Yamagata Prefectural Public High School Entrance Examination - Science common mistakes
Yamagata Prefectural Public High School Entrance Examination - Science · Understand the traps and how to avoid them.
台車が水平な机の上を等速直線運動している図で、進行方向と同じ向きに「運動の力」の矢印を書き、合力を0にしない(または摩擦力を書き忘れる)。
「動いている物体には動かす力が必要」という日常経験に基づく素朴概念が残り、等速直線運動では力がつり合っているという条件と結びついていない。
What to do instead
まず「等速直線運動→加速度0→合力0」と確認し、物体にはたらく力として接触力(張力・垂直抗力・摩擦力)と重力だけを列挙する。次に矢印の長さをそろえて合力0を図で示し、「運動の力」は書かないと決める。
動滑車を使って荷物を持ち上げるとき、「力は半分、引く距離も半分」と答え、仕事の原理に反する数値を書く。
動滑車で力が半分になることは暗記していても、糸を引く距離が2倍になるトレードオフを、仕事=力×距離の式で検算していない。
What to do instead
動滑車では荷物を支える糸が2本あるので、引く力は1/2、糸を引く長さは2倍になる。仕事=力×力の向きに動いた距離で、道具を使っても仕事の大きさは変わらないと検算する。滑車の図に糸の本数と移動距離を書き込む。
直列回路で、電流が抵抗を通るたびに「電流が消費される」と考え、2つ目の抵抗を流れる電流を1つ目より小さく書く。
電流を水流のような「減っていくもの」と誤解し、電圧(電位差)と電流の区別が曖昧なまま計算している。
What to do instead
直列回路では電流はどこでも同じ、電圧は抵抗の比で分かれると整理する。回路図にIとVを書き、電流計は直列・電圧計は並列に接続する。オームの法則で各抵抗の電圧を求め、合計が電源電圧になるか確認する。
発電機でコイルに流れる誘導電流の向きを、フレミングの左手の法則で決めてしまう。
モーター(電流→力)と発電機(磁界の変化→電流)のエネルギー変換の向きが逆であることを、右手・左手の区別だけで覚えている。
What to do instead
「モーター=左手、発電機=右手」と用途で覚え直し、発電機では磁界の変化を妨げる向きに誘導電流が流れると説明する。コイルを動かす向きと磁界の向きを図に書き、右手の3指の対応を確認する。
化学反応式の係数を合わせるとき、H2+O2→H2OをH2+O2→H2O2のように、下付き数字(物質の種類)を書き換えて原子数を合わせる。
「両辺の原子数を等しくする」作業に意識が向き、係数は変えてよいが組成式は変えてはいけないというルールが抜けている。
What to do instead
反応前後の物質は問題文で固定し、変えてよいのは係数だけと確認する。各原子について左辺・右辺の数を表にし、係数を未定係数として順に決める。最後に全原子数と物質名を再確認する。
「酸とアルカリを混ぜれば中和してpH7になる」と答え、酸とアルカリの量の過不足や指示薬の色を考えない。
中和=危険がなくなるという日常的なイメージと、H+とOH-が1対1で反応する量的関係が結びついていない。
What to do instead
H+とOH-の粒子モデルを描き、数が多い側が残ると酸性または塩基性になると判断する。中和の式と、BTB液・フェノールフタレイン液の変色を量と対応させ、「ちょうど中性」の条件を確認する。
減数分裂でできる生殖細胞の染色体数を「体細胞と同じ」と答えたり、減数分裂後に相同染色体が対で残ると図に書く。
体細胞分裂と減数分裂の目的(増殖と生殖細胞づくり)を混同し、染色体の複製と分配の違いを整理していない。
What to do instead
体細胞分裂は相同染色体を保持したまま2個の細胞、減数分裂は相同染色体を分けて染色体数が半分の4個の細胞をつくると対比する。2n→nのモデル図を書き、受精でn+n→2nに戻ることを確認する。
「優性」を「数が多い・強い」と解釈し、Aa×Aaの子の表現型比を3:1ではなく1:1と答える。また、日焼けなどの獲得形質が子に遺伝すると書く。
日常語の「優性」と遺伝学の「優性形質」が混同され、遺伝子型と表現型を分けて表にしていない。
What to do instead
優性=ヘテロ接合でも表現型に現れる形質であり、個体数の多さとは無関係と定義する。Aa×Aaの表を書き、AA:Aa:aa=1:2:1、表現型3:1を確認する。獲得形質は遺伝しない例を確認する。
地震のグラフで、初期微動継続時間が長いほど震源距離が短いと読み、P波とS波の到達順序や縦軸の意味を取り違える。
P波が速く先に届き、S波が遅れて届くことを式やグラフの傾きと結びつけず、用語だけを暗記している。
What to do instead
P波=縦波で速い、S波=横波で遅いと確認し、初期微動継続時間=S波到達時刻-P波到達時刻と定義する。震源距離が遠いほど両波の到達時刻差が大きくなることを、2本の直線の傾きの差で読む。グラフの横軸・縦軸と単位を先に確認する。
実験データのグラフで、測定点を左から順に折れ線で結び、軸の名称・単位や目盛りの間隔を書かない。また、1回の測定値だけで「~の関係がある」と結論する。
「点を結ぶ」ことをグラフ化の目的と誤解し、変数の関係を読み取るために表やグラフを使うという探究の手続きが身についていない。
What to do instead
まず軸に物理量と単位を書き、目盛りを等間隔にする。点を打った後、比例・反比例・一定のどれに近いかを判断し、必要なら原点を通る直線やなめらかな曲線を引く。結論には測定回数・条件・誤差の影響を書き、結果と考察を分ける。