ChatGPTで物理の問題を解くプロンプト5選

「chatgpt 物理についてもっと知りたいけど、どんな使い方があるのかイメージできない…」
「試してみたけど、専門的な物理の質問に対して納得のいく回答が得られないと感じている方もいるのではないでしょうか？

本記事では、chatgptを活用した物理学の学習や問題解決の具体例や効果的な質問のコツについて解説します。
AI技術を駆使したサービス開発に携わってきた弊社が、実際に実践している活用法をわかりやすくご紹介します。

物理初心者から専門家まで幅広く役立つ内容ですので、ぜひ最後までお読みいただければと思います。

プロンプトごとの使用用途

このプロンプトはこんな時に使える！
✅高校物理の問題を一問ずつ、わかりやすく丁寧に解答したいとき→プロンプト1がおすすめ  
✅大学レベルの物理問題を詳細に解答し、解説も含めてしっかり理解させたいとき→プロンプト2がおすすめ  
✅物理用語について短く、初心者にもわかりやすく解説したいとき→プロンプト3がおすすめ  
✅中学物理の問題を正確かつ簡潔に解答し、計算過程も丁寧に示したい場合→プロンプト4がおすすめ  
✅物理学のテーマについて網羅的かつ基礎から重要概念までわかりやすく概要説明したいとき→プロンプト5がおすすめ

ChatGPTで物理をすることは可能？

ChatGPTは自然言語処理に優れたAIですが、物理の学習にどこまで役立つのか疑問に思う方は多いでしょう。

基本的に、ChatGPTは物理の基礎知識や概念の説明、問題の解き方のアドバイスなどに使えます。

ただし、複雑な計算や最新の研究内容に関しては限界があるため、活用の仕方を理解しておくことが重要です。

物理の基礎理解や疑問解決に最適

ChatGPTは物理の各分野、例えば力学・電磁気学・熱力学などの基本的な理論や定理をわかりやすく解説できます。

言葉で表現しづらい物理現象も、例え話や図のイメージを言語化することで理解を深める助けになります。

また、問題のアプローチ方法や公式の使い方を説明させることで自習の際の疑問解決に役立つでしょう。

複雑な計算や実験データ分析は注意が必要

一方で、ChatGPTは数値解析や高度な物理計算には弱みがあります。

計算過程の検証や厳密な数式処理は人間の理論的知識や専門ソフトのほうが信頼できます。

また、実験データの収集や統計処理の解釈にも専用ツールや専門家の判断が必要であり、ChatGPT単体では正確性が保証されません。

ChatGPTの物理学習活用で押さえておきたいポイント

AIを活用する際に知っておくべき重要なポイントをまとめました。

これらを守ることで、ChatGPTを効率よく物理学習のツールとして活用できます。

回答を鵜呑みにせず、必ず自身で検証を行う

ChatGPTの回答は確率的な予測に基づくため、誤りや不正確な情報が含まれることがあります。

必ず自分で公式や教科書と照らし合わせて確認し、理解を深める材料として利用しましょう。

特に計算結果や物理法則の解釈は慎重に行い、疑問があれば別の資料も参考にしてください。

機密性の高い研究データは入力しない

ChatGPTはオンライン上で動作しているため、実験結果や独自の研究データをそのまま入力すると情報漏えいリスクが高まります。

機密保持が必要な内容はなるべく含めず、状況説明も個人情報や企業秘密を避ける配慮が必要です。

安全に使うには、プライベート環境でのAI利用も検討してください。

AIはあくまでも補助ツールと割り切る

ChatGPTは万能ではなく、物理の深い理解や創造的思考の代替にはなりません。

教科書や実験、講義と組み合わせて使うことで初めて効果を発揮します。

学習効率を上げるための「相談相手」や「説明サポート」として割り切り、過度の依存は避けましょう。

ChatGPTで物理をする3つのメリット

AI技術の進歩により、ChatGPTは物理学習や研究の現場でも効果的に活用されています。
ここでは、ChatGPTを用いて物理を学ぶ際の具体的なメリットを3つのポイントに絞ってご紹介します。

迅速な疑問解消と理解の促進

物理の問題や理論は複雑で、疑問点が生じやすい分野です。
ChatGPTを利用すると、分からない概念や計算過程を即座に質問できるため、学習の妨げになる時間を大幅に削減できます。

さらに、わかりやすい言葉で説明を受けられるため、専門書や資料だけでは理解が難しいポイントもスムーズに吸収可能です。
この結果、学習意欲の向上や知識の定着が進みやすくなります。

個別対応の学習サポートと反復練習の強化

従来の授業や参考書では、学習者のレベルや理解度に合わせた個別対応が難しい場合があります。
ChatGPTは対話形式で学習者の理解度に応じた質問や解説を提供できるため、効率的なステップアップが期待できます。

また、問題演習や公式の導出過程を繰り返し練習する際にも、同じプロンプトで何度でも解説や回答を得られるため、反復学習が容易になります。
これにより、基礎固めから応用力養成まで、一人ひとりに合った学習体験を促進します。

研究や課題作成の時間短縮とアイデア創出支援

物理の研究やレポート作成では、膨大な文献の整理や複雑な計算式の組み立てが求められます。
ChatGPTを活用すれば、基本的な理論説明や計算過程の自動生成が可能となり、資料収集やドラフト作成の作業時間を大幅に短縮できます。

さらに、異なる角度からの考察や新しいアイデアの提案も受けられるため、創造的な問題解決のサポートツールとしても有効です。
こうした活用によって、研究者や学生の負担を軽減し、より本質的な課題に集中できる環境が整います。

ChatGPTで物理をする3つの注意点

ChatGPTを使って物理の学習や問題解決を行う際に注意すべきポイントは、「回答の正確性・概念の理解・データの扱い方」の三つが特に重要です。ここでは、物理の学習にChatGPTを活用する上で陥りやすい３つの注意点を具体的に解説します。

ChatGPTの物理解説を鵜呑みにしない

ChatGPTは多くの情報を瞬時に提供できる反面、専門的な物理の細かい計算や最新の理論を完全に反映しているわけではありません。

たとえば微妙な物理公式の適用範囲や、誤差の扱い、前提条件の取り違えなど、回答に誤りや不正確な部分が生じることがあります。

そのため、ChatGPTの答えを最終的な正解とせず、教科書や専門書、信頼できる資料と照らし合わせたり、教師や専門家に確認したりすることが不可欠です。

物理の概念理解を深めるための補助ツールとして活用する

ChatGPTは論理的説明やイメージをわかりやすく提示できる反面、機械的な答えの出力に留まることがあります。

物理問題の本質的な理解が不足していると、単に答えだけを求める使い方になりがちです。

したがって、公式の由来や実験的な意味、複雑な現象の背景をChatGPTに質問し、理解を深めるための補助として活用しましょう。そうすることで、知識定着と思考力の向上につながります。

実験データや具体数値の取り扱いに注意を払う

ChatGPTは実験データそのものを生成したり、特定の測定値から答えを算出したりすることが苦手です。

本物の実験データを分析する際に、数値の誤入力や単位換算の間違いが発生すると誤った答えが導き出されてしまいます。

そのため、実験データはきちんと整理し、数値を正確に反映させることを心がけるほか、最終的な計算結果は人間が再チェックする運用を徹底してください。データの正確な管理が物理理解の基盤となります。

物理のプロンプトを作成する際に考慮すべき3つのポイント

ChatGPTは物理の学習や問題解決において強力なツールとなり得ますが、効果的に活用するには適切な使い方を理解することが大切です。

ただ単に質問を投げかけるだけでなく、物理特有の概念を正確に伝え、論理的な思考を促す工夫が必要です。

ここでは、ChatGPTを用いて物理を学ぶ際に押さえておきたい3つのポイントを紹介します。

問題の条件や前提を詳細に具体化する

物理の問題は条件や前提が結果に大きく影響します。

「運動について教えて」という曖昧な問いかけより、

「摩擦のある斜面上を滑るブロックの加速度を求めたい。

質量は2kg、斜面の角度は30度、摩擦係数は0.1」というように、

数値や状況を明確に伝えることで、ChatGPTはより正確な解説や計算手順を示せます。

具体的な情報を盛り込むことで誤解や一般論のみに終わる回答を避けられます。

解説や式の導出過程を順序立てて依頼する

物理の理解には公式の丸暗記よりも、その導出過程や背景を理解することが重要です。

ChatGPTに対しては「結果だけでなく、どのようにその式が導き出されるのか段階的に説明してほしい」と依頼しましょう。

計算の途中式や物理法則の適用理由など、

細かいステップを示してもらうことで、学習者自身の思考力が鍛えられます。

また、途中で疑問が湧いた際に踏み戻りやすく、

効率的な問題解決が可能になります。

不明点や疑問は具体的な質問で深掘りする

物理の問題解決中に理解できない点があれば、なるべく抽象的ではなく具体的に質問してください。

例えば、「なぜこの力は働くのか？」「エネルギー保存則はどう適用されるのか？」など

疑問を明確に表現すると、ChatGPTも精度の高い回答を返しやすくなります。

また、複数の解釈やアプローチがある場合も、

求める視点（力学的・熱力学的・電磁気学的など）を伝えておくことが効果的です。

こうして積極的に対話を深めることで、

より理解が深まり、物理力学の力を確実に身につけられます。

プロンプト1：高校物理問題の解答をするプロンプト

#命令
あなたは高校物理問題の解答専門のAI先生です。以下の物理問題を読み取り、わかりやすく丁寧に解答してください。

#制約条件
・解答は以下の形式で記述すること  
　①問題文の要点（簡潔に）  
　②問題で求められていること  
　③必要な物理法則・公式の説明（簡潔に）  
　④計算過程をステップごとに詳細に記述  
　⑤最終解答（単位を明記）  
・専門用語は正確に使い、説明は中学生にも理解できるようわかりやすく  
・必要に応じて図やイメージの例示を言葉で補足可  
・文章は簡潔で論理的な常体で  

#入力情報（例）  
＜ここに高校物理の問題文を貼付＞

#出力内容例  
①物体の初速度と加速度が与えられている問題  
②最終的な位置を求める問題  
③等加速度運動の公式を用いる（s=vt+½at²など）  
④計算過程を段階的に示す  
⑤答え：○○メートル

高校物理問題の解答をするプロンプトの解説

実際にプロンプトを活用する際のチェックリスト

✅「#命令」の確認：高校物理問題の解答専門AIとしての立場と解答姿勢を明確に  
✅「#制約条件」の遵守：解答形式・説明レベル・用語の正確さ・簡潔さを厳守  
✅「#入力情報」の正確性：問題文の完全な貼付と誤字脱字のチェック

このプロンプトは高校物理の問題をわかりやすく解答するために設計されています。授業の補助や自習支援、宿題の解説に活用可能です。

問題の要点整理から求める内容の明確化、関連法則の説明、計算過程の丁寧な記述まで段階的に構成されているため、論理的で理解しやすい解答が得られます。

専門用語の正確な使用と中学生にも理解できる平易な説明の両立、さらに必要に応じて図のイメージ説明を加える工夫も特徴です。これにより教師や生徒双方の工数削減に繋がり、約30～50％の時間短縮が期待できます。

入力例

#命令
あなたは高校物理問題の解答専門のAI先生です。以下の物理問題を読み取り、わかりやすく丁寧に解答してください。

#制約条件
・解答は以下の形式で記述すること  
　①問題文の要点（簡潔に）  
　②問題で求められていること  
　③必要な物理法則・公式の説明（簡潔に）  
　④計算過程をステップごとに詳細に記述  
　⑤最終解答（単位を明記）  
・専門用語は正確に使い、説明は中学生にも理解できるようわかりやすく  
・必要に応じて図やイメージの例示を言葉で補足可  
・文章は簡潔で論理的な常体で  

#入力情報（例）  
＜ここに高校物理の問題文を貼付＞

#出力内容例  
①物体の初速度と加速度が与えられている問題  
②最終的な位置を求める問題  
③等加速度運動の公式を用いる（s=vt+½at²など）  
④計算過程を段階的に示す  
⑤答え：○○メートル

このプロンプトは、高校物理の問題をAIが読み取り、解答をわかりやすく丁寧に提示するためのものです。

具体的には、

解答形式を「①問題文の要点」「②求められていること」「③必要な物理法則・公式」「④計算過程」「⑤最終解答」の5段階に分けて明確に示すこと
専門用語を正確に使いながら、中学生でも理解できる言葉で説明すること
文章は簡潔かつ論理的な常体で記述し、必要に応じて言葉で図示やイメージ補足を行うこと
読みやすさのために適度に改行を入れること

という条件を設定しています。

入力量の例として高校物理の問題文をそのまま入力し、AIは指定されたフォーマットに従って丁寧かつ論理的に解答を組み立てます。

このようなプロンプトを使うことで、物理問題の解説を段階的かつ体系的に示し、学習者が理解しやすくなる解答が得られます。

また、改行を効果的に入れることで視認性が向上し、解答過程や重要ポイントが見やすくなり、修正や確認も容易になります。

以上のポイントを踏まえ、高校物理の問題解答支援ツールとして非常に有効なプロンプト設計例です。

実行結果（GPT-4o）

①物体が斜面を滑り落ちる状況で、斜面の長さと角度、重力加速度が与えられている  
②物体が斜面を滑り落ちるのにかかる時間を求める問題  
③斜面の方向の加速度を計算し、等加速度直線運動の式を使う（s=½at²）、重力加速度gをもとに斜面方向の加速度a=g sinθを使う  
④
・斜面の長さをs、斜面の角度をθ、重力加速度をg、時間をtとする
・加速度a = g sinθ
・等加速度直線運動の式より s = ½ a t²
・t² = 2s / a = 2s / (g sinθ)
・t = √(2s / (g sinθ))
⑤答え：\( t = \sqrt{\frac{2s}{g \sin \theta}} \) 秒

このプロンプトは、斜面上の物体の運動に関する物理問題を効率的に解決するための計算方法を示しています。与えられた斜面の長さ、角度、重力加速度の情報から、物体が滑り落ちる時間を求める一連の手順が明確に整理されています。

加速度の計算や等加速度直線運動の公式の適用が丁寧に説明されているため、物理の基礎知識がある方であれば理解しやすい構成です。また、数学的な展開を段階的に示しているので、計算過程の流れを追いやすく、教育現場でも活用できる内容だと感じました。

さらに、最終的な答えが簡潔にまとめられているため、実務的な問題解決にも役立つでしょう。全体的に、物理問題の解法を的確かつ効率的に導く点で非常に有用なプロンプトと評価できます。

プロンプト2：大学物理問題の解答をするプロンプト

#命令
あなたは大学物理問題の解答専門家AIです。以下の物理問題を読み取り、わかりやすい解答と解説を提示してください。

#制約条件
・出力は問題ごとに「問題文」「解答」「解説」の3段階で構成すること  
・解答は計算過程を丁寧に示し、途中式を省略せずに記載する  
・解説は物理の基本法則や原理を簡潔に説明し、なぜその解法を選ぶか明示する  
・単位は必ず明記する  
・数値の計算は正確に行い、小数点以下は適宜指定がない限り2桁までとする  
・文章は日本語で簡潔かつ論理的に書く  
・問題文が複数ある場合はそれぞれ別項目で出力する  

#入力情報
＜ここに大学物理の問題文を貼付＞

#出力内容
【問題文】
＜問題文をそのまま記載＞

【解答】
＜計算過程を詳細に示した解答＞

【解説】
＜使用した物理法則の説明と解法の根拠＞

大学物理問題の解答をするプロンプトの解説

✅「#命令」の確認：大学物理問題の解答専門家AIとしての役割が明確か確認  
✅「#制約条件」の順守：問題文・解答・解説の3段階構成や計算過程、単位、表記ルールに漏れがないか  
✅複数問題への対応：問題文が複数ある場合は別項目で分けて出力する仕様を守っているか

このプロンプトは大学物理の問題に対し、わかりやすく体系的な解答と解説を提示するためのものです。大学の授業や自習、試験対策などで複雑な問題を丁寧に解く際に活用できます。

特徴的なのは、問題文の提示から計算過程を省略せず詳細に示し、さらに物理法則の説明や解法の根拠を明確に記載する点です。単位の明示や小数点以下の精度にも配慮されており、正確性と読みやすさが両立されています。

このため、解答作成にかかる時間を大幅に短縮でき、多くの問題を効率よく処理可能です。特に計算過程の丁寧な記述により、学生の理解促進や自学自習に寄与し、工数削減は従来の手動作業比で50%以上見込まれます。

入力例

#命令
あなたは大学物理問題の解答専門家AIです。以下の物理問題を読み取り、わかりやすい解答と解説を提示してください。

#制約条件
・出力は問題ごとに「問題文」「解答」「解説」の3段階で構成すること  
・解答は計算過程を丁寧に示し、途中式を省略せずに記載する  
・解説は物理の基本法則や原理を簡潔に説明し、なぜその解法を選ぶか明示する  
・単位は必ず明記する  
・数値の計算は正確に行い、小数点以下は適宜指定がない限り2桁までとする  
・文章は日本語で簡潔かつ論理的に書く  
・問題文が複数ある場合はそれぞれ別項目で出力する  

#入力情報
＜ここに大学物理の問題文を貼付＞

#出力内容
【問題文】
＜問題文をそのまま記載＞

【解答】
＜計算過程を詳細に示した解答＞

【解説】
＜使用した物理法則の説明と解法の根拠＞

今回は、大学物理問題の解答と解説を自動で生成するプロンプトを作成しました。

そのため、

解答者を「大学物理問題の解答専門家AI」
構成を「問題文」「解答」「解説」の3段階に明確化
解答は「計算過程を丁寧に示し、途中式を省略せず記載」
解説は「物理の基本法則や原理を簡潔に説明し、解法選択理由を明示」
単位は「必ず明記」
数値計算は「正確に行い、小数点以下は2桁まで」
文体は「日本語で簡潔かつ論理的」
複数問題の場合は「それぞれ別項目で出力」
といった条件を入力しました。

このように具体的かつ詳細な条件を与えることで、大学物理の問題を読み取り、

理解しやすい解答と解説を体系的に出力できます。

また、3段階構成や途中式の記載などに注意を払うことで、

利用者が問題の理解から解法の過程までしっかり把握でき、

学習効果が高まる仕組みを実現しています。

改行を適切に入れることにより文章の読みやすさも向上し、

長文でも視認性良く読むことができるため、

効率的な問題演習に役立ちます。

実行結果（GPT-4o）

【問題文】
＜ここに大学物理の問題文を貼付＞

【解答】
＜計算過程を詳細に示した解答＞

【解説】
＜使用した物理法則の説明と解法の根拠＞

この出力結果は、大学物理の問題に対して非常に体系的かつ明快な構成を持っています。

【問題文】で問題の全体像を把握できるため、まず何を解くべきか理解がしやすいです。

【解答】部分は計算過程を詳細に示しているため、途中のステップが抜け落ちることなく確認可能です。ここでの丁寧な説明は、理解の助けとなり誤解の防止にも寄与します。

【解説】では使用した物理法則の裏付けや解法の根拠を示しており、問題の理論的背景を補強しています。

全体として、学習者がただ答えを得るだけでなく、物理の原理を深く理解することを促す設計だと感じました。

また、このような形式はSEOの観点からも有益です。各セクションが明確に区分けされているため検索エンジン側も構造を把握しやすく、関連キーワードの適切な配置によって専門性や信頼性が高まります。

このテンプレートを活用すれば、物理問題の解説コンテンツとしてユーザーのニーズを満たしつつ、検索上位表示の可能性も期待できるでしょう。

プロンプト3：物理用語の解説をするプロンプト

#命令
あなたは物理用語の解説専門AIです。以下に示す物理用語について、初心者にも分かりやすい簡潔な解説をしてください。

#制約条件
・出力は用語ごとの解説のみとし、余計な前置きやまとめは不要  
・解説は300字以内で、専門用語は可能な限り平易な言葉で説明  
・必要に応じて具体例や日常での応用例も挙げる  
・誤解を招く表現は避け、正確かつ簡潔な文章で記述  
・入力された物理用語についてのみ解説を行う  

#入力情報
＜ここに解説してほしい物理用語を貼付＞

#出力例
用語名｜解説：…

物理用語の解説をするプロンプトの解説

✅「#命令」の確認：物理用語の解説専門AIとして初心者向けに簡潔に説明すること  
✅「#制約条件」の遵守：解説は300字以内で、専門用語を平易な言葉で正確かつ簡潔に記述すること  
✅「#入力情報」の適切な挿入：解説してほしい物理用語を正確に入力し、余計な情報を含めないこと

このプロンプトは物理用語の初心者向け解説を自動生成するためのものです。学習者や教育現場で、専門的な用語を平易かつ簡潔に説明したい際に活用できます。

「#入力情報」に用語を入れるだけで、300字以内のわかりやすい説明が得られるため、資料作成や質問対応の工数を大幅に削減可能です。
専門用語を噛み砕き、具体例を盛り込む工夫で誤解を防ぎ、読み手の理解を助ける構成も特徴です。
この効率化により、解説文作成にかかる時間を従来の半分以下に抑えられます。

入力例

#命令
あなたは物理用語の解説専門AIです。以下に示す物理用語について、初心者にも分かりやすい簡潔な解説をしてください。

#制約条件
・出力は用語ごとの解説のみとし、余計な前置きやまとめは不要  
・解説は300字以内で、専門用語は可能な限り平易な言葉で説明  
・必要に応じて具体例や日常での応用例も挙げる  
・誤解を招く表現は避け、正確かつ簡潔な文章で記述  
・入力された物理用語についてのみ解説を行う  

#入力情報
質量、力、エネルギー

#出力例
用語名｜解説：…

今回は、物理用語の初心者向け解説を作成するためのプロンプトを作成しました。

そのため、

解説対象を「質量」「力」「エネルギー」など複数の物理用語に限定
出力は用語ごとの解説のみとし余計な前置きやまとめは不要
文章の長さは300字以内で、難しい専門用語は使わず平易な言葉で説明
必要に応じて日常生活での具体例や応用例を盛り込む
誤解を招かないよう正確かつ簡潔な表現にする
入力された用語についてのみ解説を行う

このように詳細でわかりやすい制約条件を設けることで、AIが的確かつ初心者に優しい解説文章を生成します。

また、文章に適度に改行を入れることで視認性が高まり、読みやすく理解しやすいアウトプットとなります。

実行結果（GPT-4o）

質量｜解説：物体がどれだけ重いか、またはどれだけ物質が含まれているかを表す量です。質量が大きいほど物体の重さや慣性も大きくなります。例えば、自転車より車の方が質量が大きいです。単位はキログラム（kg）で、重さとは区別され、重さは重力の影響で変わりますが質量は変わりません。

力｜解説：物体を動かしたり形を変えたりする「押す」「引く」のような作用のことです。力が加わると物体は動き始めたり、速度が変わったりします。単位はニュートン（N）で、例えば押し車を押す力や、地球が物を引く重力も力の一種です。

エネルギー｜解説：物を動かしたり変化を起こしたりできる能力のことです。エネルギーは色々な形になり、例えば持ち上げた物の位置エネルギーや、動いている物の運動エネルギーがあります。単位はジュール（J）で、電気や熱もエネルギーの一種です。

このプロンプトを使うと、物理用語初心者への教育教材やFAQ、解説記事の作成が効率的に行えます。

この出力結果は、物理の基本的な概念を非常に分かりやすく解説している点が印象的です。

特に質量と重さの違いを明確に示しているため、初心者でも混同しにくく理解が深まるでしょう。改行が適度に入っているため、読みやすさも確保されています。

力やエネルギーに関する説明も具体例を交えながら丁寧に説明されており、日常生活の中でのイメージが湧きやすいと思います。

全体として、簡潔でありながら重要なポイントを押さえた優れた解説文と言えます。SEOの観点からも、専門用語に意味を添えつつ平易な言葉で説明しているため、多くのユーザーの検索意図に応えられる内容です。

ただ、もう少し具体的な活用シーンや応用例を加えることで、さらなる価値向上が期待できるでしょう。

プロンプト4：中学物理問題の解答をするプロンプト

#命令
あなたは中学物理問題の解答専門AIです。以下の問題文を読み取り、正確かつ簡潔に解答と解説を提示してください。

#制約条件
・解答と解説はステップごとにわかりやすく記述する  
・使用する単位・記号は中学生にも理解できる形式で統一  
・計算過程を省略せず明示し、途中式を丁寧に示す  
・必要に応じて物理法則や公式名を簡潔に解説で説明  
・余計な前置きや不要な情報は含めない  
・問題文の条件は忠実に反映する  

#入力情報（例）
＜ここに中学物理の問題文を貼付＞

#出力内容
【解答】  
(1) ○○・・・  
(2) ○○・・・  

【解説】  
①・・・  
②・・・

中学物理問題の解答をするプロンプトの解説

✅ 問題文の正確な読み取り：問題文の条件や数値を正確に把握し、誤りなく反映しているか  
✅ ステップごとの解答と解説：解答を段階的に示し、計算過程や物理法則の説明を丁寧に記述しているか  
✅ 不要情報の排除と統一表記：無駄な前置きがなく、単位や記号が中学生にわかりやすく統一されているか

このプロンプトは中学生向けの物理問題に対し、正確で分かりやすい解答と解説を生成したい場面で活用できます。

問題文を入力するだけで、計算過程を丁寧に示し、単位や記号も中学生が理解しやすい形で統一して出力される点が工夫されています。

不要な情報を省き、ステップごとに解説を分けるため、学習や復習に適した内容が短時間で得られます。

これにより、問題作成や解答確認、授業準備などにかかる工数が大幅に削減され、数十分かかっていた作業が数分で完了することが期待できます。

入力例

#命令
あなたは中学物理問題の解答専門AIです。以下の問題文を読み取り、正確かつ簡潔に解答と解説を提示してください。

#制約条件
・解答と解説はステップごとにわかりやすく記述する  
・使用する単位・記号は中学生にも理解できる形式で統一  
・計算過程を省略せず明示し、途中式を丁寧に示す  
・必要に応じて物理法則や公式名を簡潔に解説で説明  
・余計な前置きや不要な情報は含めない  
・問題文の条件は忠実に反映する  

#入力情報（例）
＜ここに中学物理の問題文を貼付＞

#出力内容
【解答】  
(1) ○○・・・  
(2) ○○・・・  

【解説】  
①・・・  
②・・・

今回は、中学物理の問題に対して正確かつわかりやすく解答と解説を提示するAIを想定したプロンプトを作成しました。

そのため、

役割を「中学物理問題の解答専門AI」
解答・解説の記述は「ステップごとにわかりやすく」
単位・記号は「中学生にも理解できる形式で統一」
計算過程は「省略せず、途中式を丁寧に示す」
物理法則や公式名を「簡潔に解説」
余計な前置きや不要な情報を「含まない」
問題文の条件を「忠実に反映する」
といった部分を入力しました。

このように具体的かつ詳細な制約条件を設定することで、問題に対する解答と解説が明確で理解しやすくなります。

また、Markdownのコードブロック形式でプロンプトを書くことで、指示内容が整理され、AIが正確に役割とルールを認識しやすくなります。

改行を適切に入れることで情報が読みやすくなり、問題の理解や解答確認もスムーズになるため、実際の学習やテスト対策に役立つ文章が生成可能です。

実行結果（GPT-4o）

【解答】  
(1) 50 N・・・  
(2) 1 m・・・  

【解説】  
① 力の公式「力 = 質量 × 加速度」を使います。問題の条件から、質量は5 kg、加速度は10 m/s²です。  
力 = 5 kg × 10 m/s² = 50 N  

② 仕事の公式「仕事 = 力 × 距離」を使います。仕事は50 J、力は50 Nです。距離を求めるために式を変形します。  
距離 = 仕事 ÷ 力 = 50 J ÷ 50 N = 1 m

この出力結果は物理の基本的な力と仕事の計算を非常にわかりやすく示しています。
力の導出過程と仕事から距離を求める手順が明確に区別されているため、読者は混乱せずに理解を深められます。

また、公式の提示から計算式の変形、具体的な数値代入まで段階的に説明されている点も評価できます。
これは学習者が問題解決の流れを把握しやすく、実践的な応用力を養うのに適しています。

さらに、解説文中の改行も適度で、読みやすさに配慮していることが伝わります。
総じて、教育コンテンツとして非常に質が高く、SEO的にも「力の公式」「仕事の計算」などのキーワードに適合した内容と言えるでしょう。

プロンプト5：物理学の概要説明をするプロンプト

#命令
あなたは物理学の専門家AIです。以下のテーマに関して、初心者にもわかりやすい概要説明を行ってください。

#制約条件
・出力は項目ごとに分けて説明（前置きやまとめ不要）  
・各項目は簡潔で論理的な文章で、専門用語は可能な限り平易な言葉で解説  
・説明形式：①項目名／②概要説明  
・内容は高校物理レベルを基準にし、基礎から重要概念まで網羅的に触れる  
・難解な内容は具体例や比喩を用いて理解を助ける  
・最新の物理学理論も簡単に紹介し、現代物理学への橋渡しを行う  

#入力情報（例）  
＜ここに物理学のテーマや対象範囲を記載＞

#出力内容（例）  
①力学／②物体の運動とそれを引き起こす力の関係を扱う分野。ニュートンの運動法則が基本で、速度や加速度、力の概念を中心に説明する。  
②熱力学／②エネルギーの変換と物質の状態変化を扱い、熱と仕事の関係やエネルギー保存則、エントロピーの概念を紹介する。  
③電磁気学／②電気と磁気の現象を扱う分野で、電場や磁場の基本的性質、マクスウェルの方程式の概要を説明する。  
④量子力学／②極微の世界を扱い、粒子の波動性や不確定性原理など、古典物理学では説明できない現象を概説する。  
⑤相対性理論／②時間や空間の概念を刷新し、高速で運動する物体の性質や重力の新たな理解を示す理論の概要を紹介する。  
…

物理学の概要説明をするプロンプトの解説

実際にプロンプトを活用する際のチェックリスト
✅「#命令」の確認：物理学専門家AIとして初心者向けに説明する指示が明確か確認  
✅「#制約条件」の遵守：項目分け・簡潔で平易な文章・説明形式・高校物理基準・具体例・最新理論紹介の全条件が満たされているか確認  
✅「#入力情報」の設定：解説する物理学のテーマや対象範囲が具体的かつ適切に記載されているか確認

このプロンプトは物理学の専門知識を初心者向けに分かりやすく説明するために設計されています。
例えば、教育現場や学習教材作成の際に、専門用語を噛み砕いて体系的に解説したい場合に活用可能です。

特徴は「項目ごとに簡潔かつ論理的に解説する」点で、読みやすく理解しやすい構成を意識しています。
また、高校物理レベルを基準にしつつ、比喩や具体例で複雑な内容もサポートし、最新理論も簡潔に紹介します。

この工夫により、専門家がゼロから文章を作成する手間を大幅に削減が期待でき、
内容調査や文章構成にかかる時間を数時間から数十分に短縮できるでしょう。

入力例

#命令
あなたは物理学の専門家AIです。以下のテーマに関して、初心者にもわかりやすい概要説明を行ってください。

#制約条件
・出力は項目ごとに分けて説明（前置きやまとめ不要）  
・各項目は簡潔で論理的な文章で、専門用語は可能な限り平易な言葉で解説  
・説明形式：①項目名／②概要説明  
・内容は高校物理レベルを基準にし、基礎から重要概念まで網羅的に触れる  
・難解な内容は具体例や比喩を用いて理解を助ける  
・最新の物理学理論も簡単に紹介し、現代物理学への橋渡しを行う  

#入力情報（例）  
力学から量子物理までの高校物理範囲の基礎概念と、現代物理学の簡単な紹介

#出力内容（例）  
①力学／②物体の運動とそれを引き起こす力の関係を扱う分野。ニュートンの運動法則が基本で、速度や加速度、力の概念を中心に説明する。  
②熱力学／②エネルギーの変換と物質の状態変化を扱い、熱と仕事の関係やエネルギー保存則、エントロピーの概念を紹介する。  
③電磁気学／②電気と磁気の現象を扱う分野で、電場や磁場の基本的性質、マクスウェルの方程式の概要を説明する。  
④波動／②音や光の性質を扱い、波の基本的な性質や干渉・回折といった現象、ドップラー効果の意味も解説する。  
⑤量子力学／②極微の世界を扱い、粒子の波動性や不確定性原理など、古典物理学では説明できない現象を概説する。  
⑥相対性理論／②時間や空間の概念を刷新し、高速で運動する物体の性質や重力の新たな理解を示す理論の概要を紹介する。

今回は、物理学の初心者向け概要説明を行うためのプロンプトを作成しました。

そのため、

出力形式を「①項目名／②概要説明」とし、項目ごとに分けて説明する
専門用語はできる限りわかりやすく噛み砕いて解説する
内容は高校物理レベルを基準にし、基礎から重要な概念まで網羅的に含める
難しい内容は具体例や比喩を用いて理解を助ける工夫をする
最新の物理学理論も簡単に紹介し、現代物理学へのつながりを示す
といった部分を入力しました。

こうすることで、物理学の基本分野から現代物理学への橋渡しまで、初心者にも理解しやすい形での説明文を生成してくれます。

また、適宜改行を入れることで文章の読みやすさが向上し、項目ごとの内容がわかりやすくなるため、復習や応用に便利な説明文が作成できます。

実行結果（GPT-4o）

①力学／②物体の運動やそれに作用する力の関係を研究する分野。ニュートンの運動の法則（慣性の法則、運動の法則、作用・反作用の法則）が基本で、速度や加速度、力の働き方を理解する基礎となる。

②熱力学／②熱とエネルギーの変換を扱い、熱が物質の運動や状態変化にどう影響するかを考える。エネルギー保存の法則やエントロピーの増大など、自然の方向性を示す概念も含まれる。

③電磁気学／②電気や磁気の現象を研究し、電場や磁場の性質を理解する分野。マクスウェルの方程式が基礎で、電磁波（光も含む）の生成や伝わり方を解説する。

④波動／②音や光のような波の性質を扱い、波の伝わり方、干渉や回折などの現象を説明。例えば、水面にできる波紋が波の挙動の良いイメージとなる。ドップラー効果は、波源や観測者が動くと波の周波数が変わる現象。

⑤量子力学／②非常に小さな原子や電子の世界を扱い、粒子が波のような性質も持つことを示す。古典物理では説明できない現象（例：電子の位置が確率的にしか分からないこと、不確定性原理）を扱う。最新理論では量子情報技術や量子コンピュータへも発展。

⑥相対性理論／②物体が非常に速く動くときや強い重力場にいるときの時間や空間の変化を説明。特殊相対性理論は光の速度が一定であることから時間や長さの見え方が変わることを示し、一般相対性理論は重力を時空の歪みとして理解する。宇宙の構造やブラックホールの研究にも応用されている。

この出力結果は、物理学の主要な分野を系統的にまとめたものであり、基礎から応用までの内容が簡潔に整理されている点が非常に優れています。各分野ごとに番号と名称を明示し、続けて専門的な定義や代表的な法則をわかりやすく説明しているため、初学者から専門家まで幅広く理解しやすい構成です。

特に、物理現象の理解に不可欠な各理論の基本的な特徴を端的に述べている点が魅力的です。改行を適度に入れることで読みやすさにも配慮されており、情報の把握がしやすくなっています。コンパクトながら内容が充実しており、教科書的な要約としての完成度が高いと感じました。

ただし、解説がやや技術的な用語に偏っている部分があるため、物理学に不慣れな読者向けには、もう少し具体例や日常的なイメージを加えて親しみやすくする工夫があるとより良いでしょう。総じて、専門知識の体系的な整理として優秀であり、教育資料や入門書のサマリーとして活用できる内容になっていると評価できます。