高校時代、物理が苦手だった話

• 久しぶり

文文ハローはてなブログ。ちょっと更新が遅れてしまいました。最近プログラミングの勉強を始めて、ハマりつつある物理ニキである。突然ですが数日前、将来の夢が「エンジニア」に決定したことを報告させていただこう。ちなみに私はこのまえまでプログラミングの知識ゼロだったド素人。「無知の知」状態だった私がエンジニアになるまでの道のりを実況するシリーズも開催したいと思う。

• 高校物理

いまでこそ物理がそこそこ得意にはなったが、高校時代は物理弱者だった。まず教科書がわかりやすいようで最高にわかりづらい。公式が唐突に出てきて、それが当たり前であるかのように扱われるのが当時の自分の理解を遅らせ物理への興味を削いだ。最も印象に残るのが「単振動」の位置座標がなぜかsinωtで書かれているということだ。物理の教科書になぜ三角関数が出てくるのかが全く理解できない。そしてなぜ三角関数になるかの説明がどこにもない。この教科書さえ理解すれば受験に受かるとまで学校ではよく言われるがそれは嘘だ。これを読んで物理はできるようにはならない。

• 教科書の謎ポイントを列挙

高校時代の物理の教科書を発掘したので、謎ポイントをいくつか挙げてみよう。

①表紙

ヨットや夜景の写真が埋め込まれている。謎である。個人的にはシンプルに無地背景で「物理」の2文字が一番いい。無理に身近な現象にこじつけようとする傾向にあるが、それだと余計にわからなくなる。

②等加速度運動の公式

覚えさせられる側からすると、なぜこんな式になるのかが謎でまったく頭に入らない。ここは嫌でも積分を用いないと説明できない。あと、自由落下や投げ上げとか斜方投射とか全部別々なのも謎。全部同じである。

③運動量保存

これはなかでも地獄。私が現役時代にこれを理解することはなかった。なぜか運動量変化と力積が結び付けられる点、外力がないと運動量が保存するという説明、初学者がこれを理解できるはずがない。地獄の本のなかでもとりわけ光る名作である。

④単振動

唐突の三角関数が初学者を苦しめる。位置がsinで終わりかと思えば次には速度がcosで加速度がsinと公式のごとく平然とした表情で書かれている。これをみると悲しい気持ちになる。

• 微積分を隠したい気持ちもわかる。

とりあえず4つ挙げてみた。教科書の最初から順にあげているので力学しかないが、単純に力学に謎ポイントが多いということもある。そもそも運動方程式が微分方程式なので微積分を物理に持ち込めない高校教育にとっては、このように苦し紛れの表記をするしかないのだろう。微積分を隠し、謎表記を駆使して数学嫌いにやさしく見せるか、公式の背景を微積分を用いてわかりやすくするか。どちらが物理嫌いが減るのかはわからない。