【中学生の理科】中1・中2・中3の勉強はどうつながる？物理・化学・生物・地学の学習を解説【山梨県甲府市飯田ライト学習塾】

山梨県甲府市飯田にあるライト学習塾の教室長です。

 

中学生のみなさんは、理科の勉強をしていて、

「中学1年生で習った内容と、今の勉強は関係があるの？」

「理科は覚えることが多くて、何から復習すればいいか分からない」

「実験の結果は分かるけれど、理由を説明するのが難しい」

と感じたことはありませんか？

 

理科は、数学や英語と比べると、学年ごとの学習内容のつながりが見えにくい教科かもしれません。

例えば、中学1年生では植物や物質、光や音、大地の変化などを学びます。

中学2年生では化学変化や電流、動物の体、気象などを学習します。

そして中学3年生では、運動とエネルギー、化学変化とイオン、生命のつながり、天体などを学びます。

一見すると、それぞれ別の勉強をしているように感じるかもしれません。

しかし、実際には以前に学んだ知識を使って、新しい現象を理解する場面がたくさんあります。

今回は、中学校3年間の理科がどのようにつながっているのかを、物理・化学・生物・地学の4分野に分けて考えてみましょう。

※学習する順序や時期は、学校や教科書によって異なる場合があります。

■ 中学1年生　身近な自然や物質の性質を学ぶ

中学1年生では、身の回りの自然や物質について、観察や実験を通して基本的な性質を学びます。

例えば、生物の分野では、植物や動物の分類、植物の体のつくりなどを学習します。

物理の分野では、光の反射や屈折、音の性質、力の働きなどを学びます。

化学の分野では、物質の性質や状態変化、気体の性質などを調べます。

地学の分野では、火山や地震、地層など、大地の変化について学習します。

これらの学習で大切なのは、自然現象を観察し、その特徴や決まりを見つけることです。

例えば、光の反射では、光が鏡に当たる角度と反射する角度の関係を調べます。

物質の状態変化では、温度によって物質の状態がどのように変わるのかを観察します。

こうした基本的な知識や考え方が、中学2年生以降の理科にもつながっていきます。

 

■ 中学2年生　目に見えない仕組みを考える

中学2年生では、中学1年生で学んだ知識を使いながら、より詳しい仕組みを考えるようになります。

例えば、化学では、物質が変化する仕組みを原子や分子の考え方を使って学びます。

物理では、電流や電圧、抵抗など、電気の性質を学習します。

生物では、動物の体のつくりや働き、細胞などについて学びます。

地学では、気温や湿度、気圧、前線など、気象の仕組みを学習します。

中学1年生では、観察や実験を通して物質や自然の特徴を調べることが中心でした。

中学2年生では、それに加えて、

「なぜ、このような変化が起きるのか」

「目に見えない部分では、何が起きているのか」

を考える場面が増えていきます。

例えば、化学変化では、物質が変化した結果だけでなく、原子の組み合わせがどのように変わったのかを考えます。

観察した結果から、その仕組みを考えることが重要になるのです。

 

■ 中学3年生　自然現象をより広い視点で理解する

中学3年生では、これまでに学んだ知識を使いながら、さらに複雑な自然現象を学習します。

物理では、物体の運動や仕事、エネルギーなどを学びます。

化学では、イオンや電池、酸とアルカリなどについて学習します。

生物では、生物の成長や生殖、遺伝、生物同士のつながりなどを学びます。

地学では、地球と太陽、月や惑星などの天体について学習します。

また、自然環境や科学技術と私たちの生活との関係についても考えます。

中学3年生の理科では、単に知識を覚えるだけでなく、複数の知識を組み合わせて考えることが必要になる場面もあります。

それでは、ここから4つの分野ごとに、3年間のつながりを見ていきましょう。

 

■ 物理分野　光・音・力から、電流やエネルギーへ

物理では、光や音、力、電気、運動、エネルギーなどについて学習します。

中学1年生では、光の反射や屈折、音の伝わり方、力の働きなどを学びます。

例えば、力の学習では、物体にどのような力が働いているのかを考えます。

中学2年生では、電流や電圧、抵抗など、電気の性質を学びます。

そして中学3年生では、物体の運動や仕事、エネルギーなどを学習します。

特に、中学1年生で学んだ力の知識は、中学3年生の運動の学習と深くつながっています。

例えば、

「物体に力が働くと、運動はどのように変化するのか」

という問題を考えるときには、力の向きや大きさについて理解していることが重要です。

また、中学2年生で学ぶ電流や電力の知識は、中学3年生でエネルギーの利用を考える際にも役立ちます。

物理では、現象を理解するだけでなく、公式を使った計算も必要になります。

そのため、数学で学ぶ比例や反比例、方程式などの知識も役立ちます。

 

■ 化学分野　物質の性質から、原子・分子、イオンへ

化学は、中学校3年間のつながりが特に分かりやすい分野の一つです。

中学1年生では、物質の性質や状態変化などを学びます。

例えば、水を加熱すると水蒸気になり、冷やすと再び水に戻ります。

これは状態変化であり、物質そのものが別の物質になったわけではありません。

中学2年生では、化学変化を学びます。

例えば、鉄と硫黄を反応させると、硫化鉄という別の物質ができます。

ここでは、原子や分子の考え方を使い、物質がどのように変化するのかを学習します。

そして中学3年生では、イオンについて学びます。

例えば、塩化銅水溶液の電気分解では、電極で起こる変化をイオンの考え方を使って説明します。

このように、

物質の性質・状態変化 → 原子・分子と化学変化 → イオンと化学変化

というつながりがあります。

中学3年生でイオンが難しいと感じたら、中学2年生で学んだ原子の構造や、化学式などを復習してみましょう。

また、化学反応式が苦手な場合には、元素記号や化学式の基本を確認することも大切です。

 

■ 生物分野　体のつくりから、生命のつながりへ

生物では、植物や動物の体のつくり、生命活動、生殖や遺伝などを学びます。

中学1年生では、生物の分類や植物の体のつくりなどを学習します。

例えば、植物の根・茎・葉がどのような働きをしているのかを調べます。

中学2年生では、細胞や動物の体のつくり、消化・吸収、呼吸、血液の循環などについて学びます。

例えば、食べ物に含まれる養分が、どのように消化・吸収され、体の中を運ばれるのかを学習します。

そして中学3年生では、生物の成長や生殖、遺伝などを学びます。

ここでは、細胞分裂や遺伝子など、生命が次の世代へつながる仕組みを考えます。

また、生物同士の関係や、生態系についても学習します。

このように、

生物の体のつくり → 体の働きと細胞 → 成長・生殖・遺伝・生態系

というつながりがあります。

中学3年生で細胞分裂や生殖が難しい場合には、中学2年生で学んだ細胞の基本的なつくりを確認してみましょう。

また、生態系の学習では、中学1年生で学んだ生物の特徴や分類などの知識も役立ちます。

 

■ 地学分野　大地の変化から、気象、天体へ

地学では、地球や宇宙で起こるさまざまな現象を学びます。

中学1年生では、火山や地震、地層など、大地の変化を学習します。

中学2年生では、気象について学びます。

例えば、気温や湿度、気圧、雲のでき方、前線などです。

そして中学3年生では、太陽や月、惑星などの天体について学びます。

地学は、物理や化学のように、前の学年の内容を直接使って次の単元を解く場面が多いわけではありません。

しかし、共通する考え方があります。

それは、目の前で起きている現象を、時間や空間の広がりの中で考えることです。

例えば、地震では、震源から地震の揺れが伝わることを学びます。

気象では、大気の動きによって天気が変化することを学びます。

天体では、地球の自転や公転などによって、天体の見え方が変わることを学びます。

どれも、観察した結果をもとに、実際にはどのような動きや変化が起きているのかを考える学習です。

また、天体の学習では、小学校で学んだ太陽や月の動き、方位などの知識も役立ちます。

 

■ 理科の計算問題では、数学の知識も必要になる

理科には、知識を覚える問題だけでなく、計算問題もあります。

例えば、物理では、電流・電圧・抵抗の関係を使った計算をします。

化学では、物質の質量の関係を使った計算をします。

また、気象では湿度を求める計算などもあります。

こうした問題では、数学で学んだ割合や比例、方程式などの知識が役立ちます。

例えば、電圧・電流・抵抗の関係を表すオームの法則は、

電圧＝抵抗×電流

という式で表されます。

電圧が6V、抵抗が3Ωであれば、

6÷3＝2

となり、電流は2Aです。

公式を覚えていても、式の変形や計算ができなければ、答えを求めることは難しくなります。

理科の計算問題が苦手な場合には、理科の公式だけでなく、数学の基本的な計算も確認してみましょう。

 

■ 理科の「書く力」は、実験結果を説明する力

理科では、観察や実験を行い、その結果から分かったことをまとめる学習があります。

例えば、実験の結果を見て、

「なぜ、このような変化が起きたのか」

を説明する問題です。

ここで大切なのは、結果と考察を区別することです。

例えば、

「温度が上がった」

というのは、観察した結果です。

一方、

「反応によって熱が発生したため、温度が上がったと考えられる」

というのは、結果をもとにした考察です。

このように、理科では、観察したことをそのまま書くだけでなく、学習した知識を使って理由を説明することも大切になります。

また、実験の結果を表やグラフに整理することもあります。

理科の「書く力」は、観察した事実と、その理由についての考えを整理して伝える力でもあります。

 

■ 理科が苦手になったら、どこまで戻ればいい？

理科は、4つの分野によって学習内容のつながり方が異なります。

そのため、今の学年の内容が分からないからといって、必ずしも前の学年の理科をすべて復習する必要はありません。

例えば、中学3年生でイオンが分からない場合には、中学2年生の原子や化学式などを確認してみましょう。

中学3年生で運動が分からない場合には、中学1年生の力の働きを復習することが役立つかもしれません。

一方、中学3年生で天体が苦手な場合には、中学1・2年生の理科よりも、小学校で学んだ太陽や月の動き、方位などを復習した方がよい場合もあります。

また、理科の計算が苦手な場合には、数学の計算に原因があることも考えられます。

大切なのは、何年生まで戻るかを最初から決めることではありません。

今の問題を理解するために、どの知識が必要なのかを考えることです。

そして、必要なところを復習したら、もう一度今の学習に挑戦してみましょう。

 

■ 中学校の理科は、高校でどうつながる？

中学校で学んだ理科は、高校ではさらに詳しい内容へと発展していきます。

高校では、物理・化学・生物・地学といった分野を、それぞれより専門的に学ぶことになります。

例えば、物理では、中学校で学んだ力や運動、エネルギーについて、数式を使いながらさらに詳しく考えます。

化学では、原子や分子、イオンなどの知識を使い、物質の構造や化学反応について深く学びます。

生物では、細胞や遺伝、生態系などについて、より詳しく学習します。

地学では、地球の構造や大気、宇宙などについて、さらに広い視点で考えていきます。

高校の理科は難しそうに感じるかもしれませんが、その土台となるのは中学校で学んだ知識です。

中学校のうちから、用語を覚えるだけでなく、現象が起こる仕組みや理由を理解しておくことが大切です。

 

■ 中学校3年間の理科は、分野ごとにつながっている

中学校の理科では、物理・化学・生物・地学の4分野を学習します。

それぞれ扱う内容は異なりますが、以前に学んだ知識が、その後の学習に役立つ場面はたくさんあります。

物理では、力や電気の知識が、運動やエネルギーの学習につながります。

化学では、物質の性質から原子・分子、そしてイオンへと学習が発展します。

生物では、体のつくりや細胞の知識が、成長や生殖、遺伝などの学習につながります。

地学では、大地や気象、天体などを通して、地球や宇宙で起こる現象を考える力を身につけます。

そして、これらの学習は高校の理科にもつながっていきます。

もし今の学習で分からないところがあれば、必要な内容まで戻ってみましょう。

また、理科では、知識を覚えるだけでなく、

「なぜ、この現象が起きるのか」

「実験の結果から、何が分かるのか」

を考えることも大切です。

学んだ知識をつなげながら、自然現象を自分で説明できる力を育てていきましょう。

 

ライト学習塾教室長
吉矢武司