皆さんこんにちは。
受験Dr.講師の勝山利信です。

今回は光の反射・屈折をテーマに「基礎を固める」ということにお話します。
私も指導の際に、「基礎を固める」「土台を固める」という表現を使いますが、具体的にはどうなれば基礎が固まったと言えるのか、それがなぜ大事なのかについてお伝えします。

基礎が固まるとは？

空気中を進んでいた光が光沢のある物や鏡にあたるとはね返ります。この現象を光の反射と言います。また、光が水やガラスなど他の透明度の高い物質にあたると、進む方向が変化します。この現象を光の屈折といいます。この単元を学習したことがあれば、用語とその意味の大枠は既に知っていると思います。

基礎的な事柄や用語を知ることは基礎中の基礎と言えますが、理科の学習において大切なことは、考え方の土台になる部分をきちんと知って定着させることです。定着させるためにトレーニングを適量行うことも必要ですが、指導を行っていると知っているようで知っていないという場面がよくあります。本来押さえておくべき知識事項を知らないままトレーニングをしているので、効率が良くなく闇雲に練習量を増やすということが起きてしまいます。

実際に光の進み方についての指導をしていると感じますが、次の事柄が抜けたまま問題を解いているので答えが当たったり外れたりになってしまっているお子さんが多いようです。

キーワードは「法線」です。
解答用紙に書く機会がある言葉ではないので抜けがちなのですが、この言葉が抜けている人ほど光の進み方の問題で苦戦しているようです。

図のように、法線とは空気と鏡や水、ガラスなどの境目である面に対して垂直な線を、光のあたった点に書いたものを指します。鏡で自分の顔を見るときに自然と鏡の目の前に立っていると思いますが、それが法線上に自分がいるということです。光が法線を通って鏡にあたればそのままはね返るので自分の顔が見えますし、水やガラスに当たれば直進するので水面を真上から見れば底が見えます。

ちなみに、一般的な中学受験用のテキストにおいて、法線は図の中に記載はされていますが、上の図のように法線だけを載せたものや、法線上を通った光はずれないので基準線になっているという説明は書いていないことの方が多いです。だから抜けてしまいやすいとも言えるのですが、ここでしっかりとその重要性を確認してください。

法線からずれると、反射して別の方向に進んだり、屈折して進む方向が変化したりするので、法線から何度ずれてあたったのか、その角度が入射角であり、その後進む角度を反射角や屈折角と呼びます。

定着させて問題に活かす

では、これがきちんと定着して問題を解くときに生かすことができる状態、「基礎が固まった」と言えるのはどうなったときなのかというと、問題を解くときに自分で法線を書くようになったときです。
練習を積み重ねて完全に理解したとき省略する（計算を暗算で行うことと同じ）ことはありますが、光の進む角度を考えるとき基準になる線が法線であると分かっていれば自然と書き入れることになります。例えば、算数の問題で円について考えるときに、定まっていないのであれば自分で中心や半径を書きこむことと同じです。

基礎を固めて適量をトレーニング

受験勉強を進めるにあたり、やはり国語と算数は主要２科目として重要なので学習時間も長くかける必要があります。理科や社会も重要ではありますが、出来れば短時間で実のある学習をしたいものです。トレーニングする量をなるべく少なくし演習する時間を短くするためにも、基礎的な事を本当に理解してしっかりと固めることに時間を費やすことで効率が良くなることもあるので、是非参考にしてください。

それでは、またお会いしましょう！