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理学部(理工学部)物理学科では何を学ぶのか

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私は物理学を専攻し、大学院修士課程まで学んでいきました。ここでは、物理学科とはどのような所なのかを自分が感じたことを踏まえ、書きたいと思います。物理学科への進学を希望する人の助けになればいいかと思っています。

この記事は、高校生のみを対象にしているのではなく、大学で物理学を学びたい人全般に向けて書いています。高校を卒業して大学に進まず、就職した人も、学びたいと思ったら大学入試に挑戦していいかと思います。高校卒業したらまっすぐ大学に行くという考えは時代遅れになりつつあります。学びたい人が、学びたい場所で、学びたいときに物理学を学ぶのがこれからの時代です。色々寄り道していいかと思います。

一方、大学を卒業したものの、本当は物理学を学びたかったという人は3年次編入や大学院という選択肢がありますのできちんと下調べして挑んでみる価値があります。この時、学部は学習しに来る所であり、大学院は研究しに来る所であることに注意してください。

これまで働いてみて感じたことがもしかしたら、研究や勉強に役に立つのかもしれません。

 

目次

1 物理学科について

 ・物理学とは何か

 ・物理学科への入り方

 ・物理学科と工学部の違いは何か

2 学ぶ内容の紹介

3 卒業後の進路

4 物理学科の教職課程について

 ・教職課程の現状

 ・中学と高校、どっちがいいの?

 ・教育学部と理学部(理工学部)、どっちがいいの?

 

 

1 物理学科について

 

 物理学とは何か

 

物理学とは自然界の物質の起源や現象を理論で裏付ける学問です。

 

そのために「この物質は一体どんなものであるか」ということを徹底的に突き詰めて研究します。

 

その研究をするために、理論を習得したり、物質の特性を自分の目で確かめられる「実験」をします。物質の本質を知ることで、さまざまな現象の原因や原理を知ることもできます。

 

物理学は“立証科学”であり、理論の正しさを示すためにはどの分野も実験の欠かせない学問です。つまり、自然現象を説明できない理論は物理学ではないとも言えます。

そのためには、自然に関する深い洞察力が必要であります。

深い洞察力を身に付けるためには、物理学だけでなく、自分の興味を持ったものについては何でも調べたり体験したりすることが必要になります。それは、スポーツでも、旅行でも、テレビゲームでも何でも構いません。ここで重要なのは、漠然とするのではなく、意識的に感じることです。

 

今後の物理学では、物質の研究においても、人工知能といった情報科学や生命科学といった分野の視点を加えることが必要になる可能性がありますので、物理学の本流に囚われない研究も必要になる可能性があります

 

なので、物理学だけでなく、自分の興味のある分野は、学んでみるという姿勢が必要になります。その中で、物理学との関連を考えて学ぶといいです。

 

物理学科への入り方

 

AO入試・推薦入試

目的意識がはっきりしている人はAO入試(もしくは推薦入試)で受けるのをオススメします。

最近の大学入試は、学力が高いだけでなく、学ぶ意欲が高い人を求めている傾向があります。そのために、AO入試を使った入学者の割合を3割程度になろうかとしています。(特に国公立大学)

AO入試では、面接だけでなく、適性試験も行い、学力も意欲もあるのも見ようとしています。そのために、ニュートンなど科学系の本を読んで自己啓発を図るとともに、部活動では科学部に入って実験をしたりしてほしいと思います。また、物理オリンピックに興味を持ったらいいなと思います。

 

一般入試

目的意識がはっきりしていない人や、自分に何も持っていない人は一般入試をオススメします。一般入試は成績勝負であり、これまで何もしてこなかった人にとって、逆転できる唯一のチャンスであると言えます。AO入試で語るものがない人はここで勝負した方がいいです。

国立大学の場合、AO入試での合格は一般入試に比べてかなり難しいです。

 

3年次編入・大学院入試

別の学科に入学してしまった人や既に大学を卒業した人にオススメです。必要な単位をとって物理学科に行くと、教養の学習をしなくてもいいメリットがあります。最初の1年の学習はたくさん専門の単位を取る必要があり、かなり大変なので注意してください。

物理学を研究をしたい人で基礎からきちんと身に付けたい人もこちらをオススメします。いきなり大学院へ通って研究についていけなくなるリスクが減ります。基礎に十分な自信があり、研究したい人は大学院に挑んでいいかと思います。

 

物理学科と工学部の違いは何か

 

 物理学は時間や空間や物質の起源や現象を探る学問ですので、物理学科では自然現象に関しての探求、つまり真理を追求します。

 

 一方、機械工学や電気電子工学科といった工学部は物理学を活かしたものつくりをすることで、人の役に立つのかどうかを追求します。

 

 なので、自然界の起源を探りたい人は物理学科人の役に立ちたい人は工学部へ進むことをすすめます。

 

2 学ぶ内容の紹介

(基本分野)

以下の内容を学部生の時に学ぶことで、研究ができるようになるための知識や学力を身につけていきます。

 

物理数学:

物理を学ぶのに必要な数学をまとめた分野

 

力学

微分・積分を利用し、力と運動の理論を学ぶ分野。

 

熱力学

熱を中心とした自然現象を学ぶ分野。

 

解析力学

力と運動の理論をより抽象化したものを学ぶ分野

 

電磁気学

電気や磁力について学ぶ分野。

 

量子力学

現代物理学の中心ともいえ、ミクロの世界にある粒子の性質を体系づける分野。

 

統計力学

分子・原子・素粒子などの微視的運動から、物質の性質や法則を導き出す分野。

 

相対性理論

時間や空間の性質について学ぶ分野

 

  

(発展分野)

以上の基本分野を習った上で発展分野を学びます。発展分野は大きく分けると以下の3種類です。

         

素粒子・原子核物理学

物質の元々の基本的な要素は何か。その性質は何かを探る。

  

宇宙物理学

宇宙の起源や天体の運動や性質を探求する

 

物性物理学

物質の性質を分子や原子の大きさのレベルで探ろうとする

 

これらを3年生から履修をします。また4年生では卒業研究をすることで、研究の世界を体験できます。また、大学によっては、発展分野に関して大学院の方が学部より充実していると言えるところもあり、本格的に発展分野を学ぶのは大学院に入ってからと言えるでしょう。

 

学部では、自分が学びたい分野を調べつつも、基礎分野に関する演習問題を解き、自分が学びたい分野との関連を考えながら学ぶことで、発展分野を学んだり研究できる素地を身につける必要があります。

 

 

3 卒業後の進路

 

一般企業の場合、電機・機械メーカー、コンピュータソフトウェアの開発会社などへの就職が主になります。たまに営業職や金融系などに進む人もいるそうです。

 

その際、物理学科は就職に直結する学科ではありませんので、工学部と違い、相当な準備を自分自身で推し進めていく必要があります。

 

そのほか、教員、公務員になる人もいます。また大学院に進学して研究を続ける人も少なくありません。その際、大半は修士課程まで進学して就職する人が多いです。博士課程まで行く人は旧帝国大学以外はあまりいない印象です。これは、博士課程修了者の就職状況が悪いのが影響しているからだといわれます。

 

物理学科は就職が悪いと一般的に言われていますが、大学の学部・学科を選ぶ時は、就職の良し悪しではなく、自分は何を学びたいのかで考えて欲しいと思います。就職の良し悪しで考えると、短期間で離職する可能性が高くなります。それよりも、どこの分野に対してモチベーションがあるのかを考えて進学先を決めるべきです。

 

 

4 物理学科の教職課程について

 

 

・教職課程の現状

 

 

数学科や物理学科といった理学系の学科は教員志望が多いです。教員志望者は、学部を卒業後、中学校の教員になる人が多かったです。

 

高校の方は倍率が高いので、なれる人は少なかったです。(学部を卒業して高校の正規の教員になる人は自分たちの学年にはいなかった)

 

また、最近、高校の方は大学院修士課程まで要求される傾向にあります。

 

・中学と高校、どっちがいいの?

 

科学全般を教えたい人は中学校と高校の教員免許の2つを取るほうがいいです。また中学校の教員免許を取ると、高校の教員免許を自動的に取れる学校が多いですので、科学全般を教えたい人は中学校の教員免許を目指して取ってください。

 

(現在、中高一貫校の存在や「科学と人間生活」をいう科学全般を扱う科目を開講している学校があることから、科学全般を教えられる高校の教員はたいへん需要があります)

 

 中学校で習う内容は奥が深くありません。なので、理科を教える場合は科学に関して広く浅くわかっていて、わかりやすく教えられることが求められます。( おまけに、高校生を相手にした塾よりも小中学生を相手にした塾が多いのも教えやすいと言えるからでしょう。)

 

そういうことから、科学を広めたいと考えている人に中学校の教員は向いていると言えます

 

 物理学に特化して教えたい人は、中学校の教員免許はいらないと思います。そのような人は高校の教員免許のみでいいかと思います。高校のみの場合は、中学の教員免許と比べて習得に必要な単位は少なく済むので、物理学を極めやすいというメリットがあります。その代わり、大学院へ進学して物理学を極め、専修免許の習得を目指してください。

 

以上から、科学を全般的に教えたい人は中学校の教員、物理を教えたい人は高校の教員をオススメします。

 

 また、学校の教育現場はブラックであることについて、テレビでもネットでも報じられていますので、ここではあえて述べないことにします。具体的にどれくらいブラックなのかはご自身で確認してください。

 

・教育学部と理学部(理工学部)、どっちがいいの?

 

科学全般を教えたい人は教育学部理科専修をオススメします。教育学部は先生になるのに必要なカリキュラムが整っていて、みんな先生を目指していることから、情報も行き届きやすいです。

 

また科学全般を教えたいが、物理にも興味がある人は、教育学部理科専修に物理学系の講座を設けているところがありますので、チェックしたほうがいいでしょう。

 

しかし、自分のキャリアの方向転換が効かないというデメリットがありますので、教員になることに迷う人はいかないほうがいいでしょう。

 (教育学部は、医学部と同様に職業訓練校の性格を持ちますので、みんな先生になるという前提でのカリキュラムになります。)

 

 一方、教員に興味はあるが、それよりも物理学を学びたいという人は理学部(理工学部)を勧めます。理学部(理工学部)は、物理学ついてのカリキュラムがしっかりしているので、知識を深められます。

 

しかし、教育学部に比べると、教員になるモチベーションは全体的に低めなので、教員しか考えていない人にはオススメできません.

なので理学部(理工学部)の教職課程はおまけのようなものと考えてください。

その点では、理学部(理工学部)は高校の物理の教員になりたい人や予備校で物理を教えたい人が向いていると言えるでしょう。

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Comments from NEMber
YUTO
2019-03-22 10:31:57ID:86679

>>楽たろう::さん
確かに、物理は哲学に行き着く学問であります。
昔は自然哲学と呼ばれ、自然界に関する哲学になります。
物理学を経済分野に応用する理論もあり、投資をする際の参考にもできるかと思います。
なので、投資をする際の教養を深めるためにも、数学や物理は学んで欲しいものです。

楽たろう
2019-03-22 09:45:08ID:86669

とても素晴らしい記事です✨

そっかぁ物理って理科の延長かと思いきや、哲学に行き着く学問でもあるんですね✨(合ってる?)

昨年から、エリオットやフィボナッチ、フラクタルなんかを投資理論の為に読者してますが、物理的であり哲学にどうしても行き着くんですよねぇ。

しかし、最近「哲学ってなんだ?」になって色々混乱しています。(笑)

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