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過去問に取り組む季節到来

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こんにちは。
八千代緑が丘校の轟です。

受験生にとって9月と言えば…
そう、志望校の過去問を解き始める
時期です。

過去問を解くことの大切さは
十分に理解してらっしゃると思いますが、
改めてお伝えします。

過去問の演習は、単に本番の練習として
問題を解くのではありません。
各大学・学部は、アドミッション・ポリシー
に沿った人財を入学させるために、
特徴ある出題をします。
これが入試問題に傾向となって表れるのです。

ですから過去問の演習を通して志望校の傾向・特徴をつかみ、
合格点を突破するための対策を行っていきましょう。

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上記のことを踏まえると、入試直前に
2~3年分程度をちょろちょろっと
解くのでは十分ではありません。

第一志望校の過去問は10年分は解き、
解いた後は十分に分析をしておきたいところです。

ただ、現在本屋さんで手に入る最新の過去問では
10年分も掲載されていないんです…。

ですから、最新の過去問を解き終えたときのため
book offやAmazonで、今のうちから古い過去問も
準備しておくことをお薦めします。

塾にも、生徒たちが受験する大学の過去問については
古いものがありますので、塾生は手持ちの過去問を
解き終えたさいには、スタッフに声をかけて下さい。

かく言う私も、多くの生徒が受験する
早稲田大学 理工系学部と
慶應義塾大学 理工学部の過去問を
20年分手元に準備しました。

受験生たちが日々頑張って学習に励んでいるため
私も受験生たちに適切なアドバイスができるよう、
入試問題の研究にも、しっかりと取り組んでいこう
と思います。

ファイル 3069-1.png

ファイル 3069-2.png

(八千代緑が丘校 轟)

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化学を学ぶ際にも、化学基礎の教科書を要準備

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こんにちは。
八千代緑が丘校の轟です。

今日は他校舎の生徒から質問を頂きました。

入塾のお問い合わせの際、
「理系の先生が不在の際に質問が生じたときは
 どうすればいいですか?」
とご質問を頂くことがありますが、
そんなときも大丈夫です。

同じ塾(誉田進学塾)のグループの他の校舎の
先生に質問することができます。

ZOOMを通してやりとりしたり、
解答を作成してデータのやりとりを
したりしています。

さて、今回は定期試験勉強をしている
高校2年生の生徒から化学(基礎ではなく発展の方)の
質問を頂きました。

『結晶と化学結合』についての問題で
「(ア)~(エ)にあげる結晶の例を、
 下の(a)~(f)からそれぞれ選べ。」
という問題でした。

どのような結晶になるのかは、原子同士が
どのように結合しているのかを考えると解けます。

質問してくれたその生徒にそのことを伝え、
教科書の結合の箇所を見てもらおうとしたら
とんだ落とし穴…。

化学結合は化学基礎の範囲で、
結晶は(発展の方の)化学の範囲ですが、
その生徒は化学の教科書は塾に持ってきていましたが、
化学基礎の教科書を持ってきていなかったため、
その場で確認してもらうということができなかったのです。

そこで改めて気づきを得ました。

定期試験勉強を含め、化学を学習する場、
化学基礎の教科書も手元に準備してもらった方が良い
と。

また、塾では高校2年生の夏から化学の学習が始まります。
化学は、化学基礎の内容の続きになるため、
化学基礎の内容を理解できていることが前提となります。

ですから、高校対応化学の授業を受講する際にも
化学基礎の知識が抜けているが故に
授業を理解できないということ生じる可能性がある
ため、化学基礎の教科書も持ってきてもらった方が良いと
思いました。

このブログを読んで下さっている理系の高2の塾生の方は
ぜひ、理科の受講の日には、理科基礎の教科書も塾に持って
くることをお薦めします。

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今日は、教科書が無いということで、
私が化学基礎の化学結合の部分を
手書きで書いて、pdfファイル化して
ファイルを共有させて頂きました。

ちなみにこんな感じです。
ファイル 3068-1.png
ファイル 3068-2.png
ファイル 3068-3.png
ファイル 3068-4.png

登校したら、理系のスタッフが不在だったという日も
遠慮なく、その場にいるスタッフに質問があることを
お伝え下さい。

(八千代緑が丘校 轟)

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【生徒からの質問より】三角関数のグラフはもう怖くない 最終回

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こんにちは。
八千代緑が丘校の轟です。

今回は第2回から今回の第4回までを複合させた
2sin(3θ-π/2)という関数のグラフについて書きたいと思います。

まずは、sin(3θ-π/2)という関数のグラフについて
考えていきたいと思います。

これは第3回と第4回の内容の組み合わせでグラフを描けます。
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第3回
https://www.jasmec.co.jp/cgi-bin/blog-diary-open1/diary02/blog-diary-open2.cgi?no=3035
第4回
https://www.jasmec.co.jp/cgi-bin/blog-diary-open1/diary02/blog-diary-open2.cgi?no=3038
===========================================

sin(3θ-π/2)=sin{3(θ-π/6)}
というように式変形できます。

sin{3(θ-π/6)}はsin(3θ)
をθ軸方向にπ/6だけプラス方向に移動させたグラフとなります。

ですから、sin{3(θ-π/6)}とsin(3θ)、そしてsinθ
を重ねて描くと、以下のグラフとなります。
ファイル 3039-1.png

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では続いて2sin(3θ-π/2)
のグラフについて考えていきます。

先のsin(3θ-π/2)がわかってしまえば
あとほんの一歩。

第2回でsinθと2sinθのグラフについて書きました。
===========================================
第2回
https://www.jasmec.co.jp/cgi-bin/blog-diary-open1/diary02/blog-diary-open2.cgi?no=3032
===========================================

第2回の内容を踏まえると、
2sin(3θ-π/2)のグラフはsin(3θ-π/2)を
上下方向に2倍に引き延ばしたグラフとなります。

ここで2sin(3θ-π/2)とsin(3θ-π/2)、そしてsinθ
を重ねて描くと、以下のグラフとなります。
ファイル 3039-2.png

もっと長い尺で描くと以下となります。
ファイル 3039-3.png

お疲れ様です。
ここまで最後まで読んで下さり、ありがとうございます。
三角関数のグラフの描き方のご参考になれば幸いです。

今後も、つまづきところについて発信していきたいと
思いますが、「これを聞きたい」ということがあれば
ぜひご一報ください。
頂いたご質問に対してお答えできたらと思います。

ファイル 3039-4.jpg ファイル 3039-5.jpg

(八千代緑が丘校 轟)

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【生徒からの質問より】三角関数のグラフはもう怖くない 第4回

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こんにちは。
八千代緑が丘校の轟です。

「三角関数のグラフがよくわからない」という人が
三角関数のグラフに対する苦手意識が無くなったら
いいなと思ってこのシリーズを書き始めました。
今回は、sin(2θ)のように
θに係数が付いている場合について書きたいと思います。

まずは、以下の2つの二次関数の比較から
始めたいと思います。
f(x)=x^2 ……①
g(x)=(2x)^2 ……②

では次に、f(x)とg(x)がそれぞれ4という値
をとるためのxの値を考えてみます。

f(2) = 2^2 = 4 ……③
g(1) = (2*1)^2 = 4 ……④
が成り立つことから、同じ4という値をとるのに
f(x)ではx=2であるのに対して、g(x)ではx=1となります。

f(x)とg(x)をグラフに描くと下図となりますが、
グラフでもx=2でf(x)=4をとるのに対し、
x=1でg(x)=4をとります。
ファイル 3038-1.png

f(x)のグラフを左右方向に1/2に縮めたグラフがg(x)
となります。

ファイル 3038-2.png

つまり、ある関数f(x)に対して
xを2xに置き換えるとグラフは左右方向に1/2に縮み、
xを3xに置き換えるとグラフは左右方向に1/3に縮み、
xをaxに置き換えるとグラフは左右方向に1/aに縮みます。

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上記のことを踏まえて
f(θ)=sinθ ……⑤
g(θ)=sin2θ ……⑥
の違いを見ていきましょう。

g(θ)=sin2θ=f(2θ)
……⑦
が成り立っているため、f(θ)とg(θ)が同じ値を
とるときのθの値を比べると、
g(θ)ではf(θ)に対して半分のθの値となります。

具体的に、f(θ)とg(θ)が1の値をとるときのθの値
を比べると、
f(θ)ではθ=π/2で1になるのに対し、
g(θ)ではθ=π/4と半分の値で1になります。

グラフに描くと下図となります。
ファイル 3038-3.png

このように、g(θ)=sin2θのグラフは
f(θ)=sinθのグラフを左右方向に1/2に縮んだグラフ
になります。
ファイル 3038-4.png

上のグラフはg(θ)が1周期だけ拡大していますが
f(θ)とg(θ)の全体を描くと以下となります。
ファイル 3038-5.png

というわけで、sin(2θ)のように
θに係数が付くと、左右方向に縮んだり伸びたりすることになります。
係数が1より大きいと縮み、1より小さいと伸びます。

では最終回の次回は、第1回から今回の第4回までの内容を複合させた
2sin(3θ-π/2)という関数のグラフについて書きたいと思います。

(八千代緑が丘校 轟)

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【生徒からの質問より】三角関数のグラフはもう怖くない 第3回

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こんにちは。
八千代緑が丘校の轟です。

「三角関数のグラフがよくわからない」という人が
三角関数のグラフに対する苦手意識が無くなったら
いいなと思ってこのシリーズを書き始めました。
今回は、sin(θ-π/3)のように、
sinの後のカッコの中(これを引数と言います)が、
単なるθでない場合のグラフについて書きたいと思います。

まずは、以下の2つの二次関数の比較から
始めたいと思います。
f(x)=x^2
g(x)=(x-2)^2

この2つの関数をグラフ化した際に、
どのような違いがあるでしょう?
グラフに表すと以下となります。
ファイル 3035-1.png

見るとすぐにわかるように
(x-2)^2はx^2を
x軸方向に+2だけズラしたグラフとなります。

g(x) = (x-2)^2 = f(x-2) という関係が
成り立っていますが、一般的にy=f(x)のグラフを
+a方向に移動した関数はy=f(x-a)となります。

なぜ、このことが成り立つのかについて
点P(x,y)に対して、点Pをx軸方向に+aだけ移動させた
点を点Qとすると、点Q(x+a,y)となります。

ここで、点Pをy=x^2上を移動させると、点Qはどのような
奇跡となるでしょうか?
点Qの座標を点Q(X,Y)と置き、XとYの関係が
点Qが移動する奇跡となります。

X=x+a ∴x=X-a …①
Y=y …②
が成り立ち
点P(x,y)は y=x^2 …③ 上を移動するため
式①、②を式③に代入すると
Y=(X-a)^2
となるわけです。

ここまでの話で、f(x)=x^2とg(x)=(x-2)^2
の違いをまずは理解して頂けたら、f(θ)=sinθとg(θ)=sin(θ-π/3)
の違いがわかりやすくなると思います。

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次にf(θ)=sinθとg(θ)=sin(θ-π/3)
の違いについて見ていきます。

g(θ) = sin(θ-π/3) = f(θ-π/3)
が成り立っています。

先に
『一般的にy=f(x)のグラフを+a方向に移動した関数は
y=f(x-a)となります。』

と書きましたが、このa=-π/3と代入すると、
g(θ)=sin(θ-π/3)はf(θ)=sinθを
θ軸方向に-π/3移動させたグラフになることがわかります。

グラフを描くと↓となります。
ファイル 3035-2.png

小さくて見づらいと思いますので、
1/4周期だけ拡大して示すと↓となります。
ファイル 3035-3.png

こうやって見ていくことで、sin(θ-○)といった類のグラフは
sinθのグラフを単にズラしただけだということが
おわかりいただけましたでしょうか?

次回の第4回では、sin(2θ)のように
θに係数が付いている場合について書きたいと思います。

では明日も一緒に頑張っていきましょう!!
ファイル 3035-4.jpg ファイル 3035-5.jpg

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【生徒からの質問より】三角関数のグラフはもう怖くない 第2回

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第2回では、y=sinθを基に、y=2sinθやy=3sinθ
のように、sinθの前に係数がついているタイプの
三角関数のグラフについて書きます。

三角関数の前に。
f(x)=x^2 …①

g(x)=2x^2 …②
という2つの2次関数を見てみましょう。
(「^2」は2条を意味します。
つまり、x^2はxの2条のことだと思って下さい。)

横軸をxの値、縦軸にf(x)、g(x)の値をプロット
していくと↓のグラフになります。
ファイル 3032-1.png

f(x)とg(x)の関係って、すぐにピンと来ますか?
式①と②を見比べると、②の右辺は①の右辺に
2をかけたものと見ることができますね。

ですから、
g(x)=2×f(x) …③
という関係が成り立っています。

具体的にxに1を代入すると、g(1)=2、f(1)=1となるため
g(1)=2×f(1)
が成り立ちますね。

また、xに2を代入すると、g(2)=2、f(2)=4となるため
g(2)=2×f(2)
も成り立ちます

このように、あらゆるxの値に対して、
g(x)=2×f(x)の関係が成り立つわけです。

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次に
f(θ)=sinθ …③

g(θ)=2sinθ …④
という2つの三角関数を見てみましょう。

要するに②の式は
g(θ)=2×sinθ
=2×f(θ) …⑤
ということですよね。

ということはある角度θに対して2sinθはsinθの
2倍の値をとる
わけです。

よって、sinθと2sinθのグラフを重ねて描くと
↓となります。
ファイル 3032-2.png

例を1つ挙げると、θ=π/2のとき
f(π/2)=sin(π/2)=1
g(π/2)=2×sin(π/2)=2
から確かめられるように、θ=π/2のときにも
g(π/2)=2×f(π/2)
という関係が成り立っているわけです。

いかがでしょうか?
2sinθのグラフはsinθのグラフを縦方向に2倍に
引き延ばしたらイイ
ということが伝わったでしょうか?

3sinθならsinθのグラフを3倍に引き延ばせばいいですし、
4sinθならsinθのグラフを4倍に引き延ばせばいいですし、
a sinθならsinθのグラフをa倍に引き延ばせばいいわけです。

では、次回の第3回では、y=sinθを基に、y=sin(θ-π/3)
のように、sinの後のカッコの中(これを引数と言います)が、
単なるθでない場合のグラフについて書きたいと思います。

明日から週が明け、再び定期試験が始まる学校も多いと思います。
皆さん、頑張って下さい!!
ファイル 3032-3.jpg ファイル 3032-4.jpg

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こんにちは。
八千代緑が丘校の轟です。

三角関数が直近の定期試験範囲という生徒から
「三角関数のグラフが描けない」
という質問を頂きました。

これは、毎年定番中の定番の質問です。
質問されたことのない年ってあったっけ?
ぐらいの超頻出のつまづきポイントだと思います。

そこで、三角関数のグラフを理解して、
あとは練習すれば描けるようになることを
目的として、何回かに分けて、ジワジワっと
三角関数のグラフについて書いていきたいと思います。

そもそも、三角関数は、名前に関数がつくだけあって
関数の1つですが、今まで習った関数とは何だか
異なった趣きがあるあるからこそ、難しく感じるのではないか
と思います。

三角関数が苦手という生徒に
「三角関数の定理って何?」
と聞くと、ほとんどの生徒が
「え~とっ…」と言って、直角三角形を
描き始めます。

確かに、三角比で習いましたね。
ただ、それだと0≦θ≦π/2の範囲までしか
考えられなくなってしまいます。

範囲を0≦θ<2πの範囲に広げようとすると、
以下の定理をぜひ覚えておいて頂きたいと思います。

<三角関数の定理>
xy平面上、原点を中心とする半径rの円C上に任意の
点P(x,y)に対し、
x=r*cosθ、y=r*sinθ (0≦θ<2π)
となる実数θがただ1つ存在する。

半径r=1の場合は下図のようになります。
ファイル 3031-1.png

ですから、円周上を点がくるくると回転する際の
yの値を縦軸に、θの値を横軸に描くことで
下図のようにx=sinθのグラフを描けます。
ファイル 3031-2.png

そして、x=cosθのグラフにおいては、
xの値を縦軸に、θの値を横軸に描くことで
下図のようになります。
ファイル 3031-3.png

「三角関数の定理をすっかり忘れていた」
という方の中にも、上の2つのグラフは
教科書で見たのを覚えていた人は多かったかも
しれません。

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ただ、グラフを描く際に困るのはきっと以下の場合ですよね?
y=2sin(2θ-1/3π)
のように、sin関数の前に係数が付いていたり、
三角関数の中が、単なるθではなく、2θといったように
θに係数が付いたり、-1/3πといったように余計な
ものがいたり…。

そんな方も大丈夫!!
「もう三角関数のグラフは怖くない」
となるように、第2回以降も続けて
書いていきたいと思います。

さて、ここから少し、三角関数が、今まで習った
一次関数や二次関数などとは異なる特徴について
確認しておきましょう。

三角関数について習うと周期という言葉が出てきますね。
三角関数の特徴は周期性があるということです。

下図のにょろっとした曲線を前後に無限にコピペしていくと
三角関数になります。
ファイル 3031-4.png
1周するのにθの期間が周期となります。

三角関数には周期性があるところが、
三角関数に関する問題を難しくしているのではないかと
思います。

例えば、
2x+1=3
といった1次方程式や
x^2+3x+2=0
といった2次方程式を解くことは
高校生となった今は難しくないと思います。

ただ、sinθ=1/2 (ただし、0≦θ<2π)
を解く際に、慣れていないうちは、
「θ=π/3」と答えてしまうかもしれないですね。

いやいや、もう1つあります。
正しくは「θ=π/3、2π/3」の2つですね。

また、θの範囲を0≦θ<4πまで広げると、
「θ=π/3、2π/3、7π/3、8π/3」と解が4つあります。
ファイル 3031-5.png

このように、三角関数に周期性が、三角関数の問題を
少し複雑にしますが、それ以外は1次関数や2次関数と
同じように考えることで、三角関数のグラフを
描けるようになります。

第2回では、y=sinθを基に、y=2sinθやy=3sinθ
のように、sinθの前に係数がついているタイプの
三角関数のグラフについて書こうと思います。

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大学って楽しい

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こんにちは。
八千代緑が丘校の轟です。

今日は、私用で長野県長野市に来ています。
長野県にある国立大学と言えば…
そう、信州大学。

信州大学はいろんなところにキャンパスがありますが、
私自身が理工学部出身ということもあり、
工学部のキャンパスに足をのばしてみました。
ファイル 3029-1.jpg

キャンパスを歩いてみると、
ここで学生たちが、サークル活動を楽しんだり
興味のある分野の研究に打ち込んでいるんだと
思うと、大学生活って楽しいなぁと
私が大学生になるわけでもないのに
なんだかワクワクした気持ちになってきます。
ファイル 3029-2.jpg

キャンパス内にはこんな趣深い建物も…↓。
ファイル 3029-3.jpg

大学生活の何が楽しいかと言えば、
高校生の皆さんがイメージしやすいのは
サークル活動
だと思います。
部活を楽しんで取り組んでいる方は、
部活のイメージを持って頂くと良いかなと思います。

ただ、高校の部活と異なることは、
大学でのサークル活動の方が、
顧問の先生から指示されて動くのではなく
自分たちが主体となって、企画して実行するため
自由度が大きい
という点だと思います。

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また、学業の方では、高校では
座学の授業や実験を通して
既存の学問の内容を理解することに
終始すると思います。
(探求の授業の一環として、高校でも
研究活動を行うことはありますが、
どちらかと言えば、探求活動の割合の方が少ない
かと思います。)

勿論、大学でも既存の学問の内容を理解する
ことはしますが、それで終わらず、4年生になると
自分の研究テーマを持ち、研究活動に取り組む
ことがメイン
になります。
(あるあるではないかと思いますが、私は研究活動に
没頭していたら、校内にいるにも関わらず
授業に出るのを忘れそうになるということが何度かありました。)

ですから、授業で知識を与えられるのを待つのではなく、
必要な知識は自分で調べて学ぶ
ようになります。
また、文献を調べて載っていないことは、自分で考えます。

そう聞くと、大変なように聞こえるかもしれないのですが、
興味のあることならできると思います。

例えば、K-POPアイドルがめっちゃ好きな高校生は
インターネットで推しのアイドルのことをトコトン調べたり、
韓国の雰囲気を味わいに休みの日には新大久保に出かけたり
しますよね。
「え~、わざわざ休みの日に新大久保まで行くんですか~?」
とはならないと思うんですよね。

興味のあることに対して探求するというのは、
こういう感覚だと思います。

ですから、これから大学生になる高校生が
高校生のうちにやっておいて頂きたいことは
「自分が夢中になれる分野を見つけること」
だと思います。
確信が持てなかったとしても、
「これなら、楽しんで取り組めるかも」
という仮説でもいいですので…。

それから、最近は産学連携といって、大学と企業が提携して
研究を進めて、製品にするケースもどんどん増えてきています。
信州大学 工学部のキャンパスを歩いていたら
インフラ供給不要の稼働型エコハウスデバイスを
見つけました。
ファイル 3029-4.jpg
詳細は↓
https://www.shinshu-u.ac.jp/zukan/cooperation/post-34.html

実際にの形にするところまで大学生のうちに経験を
積むことができると、それは大きな財産だと思います。

私自身のことを振り返ると、保守的で「失敗したくない」
という気持ちから、行動量が少なかったと今更ながら
後悔しています。

失敗することで、どうやったら今度はうまくいくだろうかと
貴重な学びを得られるわけですから、若いうちはどんどん
失敗していいと思うんです。
何かにチャレンジして失敗したとしたら、
「チャレンジ」と「失敗」の2つも経験できるのですから
一石二鳥ではありませんか。

ですから、大学生になったら、
失敗なんて恐れずに(むしろ、おいしいとすら思って)
興味のあることにどんどんチャレンジして欲しい
と思います。

だからこそ、生徒たちには、
行きたい大学に合格して欲しい!!!
と願っていますし、そうなるように精一杯サポート致します。

気がづけば、牛に引かれて善光寺参り。
ファイル 3029-5.jpg

(八千代緑が丘校 轟)

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勉強に集中できないときは・・・

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こんにちは!八千代緑が丘校の箕浦です!

突然ですが、皆さん勉強するときにばっちり集中できていますか?
自分の好きなことや夢中になっていることなら、
時間を忘れて集中できるものです。
しかし、こと勉強をするとなっても、違うことに意識が飛んでしまい、
集中が途切れがちです。集中力が切れる原因には、精神的な要因以外にも、
環境や自分自身の体調面など、様々な理由が考えられます。
塾で勉強するうえで集中できない原因をまず考えてみましょう。

理由1:睡眠不足による眠気

睡眠不足の時には体中が無理をしている状況であるため、
集中することは大変難しくなります。
脳科学的には脳の重要な部分が、体の不調部分をカバーするために
使われている状況と言われています。
脳内ホルモンの分泌や血糖値が下がり、作業効率が低下することから、
判断力が鈍って、思わぬミスを誘発することがあります。

理由2:ストレスや疲労
特に受験生は勉強中心の生活になります。
ぼ一日中頭を使っている状態ですが、精神的な疲労感の割に、
身体自体は疲れていないため、睡眠の質が下がってしまいます。
さらに、慢性的な疲れからストレスもたまります。
イライラすることが増えれば、注意力も低下し、集中することが難しくなります。

理由1に関しては睡眠をきちんととりましょう。
単純なことのようですが以外に出来ていない人が多いです。
やるべきことがたくさんあって寝る間を惜しんで勉強する、
というのはかなり非効率です。寝不足でうとうとしながら長時間勉強するのと
短い時間で集中して勉強する時間では雲泥の差があります。
寝る時間を削るのではなく、余暇の時間を工夫することを考えてみましょう。

理由2に関しては適度な休息、ストレッチを挟みましょう。
集中して勉強をすると、思わぬ負荷が脳にも体にもかかっています。
人間はそれほど長く集中が続く生き物ではありません。
1日中ずっと集中するのは不可能です。
疲れていては、集中力の低下を招くため、こまめに休憩を取るようにしましょう。
また、ただ休憩するだけでなく、可能であればストレッチや深呼吸、
軽い運動など体を動かすことがおすすめです。
全身や脳に血液が行きわたって、脳が活性化されます。

勉強するにあたってまずは体のコンディションを整えるところから
始めてみるのはどうでしょうか。
ちょっと意識してみるだけでだいぶ効果が出てくるので
ぜひお試しください。

ファイル 3027-1.jpg

(八千代緑が丘校 箕浦)
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【生徒からの質問より】化学:飽和蒸気圧の扱いが苦手で…

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こんにちは。
八千代緑が丘校の轟です。

最近は定期試験直前の生徒が多く、
生徒たちが定期試験に向けて
学校のワークなど、問題演習に励んでいます。
ファイル 3025-1.jpg

今日は生徒から化学の質問を受けました。
高校生に入って、化学で最初に難しさに直面するのは
モル(mol)だと思います。

そもそもモル(mol)の大小が、
原子や分子の粒子の数の大小を表している
ことを理解するのも難しいですよね。

今日は『飽和蒸気圧』に関する問題の質問でした。
『飽和蒸気圧』って中学校の理科でも習いますが
わかっているようで、実はイマイチよくわかっていない
という人は結構多いのではないかと思います。
(実は、私が高校生の頃に理解するのに苦労した分野の
1つだったんです。)

では、ウォーミングアップに、
以下のクイズを考えてみて下さい。

『ピストン付の容器に気体が閉じ込められています。
 温度を一定に保ち、を蒸気圧曲線の地点A ⇒
 地点B ⇒ 地点Cと変化するように気体にかける圧力を
 徐々に増していきました。

 ファイル 3025-2.png
 このとき、縦軸を体積V、横軸を圧力PのP-Vグラフ
 がどのように変化するか描いて下さい。』

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では、クイズの解説をしていきます。
地点A ⇒ 地点Bに変化する際は
気体の状態のまま変化するため、
状態方程式:PV=nRT (= 一定)
に従って変化しますね。
つまり、PVは反比例のグラフを描きます。

地点Cに達すると、気液平衡(つまり、気体と液体が共存
している状態)となります。
つまり、地点Cでは気体が完全に液体に変化しきるまで
気体の圧力は飽和蒸気圧に保たれています。

よって、グラフは圧力が一定のまま、気体の体積が
小さくなっていきます。
(気体から液体に変化するので、気体は減っていく、
つまり、気体の体積は小さくなっていきます。)

状態の変化を絵に描くと↓のような感じです。
ファイル 3025-3.png

そして地点B ⇒ 地点Cに変化する際は
気体の体積は0で、圧力が増えていきます。

ですから、解答のグラフは↓のようになります。
ファイル 3025-4.png

他にも、圧力を一定に保ったまま、温度を下げて
いった際のTVグラフや、
体積一定で、温度を下げていった際のTPグラフなど
練習のために、描いてみて下さい。

また、蒸気圧曲線の問題と言えば、
水は常温でも蒸発して、蒸発した気体は
水蒸気圧の値となっている
ことに気を付けて下さい。

例えば、下のような図が与えられていて
ファイル 3025-5.png
「水銀の代わりに水を用いると、水柱は何mになりますか?
 ただし、水銀の密度は13.6g/cm^3、水の密度は1.0g/cm^3
 大気圧は1.01*10^5Pa、水の飽和蒸気圧は
 3.00×10^3Pa
とする。」
といったように、問題文中に飽和蒸気圧の値が出されていたら、
「あっ、これは水が蒸発して水蒸気になっているな。
 そして、その水蒸気の圧力は飽和水蒸気圧の値に
 なっているな」というように気が付けると
今回の定期試験の化学、点数が少しでも上がられるかも…。
(ちなみに、上記の問題設定だと、答えが9.96mになります。)

あともう少しで定期試験を迎えますが、
頑張って乗り切っていきましょう。
応援しています!!

(八千代緑が丘校 轟)

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