試問題<物理学>_数理工学社)などの市販されている
8月上旬から本番2週間前まで(戦略7)
7.過去問でできなかった分野(苦手分野)を中心に再び教科書を読み、例題や章末問題を解き、苦手を潰す
ここまで来て過去問(難問を除く)のできなかった分野というのは、あなたの苦手分野でしょう。そこを徹底的に潰してください。対策としては教科書の再読です。また上で記述した使用教科書の例題や章末問題は丸々そのまま院試に出題されることがあります。教科書の章末問題は難問ですが、苦手分野は特に一度解いてみましょう。ここで難問への耐性をつけましょう!それならこんな直前じゃなく、なんでもっと早く取り掛からないのかと疑問に持ったでしょう。その心は、教科書の例題や章末問題は解答が載ってないことが多いからです。載っていたとしてもとても不親切な解答例であることが多いです。だからある程度力がついているであろうこの時期にやると効率がいいと思います。院試数週間前に教科書を読むことは総復習にもなりますし、たまに出題される記述問題の対策になります。
残り2週間から本番直前まで(戦略8)
8.総復習(自作した公式集やよく出る分野を中心に復習)
本番まで残り2週間を切ったらもう新しい問題を解くことはやめましょう。今まで解いたことのある問題(過去問と演習しようシリーズ)の復習に入ります。自分が受験する大学のよく出る分野に関して、まだ何も見ないでスラスラ解けない問題があるなら、今すぐできるようにしてください。ここで役立つのが自作した公式集です。必要に応じて内容をどんどん更新してください。よく出る分野については、基礎公式を含めてスラスラ導出できたり、解けたりできるようにもう一度復習しましょう。何度も何度も反復して院試本番を迎えましょう!
ここまで具体的な勉強プランを書いてきましたが、あくまでこれは私が実践したプランであり、これだけが正解ではありません。ただ、この勉強戦略は院試の核心をついており、徹底した基礎力で勝負するので、複数の大学院に合格することができます。素粒子系など8割以上の正答率が必要となってくる研究室を志望する場合は、この勉強プランでは物足りないと思います。大問の最後の方の難しい問題も解けるように、教科書の章末問題にたくさん時間を割いたり、過去問の答案も完璧に作成することをお勧めします。
モチベーションの維持法
私の周りには旧帝の大学院を目指す人や、そもそも外部に進学しようとする人がおらず、上に書いた勉強プランを全部一人でこなしました。朝9時から夜11時ごろまで一人で大学の自習室に籠り、時には事務室の人に早く帰りなさいと注意されたこともありましたが、ずっと孤独との戦いでした。それでもなんとか乗り越えれたのは、もちろん最高な環境で宇宙の研究がしたいという強い思いもありましたが、毎日の勉強成果の見える化がモチベーション維持の鍵だったと思います。まず私はStudyplusというアプリで毎日の勉強時間を記録していました。このアプリは本当にオススメで、1週間ごとに勉強時間の目標を立てることができ、達成すると他のユーザーからいいねが来ます。同じ志の人が頑張っているのを見ると、自分も頑張らないとと思えますし、勉強時間を記録することをルーティーンにしておくと、スタートボタンを押した瞬間、勉強のスイッチが入ります。そういう体にしてしまえば、勉強をサボるなんてことはなくなってきます。また勉強時間をグラフ化してくれるので、気付かぬうちに1つの教科に時間をかけすぎてしまうなんてことを防げることができます。最終的に10月1日から8月21日までの10ヶ月でTotalで3367時間勉強しました。こういうふうに記録に残るのはモチベーション上がりますよね!さらにこのStudyplusというアプリと相性がいいのがNotionというアプリです。NotionはTo doリストを作ったり、日々の勉強内容を簡単に記録しておくのに適しています。
「1週間分のTo doリストをNotionで作成する」 → 「毎日Studyplusで勉強時間を記録し、To doリストにチェックを入れていく」 → これの繰り返しです。勉強もスポーツと同じです。1週間単位で常に自分と向き合い、今の自分に何が足りないのかを考えて、次の1週間のTo doリストを作成しましょう。大きな目標だけでなく、日々の小さな目標を立てて着実に達成していく、これこそがモチベーションの維持法の極意です。
まとめ(読者へのメッセージ)
大学院入試は試験本番まえに自分の実力を確認する機会(模試など)がありません。なので、基本的な問題や公式の導出などはどんな状況下でも完璧にしておくと本番の自身につながります。私がこの記事を通して伝えたいことは、「基礎の徹底」です。難しいと感じた問題は置いといて、簡単な問題をいかに落とさないかが合格への最短経路です。基礎を徹底しておけば、どの大学院でも戦えるでしょう。皆さんが合格できることを心から願っています!
私の作成したもの集
私が作成した頻出分野の公式集を以下にまとめました。興味ある方は参考程度に。
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