【中学受験理科を家庭で教える】理科嫌いを克服① ばねの解き方の教え方!

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中学受験生に指導している際、「理科で植物など暗記分野では点が取れてるけど、計算が入るとボロボロ」、「ばねやてこ、中和は何度やってもできない」、「塾で熱量をてんびん図で習ってきたけど何でこうなるのか分からない」といった中学受験の理科でのお困りごとをよく聞きます。

家庭で子どもに理科を教えている時も同じような質問を受けていませんか。

今回より、受験指導の経験から、受験理科での弱点になりやすい単元について基礎から解法のコツまでお伝えいたします。家庭での教え方の参考になれば幸いです。

第1回は「ばね」について苦手を克服していきましょう。

 

1.なぜ「計算」が入ると解けなくなるのか?

ばねやてこ、滑車、振り子、中和、熱量、溶解度、天体での距離などの単元では、「量の計算」が出題されやすく、ここでつまづいてしまう生徒が多いです。

その原因には大別して3つが考えられます。

学習の段階ごとに、①そもそも原理や法則を知らない、②原理・法則を学習したけどなぜそうなるのか理解できない、③理論はわかっているけど問題で使えない、です。

そして、塾などで一定程度学習が進んでいる生徒が計算で点を落とすのは、②の「原理・法則が完全に理解できていない」または③の「問題で使えない」の可能性が考えられます。

では、どうして基礎事項の理解や利用ができないのでしょうか。

その根本的な背景の1つには、「算数の基礎」にある場合があります。

例えば、お子様に計算が苦手な理由を聞いたとき、「ばねでは比を取るって言われたけどなぜか分からない」や「授業でこれは相似でしょって解説されたけど正直理解できなかった」などの答えが返ってきたことはありませんか。

そんなときは、「算数の基礎」で解けてない可能性があります。

従って、その対策としては、各単元で必要になる算数での基礎事項も学習することが求められます。

計算ができない理由は、
「理科」だけではなく「算数」の基礎にある場合がある!

 2.ばねで使う算数の知識は「比例」

ばねを学習する上で必須となる算数の基礎は、「比例」です。

子どもがばねの問題を解けないときには、理科での法則とともに算数の比例についても分かっているか確認していきましょう。

これから、「比例」について知っておくべき基本を整理していきます。3点に絞って記載しますので、順にチェックして下さい。

 比例とは何か説明できるか?

 比例とは、2つの量の関係で、「1つの量を2倍, 3倍すると、それに伴ってもう1つの量も2倍, 3倍になる関係」です。

ここを子どもが即答できていれば問題ありません。

 比例の表し方を答えられるか?

比例には、表、グラフ、式の3つの表され方があります。ただし、式は、難関校以上を受験しない場合には、理科での学習の優先順位を下げても良いかもしれません。比例の表、グラフの具体例は次のようなものがあります。

 比例での比の関係は「正比」・「逆比」どっち?

 比例は「正比」です。一方、反比例では「逆比」になります。よって、(2)での比例の具体例では、針金の長さの比と重さの比は正比になります。例えば、長さの比が10cm : 20cm=1 : 2ならば、重さの比も2g : 4g = 1: 2になります。

 特に小学生までは、「正比」「逆比」という言葉を使う傾向があります。

比例では、
「定義」・「表とグラフでの表し方」・「比例だと正比になる」をチェック!

  ばねの法則と比例関係

 ばねは、おもりを付けないときの長さを自然長といい、おもりを付けるとばねはこの自然長から伸びが生じます。

 そして、「おもりの重さ」と「自然長からの伸び」が比例します。

 これは、実験から求められる法則ですので、覚えるしかありません。

しかし、覚えてしまえば、比例ですから、算数の基礎を使うことができます。

 すなわち、ばねの「おもりの重さ」と「自然長からの伸び」を、表やグラフで表すことができ、利用することができるのです。ばねの表・グラフは次のようなものがあります。

 また、「おもりの重さ」と「ばねの伸び」は比例なので、比については正比になります。この比の関係を用いた計算には次のような例が挙げられます。

 

ばねでは「おもりの重さ」と「ばねの伸び」が比例で、その比は正比!

 3.ばねの問題の解き方のコツ・着眼点

 中学受験で実際に出題される「ばね」の問題は、基礎事項をそのまま出される訳ではなく、すこしひねった標準から発展問題になります。その為、問題を解くときには工夫が求められます。

 ここでは、2つの典型的な標準問題を通して、解き方のコツ・着眼点について理解を深めましょう。

 ポイントは、どの問題でも、「おもりの重さ」と「自然長からの伸び」を確認することです。

 これらの問題は標準レベルですので、お子様のばねの実戦力を確認するためのツールにもなり得ます。

 グラフの応用

 直列つなぎのばね

応用問題でも、ばねの「おもりの重さ」と「伸び」に着眼して解く!

 4.解くポイントを押さえたら問題集で演習して定着させる

 ばねの問題のポイントを理解したら、問題集にて類題演習を行い、定着させましょう。

 まずは、普段使われている教科書・問題集で問題を探されると良いと思います。

 ただ、塾の5年生のときのテキストが見当たらない、基本レベルで多くの問題を解きたい、応用問題にも挑戦したいなど、それぞれのご家庭の事情に即して、以下の過去記事のおすすめ問題集をご参考にして下さい。

■基本問題を演習したいときの問題集

【中学受験】偏差値50以上にするための理科 おすすめ参考書・問題集5選

■応用~発展問題を演習したいときの問題集

難関中学受験・御三家に合格できる家庭学習!!理科のおすすめの勉強法と参考書・問題集を教えます!!

解法のポイントを確認したら、普段の問題集での類題演習で定着させる!

 5.中学受験理科を子どもに教えるためには算数を先に勉強させておく

 「ばね」は、算数の比例について理解できていれば、基礎をスムーズに理解することができます。同様に、理科の「計算」が必要な単元については、理科での原理・法則を学習する一方で、算数の必要な知識についても復習することで効率的に対策できます。特に、算数の「割合」・「比」・「2量の関係」・「相似」はそれ単独でも比較的難易度の高い単元なので、基礎の徹底を図る必要と思われます。

学習方法や勉強計画などの無料相談も受け付けております。気軽にご連絡ください。少しでも勉強のお役に立てればと思います!

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