高校の理系科目の面白さについてそれぞれ考える

こんにちは、すうじょうです。さて、今回は理系の人間として、各教科の面白さについて考えていきたいと思います。ただし、ここでは計算が合った時の喜びなど勉強そのものの面白さではなく、教科特有の内容について考えます。また私は物化選択で、生物は基礎までしか履修していないので、生物と地学は今回の対象外とさせてください。

数学

高校数学は、中学数学と異なり、公式の証明や理論が入ってきます。そして、数Ⅲでは、極限や微積分といった内容があり計算量が多かったり、習った後どうだったかは別として、中学数学と比べると各段と難しくなっていると思います。その面白さの一つは、問題へのアプローチの種類が多いことがあります。例えば、ベクトルの問題でも一部チェバ・メネラウスで答えが求まったり、幾何的な解法（図形）だけでなく代数的な解法（関数、微積）が存在する問題もあります。そして、考えることの楽しさというのもあります。どうやって解くのだろうか。あるいは、誘導をどのように使えば求める形を導けるのかといったことです。また、高校数学になって論証が本格的に求められるようになります。直接証明法で、不等式や等式、幾何的な性質を証明したり、間接証明法である背理法、数学的帰納法で命題を証明したりするときに、制約条件を考えたり、必要十分性を検討したりします。そこに面白さを感じる人もいるでしょうし、めんどくさいと感じる人もいるでしょう。複数の分野の融合問題の場合、何を使って解けばいいのかを考える必要があり、そのときの解法の選択によって答えまでの道のりの長さが変わったりするところも面白いですね。

物理

物理では、中学理科とは異なり、本格的に公式や計算が登場し、日常に起こっている力学的、熱力学的、電磁気学的、原子的な現象や波について、理論的な説明が与えられます。そして、日常だけでなく、人工衛星の運動や惑星運動といったマクロの運動や、電子運動などのミクロな運動まで軽くですが取り扱います。それにより、現象について理論的に説明できるようになったり、生活に隠されたテクノロジーについて気付くことができます。ただ、現実では空気抵抗があったり、質点は存在しなかったり、軽い糸・滑車がなかったりと違いはあるにせよ理想的な環境下での物理現象について一定の説明ができるようになることは確かです。また、物理の問題における面白さだとそんな問題設定があるのかという驚きや面白さがあります。例えば、よくあるのが反発を無限回繰り返すなど極限を考えることがあったりします。また、一つの運動を様々な視点で計算できるところも面白いです。等加速度運動、運動方程式、力学的エネルギー、仕事、運動量、慣性力などなど色々な見方が可能です。そして、指導要領外なので、私はあまり活用しませんでしたが、微積を使うこともできます。いわゆる微積物理ですね。変位を微分して、速度。電流と電圧の微積的な関係。運動方程式を微分方程式として記述するなど数学を道具として使うというのを実感できるのではないでしょうか。

化学

化学では、中学理科と異なり、原子・イオンの細かい性質や物質の反応、少し複雑な計算問題が登場します。そして、日常起こる化学現象に対する理論、無機物質の反応・性質、有機物質・高分子の反応・性質や生成反応など細かく見ていきます。物理と同じですが、これにより日常の現象に理論的な説明ができたり、工業的な化学物質の利用などについて知ることができます。暗記事項が多いですが、いずれも理論的な説明に必要なものなので、そこは仕方ないです。しかし、化学という教科が難しいのは無機・有機の理解には、理論化学が必要なので、その理解が必要なことですね。ただ、一度理解してしまえば、有機・高分子の反応や生成される物質を考えたりするのはパズルのようで楽しかったりします。理論の計算も最初はほとんど分かりませんでしたが、分かるとすらすらと答えが出てくるので面白いです。また、答えを現実的かどうかで検討したりできる点も面白いですね。

終わりに

ここまで自分の経験を交えながら各教科の面白さを考えましたがいかがでしょうか。人によって、答えはいろいろあると思います。しかし、面白くないという人はゲームのような感覚で問題を解いたり、自分なりに考えてみると楽しめるかもしれません。それが苦手な場合は、理系に向いていない可能性もありますので、自身で検討するようにするのをおすすめします。では。