高校1年生の試験の「熱湯問題」が論争を巻き起こす

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ホーチミン市： 10年生の数学の試験に出題された水を沸騰させる問題は、現実的には非論理的であり、物理学の知識にも誤りがあるとされ、論争を巻き起こした。

6月6日と7日、ホーチミン市の公立学校10年生（10年生）の入学資格を競うため、約9万6000人の受験者が文学、外国語、数学の試験を受けました。数学の試験は、昨年と同じ構成と難易度だったと教師から指摘されました。試験は問3から問7まで5つの実技問題で構成されていました。

試験終了後、ハノイ国家大学自然科学高等学校の物理教師であるマイ・ヴァン・トゥック氏は、ホーチミン市の10年生の数学の試験の問5は、現実には存在しない、本質的に誤った規則を提示していると語った。

具体的には、水を沸騰させる際のエネルギー変換のプロセスは、スイッチをオンにした瞬間（t = 0）から計算されます。電気エネルギーが熱エネルギーに変換され、電熱線が熱くなります（ケトルが電熱線を使用している場合）。電熱線はケトル内の水よりも温度が高く、水に熱を伝達します。水はケトルに熱を伝達し、熱が環境に失われるのに時間がかかります。環境への熱損失容量は、主にケトルと環境の接触面積と、ケトルと環境の温度差に依存します（損失容量は、加熱場所の空気循環または風のレベルにも依存します）。ケトルの環境への熱損失容量が電熱線が受け取る電力に等しい場合、水の温度はそれ以上上昇しません。

Tuc先生は、容量1,000Wの電熱線の例を挙げました。2リットルのやかんで水を沸騰させると沸騰しますが、この電熱線で大きな水槽を温めると、水は10℃から30℃までしか加熱できず、それ以上温度は上がりません。このとき、電力損失は一定で、やかんの電熱線の消費電力に等しくなります。そのため、問5ではP = at + b、つまりt = 0という規則に従って電力損失が与えられており、この場合の電力損失は85Wですが、電力損失は着実に増加しています。これは誤りです。また、Tuc先生は「105Wの電力損失で水を沸騰させた場合、沸騰するまでにどれくらいの時間がかかりますか？」という質問も誤りだと考えています。もし、著者が示すような非論理的な規則があると仮定するならば、「電力損失が105Wになるまでの沸騰時間を計算してください」と問う必要があります。

これらの議論を踏まえ、トゥック氏はホーチミン市教育訓練局に対し、受験者への公平性を確保するため、問5の解答を調整するよう提案しました。トゥック氏は、問5のデータがあまりにも奇妙すぎると、物理が得意な生徒でも問5を解けない可能性があると考えています。

一方、ホーチミン市グエンズー高校の数学教師、ラム・ヴー・コン・チン氏は、物理学の知識と現実を考慮すると、問5のデータは合理的かつ論理的ではないと述べた。しかし、この問題が単なる概観、総合、そして予測式を示すものであり、正確な物理学の公式を示すものではないのであれば、依然として許容範囲である。

チン氏は人口増加の推計を例に挙げました。チン氏によると、この問題には絶対的に正確な公式は存在しないものの、専門家は特定の規則と事実に基づいた公式を用いて将来の人口を予測・推計しているとのことです。

「生徒たちが数学の知識を応用すれば、普通に問題を解くことができます。この誤りは受験者の試験結果に影響を与えません」とチン氏は述べた。

ホーチミン市ハフイタップ中学校の数学教師、グエン・ティエン・トゥイ先生は、問5は一次関数の問題だとコメントしました。この問題では、一次関数の公式が、それぞれの量と単位について明確な公式とグラフで示されているため、生徒は普通に解くことができます。