2018 年度報告書

特定非営利活動法人 物理オリンピック日本委員会

国際物理オリンピック ポルトガル大会

5

2

4

2
2

3

5
(

)

Physics Live

Physics Live

Physics Live

Physics Live
TMR

Physics Live

Physics Live

3D

IPhO

TDK

IPhO2018

JPhO2018

(

)

(

)

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)

(

(

)

(

JPhO

(
(

)

)

)

)

A

B

C

D

K

E

F

J

G

H

L

2

目

次

カラー写真
3

はじめに

・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

第I部

2018 年度 特定非営利活動法人物理オリンピック日本委員会

I.1

組織体制

I.2

共催・協賛・後援等団体

I.3

活動経過

I.4

広報・出版活動・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

11

I.5

プレチャレンジ活動 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

12

I.6

ステップアップ研修

15

第 II 部・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

4

・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

9

・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

10

・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

物理チャレンジ 2018

II.1

物理チャレンジ 2018 概要

II.2

第 1 チャレンジ（予選コンテスト）

・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

16

II.2.1

実施体制 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

18

II.2.2

理論問題コンテスト ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

20

II.2.3

実験課題レポート22

II.3

・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

第 2 チャレンジ（全国大会）

II.3.1

出場者の選考・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

25

II.3.2実施体制 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

28

II.3.3理論コンテスト・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

30

II.3.4

実験コンテスト・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

34

II.3.5

成績と表彰・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

37

第 III 部

第 49 回国際物理オリンピック（IPhO2018 ポルトガル大会）

III.1

国際物理オリンピックへの参加派遣の概要

・・・・・・・・・・・・・・・・

41

III.2

日本代表選手候補者の選考と研修

III.2.1

研修スケジュール ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

42

III.2.2

秋合宿における研修・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

43

III.2.3

通信添削による研修 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

46（1）理論研修・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

46（2）実験研修・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

47

冬合宿における研修 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

48（1）冬合宿の日程 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

48（2）実験研修・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

50（3）理論研修・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

53

III.2.3-1-

III.2.4

春合宿における研修 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

54（1）春合宿の日程 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

54（2）実験研修と実験試験

・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

56（3）理論研修と理論試験・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

57

III.3

日本代表選手の最終選考とその後の研修，および，結団式

III.3.1

代表選手の最終選考 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

59

III.3.2

通信添削による理論研修・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

59

III.3.3

実験合宿における研修・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

61

III.3.4

直前合宿における研修・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

63

III.3.5

結団式 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

65

III.4

国際物理オリンピックへの参加・派遣

III.4.1

IPhO2018 ポルトガル大会の概要 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

67

III.4.2

理論コンテスト ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

70

III.4.3

実験コンテスト ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

71

III.4.4

成果と教訓・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

74

・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

78

おわりに

第 IV 部

資料編

A

出版

B

プレスリリース・掲載新聞・雑誌記事等

C

講演

D

2017 年度収支決算（参考資料）

・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

-2-

79

はじめに

特定非営利活動法人 物理オリンピック日本委員会
理事長

北原

和夫

第 14 期（2017 年 9 月～2018 年 8 月）の活動報告をお届け致します。関係者の皆様のご支援とご協力により，2005 年の「世界物理年」の企画の一つとして始まった高校生の全国物
理コンテスト「物理チャレンジ」を 14 年間継続してまいりました。社会における認知度も年々高まってきており応募者数も毎年漸増しています。
物理チャレンジ・物理オリンピック事業の目的は，才能ある若者を見いだし，その才能を伸ばし，広く国内外の若者たちの競技と交流を通してネットワークを形成することによって，将来の日本と世界の科学技術の人的基盤を確かなものとすることです。これまで参加した生徒た
ちの中から，高等教育を終えて，研究開発の中心的担い手として活躍している優秀な人材が出ております。また，その中の多くは，教育研究機関において，また物理チャレンジ・物理オリンピック事業において，次の世代の育成の事業に積極的に参画しています。
本委員会では，「第 1 チャレンジ」から始まって「第 2 チャレンジ」を経て優秀な生徒を選抜して国際物理オリンピックに派遣するという事業だけでなく，第 1 チャレンジにおける実験
レポートの採点評価によって応募者のさらなる学習の支援，また小学生とその親御さんたち，
中学生，高校生ならびに中等教育教員へ広報，啓発活動を行うことによって，物理を学ぶことの楽しさと意義を伝えてきました。また他の理数オリンピックとの連携もさらに進め、2018 年には七団体が協働する「日本科学オリンピック委員会」が結成されました。さらに工学系の学協会との連携をも進めております。
今期は昨年同様に，第 2 チャレンジのイベントを同じ施設内で実施することによって，密度の高いものとしました。今後のコンテストの在り方を考える上で参考となります。
科学技術人材の育成は我が国にとって，また世界にとっても，極めて重要であると考えます。
我々の活動がそのための大事な活動の一つと考えています。今後とも，皆さんのご協力とご支援をお願い致します。
今期は 2022 年の国際物理オリンピック日本大会に向けての準備も「国際物理オリンピック
2022 組織委員会」によって進められております。
これらすべての活動には，多くの機関，団体，個人からご支援を頂いております。ここに厚く御礼を申し上げます。

-3-

第I部
I.1

2018 年度 特定非営利活動法人物理オリンピック日本委員会

組織体制

物理オリンピック日本委員会（JPhO）は，事業を実施するにあたって，物理チャレンジ実行委員会，国際物理オリンピック派遣委員会，普及委員会を設けている。
物理チャレンジ実行委員会には，物理チャレンジを実施するため，第 1 チャレンジ部会，理論問題部会，実験問題部会，それに現地実行部会の 4 つの部会がある。第 1 チャレンジ部会の業務は，実験課題の考案とレポートの評価，理論問題コンテストの問題作成と採点が主である。
理論問題部会の業務は，第 2 チャレンジの理論問題作成と採点が主である。実験問題部会は，第 2 チャレンジの実験問題作成と採点，それに実験装置の設計・考案が主である。現地実行部
会は，試験会場と宿泊施設の候補の立案作成，フィジックスライブの実施，物理科学に関する研究所や地域文化施設などの見学場所の確保などが主である。
国際物理オリンピック（IPhO）派遣委員会は，理論研修部会，実験研修部会，合宿研修部会，
参加派遣部会で構成される。理論および実験研修部会の主たる業務は，IPhO に向けた代表選
手・候補者の教育訓練の実施である。その流れは次のとおりである。
第 2 チャレンジで金賞・銀賞・銅賞を受賞した高校 2 年生以下の者が代表候補者となる①（優良賞を得た者から選出する場合もある）。
代表候補者に対して，9 月から翌年 2 月まで通信添削指導を実施する。内容は，力学，弾②性体・流体・力学的波動，電磁気，熱物理・光学，現代物理（相対論，量子論），総合演習，および実験 1, 2, 3, 4 である。
ガイダンスをおもな目的とする 2 泊 3 日の秋合宿（9 月中旬），実験指導を主とした 3 泊③

4 日の冬合宿（12 月下旬）と，セミナーを含む選抜試験を実施する 3 泊 4 日の春合宿・チャ
レンジファイナル（3 月下旬），いずれの合宿でも代表候補者の教育訓練が行われる。
春合宿・チャレンジファイナル後に開催される IPhO 派遣委員会で，日本代表選手 5 名を④選抜し，選抜者の IPhO 参加の意思を確認して最終決定する。
日本代表選手は，さらに 4 月から 7 月まで行なわれる通信添削，6 月に大阪大学で行われ⑤る実験合宿，出発直前の理論，実験の合宿を経て，7 月に開催される IPhO に参加する。
合宿研修部会の業務は，合宿を円滑に行うことである。参加派遣部会は，代表者を IPhO に引率し，問題の討議・翻訳・採点などの IPhO に関わる業務を行う。
さらに，普及委員会のもと，プレチャレジ部会，普及部会，広報出版部会があり，物理チャ
レンジ，および，物理オリンピックの普及に努めている。
2017 年 9 月 1 日から 2018 年 8 月 31 日までの特定非営利活動法人物理オリンピック日本委員会の組織図，各部会のメンバー，理事会の役員をそれぞれ，表 I.1，表 I.2，表 I.3 に示す。

-4-表 I.1

第 14 期特定非営利活動法人物理オリンピック日本委員会

-5-

組織図

表 I.2

第 14 期（201 年 9 月～2018 年 8 月）物理オリンピック日本委員会委員（所属は 2018 年 8 月現在）

物理チャレンジ 2018 実行委員会
委員長：近藤一史（埼玉大学）

第 1 チャレンジ部会
部会長：鈴木勝（電気通信大学）

委員： 青柳裕子（お茶の水女子大学），荒木博（長崎大学），近藤一史（埼玉大学），佐藤亨（筑波大学附属高等学校），田中
学本庄高等学院），中屋敷
学），丹羽谷

美菜子（埼玉県立川越女子高等学校），呉屋誠（津山工業高等専門学校），鈴木忠芳（金沢工業大学），中野勉（岡山県立岡山一宮高等学校），並木隆裕（八戸工業高等専門学校），増子心（松本大学），山本

公世（元早稲田大雅俊（高千穂大寛（元麻布中学・高等学校），室明利（北里大学）

理論問題部会
部会長：東辻浩夫（元岡山大学）

委員： 荒船次郎（元東京大学），飯尾学），上杉智子（舞鶴工業高等専門学校），植田誠（元東京大学），川村杉山平二（元核融合科学研究所），

亨（筑波大学附属高等学校），竹中彰（元東京大学），松澤

大学院大学），大和地敏雄（元電気通信大毅（東京慈恵会医科大学），桂井清（元慶應義塾大学），佐貫忠男（河合塾），鈴木

波田野俊二（東京工業大学），伊東

達二（河合塾），

通生（元電気通信大学），三間圀興（光産業創成

伸雄（千葉県立佐倉高等学校）

実験問題部会
部会長：大塚洋一（筑波大学）委員： 石川真理代（東京都立日比谷高等学校），市原校），一宮

彪彦（元名古屋大学），井学），海老崎博史（東京工科大学），小牧洋（元東北大学），櫻井遠山

濶志（元東京大学），長谷川眞

研一郎（元東京大学），近藤泰

益明（東京学芸大学），松本

なし

-6-

克彦（筑波大学
功（産業技術総合

敬一（茨城県立水戸第一高等学校），

修司（東京大学），林山大学）
現地実行部会

康文（東京理科大学），岸澤徹（豊田理化学研究所），鈴木勇三郎（理化学研究所），武士

晋（東京大学），松本修治（東京都市大一充（日本工業大学駒場高等学校），真梶附属駒場中学・高等学校），末元
研究所），瀬川通暁（東京大学），右近功（京都市立西京高等学校），川村一（拓殖大学），毛塚光太郎（東京学芸大学附属高等学

壮一（福岡大学），深津悠（東京大学），味野道信（岡国際物理オリンピック派遣委員会
委員長: 田中忠芳（金沢工業大学）

理論研修部会
部会長：杉山忠男（河合塾）

副部会長：吉田弘幸（SEG）

委員： 荒船次郎（元東京大学），上杉

興治

智子（舞鶴工業高等専門学校），大原文子（東京理科大学），加藤（元慶應義塾大学），東辻岳生（東京大学），金子浩夫（元岡山大学），波田野仁（河合塾），

朋史（河合塾），川村清彰（元東京大学）

実験研修部会
部会長：中屋敷勉（岡山県立岡山一宮高等学校）

副部会長：真梶克彦（筑波大学附属駒場中学・高等学校）

委員： 江尻藤

有郷（元琉球大学），毛塚泰洋（元東北大学），佐藤合研究所），並木博史（東京工科大学），呉屋誠（津山工業高等専門学校），鈴木雅俊（高千穂大学），長谷川

京学芸大学），光岡博（長崎大学），近功（産業技術総修司（東京大学），松本益明（東薫（大阪大学）

合宿研修部会
部会長：毛塚博史（東京工科大学）委員：

忠男（河合塾），中屋敷

杉山

勉（岡山県立岡山一宮高等学校）

参加派遣部会
部会長：杉山忠男（河合塾）

委員： 松本益明（東京学芸大学），加藤

場中学・高等学校），江馬OP 委員：高羽岳生（東京大学），真梶英信（東京大学大学院修士課程 1 年生）

悠樹（東京大学 2 年生），福澤

京大学 2 年生），髙橋
課程 1 年生），榎克彦（筑波大学附属駒昂汰（東京大学 2 年生），吉田拓豊（東京大学 3 年生），林優依（千葉大学大学院修士

優一（東京大学大学院修士課程 1 年生），江馬

学大学院修士課程 1 年生），大森智治（東英信（東京大亮（東京大学大学院修士課程 1 年生）

普及委員会
委員長: 原田勲（岡山大学）

プレチャレンジ部会部会長: 原田勲（岡山大学）委員： 江尻有郷（元琉球大学），興治学），近藤一史（埼玉大学），近藤文子（東京理科大学），小牧泰洋（元東北大学），鈴木-7-

研一郎（元東京大勝（電気通信大学），

並木

雅俊（高千穂大学），長谷川学校），光岡修司（東京大学），増子薫（大阪大学），味野寛（元麻布中学・高等

道信（岡山大学）

普及研修部会
部会長：大原仁（河合塾）

委員： 高羽悠樹（東京大学 2 年生），福澤

大学 2 年生），北濱昂汰（東京大学 2 年生），吉田智治（東京

駿太（東京大学 2 年生）

広報出版部会
部会長：並木雅俊（高千穂大学）

委員： 興治文子（東京理科大学），笠原学），永谷良一（笠岡市役所），田中

幸則（自然科学研究機構 生理学研究所），長谷川

院）

-8-

忠芳（金沢工業大修司（東京大学大学

表 I.3

第 4 期（2016 年 9 月～2018 年 8 月）物理オリンピック日本委員会理事会

理事長： 北原和夫（東京理科大学）

副理事長：杉山忠男（河合塾），長谷川

理事： （日本物理教育学会）村田修司（東京大学）隆紀（日本物理学会）溝川貴司（応用物理学会）財満鎭明

毛塚博史（東京工科大学），近藤一史（埼玉大学），田中忠芳（金沢工業大学），

並木

雅俊（高千穂大学），原田勲（岡山大学），光岡薫（大阪大学）監事： 天野徹（島津製作所），滝澤

顧問： 有山正孝（前 JPhO 理事長），二宮

I.2

照廣（日立製作所）
正夫（前 JPhO 副理事長）

共催・協賛・後援等団体
本年度の事業は下記の団体の協力と支援を得て実施した。

共催
日本物理学会，応用物理学会，日本物理教育学会，日本生物物理学会，電気学会，
日本機械学会，東京理科大学，東京工科大学，大阪大学，東京都教育委員会，
茨城県教育委員会，つくば科学万博記念財団，加藤山崎教育基金，科学技術振興機構

協賛
Z 会，TDK 株式会社

協力
シュプリンガー・ジャパン，丸善出版，岩波書店，講談社，ミツトヨ，日本発明振興協会

後援
文部科学省，日本理化学協会，日本電機工業会

-9-

I.3

活動経過
第 14 期（2017 年 9 月～2018 年 8 月）の活動経過を表 I.4 に示す。
表 I.4

第 14 期 物理チャレンジ・オリンピック日本委員会 活動経過

2017-2018年 物理チャレンジ＆ＩＰｈＯ スケジュール
2018

2017
9

10

11

12

1

2

3

4

5

6

7

8

IPｈO2018ポルトガル大会（7/21-29）

IPhO

渡航及び
結団式準備

IPhOエントリー

帰国報告
文部科学省表敬

代表決定

結団式

IPｈO2018代表候補者決定
秋合宿(9/16-18)

合宿準備

冬合宿(12/19-22)

合宿準備

春合宿(3/24-27)

実験研修(5/26-27) 直前研修(7/19-20)

強化研修（添削・実験）

通信添削（理論・実験）

参加受付票発送

物理チャレンジ
第1チャレンジ会場依頼・折衝

IPｈO代表候補者決定

会場・監督員確認調整

第1 理論（7/8）

採点・データ集計
ﾚﾎﾟｰﾄ締切(6/15)

募集要項等制作

IPｈO代表候補者決定

第2 チャレンジ（8/19-22）
ﾚﾎﾟｰﾄ採点(6/30-7/1)

参加申込受付（4/1-5/31）

ﾎﾟｽﾀｰ制作

第1結果通知・参加確認

・後援・共催名義使用依頼
・ポスターデザイン依頼

ﾎﾟｽﾀｰ・募集要項配布
参加者データ入力

2018計画立案
第1チャレンジ実験課題公開

総務ほか

推進会議(7/14)
報告書作成【JST】支援中間検査

2018事業計画立案【JST】当年度報告書の提出【JST】概算払請求【JST】前年度「額の確定」

結団式・交流会準備【JST】精算払い求書提出
後援・共催団体、教育委員会等への2017報告【JST】次年度計画書の提出- 10 -

結団式・交流会

I.4

広報・出版活動（1）募集要項・ポスターの配布
全国のすべての高等学校および高等専門学校，参加経験のある中学校，都道府県および政令指定都市の教育委員会，各地の科学館，さらに，共催・協賛団体等に，物理チャレンジ 2018 募
集要項およびポスターを 2018 年 1 月下旬に配布した。件数，部数等を表 1.5 に示す。また，
募集開始直前の 2018 年 3 月下旬，過去 3 年間において応募者の多い重点校および第 1 チャレ
ンジ会場校に，再度配布した。
表 I.5

物理チャレンジ 2018 募集要項およびポスター配布件数等
ポスター

送
付
時
期

相手先

件数

部数

募集要項

計

部数

中等教育学校・中高一貫校
２
月
上
旬
送
付

0

高等学校、高等専門学校

5,344

1

5,344

教育委員会等 （第１チャレンジ会場推薦依頼）

47

0

0

ＪＳＴ

1

10

10

中学校

0

教育委員会等高等学校、高等専門学校

2,188

中等教育学校・中高一貫校

1,201

中学校

３
月
下
旬
送
付

計

3

6,564

3

3,603

3

0

3

672

教育委員会等

224

教育委員会 (都道府県)

47

2

94

5

275

重点校（高校）

140

4

560

20

2,800

会場校（高校）

48

4

192

20

960

会場校（大学）

9

4

36

5

45

福井県教育委員会

1

30

30

30

30

科学館

310

2

620

3

930

文部科学省

1

5

5

1

1

ＪＳＴ

1

1

1

1

1

3月春合宿

1

20

20

20

20

物理学会シンポジウム用

1

0

0

50

50

他、共催団体

20

2

40

1

20

他、協賛団体

1

10

10

10

10

他、協力団体

7

2

14

2

14

プレチャレンジ

1

1

50

1

50

JPhO 事務局

1

1

200 200

200

共
催
等

合

計

7,226

- 11 -

16,245

（2）JPhO New Letter の発行
JPhO New Letter No.20（2018 年 3 月発行）
掲載記事タイトル（執筆者）：みなさんのチャレンジを期待します（鈴木勝）/全国大会（第 2チャレンジ）と異文化交流（高須昌子）/「どうなっているの？」で世界に羽ばたこう！（瀧澤照廣）/サポーター便り（嵯峨和夫）/国際物理オリンピック 2022 協会 始動（早野龍五）/物理チャレンジ OP たちは今…（小池貴之）/物理チャレンジ OP の博士論文（村下湧音）
JPhO New Letter No.21（2018 年 7 月発行）
掲載記事タイトル（執筆者）：国際物理オリンピック 2018 ポルトガル大会に向けた研修（理論
研修：杉山忠男，実験研修：中屋敷勉）/国際物理オリンピック 2018 ポルトガル大会の日本代
表選手たち（大倉拓真，喜田輪，末広多聞，永濱壮真，吉見光祐）/国際物理オリンピック 2018ポルトガル大会への道のり（編集部）
JPhO New Letter No.22（2018 年 10 月発行）
掲載記事タイトル（執筆者）：国際物理オリンピック 2018 ポルトガル大会で出題された実験問
題（松本益明）/国際物理オリンピック 2018 ポルトガル大会で出題された理論問題（加藤岳生）/国際物理オリンピック 2018 ポルトガル大会引率役員紀行（江馬英信）/国際物理オリン
ピック 2018 ポルトガル大会日本代表選手たちの声（大倉拓真，喜田輪，末広多聞，永濱壮真，吉見光祐）/物理チャレンジ 2018 第 1 チャレンジ全体報告と講評（鈴木勝）/物理チャレンジ2018 第 2 チャレンジ全体報告（近藤一史）/物理チャレンジ 2018 第 2 チャレンジ実験コン
テスト講評（大塚洋一）/物理チャレンジ 2018 第 2 チャレンジ理論コンテスト講評（東辻浩夫）/OP たちは今…（小川夏実）/JPhO 便り（編集部）- 12 -

I.5

プレチャレンジ

JPhO 普及委員会では，IPhO への関心を掘り起こし，中高生に物理の楽しさを伝え，その有益さを感じてもらうことにより，広く科学，物理の普及となるような，広報・出版，プレチャ
レンジ，普及研修活動をそれぞれの部会で行っているが，“プレチャレンジ部会”では，全国各地において，講演，実験を出前する活動を行っている。
（1）プレチャレンジ部会の活動意義
プレチャレンジ活動は，JPhO の定款に書かれた「青少年に対して，物理に対する興味関心を高め，またその能力の増進に寄与する事業を行い，以ってわが国の科学・技術教育の振興に寄与する」を最終目標とし，その導入として広く IPhO や JPhO を高校生や高校教員などに知ってもらい，物理チャレンジへの挑戦を通じて広く科学，物理を身近なものとして感じ，それらが普及するような活動を行っている。
ホームページ（HP）に記載されているとおり，プレチャレンジ活動では，1）手で触れ，目で見て，じっくり楽しむ，2）楽しむ科学から数学力，国語力などの科学基礎に基づく科学学習
へ，3）多様な学習環境の提供：多様な講師陣，長時間の学習，仲間作り，4）一つ上のレベルに挑戦：第 1 チャレンジから第 2 チャレンジへ，第 2 チャレンジからオリンピックへ等を大切に し， 活 動 を 行っ て い る 。本 年 度 は 特に ， 理 系 女子 の 開 拓 に努 力 し た 。 詳 し く は ，HP（http://www.JPhO.jp/prechallenge.html）をご覧頂きたい。
現代はあらゆる分野で先が読めないと言われる。そのような時代にこそ基礎的な部分からの思考展開が必要である。科学の分野では物理的思考が重要で，多くの人たち，特に若者にそのことを理解してほしい。これまでの知識を集積する教育から，正解が分からない課題を攻略する方法を考える教育への変換が重要である。そのような考え方は研究の場面では常であり，それらに精通した物理教員が今こそその教育に参加し，論理的にその課題解決策を見出す教育に寄与しなければならない。でなければ，研究者思考を目指す今の教育が，大学入試という高校生にとって大きな問題に埋没し，大学入試のためだけの教育として矮小化されてしまいかねな
い。物理チャレンジやプレチャレンジで多くの生徒と物理研究者が出合い，生徒達がそれをきっかけに自然な形で物理に興味を抱き，研究者の思考過程を感じとることこそが科学者への第一歩である。この様に，プレチャレンジなどの活動は，多くの中高生にとって自然についての興味・関心を持つ良いきっかけとなっている。
（2）プレチャレンジ活動の概要
プレチャレンジ：参加者の層に応じて，1）中学生・高校生向け講座，2）高校物理教員向け講座を開催しており，プレチャレンジのプログラムでは，1）物理への誘い，2）JPhO や IPhOの紹介，3）物理第 1 チャレンジや第 2 チャレンジで出題された問題の実習・解説などを各地の高校や教育委員会と連携して開催している（HP 参照）。
ジュニアチャレンジ：物理チャレンジ開催から 10 年を超え，さらに 2022 年に IPhO 日本開催を意識して，小・中学生とその保護者たちに向けた啓発活動を重視している。その結果「ジ- 13 -

ュニアチャレンジ」が誕生し，各地で開催され，多くの小・中学生やその保護者達に刺激を与えている。
女子プレチャレンジ：高校などで物理を履修する女生徒の数が減り，物理チャレンジへの参加も非常に少ない。物理にも女性に適した分野があり，多くの女性研究者が活躍している現状を伝え，物理という堅いイメージを払拭して，ともかく挑戦してみようと考えられる環境を作り出そうと企画された。この活動は息の長いものにならねばならず，多くのアイディアが必要である。皆様からのご提案を切に望んでいる次第である。
（3）2017 年 10 月～2018 年 8 月までのプレチャレンジ活動（含ジュニアチャレンジ，女子プレチャレンジ）記録
詳細は JPhO の HP を参照して頂きたい。次に，開催日の新しい順に列挙する。
2018 年
1）プレチャレンジ in 埼玉：8 月 10 日（金）国立女性教育会館，
講師：近藤一・青柳
2）プレチャレンジ in 北海道：8 月 7 日（火）～9 日（木）北海道青少年会館，講師：近藤泰，並木3）ジュニアチャレンジ in 宮城：7 月 15（日）東北大学片平キャンパス
講師：近藤4）ジュニアチャレンジ in 岡山：7 月 22（日）サイピア，講師：味野・原田
5）プレチャレンジ in 東京：6 月 17 日（日）東京理科大，講師：青柳，鈴木
6）プレチャレンジ in 茨城：6 月 10 日（日）水戸第一高校，講師：長谷川7）プレチャレンジ in 千葉：5 月 6,13 日，6 月 3，10 日

千葉大，講師：近藤8）プレチャレンジ in 岡山：5 月 9 日（水）岡山朝日高校，講師：原田9）女子プレチャレンジ in 東京：2 月 18 日（日）東理大，講師：荒木・長谷川
2017 年
10）プレチャレンジ in 北海道：12 月 26 日（火）～28 日（木）北海道青少年会館，講師：近藤・長谷川
11）プレチャレンジ in 岡山：12 月 24 日（日）～26 日（火）岡山大学，
講師：野添・味野・原田
12）プレチャレンジ in 山形：12 月 15 日（金）米沢興譲館高校，講師：近藤13）プレチャレンジ in 栃木：11 月 25 日（土）宇都宮女子高校，講師：長谷川（4）結び既に述べたが，成熟期に入った現代社会では，科学的分野でも新しい科学的思考や各種イノ
ベーションが求められている。従って，それらに対応できる有用な人材を得るための教育や訓練は避けて通れない。私たちが日常生活で出会う課題を科学的に考えることから始まり，正解のない課題に果敢に挑戦できる人材育成が要求される。この様な立場からこれまでの JPhO の活動を振り返れば，改善すべき事柄も多く残されている。
私達の行う“プレチャレンジ”には，多くの高校から指導教員の助言や励ましにより多くの- 14 -

生徒がやってくる。参加生徒にとっての何気ない活動の一つであるこの参加という行動が，その人にとって勇気ある一歩となり，それが将来を決める場合さえある。これらの講座に参加した生徒を単に物理オリンピックばかりでなく科学，物理に惹きつけ，どのような態度で課題に取り組めばよいかの指針を与えられるか否かは，指導する私達の力量にかかっている。これからの新しい科学教育を考えると，プレチャレンジ活動は各地の教育委員会や高校教員との連携が必須であり，そこに指導者である私達自身の明確な目標とパフォーマンス（教育技術）のレ
ベルアップこそが今求められていることではないか。
これからも，単に IPhO や JPhO の広報にとどまらず，科学・物理の普及や科学・物理の楽
しみかたを伝授することこそプレチャレンジ部会活動の意義であり目標であると信じている。

I.6

ステップアップ研修

ステップアップ研修として，物理チャレンジで国際物理オリンピック2018の候補者になれなかった人のうち希望者を対象に，全8問を5回に分けて，添削指導を通信形式で実行した。
第14期は，3月初旬に5回目の添削指導が終了した。第14期は第13期より多い42名の申込みがあり，そのうち33名が実際に解答を提出した。第14期の申込者の内訳は高校1年生が6名，高校2年生が11名，高校3年生が24名で，今回初めて高校既卒者が1名参加した。
第14期は第13期より高校3年生の割合が多かったので，受験期と重なる1月, 2月の提出者が減少するのではないだろうかと心配したが，実際は全問にチャレンジしてくれた参加者は23名
で，ここ数年で初めて過半数になった。高校3年生は24名中10名が全問提出して頑張った（第13期は高校3年生12名中，全問提出したのは2名だった）。
第13期の参加者のうち，21名が当時高校2年生以下で，そのうち11名が第14期の物理チャレ
ンジで入賞した。また，6名が高校1年生で，そのうち3名が第14期IPhO日本代表候補者に選ばれ，このうち1名が日本代表選手としてIPhO2018ポルトガル大会に参加した。
2017年9月末に添削問題全8問を申込者全員に送り, 答案は各月末締め切りで提出してもらった。第14期の添削の結果は次の通りである。
表I.6
実 施 月

第14期ステップアップ研修 添削結果
10 月

11 月

12 月

1月

2月

添削問題

1問

2問

3問

4問

5問

6問

7問

8問

答案提出者人数

33

33

27

27

24

24

24

23

平均点（50 点満点） 38.8 34.7 40.1 31.7 34.2 35.8 35.5 43.5
第14期は，第13期に比べて，3回目以降の答案提出者があまり減少せず，多くの参加者が熱心に添削問題に取り組んだ様子が伺える。第14期，添削指導・採点を担当したのは，北浜駿太
くん，高羽悠樹くん，福澤昂汰くん，吉田智治くんの4名であった。彼らの丁寧な添削指導・採点とそのための努力に感謝したい。

- 15 -

第 II 部

II.1

物理チャレンジ 2018

物理チャレンジ 2018 概要

物理チャレンジは，第 1 チャレンジならびに第 2 チャレンジの 2 つの部会で行われる。第 1
チャレンジでは，実験課題レポートと理論問題コンテストを行い，この 2 つの成績から上位
100 名程度を選出して，第 2 チャレンジ出場者を決める。第 2 チャレンジは，3 泊 4 日の合宿形式で行われる。第 2 チャレンジの成績上位 12 名を国際物理オリンピック日本代表候補者として選出する。
物理チャレンジ 2018 の日程一覧を表 II.1 に示す。
表 II.1

物理チャレンジ 2018 日程一覧

物理チャレンジへの応募者は，2005 年から毎年増え続けてきた。2016 年に一時減少したが，2017 年には増加し，前々年の 2015 年を超える応募があった。物理チャレンジは，第 1 チ
ャレンジ，第 2 チャレンジともに参加費は無料であったが，2018 年（第 14 期）から，参加費
として 2000 円を徴収することになった。参加費の金額については，第 1 チャレンジ部会ならびに推進委員会，理事会などで様々な議論を経てようやく落ち着いた。参加料を徴収することで，応募者数が激減するのではないかと心配したが，2018 年の応募者は 1699 名となり，物理チャレンジへの関心の高さが十分に感じられた。学年別の応募者数（図 II.1）を見ると，高校 2 年生がもっと多いが，高校 1 年，2 年，3 年とほぼ同じくらいの応募者数になっている。
また，中学生の応募も少なくないことがわかる。多くの場合「物理基礎」の授業が高等学校 2
年で行われることを考えると，高等学校 1 年生，中学生の応募者が一定割合存在することから，物理を学ぶことへの意欲の高さが感じられる。

- 16 -

図 II.1

物理チャレンジ応募者数（学年別）

2018 年 6 月の理論問題コンテスト開催日，西日本を中心とした豪雨があり，多くの会場で理論問題コンテストを開催できなかった。理論コンテスト中止の手続き，中止した際の対応について十分に議論していなかったために，理論問題コンテストを受験できなかった応募者に対して迷惑をかけることになってしまった。このことを受けて，選抜方法検討特別委員会を組織して，「物理チャレンジの危機管理」について検討した。
表 II.2

物理チャレンジ 2018 第 1 チャレンジに関するデータ● 物理チャレンジ申込者総数：１,６９９名 （今年度から参加費徴収）● 第１チャレンジ実験課題レポート提出者総数：１,５０５名● 全国７９*会場においての第１チャレンジ理論問題コンテスト参加者総数：１,３３４名（ * 豪雨により実施ができなかった会場があった）● 理論と実験両方の参加者１,２４９名から第２チャレンジ参加者１０１名を選抜（参加者は９９名）

第 2 チャレンジは，2018 年 8 月 19 日から 22 日までの 3 泊 4 日で，国立オリンピック記
念青少年総合センターで行われた。従来の開催と大きく異なったことは，物理チャレンジの単一使用ではなかった，現地実行部会が組織されなかったことである。
- 17 -

II.2

第 1 チャレンジ（予選コンテスト）

II.2.1

実施体制

物理チャレンジの第 1 チャレンジでは，実験課題レポートと理論問題コンテストが行われる。
実験課題レポート
年明けの 2018 年 1 月にホームページ上で実験課題を公表した。また，物理チャレンジへの参加呼びかけのポスターを作成し，その裏面に，実験課題レポートの課題，注意などを掲載するとともに，実験レポート作成に関する注意についても詳細に記載している。物理チャレンジ2018 第 1 チャレンジ実験課題は図 II.2 の通りである。

図 II.2

物理チャレンジ 2018 第 1 チャレンジ実験課題

ポスターの裏面に，レポート作成に関する注意の他，実験について次の事項について記した。
〇

実験は安全に十分配慮し事故の内容に行う事。

〇

実験は，基本的に 1 人で行う事（共同実験者は最大 4 名まで）。

〇

共同実験者についての定義。

〇

実験はどこで行ってもかまわないこと（場所についての許可は得ること）。

〇

学校の先生などに助言をもらっても良いこと。

上記の条件で実験を行い，2018 年 6 月 15 日（金）までにレポートを提出することとした。
理論問題コンテスト
理論問題コンテストは，2018 年 7 月 8 日（日）に全国約 80 カ所の試験会場（表 II.3）にて一斉に行われた。出題は，高等学校の物理で扱う基本的な事項の理解を前提にするが，物理を学び始めたばかりの人にも配慮した出題となっている。また，第 2 チャレンジへの出場者選出のための難問も出題される。解答はマークシート方式で，参考となる資料（教科書，参考書）
を持ち込むことができる（但し，電子機器，通信機器は除く）。
- 18 -

表 II.3

物理チャレンジ 2018 第 1 チャレンジ理論問題コンテスト会場一覧- 19 -

理論問題コンテスト会場を表 II.3 に示す。なお，1 校から 10 名以上参加する場合は，その学校を会場（特定会場）とすることができる。
2018 年 7 月の理論問題コンテスト開催日，西日本を中心とした豪雨があり，多くの会場で理論問題コンテストを開催できなかった。理論コンテスト中止の手続き，中止した際の対応について十分に議論していなかったために，理論問題コンテストを受験できなかった応募者に対して迷惑をかけることになってしまった。このことを受けて，選抜方法検討特別委員会を組織して，「物理チャレンジの危機管理」について検討した。
物理チャレンジの応募者数は 1699 名であり，第 1 チャレンジ実験課題レポート提出者総数
1505 名，第 1 チャレンジ理論問題コンテスト参加者数 1334 名であった。実験課題レポートを提出し，かつ，理論問題コンテストに参加した 1249 名から，第 2 チャレンジ進出者 101 名を選抜した。

II.2.2

理論問題コンテスト（1）理論問題コンテストの実施
第1チャレンジ理論問題コンテストは，2018年7月8日（日）に全国の会場で一斉に行われた。
参加者は1334名で，昨年より370名減少した。参加者の減少は，物理チャレンジの応募者の減少に加えて豪雨のためにいくつかの会場でコンテストが実施できなかったことによる。

- 20 -

（2）問題作成
第1チャレンジには，「理論問題コンテストと実験課題と総合して約100名の第2チャレンジ
進出者の選抜」と「物理を親しみ楽しんでもらう」という2つの目的がある。そのために理論問
題コンテストの出題は，第2チャレンジ進出者の選抜に耐えるやや難しい問題と物理の学習を始めた生徒も取り組むことができるような問題を含むようにこころがけた。
問題は例年と同様に，小問集，力学，熱学，波動・光，電磁気，現代物理，総合問題の分野に分けて計29問を出題した。問題作成の指針として，小問集は物理を学び始めた生徒も取り組
むことができる比較的容易な問題を集め，各個別分野はやや難しい問題を含めることとした。
今年度の総合問題はミリカンの実験を題材とした。
問題作成は第1チャレンジ部会に参加する先生方が問題を持ち寄って半年かけて推敲した。
その作業は先生方にとっても楽しいものあった。問題の選択にあたっては，よく考えることでなるほど面白いと思える問題であること，身近な現象の問題を含むことを考慮した。理論問題コンテストは入試問題とは異なり，高等学校の物理の学習範囲以外の内容からも出題するが，身近な現象であることなどの配慮を行っている。理論問題を深く考えることで，学校での学習でも深い理解が得られることを期待している。なお参加者には，問題の理解がさらに進むように理論問題の解説を送付している。
（3）理論問題コンテストの結果
今年度の平均点は39.32点，標準偏差14.98点であった。得点分布を図II.3に示す。最高点が96点で5名，90点台が8名，80点台が19名であった。昨年度はは33.72点，一昨年は31.85点であり，昨年度と比較して平均点は6点弱（正答問題数にして1.5問程度）上昇した。理論問題コンテストの成績上位者を100名選ぶとき，その点数は60点台となる。平均点が上昇したこともあり，成績上位者が増えることが求められる。
（4）理論問題コンテストの分析
理論問題コンテストの参加者には高校授業では物理をあまり学習していない高校 1 年生が
1/4 強を占めることを考えると，平均点が 39．32 点は低くはないと判断できる。
分野別の正答率は小問集 53.9%に対し，力学は 30.3%，熱学は 27.5%，波動・光は 38.5%，
電磁気 30.0%，現代物理は 38.5%，総合問題は 28.3%であった。小問集は比較的容易な問題とする，各個別分野はやや難しい問題をする作題の方針は達成できたと判断できる。

図 II.3

理論問題コンテストの得点分布- 21 -

次に正答率が低かった問題のいくつかを挙げる。
（1）第 2 問（力学）問 4（右）図のように，ばね定数 k の軽いばねと質量の無視できる軽い
滑車と糸を用いた装置におもりをぶら下げた。このとき，図の破線で囲った部分を 1 つのばねとして見なすとき，このばね定数はいくらか。
この問題は，動滑車はおもり荷重を 2 つに分けること，おもりの移動はばねの伸びの半分であること理解し，ばね定数の定義との比較が求められる。ばね定数を 2k を選択した解答者は 60.8%，正解である
4k と選択した解答者は 15.4%であった。不正解率の高さは，ばね定数が変位と力の関係で定義されることの理解の不足であると考えらえる。
（2）第 3 問（熱学）問 2
1 モルのある気体 A の状態方程式が，圧力を p，体積を V，絶対温度を T として，
p（V－b）= RTと表される。ここで，R は気体定数，b は体積の次元をもつ小さな正の定数である。温度T0 で体積を V1 から V2（>V1）まで増加させた。このときの気体 A が外部にする仕事を，
1 モルの理想気体を同じ温度 T0 で体積を V1 から V2 まで増加させたときの仕事と比較する。
この問題は理想気体との仕事の大小関係を問う。気体 A の仕事は理想気体より大さい（正解）と選択した解答者は 25.4%，小さいは 31.0%，等しいは 28.0%とほぼ 1/3 に分かれる。この問題は p-V グラフと仕事を関係づけて理解できれば容易である。
このように，物理の用語の不正確な理解，具体的には物理の用語を式やグラフと関連付けて理解することが不十分なことによる誤答が散見される。今後も物理の学習に生かすことができる問題の作題に努めたい。

II.2.3

実験課題レポート（1）実験課題内容について
実験課題は，特別な道具・工具・計測器などは必要なく身近な材料でできる題材であること，
理科室で行うことを前提としないこと，を考慮して決定している。今年度の実験課題は「輪ゴムを引く力と伸びの関係を調べてみよう」とした。ばねは伸びと引く力の大きさが比例するフックの法則が成り立つことが知られているが，ゴムは伸びと力は比例せず，またヒステリシスも示す（図 II.4）。実験を丁寧に行うことで，ばねとの違いを明らかにすることを期待した。
このために実験課題には，具体的な説明として「フックの法則が成り立つか，引く力を増やしていくときと減らしていくときの違いに着目して実験してください。実験方法や条件を変えるなど，様々な取り組みを期待しています」を付けることとした。
- 22 -

これまでの実験課題は力学分野から多く出題されている。力学分野の課題は，参加者の 1/4 強を占める高校授業では物理をあまり学習していない高校 1 年生にとっては取組みやすい内容であると考えられる。
なお，例年のように実験課題の公表に合わせて「実験レポートの項目とその内容」を示し，レポートの書き方の指針を与えた。
（2）実験課題レポート内容
今回の実験方法の多くは，室内の環境のもとで，おもりを吊して輪ゴムの伸びを測定する方法であった。また少数のレポーで

図 II.4

輪ゴムのおもりの重さと伸びの関係はあるが，ある一定の伸びを与えた輪ゴム
を横振動をさせてその振動数から張力を求める実験，輪ゴムの温度を変えて輪ゴムの伸びと張力の関係を調べた実験，伸びによる温度変化を調べた実験があった。
今回の実験課題では，輪ゴムにおもりを吊す簡単でも実験でも非線形性な弾性やヒステリシ
スなど面白い振る舞いが観察できる。しかし，おもりを増やす場合と減らす場合の一連の実験を異なるグラフに描くレポートが散見され，ヒステリシスの概念は難しい内容であったことが分かる。一方，いくつかのレポートではゴム弾性について調べ，それに基づいて伸びによる温度変化を調べた実験も行われていた。
（3）レポートの評価と成績結果提出されたレポートは 1475 通，昨年度の 1705 通と比べ 230 通ほど減少している。レポー
トの評価は，採点者 2 名がそれぞれ S（＝極めて良い），A，B，C，D（＝努力を要する）の5 段階で採点し，最終的な評価は SS から DD までの 9 段階である。今回は，B 評価，C 評価について次のような具体的なおよその基準を示し，評価のばらつきを抑えた。
B 評価：丁寧な実験で，複数回の測定を行っている．フックの法則から逸脱した挙動を示すことを明記している．
C 評価：目的・方法・結果などがきちんと作成された「標準的」なレポート．張力と伸びの関係を少なくとも 1 回は測定し，適切なグラフで張力と伸びの関係を示している．
図 II.5 に成績別レポート数を示す。成績別レポート数では，実験とレポート作成の基本的な取組みができたことを意味する CC 評価がもっと多い。B 以上の評価は，丁寧な実験として，複数回の測定を繰り返すこと，また実験条件（たとえば最大荷重の大きさ等）を変えることの試みを必要とした。残念ながら，実験条件を変えた測定は多くない。また表計算ソフトで安易にグラフを描いただけの，グラフが適切でないレポートが散見された。レポートの書き方，グラフ等の描き方の手引きを準備することでレポートの内容が向上すると考えらえれ，それは今後の課題である。
提出されたレポートの中に，たとえば色つき輪ゴムを触ったときの感触から種類によって“かたさ”を定量的に評価した実験，輪ゴムの急激な伸張・収縮での温度変化を精密に測定しエント- 23 -

ロピー弾性を確認した実験など出題者の予想を超える優れたレポートがあり，SS 評価とした。
SS 評価のレポートを提出した 8 名には実験優秀賞を与えた（表 II.4）。

図 II.5

成績別レポート数

表 II.4

実験優秀賞
3 年生

安藤

一真

宮城県仙台第二高等学校

窪田煌志

岐阜聖徳学園大学附属中学校

長谷川

竜大

1 年生

宮城県
岐阜県

三重県立四日市高等学校

3 年生

三重県

3 年生

三重県

横川

侑恭

三重県立四日市高等学校

後藤啓文

京都市立西京高等学校

小野祐

甲陽学園高等学校

川端一弘

岡山県立倉敷天城高等学校

植木誠

埼玉県立浦和高等学校

2 年生

1 年生

- 24 -

京都府
兵庫県

2 年生

3 年生

岡山県
埼玉県

II.3

第 2 チャレンジ（全国大会）

II.3.1

第 2 チャレンジ進出者の選考

第 2 チャレンジ進出者は，第 1 チャレンジの実験課題レポートならびに理論問題コンテストの結果を総合的に判断して決定する。物理チャレンジ 2018 の第 1 チャレンジでは，101 名の第 2 チャレンジ進出者を選出した。2 名の辞退者があり，99 名が第 2 チャレンジ参加した（表II.5）。
表 II.5

物理チャレンジ 2018 第 2 チャレンジ参加者名簿

チャレンジ
部屋
班
番号
番号

氏名

学校名

学年

001

Ａ

401 青木麻純

江戸川学園取手高等学校

3 年生

002

Ｂ

450 浅沼英樹

東海高等学校

2 年生

003

Ｃ

441 安達汰生

福島県立会津高等学校

2 年生

004

Ｄ

481 天羽啓

海陽中等教育学校

1 年生

005

Ｌ

331 荒井大和

栃木県立宇都宮高等学校

3 年生

006

Ｇ

490 有泉美紗貴

筑波大学附属駒場高等学校

2 年生

007

Ｅ

404 有村和真

岡山県立倉敷天城高等学校

2 年生

008

Ｋ

459 粟野稜也

筑波大学附属駒場中学校

3 年生

009

Ｊ

304 安藤一真

宮城県仙台第二高等学校

3 年生

010

Ａ

402 池田紘輝

大阪府立天王寺高等学校

2 年生

011

Ｅ

406 池田侑登

筑波大学附属駒場高等学校

2 年生

012

Ｂ

451 池田理玖

大阪府立北野高等学校

2 年生

013

Ｆ

470 池辺龍

東京都立戸山高等学校

3 年生

014

Ｄ

482 石井敬直

筑波大学附属駒場高等学校

3 年生

015

Ａ

403 石川諒

世田谷学園高等学校

3 年生

016

Ｊ

306 石橋知大

筑波大学附属駒場高等学校

3 年生

017

Ｃ

442 稲井

雅之

灘中学校

3 年生

018

Ｈ

301 井上

翔馬

2 年生

019

Ｇ

491 伊原章雅

020

Ｋ

461 岩松広大

西大和学園高等学校
United World College of South
East Asia Dover Campus
熊本学園大学付属高等学校

021

Ｅ

408 岩本哲平

福岡県立伝習館高等学校

3 年生

022

Ｂ

453 植木誠

埼玉県立浦和高等学校

3 年生

023

Ｃ

443 上杉佑人

宮崎県立宮崎西高等学校

3 年生

024

Ｌ

332 王

市川高等学校

1 年生

025

Ｅ

410 大久保大阪教育大学附属高等学校池田校舎

3 年生

026

Ｇ

492 大坪久留米大学附設高等学校

2 年生

麓翔
匠
航

- 25 -

2 年生
3 年生

チャレンジ
部屋
班
番号
番号

氏名

学校名

学年

027

Ｆ

471 大森智仁

帝塚山高等学校

3 年生

028

Ｈ

302 尾形穣

群馬県立高崎高等学校

3 年生

029

Ｊ

308 小坂田白陵高等学校

3 年生

030

Ｋ

462 小野祐

甲陽学院高等学校

1 年生

031

Ｋ

463 海原央翔

大阪府立北野高等学校

2 年生

032

Ｂ

454 角坂瞭

渋谷教育学園幕張高等学校

2 年生

033

Ｃ

444 加藤泰成

市川高等学校

3 年生

034

Ｄ

483 川上諒人

栃木県立宇都宮高等学校

3 年生

035

Ｌ

333 川染

翔吾

徳島県立城南高等学校

2 年生

036

Ｆ

472 川端一弘

岡山県立倉敷天城高等学校

2 年生

037

Ｅ

412 岸本竜太

白陵高等学校

3 年生

038

Ｈ

303 喜田輪

初芝富田林高等学校

3 年生

039

Ｊ

310 木原孝太郎

桜丘高等学校

2 年生

040

Ｇ

493 木村紘暉

埼玉県立川越高等学校

3 年生

041

Ｃ

445 清永優斗

大阪府立天王寺高等学校

2 年生

042

Ｇ

494 草次優樹

愛知県立岡崎高等学校

3 年生

043

Ａ

405 後藤啓文

京都市立西京高等学校

2 年生

044

Ｊ

312 小西達也

静岡県立沼津東高等学校

3 年生

045

Ｌ

334 小渡望夢

愛知県立時習館高等学校

2 年生

046

Ｋ

464 齋藤駿一

江戸川学園取手高等学校

3 年生

047

Ｂ

455 斉藤

勝吾

灘高等学校

2 年生

048

Ｈ

305 坂野智紀

三重県立津高等学校

3 年生

049

Ｊ

314 坂本和樹

市川高等学校

3 年生

050

Ｆ

473 阪本

皓貴

灘高等学校

3 年生

051

Ａ

407 笹木宏人

筑波大学附属駒場高等学校

2 年生

052

Ｌ

335 佐々木

東大寺学園高等学校

1 年生

053

Ｃ

446 澤田和宏

麻布高等学校

3 年生

054

Ｄ

484 澤田亮

千葉県立千葉高等学校

2 年生

055

Ｆ

474 島津凜太朗

久留米大学附設高等学校

2 年生

056

Ｅ

414 清水寛太

三重県立伊勢高等学校

3 年生

057

Ｇ

495 末広多聞

大阪星光学院高等学校

2 年生

058

Ｈ

307 杉浦涼介

開成高等学校

2 年生

059

Ｊ

316 高橋昂聖

大阪星光学院高等学校

1 年生

060

Ｋ

465 多賀部典飛

秋田県立秋田高等学校

3 年生

061

Ａ

409 滝之入敬汰

佐久長聖高等学校

3 年生

062

Ｌ

336 田久保勇志

筑波大学附属駒場高等学校

3 年生

063

Ｃ

447 竹島群馬県立高崎高等学校

3 年生

明雄

保昂

優太

- 26 -

チャレンジ
部屋
班
番号
番号

氏名

学校名

学年

064

Ｈ

309 竹中涼

栄光学園高等学校

2 年生

065

Ｆ

475 谷口遼太

大阪府立三国丘高等学校

3 年生

066

Ｆ

476 千葉

遼太郎

筑波大学附属駒場高等学校

2 年生

067

Ｄ

485 手良脇大誠

初芝富田林高等学校

3 年生

068

Ｈ

311 中野碧

筑波大学附属駒場高等学校

2 年生

069

Ｃ

448 中道晃平

石川県立小松高等学校

3 年生

070

Ｌ

337 長嶺直

長野県松本深志高等学校

3 年生

071

Ｄ

486 中村

優一

灘高等学校

2 年生

072

Ｂ

456 ナップ

東京都立国際高等学校

3 年生

073

Ｊ

317 成瀬秀蔵

江戸川学園取手高等学校

2 年生

074

Ｄ

487 西

幸太郎

ラ・サール高等学校

3 年生

075

Ｋ

466 長谷川三重県立四日市高等学校

3 年生

076

Ｇ

496 林

岐阜県立岐阜高等学校

3 年生

077

Ｂ

457 平石雄大

海陽中等教育学校

4 年生

078

Ｅ

430 平嶋佐彩

愛知県立旭丘高等学校

2 年生

079

Ａ

411 平嶋

瞭一

灘高等学校

2 年生

080

Ｋ

467 藤田笙一朗

いわき秀英高等学校

2 年生

081

Ａ

413 藤谷龍澄

広島大学附属福山高等学校

3 年生

082

Ｂ

458 藤原巧将

岡山県立倉敷天城高等学校

2 年生

083

Ｌ

338 渕上由祐

久留米大学附設高等学校

1 年生

084

Ｄ

488 本田和大

海城高等学校

2 年生

085

Ｅ

416 本間甲也

渋谷教育学園幕張高等学校

3 年生

086

Ｆ

477 桝井太誠

渋谷教育学園幕張高等学校

3 年生

087

Ｇ

497 町田宇弥

兵庫県立神戸高等学校

2 年生

088

Ｋ

468 松下謙太郎

筑波大学附属駒場高等学校

3 年生

089

Ｈ

313 松本健志

埼玉県立春日部高等学校

3 年生

090

Ｌ

339 松本康成

岡山県立岡山操山高等学校

3 年生

091

Ａ

415 松本悠汰

石川県立金沢泉丘高等学校

2 年生

092

Ｂ

460 山﨑誠一郎

常総学院高等学校

3 年生

093

Ｃ

449 山田耀

筑波大学附属駒場高等学校

2 年生

094

Ｄ

489 横川侑恭

三重県立四日市高等学校

3 年生

095

Ｅ

417 吉開泰裕

栄光学園高等学校

3 年生

096

Ｈ

315 吉川

隼翔

灘高等学校

2 年生

097

Ｇ

498 吉原唯生

栄光学園高等学校

既卒生

098

Ｆ

478 米田羅生

愛知県立岡崎高等学校

3 年生

099

Ｊ

318 寄田圭将

愛知県立岡崎高等学校

2 年生

ダニエル

竜大

将也

- 27 -

第 2 チャレンジで最も残念なことは，3 期連続で，女子の参加が 1 名と非常に少ないことである。事業を行うために支援を受けている JST からも女子の参加については要求されてきている。第 2 チャレンジは，国際物理オリンピックに参加する日本代表候補者を選出するという目的がある。しかし，第 1，第 2 の物理チャレンジを通じて「物理」の普及も目的である。特に，大学卒業後の研究者･技術者の世界では女性の活躍・進出が強く望まれている。物理チャレンジに，より多くの女子が参加することも事業の目的であると考えると，以前から提案されている
女子枠についても，早急に議論･決定する必要があると考える。

II.3.2実施体制

第 2 チャレンジは，2018 年 8 月 19 日（日）～22 日（水）3 泊 4 日の日程で，国立オリン
ピック記念青少年記念総合センター（以下，オリセンと記す）で行われた。従来の開催と大きく異なったことは，会場が物理チャレンジだけでの単独使用でなかったこと，現地実行委員会が組織されなかったことである。
（1）国立オリンピック記念青少年総合センターでの物理チャレンジ
従来の第 2 チャレンジでは，開催会場はほぼ単独使用・貸し切り状態での開催であった。そのため，会場の使用時間，使用状況，食事の会場，時間など，物理チャレンジのスケジュールに合わせた使用ができた。しかし，国立オリンピック記念青少年総合センターでは，単独使用
でないことに加え，使用規定が厳格に決められていたため，開催には非常に苦労が伴った。
まず，会場の配置については，当初は机の配置を動かすことですら許可が得られず，事務局の努力によりようやく会場の設営が可能になった。しかし，国立オリンピック記念青少年総合センター指定の業者による設営，時間の管理など，いつもの開催状況にあわせた臨機応変な使用はできなかった。特に，センター棟，宿泊棟の門限や会議室の関係で，例年夜遅くまで行っていた採点業務に大変支障があった。そのため，理論問題の採点が非常に遅くなり，各賞，国際物理オリンピック参加日本代表選出業務に支障が出るところであった。
また，食事に関しても時間が決められていたこと，他の団体との共同利用のため大変混み合っていたことなどの問題点があった。食事の際に連絡事項の伝達ができない，各委員との交流ができないなどの問題も生じた。
（2）現地実行委員会の不在
第 2 チャレンジの主たる内容は，実験問題コンテストと理論問題コンテストである。しかし，100 名近くの中学･高校生の参加者を相手にするため，それ以外の委員の活動が不可欠で，
従来は現地実行委員会がその役割を果たしてきた。例えば，開催場所との連絡，フィジクスラ
イブの開催，今回はなかったが，サイエンスツアーの引率など，実験部会と理論部会の委員が採点を行っている時間帯の，参加者への対応は現地実行委員が受け持っていると考えられる。
今回，サイエンスツアーがなかったため，フィジクスライブを充実させる予定であったが，なかなか協力者が集まらず，開催も危ぶまれた。北原理事長自らの協力を始め，茨城県教育委
員会，TDK，第 1 チャレンジ部会，その他の方々の協力により盛況に開催することができた。
- 28 -

実験部会，理論部会の委員は，それぞれのコンテストの開催と採点で手一杯であるので，現地実行委員会の存在は不可欠で重要であると感じた。
（3）第 2 チャレンジ実施
第 2 チャレンジ進出者 101 名のうち 99 名が参加した（表 II.6）。
初日 8 月 19 日に実験コンテスト（5 時間），2 日目 8 月 20 日に理論コンテスト（5 時間）を行った。理論コンテストの後，昼食後に全体写真の撮影を行い，フィジクスライブを実施した。今回，サイエンスツアーがないため，フィジクスライブを充実させるつもりが，なかなか協力者が集まらず苦労したが，どうにか実施することができた（表 II.7）。
表 II.6

物理チャレンジ 2018 第 2 チャレンジ日程等

物理チャレンジ 2018 第 2 チャレンジ日程等
期間

8 月 19 日～21 日

宿泊場所

参加人数 99 名 （101 名を選抜，うち 2 名が辞退） 会場・

国立オリンピック記念青少年総合センター（オリセン）

8 月 19 日

実験コンテスト

8 月 20 日

理論コンテスト

8 月 21 日

午前

問題解説会（実験コンテスト）

午後

講演

8 月 22 日

表彰式

フィジックスライブ

小林

金賞，

誠

先生

銀賞，

問題解説（理論コンテスト）

銅賞，優良賞，特別賞の授与

2019 年国際物理オリンピック日本代表候補選抜

表 II.7

物理チャレンジ 2018 第 2 チャレンジ「フィジックスライブ」

フィジックスライブ
・「ドライアイスとシャボン玉」（JPhO： 北原和夫）

・「かわむらのコマ」（JPhO： 川村康文

東京理科大学 ： 五十嵐崇弘）
・「ガウス加速器」ほか（JPhO： 近藤一史）

・「光のスペクトル観察」

（JPhO

： 鈴木

勝）

・「円偏光と重ねあわせの原理」

（JPhO

： 室谷

心）

・「定常波と連成振動」（JPhO： 山田達之輔）

・「複スリットから回折格子へ」

（JPhO

： 増子

・「光の実験検察の色々」（JPhO： 荒木美菜子）

・「身近で活躍する TDK の技術紹介」 （TSK・「自己誘導を利用したエコ回路」

：

寛）

深沢しほ）

（茨城県立勝田高等学校：根本和明，
茨城県立竹園高等学校：榊原洋子）

・「ミルククラウン・ブラウン運動」 （伊知地国夫科学写真工房 ： 伊知地国夫）
・「国際物理オリンピック実験問題」 （JPhO- 29 -： 中屋敷勉）

3 日目 8 月 21 日のノーベル物理学賞受賞者小林誠先生の講演では，小林先生から 1 時間の講演があり，残りの 1 時間は質疑応答に当てるとの提案があった。講演の内容は「反粒子」で，なかなか難しい内容なので，質問がでるかどうかが心配であった。講演の後の質疑応答では，
小林先生を悩ますような質問もあり，1 時間はあっという間に過ぎることとなった。
最終日は，各賞の発表ならびに賞状・記念品の贈呈を行った。表彰を行ったのは，第 1 チャ
レンジ実験優秀賞（紹介のみ），金賞，銀賞，銅賞，優良賞。ならびに物理オリンピック日本委員会理事小賞，つくば科学万博記念財団理事長賞である。
また，第 2 チャレンジ中に日本代表候補者を発表することになり，選出された 12 名を発表した。

II.3.3理論コンテスト

第 2 チャレンジの理論コンテストは，第 2 チャレンジ 2 日目の 8 月 20 日に行われた。参加者は 99 名で，内訳は高校 3 年 50 名，既卒 1 名，高校 2 年 39 名，高校 1 年 7 名，中学 3 年
2 名であった（以下では高校 3 年以上を「高 3」と表す）。また，実施後の解説会では，2017年と同じく，全体について部会長が簡単に述べ，各問題の素案を提案した部会員が説明した。
第 2 チャレンジの理論コンテストの試験時間は 5 時間，300 点満点，問題は大問数 4，問題
冊子 A4 版 18 ページ，解答用紙 16 枚であった。問題冊子は 2017 年よりも 6 ページ減でやや薄くなったが，解答すべき小問の合計数 37 は 2017 年（38）と同程度である。
平均点は 147.8，最高点は 296（高校 3 年生）で，例年程度であった（2017 年はそれぞれ
196.9, 298 で例年に比べて高かった）。
図 II.6 が学年別の得点分布である。高 3 の平均は 158.6，高 2 以下の平均は 136.3 で，高3 がやや高い。高 3 の得点分布には，高得点側と低高得点側に分裂の傾向がある。2017 年には高 2 以下に同じ傾向が見られた。しかし，全体として，得点分布の分極傾向は，2017 年よりも弱くなった。

平均点 147.8 （高 3 158.6，高 2 以下 136.3）
図 II.6

物理チャレンジ 2018 第 2 チャレンジ理論問題コンテスト学年別得点分布- 30 -

（1）問題作成
16 名の部会員で構成する理論問題部会において，最終段階の点検のための小規模なもの 1
回を含め，作成に 11 回の部会を開いた。また，実施後，締めくくりの部会を 1 回行った。
出題方針は，物理の面白さが伝わり興味のもてる問題，高校物理範囲外の事項は問題の中で説明・誘導，自由な発想のできる問いも含める，例年程度の平均得点率を目標など，例年と同じである。
（2）各問の内容と分析
第 1 問 （力学・電磁気学，配点 60）
平行なレール上に金属棒を置き，レールと金属棒の回路に，短時間に磁場を印可して一定値に保つときの金属棒の運動，発熱などを問う。金属棒について簡単な運動方程式（解は指数関数）を誘導にしたがって導いて解くなど以外は大学入試によくある設定・問いである。はじめ，
磁場の短時間の増加は時間に比例するとしたが，最後に，結果は磁場の到達値には依存するが，増加の仕方には依らないことを述べ，理由を問うた。金属棒が受ける力積が磁場の 2 乗の時間微分の積分で表されるためで，微分・積分と物理を結び付けて理解することの面白さ・重要さ
が（少なくとも解答例を見て）味わえたのではないかと期待したい。
見慣れた問題と想定したが，アンケートでは「難」「やや難」が合計 50%を超えた。得点率
は 40%で，大学入試の範囲外の問いへの配点があることを考慮しても，予想より低かった。高
2 以下の生徒には「見慣れた」ものではなかったのかも知れない。一見，変哲のない状況でも，数学，特に微積分の目で見直すとより深い理解が得られるということが伝わればありがたい。
第 2 問 （力学，配点 100）
地球の周りのスペースデブリ（宇宙ゴミ）を題材とした重力場の中の力学の問題である。ス
ペースデブリの軌道である楕円上では 2 つの焦点からの距離の和が一定という性質を用いて楕
円を極座標表示することから始めて，エネルギーと面積速度（角運動量）の保存則を導く（極座標における楕円，エネルギー，面積速度の表式は与えてある）。その上で，軌道をエネルギーと面積速度で表し，円軌道にあるスペースデブリに力積を加えて，大気圏に落下させる場合と，地球の重力圏外に出す場合について，必要な力積の大きさなどについて数値を含めて求め，最後に 2 つの場合を比較する。ケプラーの法則は高校の教科書にあるが，その知識を記憶に基づいて利用するのではなく，面積速度の保存則などを問題の中で導出するよう誘導している。
問題作成時に認識していたが，チャレンジャーは平面内の運動を極座標で表すことに慣れていないこともあり，やや難しかったと思われる。得点率は 40%で，予想と大きくは違わなかったが，やや複雑な式変形と数値の計算が特に低かった。
「難」「やや難」が合計 80%を超え，大問中最高であったが，「とても興味深い」「興味深い」の合計も 80%を超え，大問中最高であった。
第 3 問 （熱学，配点 70）
ヒートポンプを題材として熱学について問い，エントロピーを導入して，エントロピー増加の実例を計算する。問題文 6 ページのうちはじめの 3 ページは説明のみである。
まず，ヒートポンプとして逆カルノーサイクルを導入し，熱力学第 1 法則，熱力学第 2 法則
（クラウジウスの原理，トムソンの原理）を説明してエントロピーを定義する。可逆的ヒート
ポンプの冷却効率，具体例の値，加熱効率との関係，冷暖房における消費電力の例などを求め，- 31 -

極低温にする困難も理解する。次に，熱の移動に伴うエントロピー増加，理想気体の定積温度変化，定温体積変化におけるエントロピー増加の具体例を求め，最後に混合によるエントロピ
ー増加を求める。
カルノーサイクルを含む熱学の問題やエントロピーの導入は予想の範囲内だったのか，「易」「やや易」の合計が 50%以上で，得点率は大問中最も高い 69%であった。問いに入る前の説
明がやや長かったが，丁寧に読み，具体例を求めることによってエントロピーの概念が身近になったのではないかと期待する。
第 4 問 （流体力学，配点 70）
流体（水）の運動を題材として，波動，力学的保存則の導出と応用，非線形効果などについて問うた。まず，与えられた浅水波の速度の表式から水深変化時の屈折の法則（スネルの法則）を導き，海岸近くで波面が海岸線に平行になることを説明する。また，波の平均エネルギーの表式を用いてエネルギー流束の保存から川幅・水深と波の振幅の関係（グリーンの法則）を導出して，具体例の数値を求める。次に波に伴う水の運動に着目し，上で用いた平均エネルギーの表式を導出する。続いて，質量の保存則から，波の振幅の 2 次の項が波形に及ぼす非線形効
果の例を具体的に求める。最後に，潮津波（しおつなみ，tidal bore）について，潮津波の前後における質量と運動量の保存則の与えられた表式を導出し，これらの保存則から潮津波の伝搬速度と段差を求める。
本来，非線形な偏微分方程式で記述される現象の解析を保存則の観点から誘導し，応用する問題である。チャレンジャーが波動現象の面白さ・多様性に興味をもち，複雑な現象でも保存則に着目することが役立つと気づいたならばありがたい。得点率は 51%で予想より高かった。
「難」「やや難」が 80%を超えたが，一方で，「興味深い」「とても興味深い」も 80%強であり，ある程度その意図は達成されたのではないかと考えられる。
力学とその応用分野のテーマが多く，現代物理分野の出題はなかった。また，全体としてやや数学的であったが，物理の面白さはある程度伝わったと思われる。
各設問に対するアンケート結果（図 II.7），各設問および全体の得点率（図 II.8），各設問の学年別得点率（図 II.9），得点と順位（図 II.10）を下に示す。

図 II.7

物理チャレンジ 2018 第 2 チャレンジ理論問題コンテスト（各設問に対するアンケート結果）- 32 -

図 II.8

物理チャレンジ 2018 第 2 チャレンジ理論問題コンテスト（各設問および全体の得点率）

図 II.9

物理チャレンジ 2018 第 2 チャレンジ理論問題コンテスト（各設問の学年別得点率）- 33 -

図 II.10

物理チャレンジ 2018 第 2 チャレンジ理論問題コンテスト（得点と順位）（3）第 15 期への申し送り
出題方針について大きな変更の必要はないと思われる。範囲外の事項の説明・誘導は必要であるが，誘導の少ない短い問い，答えが多様な自由な発想を問う設問があってもよい。

II.3.4

実験コンテスト

物理チャレンジ 2018 第 2 チャレンジ実験問題は，振動・波動に関する 3 テーマを問題とした。いずれのテーマも測定にオシロスコープを使用するため，オシロスコープの使用経験の有無が大きなハンディキャップとはならないように対策を講じた。総合平均点は 100.9 点（満点200 点）であった。
（1）問題内容と成績
課題 1

金属棒のたわみ振動の振動数の測定

金属棒をたたくと棒の長さに応じた音を発する。木琴や鉄琴でもなじみのこの音の源は棒のたわみ振動にある。長さの異なる 4 本の黄銅棒のたわみ振動音を調べ，振動数 f と長さ L との関係を決定するのが最初の課題のテーマである。振動が長く続くには棒の保持方法を工夫する必要があるが，これは問題文で具体的に指示したので，その通りにやれば測定は容易であったと思われる。解析では

f = A Ln という関係であることを仮定してべき指数 n を決めることを求めた。log L を横軸，log f を縦軸としたグラフを作り，直線性を確認した上で，その直線の- 34 -

傾きからべき指数 n を決めるという正攻法の回答が予想以上に多くあった。アンケートでも標準的な問題だったとの感想があり，総じて成績は良かった。
課題 2

棒を伝わる縦波の速さの測定

音は空気中よりもずっと早い速さで固体の中を伝わる。4 種類の物質についての音速測定でこのことを確認し，さらに音速が物質の物理的性質とどのような関係にあるかを推測するというのが課題 2 のテーマである。長さ 1m の棒状試料の端を長さ方向にたたき発生させた縦波のパルス波を他端においたマイクで検出するという道具立てで，打撃とパルス波到達までの時間差，および反射によって生じるエコーの時間差の二つの方法で音速を求めるのが前半の課題，
後半では各棒の質量とたわみ変形に対するばね定数を調べ，音速との関係を推測させた。音速は媒質の密度とヤング率によって決まるが，試料棒の形状を同一にすることによって質量およびばね定数で直接比較することができるようにした。ただし，2 変数の関数関係をこの実験だ
けで決めるのはできないので，いくつかのヒントを与えた。その一つとして，ばねでつながれた台車列というモデルでの振動の伝搬速度の表式を次元解析で求めるという問題も加えた。次
元解析は過去の IPhO の問題にも扱われている。
前半の実験は 7 割以上の得点率があったが，後半の考察では得点分布が広がった。またばね定数の決定などやや手間のかかる測定があり，この実験に手間取り，時間を費やしすぎた人が
多かった。
課題 3

管に沿って伝わる音の管の端での反射

気柱振動は高校物理の基本課題の一つで，閉管と開管とでは共鳴の条件が異なるのはよく知られている。この違いの原因である管の端での反射における入射波と反射波の関係をパルス音
波によって直接調べるのがこの問題のねらいである。長さ 1.2m のプラスチック管にパルス音
波を入射し中に置いた小型マイクでその波形を観察する。実験では，閉管ではパルスはそのま
ま反射し，開管では符号が反転することが観察されるが，これは「固定端では符号の反転した反射が生じるのに対して自由端では同符号となる」という教科書の説明と一見逆なのがおもし
ろいところである。マイクが何の振動を測定しているのかというのがこの解釈のポイントになる。
この課題の最高点は 59 点（40 点以上が 10 名）であったが，上述のように時間不足で手を付けていない人が多く，約 1/3 は白紙であった。

図 II.11

第 2 チャレンジ実験問題：課題別得点分布

参加者 99 名の総合平均点は 100.9 点（満点 200 点），最高点は 171 点であった。課題別の平均点／満点は，準備課題：2.4 点／3 点，課題 1：30.3 点／42 点，課題 2：55.6 点／90 点，
課題 3：11.7 点／65 点であった。課題 1 は標準的な問題で成績は良かった。課題 2 も得点率
- 35 -

は悪くないが，回答に長い時間を掛けた生徒が多かった。この影響で課題 3 は無回答者が多く，平均点も低い。結果的に総合成績上位には課題 3 の高得点者が並ぶ結果となった。時間を十分に掛ければ多くの参加者は解くことのできるが，5 時間という時間をどのように効率的に使うかが最終成績に大きく影響したことを意味する。

図 II.12

第 2 チャレンジ実験問題総合得点分布（左）と総合順位順課題別得点内訳（右）（2）問題作成に関係する活動
2017 年 10 月～第 2 チャレンジまで 6 回の実験問題部会を開催し，テーマの探索，実験装置の検討，予備実験などを行った。このほか，実験装置の組立等の作業のために 8 回委員が集まった。
オシロスコープの使用について
オシロスコープは 2016 年の第 2 チャレンジでも一部使用したが，高校生にとってなじみのある装置ではなくその使い方を理解するのに時間がかかっていた。今回は全ての課題でオシロスコープを使うことになったため，参加生徒に予習をしてもらうことが必要であると判断し，以下の対策をとった。①第 2 チャレンジ通過者への連絡の中でオシロスコープの使用を告知し，使用する機種に即した使用手引きを送り学習を呼びかけた。②さらに理解を助けるために，動画を制作し JPhO ホームページで参加者に公開した。③実験問題の最初に，操作法のおさらいと装置の動作確認のための準備課題を加えた。
試験後に行った参加者アンケートによれば，ほとんどの参加者が事前に学習し，これまでに使った経験があるという人は 4 割足らずであったにもかかわらず，7 割以上の人がオシロスコープの使用は「易しかった」あるいは「最初は難しかったが慣れた」としていた。事前に出題に関係する事項を知らせたのは初めてであるが，目的は概ね達せられたと判断する。チャレン
ジの目的が選抜だけではなく，教育あるいは視野を広めてもらうことにあることを考えるなら，このような事前学習をむしろ積極的に取り入れるほうがよいとの意見もある。
なお動画については理解の役に立ったという声が多かった一方で，約 1/3 の参加者からは視聴することができなかったとの回答があった。第 2 チャレンジの数日前からアクセス集中により JPhO の Web サーバがダウンしたことが原因と思われ，今後このようなことを行う場合には対策が必要である。
実験装置の準備
オシロスコープは数年前に購入した JPhO 備品を使用した。同一機種の確保が困難になりそ- 36 -

うであるため予備機を購入した。マイクロフォンやスピーカーはキットを購入し，前年同様に実験問題部会委員が集まりその組立を行った。また，スピーカーでパルス音を発生させるために小型コンピュータ「ラズベリーパイ」を使用した。小型コンピュータの使用は実験手段を拡大すると共に，実験装置作製にかかる労力と経費を抑えるために今後役立つと考えている。
なお，音波の実験であるため会場での騒音の影響を心配し，電気信号によるトリガや繰返し
パルス音の発生などの対策を予め講じた。その結果大きな障害は発生しなかった。一方一部の試験会場では大きな誘導電気雑音があることが前日に判明し，装置の改良を行い対応した。

II.3.5

成績と表彰

第 2 チャレンジの実験コンテストならびに理論コンテストの総合成績により次の各賞を授与
し，表彰状（記念品）の贈呈を行った。

表 II.8

物理チャレンジ 2018 第 2 チャレンジ表彰一覧

第 2 チャレンジ各賞
金賞：

総合得点最上位 6 名

銀賞：

金賞の次の総合得点上位 12 名

銅賞：

銀賞の次の総合得点上位 12 名

優良賞：

銅賞の次，且つ総合得点が平均点以上のチャレンジャー

物理オリンピック日本委員会理事長賞：

理論・実験を総合して最高成績を修めたチャレンジャー

つくば科学万博記念財団理事長賞：
奨励賞：

もっとも発送豊かな解答をしたチャレンジャー
以上の賞に次ぐすべてのチャレンジャー- 37 -

- 38 -

なお，物理チャレンジ 2018 第 2 チャレンジの物理オリンピック日本委員会理事長賞（理論および実験コンテストを総合して最高成績を修めたチャレンジャー）については，物理チャレ
ンジ始まって以来，選考において 2 人が同点になった。そのため，2 名を選出することになった。記念品については，1 名分しか用意がなかったため，後日送付することになった。
最後に，第 50 回国際物理オリンピック（IPhO2019 イスラエル大会）の日本代表選手候補者 12 名を選出した（表 II.9）。

- 39 -

表 II.9

第 50 回国際物理オリンピック（IPhO2019 イスラエル大会）
日本代表選手候補者- 40 -

第 III 部

III.1

第 49 回国際物理オリンピック（IPhO2018 ポルトガル大会）

国際物理オリンピックへの参加派遣の概要

2017 年 8 月 19 日～22 日に岡山県青少年教育センター閑谷学校で行われた物理チャレンジ2017 第 2 チャレンジの成績優秀者のうち，2018 年 7 月の国際物理オリンピックの出場資格を満たす者の中から，理論問題・実験問題の成績だけでなく多面的な検討を加え，本人の意思確認等を経て，第 49 回国際物理オリンピック（IPhO2018 ポルトガル大会）日本代表選手候補者 12 名が選ばれた（表 III.1）。
表 III.1 第 49 回国際物理オリンピック（IPhO2018 ポルトガル大会）
日本代表候補者（五十音順，学年は 2017 年 8 月現在）
石井敬直

筑波大学附属駒場高等学校

2年生

東京都

大倉

拓真

岡山県立岡山朝日高等学校

2年生

岡山県

岸本

竜太

白陵高等学校

2年生

兵庫県

喜田

輪

初芝富田林高等学校

2年生

大阪府

斉藤

勝吾

灘高等学校

1年生

兵庫県

笹木

宏人

筑波大学附属駒場高等学校

1年生

東京都

末広

多聞

大阪星光学院高等学校

1年生

大阪府

千葉

遼太郎

筑波大学附属駒場高等学校

1年生

東京都

永濱

壮真

大阪星光学院高等学校

2年生

大阪府

幸太郎

ラ・サール高等学校

2 年生

鹿児島県

西
松下

謙太郎

筑波大学附属駒場高等学校

2年生

東京都

吉見

光祐

灘中学校

2 年生

兵庫県

教育研修を担当する国際物理オリンピック派遣委員会では，前年度までの研修内容を検証しそれを踏まえて，指導スタッフ組織（理論研修部会，実験研修部会）を編成し，日本代表候補者が決定後，通信添削提示および連絡用メーリングリスト開設，理論研修・実験研修実施計画を立てた。実施計画に基づいて，理論および実験の通信添削，秋合宿，冬合宿，春合宿の各研
修合宿を計画立案し，実施した。日本代表候補者 12 名に対する約半年間におよぶ通信添削，合宿研修などの教育研修を経て，2018 年 3 月末，IPhO2018 日本代表選手 5 名を確定した。
日本代表選手 5 名に対して，2018 年 4 月から通信添削，実験合宿を実施し， 7 月 19 日（木）～20 日（金）の直前合宿で最終調整をした。日本代表選手 5 名と同行役員からなる日本代表団は，7 月 20 日（金）午後，東京理科大学神楽坂キャンパスにて，結団式および交流会を行った後，7 月 21 日（土）～29 日（日）ポルトガル（リスボン）で開催される第 49 回国際物理オリンピック IPhO2018 に出発した。日本代表団は，7 月 30 日（月）に帰国し，同日，文部科学省にて，第 49 回国際物理オリンピック IPhO2018（ポルトガル大会）の参加報告を行った。

- 41 -

III.2

日本代表選手候補者の研修

III.2.1

研修スケジュール

実施する研修すべてに参加することを日本代表選手選出の条件とした。
秋合宿
期間：2017 年 9 月 16 日（土） ～ 9 月 18 日（月・祝）

2泊3日

長野県北佐久郡軽井沢町大字長倉大日向 5607

会場および宿泊場所：軽井沢研修所
理論・実験 通信添削
▼理論通信添削

毎月 15 日，部会長から候補者に提示する。
2017 年 9 月 15 日提示

力学（質点の力学，質点系の力学，剛体）

2017 年 10 月 15 日提示

弾性体，流体，力学的波動2017 年 11 月 15 日提示電磁気学2017 年 12 月 15 日提示

熱物理，光学2018 年 1 月 15 日提示

現代物理（相対論，量子論）

2018 年 2 月 15 日提示

総合演習（過去の理論試験問題）▼実験通信添削
実験に関する通信添削は，次の通り 4 回に分けて行う。
第1回

実験の基礎研修

配布： 2017 年 9 月 17 日（秋合宿にて配布済）

提出： 2017 年 9 月 17 日

内容：
【実験実習 1】測定誤差（測定の不確かさ，有効数字，平均値と統計誤差）
第2回

実験基礎研修Ⅰ

配布：2017 年 9 月 17 日

提出：2017 年 10 月 15 日

冬合宿で解説後返却

内容：【実験実習 2】間接測定値の誤差（ノギス，サンプル［円柱，パイプ，針金太・
細］
）
第3回

実験基礎研修Ⅱ

配布：2017 年 10 月 15 日

提出：2017 年 11 月 15 日

冬合宿で解説後返却

内容：【実験実習 3】水素原子のスペクトル解析，励起原子の寿命
第4回

実験基礎研修Ⅲ

配布：2017 年 12 月 22 日（金）冬合宿で実施した残り

提出：2018 年 2 月 15 日（木）内容：「ボルダの振り子」実験の解析

冬合宿
期間：2017 年 12 月 19 日（火）～ 12 月 22 日（金）- 42 -

3泊4日

会場：八王子セミナーハウス，東京工科大学（実験棟 A4 階電気電子基礎実験室 0404）
春合宿（チャレンジファイナル）期間：2018 年 3 月 24 日（土）～ 3 月 27 日（火）3泊4日

会場：八王子セミナーハウス，東京工科大学（実験棟 A4 階電気電子基礎実験室 0404）

III.2.2

秋合宿における研修

期間：2017 年 9 月 16 日（土） ～ 9 月 18 日（月・祝）
会場：軽井沢研修所

2泊3日

長野県北佐久郡軽井沢町大字長倉大日向 5607）

参加者：IPhO2018 日本代表候補者 12 名（表 III.1），参加スタッフ（表 III.2）
表 III.2

IPhO2018 日本代表候補者 秋合宿参加スタッフ

正仁 東京大学 大学院理学系研究科 物理学専攻 教授
物理オリンピック日本委員会 理事長
北原 和夫
東京理科大学大学院
国際物理オリンピック派遣委員長
田中 忠芳
金沢工業大学
国際物理オリンピック派遣委員会 実験研修部会長
中屋敷 勉
岡山県立岡山一宮高等学校
国際物理オリンピック派遣委員会 理論研修部会長
杉山 忠男
河合塾
IPhO2014 カザフスタン大会 銀メダリスト
林 優依
千葉大学
上田

秋合宿の日程を表 III.3 に示す。なお，第 2 日の 9 月 17 日（日）15：00～17：30 に研修所
周辺の自然散策を行う予定であったが，雨天のため予定を変更して，実験研修を早め，その後に理論研修を追加した。研修内容は次のとおりである。
第1日

9 月 16 日（土）・開講式，研修全体のガイダンス：来年 3 月までの理論研修および実験研修のアウトラインを説明した。
・上田正仁先生の講演と懇談：高校まで＝マニュアル力，大学学部・修士＝考える力，大学院
博士・社会＝創造力，実社会ではこれら 3 つの力の総合力が試されることが事例を交えて語られた。講演後の代表校者との質疑応答で内容がさらに深められた。
・交流会：円座になって，代表候補者一人ひとりが順に自己紹介し，スタッフも自己紹介した。
趣味やどんな物理の本がお勧めかなど，互いに親睦を深めることができた。
第2日

9 月 17 日（日）・理論研修 1：「200 More Puzzling Physics Problems」からの 2 問と Physics cup 2012 の
第 1 問を，4 グループ（1 グループ 3 名）に分かれて取り組んだ。各グループで 3 問とも見- 43 -

通しを立て，グループでどの問題を担当するかを決め，3 問を 4 グループに振り分けた。一
表 III.3 IPhO2018 日本代表候補者「秋合宿」日程表
日付

時間

行事・活動等

内容・会場等

9 月 16 日

14:00

参加者集合

しなの鉄道・信濃追分駅

（土）

14:10

出発

信濃追分駅→軽井沢研修所

14:30

軽井沢研修所到着

15:00～15:15

開講式，研修全体のガイダン
大研修室ス

15:15～17:00

上田正仁先生の講演と懇談

大研修室

17:00～18:00

夕食，休憩

食堂

18:00～20:00

交流会

大研修室

20:00～21:30

入浴，自由時間

各部屋

22:00

消灯，就寝

各部屋

7:30

起床

各部屋

8:00～ 8:30

朝食

食堂

9:00～12:15

理論研修 1

大研修室

12:15～13:15

昼食

食堂

13:00～16:00

実験の基礎

大研修室

16:00～17:30

実験研修

大研修室

17:30～18:30

夕食，休憩

食堂

18:30～21:00

理論研修 2

大研修室

21:00～22:30

入浴，自由時間

各部屋

22:30

消灯，就寝

各部屋

9 月 18 日

7:30

起床

各部屋

（月・祝）

8:00～ 8:30

朝食

食堂

9:00～11:00

理論研修 3

大研修室

11:00～12:00

昼食

食堂

12:30～13:00

移動

軽井沢研修所→信濃追分駅

13:00

解散

しなの鉄道・信濃追分駅

9 月 17 日（日）

定時間，各グループで問題を考えて議論したのち，各グループ，ホワイトボードに解答例を清書し，各グループ，それをもとにプレゼンした。各プレゼン後，皆で内容について議論した。実施してみて，1 問だけ 2 グループで担当することになり，発表の場面がうまく機能しなかったので，設問数と同じ数のグループに分ける方がいいことがわかった。
・実験の基礎：実験を行う上での基本事項を実習を交えて確認した。
・実験研修： IPhO2017 インドネシア大会の実験問題 E1，E2 について実験装置を使いて，実- 44 -

際の IPhO 実験問題について E1，E2 に分かれて代表候補者全員で取り組んだ。

図 III.1

IPhO2018 日本代表候補者 秋合宿

実験研修の様子・理論研修 2：EuPhO2017 理論問題第 1 問〜第 3 問を，3 グループ（1 グループ 3 名）に分かれて取り組んだ。各グループで 3 問とも見通しを立て，グループでどの問題を担当するかを決め，3 問を 3 グループに振り分けた（担当したい問題が重なったので，グループ対抗じゃんけんで担当する問題を決めた）。一定時間，各グループで問題を考えて議論したのち，各グループ，ホワイトボードに解答例を清書し，各グループ，それをもとにプレゼンした。各
プレゼン後，皆で内容について議論した。
第3日

9 月 18 日（月・祝）・理論研修 3：問題の解説と演習では，IPhO2014 カザフスタン大会の第 1 問（小問 3 題）を，3 グループ（1 グループ 3 名）に分かれて取り組んだ。各グループで 3 問とも見通しを立て，グループでどの問題を担当するかを決め，3 問を 3 グループに振り分けた（担当したい問題が重なったので，グループ対抗じゃんけんで担当する問題を決めた）。一定時間，各グループ
で問題を考えて議論したのち，各グループ，ホワイトボードに解答例を清書し，各グループ，
それをもとにプレゼンした。各プレゼン後，皆で内容について議論した。
雨天のために自然散策がなくなり，その代わりに追加して行った理論研修は，「200 More
Puzzling Physics Problems」からの 2 問と Physics cup 2012 の第 1 問を用いた。理論研修
1 と同様に代表候補者をグループ分けし，EuPhO2017（7 月の直前研修で使用した問題）を用いた理論研修 2 を実施した。いずれの理論研修も，皆活発に議論し，有意義な研修になった。
このように，グループ分かれて問題を解き，最後にお互いに発表し合う方法を適用すると，全候補者が活発に議論し，お互いに理解が深まるようである。

- 45 -

図 III.2

III.2.3（1）

IPhO2018 日本代表候補者 秋合宿

理論研修の様子

通信添削による研修
理論研修

2017 年 9 月から 2018 年 2 月にかけて，IPhO2018（ポルトガル大会）日本代表候補者に対して，通信添削による理論研修を以下の内容で実施した。
通信添削問題は，国際物理オリンピックのシラバスを踏まえて，大学で学ぶ物理学の内容までを網羅し，はじめから実践的な問題に触れさせることを目的に，やや難易度の高い問題を出題した。研修については，大学教養程度の IPhO テキストおよび物理学演習書を代表候
補者全員に配布し，各自が自分のペースで深く学べるように配慮した。過去に国際物理オリンピックに出場し，現在は大学生となっている先輩たち（OP）は，自らの経験を活かして問題作成や添削などを委員とともに担当した。問題提示後，1 か月間で問題を解いて返送し，その答案を研修担当者が採点し，本人に返却した。
第1回

9 月 15 日提示：力学（担当：杉山忠男

OP 高羽悠樹，吉田智治）

添削問題 A1：中心力による質点の運動
添削問題A2：万有引力を及ぼす3質点の運動
添削問題B1：ブランコの振動
添削問題B2：半円柱の微小振動添削問題C：月の公転運動と潮汐力
第2回

10月15日提示：弾性体・流体・力学的波動（担当：金子朋史，興治文子，OP委員高橋拓豊）

添削問題A1：ゴム弾性
添削問題A2：縦波の速さ
添削問題A3：縦波の強度
添削問題B1：棒のひずみ添削問題B2：弦の共振- 46 -

第3回

11 月 15 日提示：電磁気（担当：吉田弘幸，荒船次郎，波田野彰，OP 委員榎優一）

添削問題 A1：点電荷と導体球
添削問題 A2： 電流に磁場からはたらく力
添削問題 B：双極子モーメント
添削問題 C：荷電粒子のつくる電磁場
第4回

12 月 15 日提示：熱物理，光学（担当：東辻浩夫，上杉智子，OP 委員江馬英信）

添削問題 A：偏光添削問題 B：ホログラフィーの原理
添削問題 C：断熱消磁による冷却添削問題 D：電離平衡とエントロピー
第5回

1 月 15 日提示：現代物理（相対論，量子論）（担当：加藤岳生，川村 清

OP 委員

林優依）

添削問題 A：荷電粒子の相対論的運動
添削問題 B：中間子の質量スペクトル
添削問題 C：アハロノフ‐ボーム効果
第6回

2 月 15 日提示：総合演習 （担当：大原仁，OP 委員（採点）福澤昂汰）

添削問題 A：稀薄気体中の鏡添削問題 B：プラズマ中の微粒子添削問題 C：量子条件
（2）

実験研修

実験に関する通信添削は，次の通り 4 回に分けて行った。
第1回

実験の基礎研修配

布： 2017 年 9 月 17 日（秋合宿にて配布済）

提出： 2017 年 9 月 17 日

担

当：作成：中屋敷勉

内容：【実験実習 1】測定誤差（測定の不確かさ，有効数字，平均値と統計誤差）

第2回，添削：中屋敷勉

実験基礎研修Ⅰ
9 月 17 日

配

布：2017 年

提出：2017 年 10 月 15 日

担

当：作成：中屋敷

冬合宿で解説後返却，添削：中屋敷- 47 -

内容：【実験実習 2】間接測定値の誤差（ノギス，サンプル［円柱，パイプ，針金太・

細］）
第3回

実験基礎研修Ⅱ配

布：2017 年 10 月 15 日

提出：2017 年 11 月 15 日

担

当：作成：鈴木功

内容：【実験実習 3】水素原子のスペクトル解析，励起原子の寿命

第4回

冬合宿で解説後返却，添削：鈴木功

実験基礎研修Ⅲ配

布：2017 年 12 月 22 日（金）冬合宿で実施した残り提出：2018 年

担当：作成 → 毛塚・中屋敷，添削 → 毛塚

内

容：「ボルダの振り子」実験の解析

III.2.4（1）

2 月 15 日（木）冬合宿における研修
冬合宿 の日程

期間：2017 年 12 月 19 日（火）～ 22 日（金）（3 泊 4 日）
会場：八王子セミナーハウス（東京都八王子市下柚木 1987-1 TEL：042－676－8511）
東京工科大学（東京都八王子市片倉町 1404-1 TEL：0426－37－1110 内線 2451）
参加者：IPhO2018 日本代表候補者 12 名
表 III.4 IPhO2018 日本代表候補者 冬合宿参加者（五十音順，学年は 2017 年 12 月現在）
石井敬直

筑波大学附属駒場高等学校

2 年生

大倉

拓真

岡山県立岡山朝日高等学校

2 年生

岸本

竜太

白陵高等学校

2 年生

喜田

輪

初芝富田林高等学校

2 年生

斉藤

勝吾

灘高等学校

1 年生

笹木

宏人

筑波大学附属駒場高等学校

1 年生

末広

多聞

大阪星光学院高等学校

1 年生

千葉

遼太郎

筑波大学附属駒場高等学校

1 年生

永濱

壮真

大阪星光学院高等学校

2 年生

西

幸太郎

ラ・サール高等学校

2 年生

松下

謙太郎

筑波大学附属駒場高等学校

2 年生

吉見

光祐

灘高等学校

2 年生

参加委員：
- 48 -

理論研修部会
実験研修部会

OP委員

杉山忠男（部会長），加藤岳生（副部会長）
大原 仁，金子朋史，川村 清，東辻浩夫，波田野 彰，吉田弘幸
中屋敷 勉（部会長），松本益明（副部会長）
毛塚博史（合宿研修部会長），真梶克彦，鈴木 功

高橋拓豊，江馬英信

冬合宿の日程は表 III.5 のとおりである。冬合宿では，実験研修に時間を多く割り振って実施した。
表 III.5
日付

IPhO2018 日本代表候補者「冬合宿」日程表
行事・活動等

内容・会場等

13：0
参加者集合
0
13： 出発（JR 八王子みなみ野駅
10→東京工科大学）
13：
東京工科大学着40

14：
実験研修Ⅰ（2.5h）
30
17：
夕食
00
18：
実験研修Ⅱ（2h）30
20：
セミナーハウスへの移動30
21：
入浴，自由時間
00
23：
消灯，就寝
00

東京工科大
東京工科大学
東京工科大学
東京工科大学学バス，チェックイン
各部屋
各部屋

7：30 起床

各部屋

8：00 朝食八王子セミナーハウス

食堂

八王子セミナーハウス
交友館セミナー室
八王子セミナーハウス
交友館セミナー室

9：00 理論研修Ⅰ（2.5h）

12 月
20 日
（水）

東京工科大学学バス

東京工科大学・参加者とスタッフの確認
・激励のことば13：
セレモニーと案内
50
12 月
19 日
（火）

JR 横浜線八王子みなみ野駅

11：
理論研修Ⅱ（0.5h）
30
12：
昼食
00
13：
理論研修Ⅱ（2.5h）00

八王子セミナーハウス

食堂

八王子セミナーハウス
交友館セミナー室
八王子セミナーハウス
交友館セミナー室
八王子セミナーハウス
交友館セミナー室

15：
理論研修Ⅲ（2h）30
17：
理論研修Ⅳ（0.5h）
30
18：
夕食
00

八王子セミナーハウス- 49 -

食堂

19：
理論研修Ⅳ（1.5h）00

八王子セミナーハウス
交友館セミナー室
八王子セミナーハウス
交友館セミナー室

20：
理論研修 V （1h）30
21：
入浴，自由時間
30
7：
起床
30
8：
朝食
00
8：
東京工科大に移動
40

各部屋
各部屋
八王子セミナーハウス
東京工科大学学バス

9：00 実験研修Ⅲ（3.5h）

12 月
21 日
（木）

（2）

東京工科大学

12：
昼食
30
13：
実験研修Ⅳ（1h）30
14:30 休憩

東京工科大学
東京工科大学
東京工科大学

15:00 実験研修Ⅳ（2h）

12 月
22 日
（金）

食堂

東京工科大学

17：
夕食
00
18：
実験研修Ⅴ（2.5h）
00
20：
セミナーハウスへの移動30
21：
入浴，自由時間
00
23：
消灯，就寝
00
7：
起床
30
8：
朝食
00
8：
東京工科大に移動
40
9：
実験研修Ⅵ（2h）30
11：
昼食（交流会）（2h）30
13： 移動（東京工科大学
30→ JR 八王子みなみ野駅）
14：
解散
00

東京工科大学
東京工科大学
東京工科大学学バス
各部屋
各部屋
各部屋
八王子セミナーハウス

食堂

東京工科大学学バス
東京工科大学
東京工科大学
東京工科大学学バス
ＪＲ八王子みなみ野駅

実験研修

冬合宿の実験研修では，実際の測定装置を用いて，様々な物理量を実際に測定することにより測定方法を確認・理解し，得られたデータの処理方法を学ぶ。IPhO の過去問題も用い，実戦での対応についても学ぶ。
実験研修Ⅰ
日

時：2017 年 12 月 19 日（火）14:00～17:05（185 分）- 50 -

場

所：東京工科大学実験棟Ａ4 階 0404 電気電子基礎実験室

担

当：毛塚博史，中屋敷勉，鈴木功，真梶克彦 （OP）なし （TA） 石井芳昌

内容：2 人一班に装置を 1 セットずつ配置し，実験・観測を行う。
（a） アナログオシロスコープ …

14:00 ～ 15:40

・商用電源の波形確認
・波形と周期の観測・リサージュ図形の観測

ワークシートに記録し提出（b） デジタルオシロスコープ …

15:43 ～ 16:00

・デジタルオシロスコープの原理と使用方法（c） 交流回路 … オシロ活用の実例として

16:10 ～ 17:05

・RLC 共振回路の共振周波数を，オシロスコープを用いて決定する。
班分け：2 人班資① 石井，大倉② 岸本，喜田③ 斉藤，笹木④ 末広，千葉

⑤ 永濱，西⑥ 松下，吉見料：「実験研修資料集 Part4」（テキスト），「実験研修 解答用紙」

準備物：アナログオシロスコープ（7 台），低周波発信機，安定化電源，位相調整器，変圧器

各 7 台（工科大のものを使う，14 日に準備），リード線，ファンクションジェ

ネレータ，デジタルオシロスコープ（チャレンジのもの 7 台）★工科大の学食で夕食（17:00～18:30）を入れ，セミナーハウスに戻らず引き続き工科大で研修を行う（実験なので工科大で行う方が実施しやすいため）。セミナーハウスへのチェックインは，研修中に委員が済ませておいた。

- 51 -

図 III.3

IPhO2018 日本代表候補者 冬合宿 実験研修の様子

実験研修Ⅱ
日

時：2017 年 12 月 19 日（火）18:30～20:30（120 分）

場

所：東京工科大学実験棟Ａ4 階 0404 電気電子基礎実験室

担

当：中屋敷勉，鈴木功，真梶克彦，毛塚博史 （OP）なし（TA） 石井芳昌

内容：配布したフィッティングのテキストを元に，グラフの作成実習を行いながら実施。
（a） グラフのフィッティング，etc. ＋ 実習 …

18:30 ～ 19:50

データを与えて線形フィット，外挿，対数グラフの書き方と実践（d） 添削課題Ⅰ，Ⅱの返却と解説 …
資

19:50 ～ 20:30

料：実験研修部会作成「実験研修資料 グラフのフィッティング」（テキスト），「実験研修

ワークシート」

準備物：配布用資料（中屋敷が印刷し持参），方眼グラフ用紙，両対数グラフ用紙★20:30 に終了しバスに乗れるようにした。
実験研修Ⅲ，Ⅳ，Ⅴ
日時：2017 年 12 月 21 日（木）9:00～20:30
2 つの実験研修を融合し，〔Ⅲ（3.5h）＋Ⅳ（1h）〕＋〔Ⅳ（2.5h）＋V（2h）〕とする

場 所：東京工科大学実験棟Ａ4 階 0404 電気電子基礎実験室
担 当：松本益明，鈴木功，中屋敷勉，（補助）毛塚博史 （OP）なし（TA） 石井芳昌
内 容：IPhO デンマーク大会実験問題，IPhO メキシコ大会実験問題の 2 大会問題を，それぞれを約 4.5 時間かけて，じっくり取り組ませた。候補生を下記の班に分けて- 52 -

ローテーションして実施。
資料：各大会の，問題，解答用紙，解答例をそれぞれ 20 部ずつ印刷（事務局に依頼）
デンマークはマーキングスキームも示す。

準備物：各大会の実験セットについて，デンマークは 6 セットあり，そのうち 4 セットを事務局から送った。終了後，全ての内容物を確認し，完揃 5 セット＋不完全 1 セットに整理した。
メキシコの実験は 2 セットある。光学台を 1 台事務局から送る。
→ メキシコの 1 セットでレーザーポインタ不調が 1 個あり，松本＋鈴木功で修理。今後取り換えが必要と思われる。
班分け A：3 人班① 石井，岸本，斉藤③ 千葉，永浜

班分け B：3 人班② 大倉，末広，笹木④ 西，松下⑥ 喜田，永浜，松下⑧ 石井，末広⑤ 吉見，喜田⑦ 千葉，西，吉見⑨ 大倉，斉藤⑩ 岸本，笹木

時間割：表 III.6 の通り行った。

実験研修名
実験研修 Ⅲ昼

食時

表 III.6

実験研修Ⅲ，Ⅳ，Ⅴ 時間割

間内

9:00 ～ 12:30（3.5 時間）
12:30 ～ 13:30

実験研修 I

13:30 ～ 14:30

Ⅴ（1 時間）

休憩

14:30 ～ 15:00

実験研修 I

15:00 ～ 17:30

Ⅴ（2.5 時間）

夕

食

実験研修Ⅴ
解

説

IPhO メキシコ
IPhO デンマーク

17:30 ～ 18:00

容
①,②
③,④,⑤

（60 分）（於：東京工科大学 銀座末広）
IPhO メキシコ
IPhO デンマーク

①,②
③,④,⑤

（30 分）
IPhO メキシコ
IPhO デンマーク

⑥⑦
⑧,⑨,⑩

（30 分）（於：東京工科大学 職員食堂）

18:00 ～ 20:00

IPhO メキシコ
IPhO デンマーク（2 時間）
20:00 ～ 20:30

⑥,⑦
⑧,⑨,⑩

マーキングについて解説（松本，鈴木功）（0.5 時間）※ 夕食時間は 60 分確保していたが，候補生たちが自主的に 18 時には開始していた。
実験研修Ⅵ
日時：2017 年 12 月 22 日（金）9:15～11:15（120 分）

場

所：東京工科大学実験棟Ａ4 階 0404 電気電子基礎実験室

担

当：毛塚博史内

容： （a） ボルダの振り子による重力加速度と平均誤差算出の原理説明（補助）鈴木功，松本益明，中屋敷勉
9:15 ～ 9:30
- 53 -

（b） 2 人班に分かれて実験開始

9:30 ～ 11:10
11:10 ～ 11:15（c） 終了後・残りの課題を添削問題として説明する。提出 2 月 15 日
資

料：実験研修部会作成「実験研修資料集 Part4」（テキスト），「実験研修 解答用紙」の後半部分

準備物：・Borda の振り子実験セット，1m 金属定規，ストップウォッチ（工科大のもの）
・ノギス（秋合宿で貸し出したもの）
班分け：2 人班

（3）

① 西，笹木② 石井，吉見③ 松下，斉藤④ 末広，喜田⑤ 岸本，永濱⑥ 千葉，大倉

理論研修

IPhO2018（ポルトガル大会）日本代表候補者冬合宿 2 日目の 2017 年 12 月 20 日（水）に，八王子セミナーハウス交友館セミナー室において，次の内容で理論研修を実施した。
2017 年 12 月 20 日（水）▼ 09:00~11:30 理論研修 I （2.5h）「IPhO2016理論第1問（力学）」演習
担当：高橋拓豊（OP），金子朋史
オブザーバー：杉山忠男，大原 仁，加藤岳生，川村 清，東辻浩夫，波田野 彰
江馬英信（OP）▼ 11:30~12:00 理論研修 II-1 （0.5h）
小問グループ演習（電磁気，光学，流体）
担当：大原 仁，江馬英信（OP）
オブザーバー：川村 清，杉山忠男，東辻浩夫，波田野 彰，高橋拓豊（OP）▼ 13:00~15:30 理論研修 II-2 （2.5h）
小問グループ演習
担当：大原 仁，江馬英信（OP）
オブザーバー：川村 清，杉山忠男，東辻浩夫，波田野 彰，高橋拓豊（OP）▼ 15:40~17:30 理論研修 III （2.0h）「相対論」講義と演習
担当：荒船次郎，吉田弘幸
オブザーバー：大原 仁，川村 清，杉山忠男，東辻浩夫，波田野 彰，
江馬英信（OP），高橋拓豊（OP）▼ 17:40~18:00 理論研修 IV-1 （0.5h）「熱力学」講義と演習
担当：杉山忠男
オブザーバー：大原 仁，川村 清，東辻浩夫，波田野 彰，高橋拓豊（OP）▼ 19:00~19:30 理論研修 IV-2 （0.5h）「熱力学」講義と演習
担当：杉山忠男
オブザーバー：大原 仁，川村 清，東辻浩夫，波田野 彰，高橋拓豊（OP）▼ 19:30~20:30 理論研修 IV-3 （1.0h）「統計力学」講義
担当：東辻浩夫
オブザーバー：大原 仁，加藤岳生，川村 清，杉山忠男，波田野 彰▼ 20:30~21:30 理論研修 V （1.0h）「量子論」講義と演習- 54 -

担当：加藤岳生
オブザーバー：大原 仁，川村 清，杉山忠男，東辻浩夫，波田野 彰

図 III.4

IPhO2018 日本代表候補者
冬合宿 理論研修の様子

III.2.5

春合宿における研修（1） 春合宿（チャレンジファイナル）の日程
期間：2018 年 3 月 24 日（土）～ 27 日（火）（3 泊 4 日）
会場：八王子セミナーハウス（東京都八王子市下柚木 1987-1）
東京工科大学（東京都八王子市片倉町 1404-1）◆参加代表候補者

10 名

表 III.7

春合宿参加者（五十音順，2018 年 3 月現在）

大倉拓真

岡山県立岡山朝日高等学校

2 年生

岸本

竜太

白陵高等学校

2 年生

喜田

輪

初芝富田林高等学校

2 年生

斉藤

勝吾

灘高等学校

1 年生

笹木

宏人

筑波大学附属駒場高等学校

1 年生

末広

多聞

大阪星光学院高等学校

1 年生

千葉

遼太郎

筑波大学附属駒場高等学校

1 年生

永濱

壮真

大阪星光学院高等学校

2 年生

西

幸太郎

ラ・サール高等学校

2 年生

吉見

光祐

灘高等学校

2 年生

◆参加委員
派遣委員長：田中忠芳
理論研修部会：杉山忠男（部会長）
荒船次郎，大原 仁，加藤岳生，金子朋史，東辻浩夫，波田野 彰
実験研修部会：中屋敷 勉（部会長），松本益明（副部会長）
江尻有郷，毛塚博史（合宿研修部会長），佐藤 誠，真梶克彦，鈴木 功，
並木雅俊
OP委員：榎 優一，江馬英信，高橋拓豊，林 優依- 55 -

森田悠介，松元叡一，佐藤遼太郎，
春合宿（チャレンジファイナル）の日程は，表 III.8 の通りである。
表 III.8
日

IPhO2018 日本代表候補者「春合宿（チャレンジファイナル）」日程

付

3月
24 日
（土）

3月
25 日
（日）

3月
26 日
（月）

3月

行事・活動等

内容・会場等

13：00

参加者集合

JR 横浜線 八王子みなみ野駅

13：10

出発 （八王子みなみ野駅 → 東京工科大学）東京工科大学学バス

13：40

東京工科大学着

13：50

セレモニーと案内

東京工科大学・参加者とスタッフの確認
・激励のことば

14：30

実験研修Ⅰ（2.5h）

東京工科大学

17：00

八王子セミナーハウスへの移動

東京工科大学学バス，チェックイン

18：00

夕食

八王子セミナーハウス

19：00

理論研修 （2.0h）

八王子セミナーハウス セミナー室

21：00

入浴，自由時間

各部屋

23：00

消灯，就寝

各部屋

7：30

起床

各部屋

8：00

朝食

八王子セミナーハウス

9：00

理論試験Ⅰ（3.0h）

八王子セミナーハウス セミナー室

12：00

昼食

八王子セミナーハウス

13：00

理論試験Ⅱ（3.5h）

八王子セミナーハウス セミナー室

16：30

休憩

八王子セミナーハウス セミナー室

16：45

理論試験Ⅰ解説 （1.25h）

八王子セミナーハウス セミナー室

18：00

夕食

八王子セミナーハウス

19：00

理論試験Ⅱ解説，質疑応答 （2.0h）

八王子セミナーハウス セミナー室

21：00

入浴，自由時間

各部屋

23：00

消灯，就寝

各部屋

7：30

起床

各部屋

8：00

朝食

八王子セミナーハウス

8：30

東京工科大学への移動

東京工科大学学バス

9：00

実験試験Ⅰ（3.0h）

東京工科大学

12：00

昼食

東京工科大学13：30

実験試験Ⅱ（3.0h）

東京工科大学16：45

八王子セミナーハウスへの移動

東京工科大学学バス

18：00

夕食

八王子セミナーハウス

食堂

19：00

実験解説・研修 （2.0h）

八王子セミナーハウス

セミナー室

21：00

入浴，自由時間

各部屋

23：00

消灯，就寝

各部屋

7：30

起床

各部屋 （ チェックアウト 準備 ）- 56 -

食堂

食堂

食堂

食堂

食堂

27 日
（火）

（2）

8：00

朝食

9：00

OP による研究紹介，OP との交流会 （3.0h）八王子セミナーハウス セミナー室

12：00

昼食（交流会）13：30

移動 （八王子セミナーハウス → 八王子みなみ野
東京工科大学学バス
駅）

14：00

解散

八王子セミナーハウス

八王子セミナーハウス

食堂

食堂

ＪＲ横浜線 八王子みなみ野駅

実験研修と実験試験

春合宿では，実験研修とチャレンジファイナルの実験試験を行った。
実験研修Ⅰ
日時：2018 年 3 月 24 日（土）14:30～17:00（150 分）

場

所：東京工科大学実験棟Ａ4 階 0404 電気電子基礎実験室

担

当：毛塚博史，鈴木功，松本益明

内容：IPhO タイの実験問題（電気的ブラックボックス）を二人で 1 台で実施）。
※ 夜の理論研修時に，片付けと実験試験のためのセッティングの一部を行った。

班分け：1．大倉・岸本，2．喜田・斉藤，3・笹木・末広，4．千葉・永濱，5．西・吉見
実験試験Ⅰ・Ⅱ日時：2018 年 3 月 26 日（月）9:10～16:30

場
担所：東京工科大学実験棟Ａ4 階 0404 電気電子基礎実験室
当：【実験問題Ⅰ】佐藤誠，松本益明，江尻有郷
OP 高橋拓豊【実験問題Ⅱ】鈴木功，中屋敷，毛塚博史，並木雅俊
容：【実験問題Ⅰ】虹の角度による屈折率測定

内【実験問題Ⅱ】連成振り子
Ａ
実験試験Ⅰ
（前半）
装置の片付け
昼
食
実験試験Ⅱ
（後半）
班分け： 【Ａ班】【Ｂ班】

班【実験問題Ⅰ】
9:15～12:15 （3 時間）

Ａ 班【実験問題Ⅱ】
9:15～11:45 （2.5 時間）
11:45～13:15

12:15～13:45【実験問題Ⅱ】
13:45～16:15 （2.5 時間）【実験問題Ⅰ】
13:15～16:15 （3 時間）

吉見，大倉，岸本，喜田，斉藤（5 人）

笹木，末広，西，千葉，永濱（5 人）※ （備忘録）問題 2 担当のうちの一先生は，早く戻ってこないといけないので，開始前の説明をした者は，先に食事に行く班と一緒に行った。
実験解説- 57 -

日

時：2018 年 3 月 26 日（月）19:00～21:00（120 分）

場

所：八王子セミナーハウス担

当：佐藤誠，鈴木功，毛塚博史，松本益明，中屋敷勉，並木雅俊

内容：① 実験問題の解説（佐藤誠，鈴木功）

さくら館セミナー室② 実験添削 3，4 の返却と解説（毛塚）・・・実験の通信添削は終了
その他①

実験試験に昨年度製作した簡易のパーティションを今年度も使用した（図 III.5）。

図 III.5②

IPhO2018 日本代表候補者 春合宿（チャレンジファイナル）実験試験の様子

実験研修テキストについて→

今回は研修の資料として部分的に改訂し，配布して使用した。

※ 現段階では印刷・配布等はしない。あくまで候補者の研修に用いるものとする。
（3）

理論研修と理論試験

理論研修と理論試験（図 III.6）を次の通り実施した。
（i） 理論研修 3 月 24 日（土） 19:00～21:30 （2.0h）
場所：八王子セミナーハウス さくら館セミナー室 B「GPhO2016第2問 重力波」 問題演習
司会：杉山忠男 解説講義：荒船次郎
オブザーバー：田中忠芳，榎 優一，高橋拓豊，林（ii）理論試験 3 月 25 日（日）場所：八王子セミナーハウス さくら館セミナー室 B
9:00～12:00 理論試験Ⅰ（3.0h）- 58 -

優依

問題配布および回収：全員試験監督 9:00～10:00 荒船，高橋
10:00～11:00 大原，榎
11:00～12:00 東辻，林第1問
第2問

「宇宙エレベーター」「帯電した球殻」

出題者：高橋，出題者：林，

採点者：大原
採点者：榎，田中

第3問

「拡散」

出題者：東辻，

採点者：金子

第 4 問 「X 線星」
出題者：林， 採点者：波田野，荒船
13:00～16:30 理論試験 II（3.5h）
問題配布および回収：全員試験監督 13:00～14:00 波田野，榎
14:00～15:00 金子，杉山
15:00～16:30 荒船，田中
第 1 問 「地震」
出題者：大原， 採点者：金子
第 2 問 「光子ガス」
出題者：加藤， 採点者：東辻
第 3 問 「ラーモア反磁性」
出題者：杉山， 採点者：榎第 4 問 「最大の原子番号?」
出題者：林， 採点者：田中
第 5 問 「ニュートリノ」
出題者：加藤， 採点者：荒船，高橋
16:50～18:00 理論試験 1 解説講義
第 1 問 高橋拓豊
第 2 問 林 優依
第 3 問 東辻浩夫
第 4 問 林 優依
19:00～21:00 理論試験 2 解説講義
第 1 問 大原 仁
第 2 問 加藤岳生
第 3 問 杉山忠男
第 4 問 林 優依
第 5 問 加藤岳生

図 III.6

IPhO2018 日本代表候補者
春合宿（チャレンジファイナ

ル）
理論試験の様子III.3

日本代表選手の最終選考とその後の研修および結団式

III.3.1

代表選手の最終選考

春合宿（チャレンジファイナル）で行われた理論および実験試験の答案は終了後直ちに採点- 59 -

され，翌日 3 月 28 日（水）に開かれた科学技術振興機構支援事業推進連絡調整会議において，試験結果と，候補者に対するこれまでの研修結果を総合して，国際物理オリンピック・ポルト
ガル大会 IPhO2018 の日本代表選手 5 名を決定した（表 III.9）。
表 III.9 IPhO2018 日本代表選手（五十音順，2018 年 3 月現在）
氏 名
在学校（所在地）
学年

III.3.2

大倉拓真

岡山朝日高校（岡山県）

2年

喜田

輪

初芝富田林高校（大阪府）

2年

末広

多聞

大阪星光学院高校（大阪府）

1年

永濱

壮真

大阪星光学院高校（大阪府）

2年

吉見

光祐

灘高等学校（兵庫県）

2年

通信添削による理論研修

春合宿（チャレンジ・ファイナル）で選抜された IPhO2018（ポルトガル大会）日本代表選
手 5 名に対して，理論実践演習を以下の通り実施した。
第1回

第 1 問：GPhO2016 第 1 問「不安定状態を安定化する（一部改）」第 2 問：APhO2012 第 1 問「落下する磁石にはたらく抵抗」
第 3 問：IPhO2004 第 3 問「原子プローブ顕微鏡」
担当：杉山忠男
出題：4 月 9 日（月）
答案提出期限：4 月 23 日（月）（消印有効）
解答提示：5 月 7 日（月）頃
添削済答案返却：5 月 7 日（月）第2回

第 1 問：APhO2009 第 1 問「回転するシリンダー」
第 2 問：GPhO2016 第 3 問「磁気星」
第 3 問：APhO2013 第 2 問「GPS 衛星の相対論的補正」
担当：大原

仁

出題：4 月 23 日（月）
答案提出期限：5 月 7 日（月）（消印有効）
解答提示：5 月 21 日（月）頃
添削済答案返却：5 月 21 日（月）第3回

第 1 問 A：P22「単振動する板上のブロックの運動」
B：P142「電圧による水銀面の変化」
第 2 問：IPhO2005 第 1 問「不運な衛星」（2015 訓練 4-1）
第 3 問：APhO2007 第 3 問「逆コンプトン効果」（2015 訓練 4-3B）
担当：江馬英信
出題：5 月 7 日（月）- 60 -

答案提出期限：5 月 21 日（月）（消印有効）
解答提示：6 月 4 日（月）頃
添削済答案返却：6 月 4 日（月）第4回

第 1 問：IPhO2004 第 2 問「上昇する気球」
第 2 問：APhO2011 第 1 問「Shockley-James パラドックス」
第 3 問：APhO2012 第 2 問「Chandrasekhar 限界」
担当：加藤岳生
出題：5 月 21 日（月）
答案提出期限：6 月 4 日（月）（消印有効）
解答提示：6 月 18 日（月）頃
添削済答案返却：6 月 18 日（月）第5回

第 1 問 A：P29「重力を最大にする」
B：P55「水平な円板上を転がるボールの運動」
第 2 問：APhO2009 第 3 問「ライデンフロスト現象」
第 3 問：APhO2012 第 3 問「パンチャーラートナ（Pancharatnam）位相」
担当：大原

仁

出題：6 月 4 日（月）
答案提出期限：6 月 18 日（月）（消印有効）
解答提示：7 月 2 日（月）頃
添削済答案返却：7 月 2 日（月）第6回

第 1 問：APhO2018 第 1 問「中性原子の光学トラップ」
担当：杉山忠男
第 2 問：APhO2018 第 2 問「宇宙エレベーター」
担当：江馬英信
第 3 問：APhO2018 第 3 問「熱電効果と発電機・冷却器への応用」
担当：加藤岳生
出題：6 月 18 日（月）
答案提出期限：7 月 2 日（月）（消印有効）
解答提示・採点講評送付：7 月 14 日（土）頃
添削済答案返却：7 月 20 日（金）の直前合宿・理論研修で返却

III.3.3 実験合宿における研修2018 年 5 月 26 日から 5 月 27 日にかけて，大阪大学理学部において，日本代表選手 5 名に対し，実験研修を行った。

- 61 -

図 III.7

IPhO2018 日本代表選手 実験合宿（大阪大学）
前列：日本代表選手，後列：参加スタッフ

大阪大学理学部のご協力のもと，同大学全学教育推進機構物理実験室をお借りし，同大学の先生方のご協力のもと，同大学の基礎実験テーマについて，納得のいくまでじっくり時間をかけて取り組めたことは，本番に向けてよい訓練になった。
実験合宿の参加スタッフは，表 III.10 のとおりである。
表 III.10

IPhO2018 日本代表選手 実験合宿 研修スタッフ

山中千博（大阪大学）

佐藤朗（大阪大学）松本益明（東京学芸大学）

真梶克彦（筑波大学附属高等学校）

江馬英信（東京大学，OP）
期間：2018 年 5 月 26 日（土）～場所：大阪大学豊中キャンパス

5 月 27 日（日）

全学教育推進機構物理学実験室

講師：山中千博（大阪大学），佐藤朗（大阪大学）

担当：松本益明，真梶克彦，江馬英信（OP）
内容：『大阪大学

物理学実験 2017』より「テーマ別専門実験編」を実施- 62 -

図 III.8（1）1 日目

IPhO2018 日本代表選手 実験合宿（大阪大学）

実験研修の様子5 月 26 日（土）（快晴）

13:10 ～ 13:15① 13:15 ～ 15:00

開校式
実験研修Ⅰ-1（前半 105 分）

講師：山中千博
内容：「部門 B 電気計測」電気抵抗の温度依存性の測定② 15:15 ～ 17:00

実験研修Ⅰ-2（後半 105 分）

内容：前半の続きを行う。
17:00 ～ 20:30

移動・夕食

20:30 ～ 21:00

実験講評

21:00 ～

入浴，自由時間，他（2）2 日目③など

5 月 27 日（日）9:00 ～ 11:40
講師：佐藤

実験研修 2（前半 160 分）

朗

内容：「部門 G マイケルソン干渉計」
He-Ne レーザー光波長の測定，真空セルを用いた空気の屈折率の測定
11:40 ～ 12:45④ 12:45 ～ 15:30

昼食
実験研修 2（後半 165 分）- 63 -

内容：前半の続き，実験の講評
15:35 ～ 16:00

閉会行事他

16:00

解散

図 III.9

IPhO2018 日本代表選手
実験合宿（大阪大学）
実験研修を終えて記念撮影

III.3.4 直前合宿における研修
代表選手 5 名に対して，IPhO ポルトガル大会の直前の 7 月 19 日（木）～20 日（金）に，1 泊 2 日で東京理科大学神楽坂キャンパスにて，昨年と同様に直前合宿（強化合宿）を実施した。その初日には実験研修を，2 日目には理論研修を行った。これは，本番のオリンピッ
クでの順序と同じである。
参加委員と直前合宿のスケジュールを表 III.11，表 III.12 に示す。
表 III.11

直前合宿参加委員

杉山 忠男（河合塾）

松本益明（東京学芸大学）

加藤 岳生（東京大学）

真梶克彦（筑波大付属駒場高校）

OP 委員：江馬英信（東京大学）
表 III.12日

付

直前合宿スケジュール

行事・活動等
13：00 参加者集合

13：05 実験研修
18：30 夕食
7 月 19 日（木） 19：30 実験問題解説
20：30 ホテルへ移動
21：00 入浴，自由時間
22：00 消灯，就寝
7：30 起床
7 月 20 日 8：00 朝食（金）
9：00 理論研修
12：30 昼食

内容・会場等
東京理科大学内物理オリンピック事務局
東京理科大学 6 号館理科実験室
東京理科大学学食
東京理科大学 6 号館理科実験室
チェックインなど
各部屋
各部屋
各部屋
東京理科大学号館
東京理科大学内物理オリンピック事務局- 64 -

（1）

実験研修

IPhO2018 ポルトガル大会へ出発する直前の 7 月 19 日（木）と 20 日（金）に，東京理科大学神楽坂キャンパスにおいて代表 5 名に対する直前合宿を実施した。初日に実験研修，2 日
目に理論研修を行った。
IPhO2018 直前実験研修を担当したのは東京学芸大学の松本益明及び筑波大学附属駒場中
学・高等学校の真梶克彦である。
今回の直前実験研修では，IPhO2014 カザフスタン大会の問題を本番と同様の時間で行った。
代表 5 名は 13 時に物理オリンピック事務局に集合し，直ちに部屋を移動して簡単なガイダンスの後実験問題に取り組み，途中夕食時の休憩をはさんで 19 時まで実験をおこなった。その後解答例や IPhO の採点基準を見ながら解説を行った。IPhO では正解にたどり着くことだけが求められる訳ではなく，それに至る過程も重視されており，測定の回数や細かさなどが充分であることが求められる。直線で近似できるグラフをいかに作るかを考える必要がある。短時間であるが，直前研修ということもあるため，細かい注意点について簡単に解説した。
カザフスタン大会の問題は「見えないものを見る」というタイトルで，光の偏光やプラスチ
ック等の複屈折に関するコンパクトにまとまった装置を用いた問題であり，問題文にはあまり
詳しい説明がないため，結構考えるところが多い。IPhO では光学の問題が出題されることが多く，IPhO2018 でもレーザーを用いて細い線の太さを求める問題が出されていた。少し傾向が異なっていたが本番前の練習としては適した問題であったように思う。ただ，若干古くなってきており，液晶が動作しないなど少し装置に不具合が生じつつあるため今後修理が必要である。
下に実験研修中の代表の様子を示す。

喜田輪くん
大倉拓真くん

吉見光祐くん
末広多聞くん

永濱壮真くん

図 III.10 実験に取り組む IPhO2018 日本代表選手たち- 65 -

実験研修終了後，代表は翌日の直前理論研修及び結団式に備えて近くのホテルへ向かった。
（2）

理論研修

期間：2018 年 7 月 20 日（金）9:00～12:00
場所：東京理科大神楽坂キャンパス
司会：杉山忠男
解説講義
第1問：中性原子の光学トラップ（APhO2018第1問）担当：杉山忠男
第2問：宇宙エレベーター（APhO2018第2問）担当：江馬英信
第3問：熱電効果と発電機・冷却器への応用（APhO2018第3問）担当：加藤岳生
その他：階段（EuPhO2018第3問）担当：江馬英信，杉山忠男
EuPhO2018第1問，第2問のプリント配布

III3.5

結団式

2018 年 7 月 20 日（土）15:00 から，東京理科大学神楽坂キャンパス 3 号館 6 階 362 教室
で，日本代表選手 5 名と同行役員からなる第 48 回国際物理オリンピック IPhO2018 日本代表
団の結団式が開催された。結団式は，次のように進められた。
司会：

特定非営利活動法人物理オリンピック日本委員会

副理事長

長谷川

1．開会のことば
特定非営利活動法人 物理オリンピック日本委員会

理事長

北原

和夫

理事長

北原

和夫

坂本

修一

様

徹

様

2．日本代表認定証授与
特定非営利活動法人 物理オリンピック日本委員会
3．来賓挨拶・祝辞
文部科学省

科学技術・学術政策局

学校法人 東京理科大学

人材政策課長副学長

渡辺

公益財団法人つくば科学万博記念財団

一之

様

理事長

中原

4．来賓紹介坂本修一（文部科学省

科学技術・学術政策局人材政策課長）

宮本信之（日本理化学協会

会長）

本松

修（日本電機工業会

常務理事）

桂井

誠（一般社団法人

渡辺一之（学校法人

東京理科大学赤津一也（東京都教育庁
中原

電気学会

指導部

会長代理）
副学長）
主任指導主事）徹（公益財団法人つくば科学万博記念財団- 66 -理事長）

修司

岡田啓一（国立研究開発法人

科学技術振興機構

川口望美（公益財団法人加藤山崎教育基金

理数学習推進部調査役）

理事長代理）

5．日本代表選考経過報告・引率役員紹介
国際物理オリンピック派遣委員会・参加派遣部会長

杉山忠男

6．日本代表決意表明
岡山県立岡山朝日高等学校

3 年生

輪

初芝富田林高等学校

3 年生

末広

多聞

大阪星光学院高等学校

2 年生

永濱

壮真

大阪星光学院高等学校

3 年生

吉見

光祐

灘高等学校

3 年生

図 III.11

IPhO2018日本代表選手

大倉

拓真

喜田

7. 記念撮影

その後，例年通り，東京理科大学神楽坂キャンパス 8 号館 1 階食堂にて，交流会が開催され，OP からエールが送られた。

- 67 -

III.4

国際物理オリンピックへの参加・派遣

III.4.1

IPhO2018 ポルトガル大会の概要

（1）

はじめに

国際物理オリンピック（IPhO）は，高等教育機関就学前の若者が参加して，物理の理論と実験の問題に取り組み個人の成績を競う，国際的なコンテストである。今年で 49 回目の大会
で，昨年のインドネシア‐ジョグジャカルタから，今年度はポルトガル-リスボンでの開催となった．代表選手は各国最大 5 名までで，多くの国が 5 名の代表選手を派遣した。参加国
は，代表選手以外に 2 名までのリーダーを派遣し，そのリーダーが問題の検討，翻訳，採点およびその交渉に責任を持つ。それ以外にオブザーバーを派遣することができ，JPhO からは
リーダー2 名，オブザーバー3 名の計 5 名の委員を派遣した。今年度も，2022 年の日本大会開催に向けて，その関係者 1 名がオブザーバーとして参加した。以下の表 III.13 に派遣役員を示す。
表 III.13 派遣役員
引率委員
氏

名

参加形態

所属

杉山 忠男

リーダー（問題検討・交渉）

河合塾

松本 益明

リーダー（問題検討・交渉）

東京学芸大学

真梶 克彦

オブザーバー（翻訳・採点）

筑波大学附属駒場中学・高等学校

加藤 岳生

オブザーバー（翻訳・採点）

東京大学物性研究所

江馬 英信

オブザーバー（翻訳・採点）

東京大学大学院理学系研究科

IPhO2022 日本大会関係者
吉澤 雅幸

オブザーバー（大会視察・渉外）

東北大学（2） IPhO2018 ポルトガル大会
今年度の大会（IPhO2018）は，7 月 21 日から 29 日まで，ポルトガルのリスボンで開催された。今年度は，昨年度より参加国数・参加人数が若干増加し，90 の国・地域から 412 名がコンテストに選手として参加した。ホテルと試験会場の間はバスもしくは地下鉄での移動となったが，移動時間は 30 分ほどでスムーズであった．リスボンは大西洋に面した温暖な気候であり，多くのビーチ・公園を有し，先進的なデザインの建築物が目を引く街である．魚介類をつかった料理がおいしく，日本代表選手の食事面での心配はなかった．滞在中は天気もよ
く，猛暑の日本と違って涼しい気候で快適であった．
（3） 日本代表団の日程
日本代表は成田空港からドイツのフランクフルトを経由して現地入りした。リスボン到着
後，派遣役員と代表選手は，基本的には別行動となった．実験試験と理論試験はともに 5 時- 68 -

間で，最近の IPhO での順番に従って実験試験が先に行われ，後に理論試験が行われた。スケ
ジュールは表 III.14 の通りであり，概ね例年通りのスケジュールであった．実験試験の翻訳は次の日の朝まで続き，実験試験の開始時間が一時間程度遅れたが，そのほかは概ね予定通り行われた．昨年はトラブルのため行われなかったモデレーション（点数交渉）も無事行われた．
表 III.14
日付
7 月 21 日（土）
7 月 22 日（日）
7 月 23 日（月）
7 月 24 日（火）
7 月 25 日（水）
7 月 26 日（木）
7 月 27 日（金）
7 月 28 日（土）
7 月 29 日
（日）

時刻

代表選手

派遣役員

午前

成田発

午後

リスボン着

夜

大会登録

午前

開会式

午後

エクスカーション

実験問題翻訳

夜
午前

実験試験

午後

エクスカーション夜

エクスカーション
合同夕食会

午前
午後

エクスカーション

理論問題翻訳

夜
午前

理論試験

午後

エクスカーション夜

エクスカーション
合同夕食会

午前
午後

エクスカーション

エクスカーション

エクスカーション

モデレーション

夜
午前
午後
夜
午前

閉会式

午後

懇親会

夜
午前
午後

リスボン出発夜

7 月 30 日

午前

羽田着

（月）

午後

文部科学省表敬訪問- 69 -

（4） IPhO2018 ポルトガル大会の成績
表 III.15 に示すように，日本代表選手は全員がメダルを獲得した。メダルの色は金 1，銀 4と全員が銀メダル以上を獲得した。今回は吉見君が 3 回目の参加であり，リーダーシップを発揮して他の 4 名を積極的に引っ張っていた。IPhO への複数回の参加の可否については議論がなされることもあるが，国際大会での好成績につながる可能性が高いことは事実であろう。
表 III.15
氏

名

所

属

学年

メダル

喜田

輪

初芝富田林高等学校（大阪府）

3年

銀

永濱

壮真

大阪星光学院高等学校（大阪府）

3年

銀

吉見

光祐

灘高等学校（兵庫県）

3年

銀

末広

多聞

大阪星光学院高等学校（大阪府）

2年

銀

大倉

拓真

岡山県立岡山朝日高等学校（岡山県）

3年

金

15 位までの国別順位およびメダル獲得状況を表 III.16 に示す．参加者 412 名のうち金が42 で全体の約 10%，銀が 79 名で全体の約 19%，銅が 99 名で全体の 24%であった。メダ
ルを多く獲得する常連国は，例年と同様である。その中で，昨年に引き続き日本の金メダル獲得および全員が銀以上という成績は，過去の日本代表の成績と比べても遜色のないものであり，よく健闘したといえる．全体的な成績や選手層の厚さという点で，上位の国々，特に金メダル 5 つを獲得した中国やインドとは依然大きな差がある．この差は，国内での選手選抜シ
ステムの違いや学生の意識の違いが背景にあると考えられ，短期間で改善することは難しいであろう．2022 年に行われる東京大会に向けて，少しでも多くの中学生・高校生が物理オリン
ピックに参加してもらえるよう，様々な活動を継続して行っていくことが重要である．
表 III.16
国・地域

金

銀

銅

People’s Republic of China （中国）

5

0

0

India（インド）

5

0

0

Russia（ロシア）

4

1

0

Republic of Korea（韓国）

4

1

0

Singapore（シンガポール）

4

1

0

Taiwan（台湾）

4

1

0

United States of America（アメリカ合衆国）

3

2

0

Israel（イスラエル）

2

3

0

Vietnam（ベトナム）

2

2

1

Thailand（タイ）

1

4

0

Japan（日本）

140France（フランス）

1

4

0

Turkey（トルコ）

1

4

0

Hong Kong（香港）

1

3

1

Romania（ルーマニア）

1

2

2

- 70 -

III.4.2

理論コンテスト

理論試験問題は，例年通り大問 3 問（各 10 点）であった．第 1 問が重力波，第 2 問が大型加速器実験，第 3 問が血液流と腫瘍をそれぞれ取り扱う標準的な難易度の問題であった．
題意が明確で取り組みやすい問題であったが，数値計算が面倒な設問もあり，高い計算処理能力が要求される問題であった．
第1問

重力波

重力波はアインシュタインが一般相対性理論で予言して以来，長い間，観測されなかったが，ちょうど 100 年目の 2015 年に重力波検出器 LIGO において初めて観測された．第 1 問はこの重力波観測を題材とする問題であった． LIGO が最初に観測した重力波データは， 2つの大質量天体（ブラックホール）から発せられたと考えられている．本問ではまず，質量M1, M2 の天体が万有引力によって互いに円運動している状況を扱い，重力波放射によるエネ
ルギー損失を考慮にいれて，天体間の距離が徐々に減っていく様子を解析する．重力波損失
は，系の四重極モーメントの時間に関する 3 階微分で与えられ，地道な計算によって評価できる．最後に観測データから，天体質量や合体直前の天体の速度などを割り出すことが求められた．その結果は，太陽質量のおよそ 30 倍の質量をもつ天体 2 つが，衝突直前には光速の 2割程度で運動するようになる，という驚くべきものとなる．
第2問

ニュートリノはどこへ？

大型ハドロン衝突型加速器（LHC）はスイス・ジュネーブ郊外にある世界最大の高エネル
ギー物理学のための加速器施設である．陽子を 13 TeV のエネルギーまで加速・正面衝突させ，そのときに生じる様々な素粒子を観測する．本問は，LHC に設置されている観測装置
ATLAS に関する問題であった．ATLAS 内部には強い磁場がかかっているため，軽い素粒子はローレンツ力により大きく曲げられ，チェレンコフ放射により渦巻き運動をする．この運動を相対論的力学によって解析するのが問題の前半部分となっている．後半は ATLAS が捉えた，
トップクウォークが生成・崩壊するイベントに関する問題である．ニュートリノは物質との相互作用が弱いため ATLAS で観測されないが，他の粒子の運動量がすべてわかっていれば，ニュートリノの運動量を推測することができる．実際に二次方程式を解くことで，ニュートリノ
の運動量の情報を補完でき，すべての粒子の運動量・エネルギーが確定することを確かめさせる問題となっている．
第3問

血液流と腫瘍

本問は物理オリンピック問題としては珍しく，生体中の血液流の物理についての出題です．
前半では基幹血管からつぎつぎと血管が枝分かれし毛細血管にいたるまでの血流と圧力降下（図 III.12）を，オームの法則との類似性（血流↔電流，圧力降下↔電圧降下）によって解析する．心臓による血流の脈動を解析する設問では，血液の送り出しを交流電圧に見立て，血管の弾性がキャパシタンス，血液の運動エネルギーがインダクタンスの役割をそれぞれすることに着目して解析を行う．後半では生体に出来た腫瘍の物理が扱われた．腫瘍は周りの正常な細胞を圧迫するため，腫瘍内部は高い圧力が生じる．腫瘍を選択的に高温にすることができれ- 71 -

ば，腫瘍の組織だけを破壊することが可能である．後半では腫瘍のみを温め続けたときの熱伝
導や圧力つりあい，血管破壊のメカニズムなどが問われた．

図 III.12

生体中の血液流の物理

全体の講評
日本代表選手は第 1 問，第 2 問についてはよくできていた．第 3 問は目新しい設定であり，最後の問題でもあるため，ここで理論試験の成績に差がついた．今回は奇抜な発想は要求されないかわりに，数値計算の取り扱いが煩雑な設問が含まれており，落ち着いて素早く着実に処理ができるかどうかが鍵となった。なお第 1 問については，日本代表は春の合宿で重力波の問題に取り組んでいたため，落ち着いて解答できたようである．また第 2 問についても，添削問題で磁場下での相対論的運動論を出題してよく訓練したことが役に立ったようである．これらの研修における問題作成に貢献していただいた OP 委員に感謝したい．
III.4.3

実験コンテスト

実験問題 1

紙トランジスタ

実験問題 1 は，一般的なトランジスタおよび紙を誘電体として用いたフレキシブルなトラン
ジスタ（図 III.13）の特性曲線（出力曲線と伝達曲線）を測定する問題であった。IPhO の問題には例年開催国に強みのある分野が出されることが多いが，紙トランジスタはポルトガルで開発されたものであり，基板や誘電体に紙を使用することでフレキシブルで廃棄しやすいといった特徴を持っている。
- 72 -

図 III.13

紙トランジスタの模式図

Part A：回路のディメンジョニング
このパートは，図 III.14の左側に示されたような紙片上に印刷された回路のカーボン抵抗について，
抵抗や電圧を測定し，Part
B の測定準備をおこなう問題であった。
図 III.14 の黒色および灰色で示したのは，それぞれ高抵抗のカーボン薄膜および低抵抗の導電性インクであり，右側の詳細図
図 III.14 印刷された回路と接続。カーボン抵抗の詳細図と端子に示されているように導電性インクペンで端子を作り，ワニ口クリップを取り付けて電池やマルチメーターに接続する。
最初の問題で，下側にある 3 つの正方形のカーボンシートの抵抗を測定し，シート抵抗（ R L ）が一辺の長さによらない理由を考える。次に段々になったカーボン抵抗の両端（ZV 間）の抵抗
が 14.2897 R L であることを証明し，V と A〜G および W と H〜N の間の抵抗をすべて測定する。最後に電池を図 2 のように繋げて，共通端子 Z に対する A から N および V, W の電圧を測定する。この問題は比較的簡単であり，日本代表はよくできていた。
Part B：JFET トランジスタの特性曲線
このパートでは，通常の n - JFET（接合型電界効果トランジスタ）について，ソースを電圧の基準とし，ゲート電圧（V GS < 0 ）一定でドレイン電圧（V DS > 0 ）によるソース-ドレイン間電流（ I DS ）の変化を測定して出力曲線を描く。これをV GS を変えて繰り返して伝達曲線を得る．Part A で測定した全ての正負の電圧をそれぞれV DS とV GS に用いるため，両端の端子も含めると 81 回の測定をおこなう必要があるが，V GS < －1.5V ではすべて I DS = 0 となるため，
実際に測定するのは半分程度であり，日本代表は測定自体については大体できていた。この問
題では電源として電池と図 2 の抵抗分割を用い，1 台のマルチメーターしか用いていないために測定結果の解析が難しく極めて面倒になっていた。ゲートの入力インピーダンスは大きいた
め，V GS は Part A で測定した値のままでよいが，電流測定モードでのマルチメータの内部抵抗が 10Ωと小さく，数百Ω程度の抵抗を持つカーボン抵抗と並列に接続されるため，V DS は PartA での測定値よりも低くなってしまう。これを考慮して電圧を計算する必要があるが，問題を読んでもその意図が伝わりにくい内容であり，代表選手の半分はどう解析すればよいか理解できていなかったようであった。
Part C：紙薄膜トランジスタ
このパートは，紙面上側に作成された紙トランジスタ（図 2 上部）について，V GS を－3V
（ I DS = 0 ）から 0V に変化した後の I DS の時間変化を測定し，グラフを描き，時定数を求める問題であった。

- 73 -

Part D：反転回路
このパートは，抵抗を鉛筆で描いて作成し，紙 TFT と共に反転回路を作成し，電圧伝達曲線を測定して描く問題であった。Part C と D が紙トランジスタに関する問題であったが，残念ながら Part A と B が極めて時間のかかる問題であったため，Part C と D に手を付けられない
生徒が多かった。
実験問題 2 ポリマー糸の粘弾性実験問題 2 は，フックの法則の成り立つ弾性体と粘性流体の特徴をあわせた粘弾性という性質を持つ熱可塑性ポリウレタン（TPU）製の糸の応
力緩和についての問題であった。複数の粘弾性過程から成る物体の一般化モデルを図 III.15 に示す。物体が，ヤング率 E 0 の純粋な弾性過程と，ヤン

図 III.15 多重粘弾性過程の一般化モデル

グ率 E n の弾性成分および粘性係数

hn の粘性成分からなる複数の粘弾性過程で構成されるとき，糸の張力 F (t)の時間変化は，複数の時定数t 1 = h1 / E 1 ， t 2 = h2 / E 2 ，……
を用いて次の（1）式で書け，グラフは
図 III.16 のようになる。ただし， e は
長さの変化率， S は断面積である。

(

F (t ) = eS E 0 + E 1e - t /t + E 2e - t /t + L
12

図 III.16

時定数の異なる複数の指数関数の和) …… (1)- 74 -

Part A の実験は，図 III.17 に示した概略図のように，TPU の糸におもりを下げ，電子てんびんの上に載せると，張力の低下に伴って電子てんびんの指示が大きくなるが，この張力の時間変化を 45 分間測定して図 III.16 のようなグラフを得るというものであった。
測定自体はそう難しいものではないが，一度実験を開始すると後戻りのできない測定であるため，よく理解せずに測定を始めてしまうと取り返しが付かなくなる。Part D のデータ解析では（1）式のE 0 , E 1, E 2 を求めるが，単純に片対数グラフにプロッ
トしても求められないため，工夫が必要である。

図 III.18

での張力のグラフ

図 III.19

大雑把な流れとしては，t 1 ? t 2 を利用して t >図 III.17

張力から実験装置の模式図

およびの項を除いたグラフ

では（1）式の最初の 2 項だけを用い，

図 III.18 のように dF / dt が E 0 に依存しないことを利用して E 1 と t 1 を求め，さらに E 0 を求める。 t <

では，最初の 2 項を左辺に移項して図 III.19 のように片対数グラフを作り， E 2と t 2 を求める，といった形であり，段階を踏んで進める形であったが，最初に全体の流れを理解してから解析しないと途中で訳が分からなくなったのではないかと思う。
その他にも，Part B では図 III.17 にあるようにレーザーの 1 格子回折の原理を用いて糸の直径を求める問題もあるなど，極めて欲張りな問題構成であったが，全体として問題量が多す
ぎて，付いていけない生徒が続出してしまったようである。
今回の実験問題で求められる実験スキルはどれも基本的なものであったが，その分解析が面倒で難しいものとなっており，問題文・解答用紙ともかなりの分量になっていた。このような長文を読んで出題者の誘導をしっかり理解するスキルも磨いていく必要がある。

- 75 -

III.4.4（1）

成果と教訓
日本代表選手の得点傾向

今年度，日本代表選手は善戦し，金メダル 1，銀メダル 4 で全員メダルを獲得した（表 III.17）。
公表されている奨励賞（Honourable mentions）以上の全参加者の得点を横軸に実験得点，
縦軸に理論得点をとってプロットしたグラフ上に，日本選手の点数を表示した（図 III.20）。これを見ると，全体的に点数の高かった理論試験では，日本選手は比較的高得点を得ているが，難しかった実験試験で苦戦していることが分かる。その結果，総合点でのいまひとつの伸び悩みが見られる。この傾向は，IPhO でつねに日本選手に見られるものである。難問が理論であっても実験であっても同様である。日本選手は，比較的素直な問題では卒なく点数を稼ぐが，難問では点数が伸びない。これは，我々に素直で平均点を稼ぐ学生を歓迎し，難問にガムシャラに挑戦する学生は扱いにくいとして排除する傾向があるのかもしれない。今後の課題である。
表 III.17

IPhO2018 日本代表選手の成績
在学校（所在地）

学年

メダル

拓真

岡山朝日高校（岡山県）

3年

金

喜田

輪

初芝富田林高校（大阪府）

3年

銀

末広

多聞

大阪星光学院高校（大阪府）

2年

銀

永濱

壮真

大阪星光学院高校（大阪府）

3年

銀

吉見

光祐

灘高等学校（兵庫県）

3年

銀

氏

名

大倉

- 76 -

日本選手 1 位
日本選手 2 位
日本選手 3 位
日本選手 4 位
日本選手 5 位

図 III.20（2）

理論得点と実験得点の相関

IPhO全体の成績公表されている奨励賞以上の全参加者の得点を元に，実験得点，理論得点，総合得点のヒス
トグラム（横軸に点数，縦軸にその点の人数）を図III.21～図III.23に示す。これからも実験
試験の点数が低いこと，理論試験は標準的であったことがわかる。
20点満点の実験試験で13点以上の選手がほとんどいないことがわかる。これは，実験試験としては異常なことであった。一方，理論試験は，ふた山あるものの全体に広がり，IPhOとしては適切な問題であったことがわかる。

- 77 -

今回の場合，ボーダー（切り点）は，金メダル35点，銀メダル27.2点，銅メダル17.8点，奨励賞14.05点であった。
総合得点のグラフを見ると，いくつかの山はあるものの，全体に広がっており，例年見られるボーダーのすぐ上に人数の山ができるという，歪な傾向は顕著でなかったようである。これは適切な傾向である。ただし，より詳しく見ると，小数点以下のところでボーダーのすぐ上の人数が多くなっていることがわかる。多少は，仕方のないことであろう。

図III.21

実験得点のヒストグラム

図III.22

理論得点のヒストグラム- 78 -

図III.23（3）

総合得点のヒストグラム

日本代表選手の出場回数

今年度は，1名の日本選手がIPhO経験者であった。今年度の比較的良い成績に見られるように，代表選手にIPhO出場経験者が含まれている方が，好成績を得られる可能性が高い。
実際，全体の傾向としては，複数回出場で成績が向上することが多いと感じている。しかし，金メダルを得た翌年に銀メダルとなる場合もあり，また，他の学生がIPhOに参加するのを妨げることにもなるので，今後，適切なIPhO出場回数の制限に関する検討が必要である。
（4）

派遣委員について

今年度は，実験担当として，松本委員（東京学芸大学），真梶委員（筑波大付属駒場高校），理論担当委員として杉山委員（河合塾），加藤委員（東大物性研）が同行した。一方，杉山委員はJPhOがIPhOに参加して以来ほとんどの大会に同行している。現地では，経験豊富な委員がいないと日本チームの活動はスムーズに進まないが，経験者ばかりでは，高齢化が進むだけで新陳代謝が図られない。そこで同行委員は，同行経験豊富な委員と新たな委員がペアになって参加するのがよいと考えている。その上で，一度同行した委員がその後積極的に研修に参加したり，IPhOへ同行したりできる環境づくりが重要になっている。
（5）

OP委員について日本代表選手として IPhO へ参加経験のある，主に大学生に OP（old people）委員として研修に参加してもらっている。また，派遣役員として，IPhO の大会に同行してもらっている。今年度は，同行する OP 委員は 1 名となり，大学院修士課程 1 年の江馬委員に同行してもらった。このように，代表選手経験がある先輩に研修に参加してもらい，IPhO の大会に同行してもらうことが，代表選手やその候補者に良い影響を与えていると考えられ，良い循環となっている。しかし，ここ数年は，研修に積極的に協力してくれる OP が減ってきており，
この循環が維持できるか難しい状況となりつつある。
- 79 -

おわりにこの報告書に述べられているように，今年度も，1４年目となった物理チャレンジ・オリン
ピック事業を順調に実施することができました。ご協力いただいた JPhO 内外の関係各位の皆様に厚く御礼申し上げます。
最近、テレビや新聞などで、フィギュアスケートや卓球、水泳、陸上などのスポーツだけでなく、将棋や囲碁でも小学生から高校生の活躍が報道されています。世界に通じる実力をつけた子供たちに拍手喝采を送り、新しい世代の台頭に大人たちもエネルギーをもらっていることでしょう。このような子供たちは、学校の外での専門のクラブやスクール、囲碁教室などで実力をつけて頭角を現してきたといいます。子供たちが多くの時間を過ごす家庭や学校と違った「第３の居場所」を作って、そこで自分の興味や得意技を思う存分追及する、という形が才能を伸ばすことにつながるようです。
このようなサードプレイス Third Place という概念は、アメリカの都市社会学者レイ・オル
デンバーグ（Ray Oldenburg）の著書『The Great Good Place』（1989 年）で提唱されたもので、自宅（ファーストプレイス）でも職場・学校（セカンドプレイス）でもない、自分にとって心地の良い時間を過ごせる第三の居場所を意味します。
サードプレイスの特徴は、自宅や職場・学校では築けない新しい人間関係があり、いやになればすぐにやめることもでき、出入りが自由という特徴を持ちます。同好の士が集まり、情報交換をしたり、いい意味で切磋琢磨したりする場、だれからも強制されることがない、しかし「甘い」わけではなく、レベルの高い厳しい練習なりトレーニングをする、そのような雰囲気
で伸び伸びと自分の才能を伸ばせる場として、サードプレイスの果たす役割は大きいものがあります。学校の「部活」とも違った位置づけになります。
物理チャレンジ・オリンピック活動は、参加する生徒たちにとっても、作問や運営を担当す
る委員の先生方にとっても、このサードプレイスの役割を果たしていると考えられます。他校の物理好きの生徒たちと交流し、情報交換をしながら物理の勉強を進め、気がつくと大学で習う高度な物理学の領域まで入っていく、ということが頻繁にみられるようです。また、大学・高校など様々な所属の先生方が集まって、出題する問題を検討する作問委員会は、所属機関での入試問題の作問委員会と違って、先生方自身が物理を楽しみながらやっている様子がうかがえます。
このように、物理チャレンジ・オリンピックは、大人にも子供たちにもサードプレイスとして貴重な場を提供しています。その中から、クリエイティブな成果が出てきます。このような場に入るためには何の障害もありません。興味をもった大人も子供も、ただ「自分もチャレン
ジしたいです」と言っていただければ、いつでもウエルカムです。
（副理事長- 80 -

長谷川修司）

第 IV 部
A

資料編

出版

連載 物理オリンピックと物理教育
1. 松本

益明：「国際物理オリンピック 2017 インドネシア大会報告」

大学の物理教育, Vol.23, No.3, 171-175 （2017.11）.
2. 荒船

次郎：「第 2 チャレンジの問題作りに参加して」

大学の物理教育, Vol.24, No.1, 29-32 （2018.3）.
3. 加藤

岳生：「国際物理オリンピック 2018 ポルトガル大会報告」

大学の物理教育, Vol.24, No.3, 112-116
4. 小牧

研一郎：「教育現場における単位の扱い」

大学の物理教育, Vol.24, No.3, 117-121

B（2018.11）.

（2018.11）.

掲載新聞・雑誌記事等
朝日新聞
2018 年 7 月 31 日

科学新聞
2018 年 8 月 10 日

- 81 -

C

講演

1. 中屋敷勉，毛塚博史，松本益明, 長谷川修司, 真梶克彦, 光岡 薫，佐藤 誠，鈴木 功,
並木雅俊，江尻有郷, 近藤 泰洋，末元 徹：「2017 年国際物理オリンピック参加に向けた実験研修の成果と課題」
第 78 回応用物理学会秋季学術講演会, 福岡国際センター，2017 年 9 月 6 日

日本物理学会 2018 年秋季大会，同志社大学（京田辺），2018 年 9 月 9-12 日
2. 鈴木勝, 青柳裕子, 荒木美菜子, 呉屋博, 近藤一史, 佐藤誠, 鈴木亨, 田中忠芳, 中野公世,
中屋敷勉, 並木雅俊, 丹羽隆裕, 増子寛, 室谷心, 山本明利：「物理チャレンジ 2018 報告：I 第 1 チャレンジ(理論問題と実験課題)」
3. 東辻浩夫, 荒船次郎, 飯尾俊二, 伊東敏雄, 上杉智子, 植田毅, 桂井誠, 川村清, 佐貫平二,
杉山忠男, 鈴木亨, 竹中達二, 波田野彰, 松澤通生, 三間圀興, 大和地伸雄：「物理チャレンジ 2018 報告：II 第 2 チャレンジ理論問題」
4. 東辻浩夫，荒船次郎，伊東敏雄，上杉智子，植田毅，桂井誠，川村清，佐貫平二，杉山忠男，鈴木亨，竹中達二，波田野彰，福田恵美子，松澤通生，三間圀興，大和地伸雄：「物理チャレンジ 2018 報告：III 第 2 チャレンジ実験問題」
5. 大塚洋一, 石川真理代, 市原光太郎, 一宮彪彦, 井通暁, 海老崎功, 右近修治, 川村康文, 岸澤眞一, 毛塚博史, 小牧研一郎, 近藤泰洋, 櫻井一充, 下田正, 真梶克彦, 末元徹, 鈴木功,
瀬川勇三郎, 武士敬一, 遠山濶志, 長谷川修司, 林壮一, 深津晋, 松本益明, 松本悠, 味野
道信：「物理チャレンジ 2018 報告：III 第 2 チャレンジ実験問題」
6. 加藤岳生, 田中忠芳, 杉山忠男, 中屋敷勉, 松本益明, 真梶克彦, 江馬英信, 荒船次郎, 上杉智子, 大原仁, 興治文子, 金子朋史, 川村清, 東辻浩夫, 波田野彰, 吉田弘幸, 江尻有郷, 毛塚博史, 呉屋博, 近藤泰洋, 佐藤誠, 鈴木功, 並木雅俊, 長谷川修司, 光岡薫, 高羽悠樹, 福澤昂汰, 吉田智治, 高橋拓豊, 林優依, 榎優一, 大森亮, 森田悠介, 松元叡一, 佐藤遼太郎,
杉山清寛, 山中千博, 佐藤朗, 北原和夫：「第 49 回国際物理オリンピック報告」- 82 -

D（参考）2017 年度収支決算

平成２９年度 国際物理オリンピック（物理チャレンジ２０１７）収支決算
区
分

費

目

種

0

0

消耗品費

3,257,025

3,875,000

計

3,257,025

3,875,000

人件費

7,016,907

7,650,427

謝金

3,824,642

2,020,000

計

10,841,549

9,670,427

旅費

7,598,731

6,854,296

外注費

3,540,597

2,786,010

印刷製本費

1,811,206

1,851,000

会議費

391,121389,000

通信運搬費

297,167

582,500

光熱水料

0

0

その他（諸経費）

3,777,667

1,860,601

消費税相当額796,250

831,166

10,614,008

8,300,277

32,311,313

28,700,000

2,855,118

2,800,000

35,166,431

31,500,000

人件費・謝金

旅費

その他

計
合

計

一般管理費
合

収
入

ＪＳＴ
最終契約額

設備備品費
物品費

支
出

総事業費
（決算額）

別

計

負担対象費用の額

31,500,000

自己充当金2,566,431

寄付金等

1,100,000
合計35,166,431- 83 -

物理チャレンジ・国際物理オリンピック

2018 年度報告書

平成 30 年（2018 年）12 月 31 日発行
編

集：特定非営利活動法人物理オリンピック日本委員会

発 行 者：特定非営利活動法人物理オリンピック日本委員会〒162‐8601

東京都新宿区神楽坂 1-3

東京理科大学内

特定非営利活動法人物理オリンピック日本委員会事務局
TEL 03-5228-7406

FAX 03-3268-2345

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http://www.JPhO.jp/- 84 -