受験対策/勉強法

【ワンポイント過去問解説】堀川高校 2020年度 自然科学

堀川自然科学の特徴

「自然科学」という名の通り、目新しい問題が多く出題されるのが堀川自然科学の特徴です。2018年度入試までは大問数が1問のみで出題範囲にかなり偏りがありましたが、近年は大問数が増えて幅広く出題されています。今後もこの傾向が続くと考えられるでしょう! 具体的に今年度の入試問題を分析してみます。

2020年度 大問別分析

大問1

会話文中心の問題展開によって自然科学のテイストを出そうとしていますが、実際の中身は標準的な中学理科です! 「水蒸気で飽和している空気」について説明する問題は「わかるけれど、説明が難しい」という解きづらさがあったかもしれません。

大問2

ベースは標準的な中学理科の問題ですが、自然科学的な味付けがされていて後半はハイレベルでした! 自然科学においては、物質を粒子的にとらえて解き進める問題が非常に多いので慣れておきましょう! 例えば、同じ質量濃度の水酸化ナトリウムと塩酸を1:1の体積で反応させてもちょうど中性になるとは限りません。反応の度合いを確かめるためには、質量や体積ではなく粒子の数が重要です

大問3

力学の問題でした。力の矢印の記述や力の分解などは、基礎的な知識でありながら多くの受験生が苦手としています。力の矢印を書く場合は、どの物体が中心で、他のどの物体と触れているかに着目しましょう。また、ただ単になんとなく矢印を書き込むのではなく、その大問のゴールと設問の意味を確認しながら解き進めることが自然科学の攻略には必須です。

大問4

1問のみで構成される大問でしたが、その内容は非常に興味深いものでした。日頃からいかに探究的意欲を持って過ごせているかを問うているようにも思えます。与えられた課題に対して論理だった解決策を考え、それを適切に表現する能力は一朝一夕につくものではありません。探究科を志望する場合は、自然科学の問題の雰囲気を早めに確認し、対策を講じておきましょう!

 

なんとなくでも、堀川自然科学の雰囲気はつかめたでしょうか?

ここからは、特に堀川自然科学の特徴が現れている1問をピックアップして解説し、その傾向を考察していきます!

 

2020年度 至極の一問

問題

1匹の蚊だけを使って、1匹の蚊の質量(約0.0015gであり、小数第4位までを考える)を測る方法を考えて説明し、1匹の蚊の質量を計算する方法も説明しなさい。ただし、質量のわかっているものとして使えるのは、10mgの分銅(個数は十分にある)のみであり、この分銅を使用することで測定できる方法を考えること。直接的に質量を測定できる精密機械を除いて、ほかの道具を使用してもよい。

(一部改題)

 

解説

【問題の分析】

実験方法を考える問題は自然科学の典型パターンです! このタイプの問題は、中学理科の知識をベースに解く問題と、自分で新しく発想して解く問題の2通りに分けられます。今回は後者のパターンで、非常に自由度が高くなっていますね。前者のパターンだと、対象実験を軸に考えることが多くなります!

 

【解答の方針】

1匹の蚊と10mgの分銅の質量を合わせるために

・蚊の質量を重くする

・分銅の質量を軽くする

を考えるのが一番シンプルそうです。実際に質量を変化させることは難しいですが、てこばかりの要領で見かけの重さを合わせることは可能ですよね。てこばかりが釣り合うとき、「支点からの距離」と「おもりの質量」の積が左右で等しくなります。支点からの距離を測れば、ある程度正確な質量を出せるでしょう!

堀川高校がどのような模範解答を用意しているかはわからないので、実現可能性にこだわらず、いくつか例をあげておきます!

・上皿天秤に蚊と分銅をのせる。そのままでは分銅の方が下に傾くので、分銅側にヘリウム入りの風船をとりつけて調節し、てんびんを釣り合わせる。風船内の気体の体積がわかれば、計算により蚊の質量がわかる。

・糸を用意し、10mgの分銅を使って長さと質量の関係を求める。次に、蚊1匹と釣り合う糸の長さを測定し、質量を計算する。

・紙に分銅をのせて紙のたわみ角と質量の関係を求め、蚊の質量を計算する。

 

まとめ

この問題では顕著に堀川自然科学の特徴が表れていますが、その他の問題もある程度の思考力を要するものが多いです! また、近年出題分野を広げようとする傾向が見られるので、あらゆる分野において探究的観点を持ちながら日頃の学習を行わなければなりません。

中学範囲の理科を完璧にすることは大前提。+αとして、日ごろから様々な物理、化学現象に興味を持ち、知見を深めようとする習慣をつけておきましょう。

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当記事は、京都にある「堀川・西京・嵯峨野・桃山高校」専門学科入試専門塾のリングアカデミー講師陣が執筆しています。

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