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🎓 この記事を書いた人
🎯 結論
結論:ニュートン算は「2つの条件の全体量の差=その間に増えた量」に気づけば、どの問題も同じ3ステップで解けます。牧草・行列・水槽と題材が変わっても、やることは「1単位を決める→差から増える量を出す→初めの量を出す」の繰り返しです。
「塾のテキストの解説を読んでも分からない」「子どもに教えようとしたら自分も混乱した」という声は、私が中学受験算数を指導する中で何度も聞いてきました。この記事では、つまずく理由そのものを線分図とグラフで見える化します。
📋 この記事で解決できること
- ニュートン算とは何か、仕事算と何が違うのか
- 牧草型・行列型・水槽型の3パターンの解き方
- 「差が増えた量になる」理由を図で理解する方法
- 子どもがつまずく原因と、家庭での教え方
- 「草が減る」「何頭まで大丈夫か」などの応用の考え方
読み終えるころには、初見の問題でも自力で線分図を描き始められる状態を目指します。
📝 本記事の前提
例題はすべて解説用に私が作成したオリジナル問題で、特定の学校の入試問題ではありません。各塾の扱い時期や入試での出題状況は学校・年度によって異なるため、最終的には通っている塾や志望校の過去問でご確認ください。
ニュートン算とは?中学受験で問われる考え方
📌 この章のポイント
「牛が草を食べている間にも草は生えてくる」――この一文に違和感がなければ、ニュートン算の半分は理解できています。この章では定義と、似た特殊算との違いを整理します。
ニュートン算とは「減らしながら増える量」を扱う特殊算
🔍 ニュートン算の定義
ニュートン算とは、最初にある量が、一定の割合で増え(または減り)続けながら、同時に一定の割合で消費されていくときに、なくなるまでの時間や必要な人数・台数を求める特殊算です。
名前は、物理学者アイザック・ニュートンが著作の中で牧場の牛と草の問題を扱ったことに由来すると紹介されることが一般的です。なお、文部科学省の学習指導要領には「ニュートン算」という単元名はなく、学校の授業ではなく中学受験の算数で扱われる特殊算です。
仕事算・つるかめ算との違い
🆚 似ている特殊算との比較
| 特殊算 | 全体の量 | 解き方の核 |
|---|---|---|
| 仕事算 | 最初から決まっていて変わらない | 全体を最小公倍数などで置き、1日あたりの量で割る |
| ニュートン算 | 作業中も一定の割合で増える・減る | 2条件の全体量の差から「増える量」を先に求める |
| つるかめ算 | 合計が決まっている | 全部を片方と仮定し、差でならす |
ニュートン算は「仕事算に“増える量”が1つ加わったもの」と捉えると整理しやすくなります。
中学受験で出る3つの典型パターン
📋 題材別の3パターン
| パターン | 最初にある量 | 増える量 | 減らす量 |
|---|---|---|---|
| 牧草型 | 最初に生えている草 | 毎日生える草 | 牛が食べる草 |
| 行列型(窓口型) | 開場前に並んでいる人 | 毎分新しく並ぶ人 | 窓口・改札が通す人 |
| 水槽型(ポンプ型) | 水槽にたまっている水 | 毎分流れ込む水 | ポンプがくみ出す水 |
見た目は違っても、「最初の量・増える量・減らす量」の3つに分ければ構造は同じです。
ニュートン算の解き方の基本3ステップ
📌 この章のポイント
ニュートン算で手が止まる子の多くは、「どこから手をつけるか」が決まっていません。ここでは、すべてのパターンに共通する3ステップを先に固めます。
解き方の手順|1単位→増える量→初めの量
🔢 ニュートン算の基本3ステップ
「牛1頭が1日に食べる量」「窓口1つが1分に通す人数」などを①(1)と置きます。
「頭数×日数」で、それぞれの条件で食べた総量を出します。その差=日数の差の分だけ増えた量なので、1日あたりの増加量が分かります。
総量から「増えた分」を引けば初めの量。あとは「初めの量 ÷(減らす速さ − 増える速さ)」で時間が出ます。
なぜ「差」が増えた量になるのか【線分図で解説】
📊 線分図で見る「差=増えた量」
💡 指導者として強調したいポイント
この線分図でいちばん大事なのは、左側の「初めの草」がどちらの条件でも同じ長さだという点です。私が指導で見てきた限り、つまずく子は「200と150の差=50」までは出せても、それが何の量なのかを説明できません。
だからこそ、計算より先に「初めの量は同じだから、違いは生えた日数の分だけ」と言葉で言わせることを私は重視しています。ここが言えれば、題材が行列や水槽に変わっても崩れません。
方程式で解く場合との比較
⚖️ 線分図と連立方程式の比較
初めの草をx、1日に生える草をyとすると、上の条件は次の連立方程式になります。
x+20y=200、x+10y=150 → y=5、x=100
上の式から下の式を引く操作は、線分図で「差を取る」ことと同じです。中学生以上の保護者の方が「方程式なら分かる」と感じるのはこのためで、教えるときは「線分図の差=方程式の引き算」と対応づけると説明しやすくなります。
ニュートン算の例題をパターン別に解く
📌 この章のポイント
3つのパターンを、同じ3ステップで解いていきます。数字が変わっても手順がまったく同じであることを確認してください。
牧草型の例題|牛が草を食べ尽くす日数
❓ 例題1(牧草型)
ある牧場では、草が毎日一定の量ずつ生えます。牛10頭を放すと20日で、牛15頭を放すと10日で草を食べ尽くします。牛25頭を放すと、何日で食べ尽くしますか。
🔢 例題1の解き方
行列型(窓口型)の例題|行列がなくなる時間
❓ 例題2(行列型)
開場前から行列ができており、開場後も毎分一定の人数が並びます。窓口を2つ開けると30分で、3つ開けると15分で行列がなくなります。窓口を4つ開けると、何分で行列がなくなりますか。
🔢 例題2の解き方
水槽型(ポンプ型)の例題|水をくみ出す時間
❓ 例題3(水槽型)
水がたまった水槽に、毎分一定の量の水が流れ込み続けています。ポンプ3台では24分で、ポンプ5台では12分で水槽が空になります。ポンプ7台では、何分で空になりますか。
🔢 例題3の解き方
✏️ 私が必ず最後にやらせる「検算」
ニュートン算は、答えを問題の条件に戻すだけで正誤が確かめられる単元です。例題1なら「25頭×5日=125」と「初めの100+生えた5×5日=125」が一致すれば正解です。
私は指導で、答えが出たら必ず「食べた量=初めの量+増えた量」に代入して確かめることをルールにしています。1分かからない確認ですが、符号ミスや単位の取り違えはここで見つかります。
ニュートン算の応用問題と考え方のコツ
📌 この章のポイント
基本形が解けるようになると、次は「条件のひねり」に出会います。ここでは、グラフで見ると一気に分かりやすくなる応用の考え方を整理します。
頭数で「なくなる速さ」がどう変わるか【グラフで比較】
📈 残っている草の量の変化(例題1の牧場)
💡 このグラフから読み取ってほしいこと
牛を10頭から25頭へ2.5倍にしても、日数は2.5分の1ではなく4分の1になります。実際に減っていく速さは「頭数」ではなく「頭数−生える量」で決まるからです。
「頭数を倍にすれば日数は半分」と反比例で考えてしまうのは、私が見てきた誤答の中でも典型的なものです。このグラフのように「減る速さ」を線の傾きとして見せると、納得してくれる子が多いと感じています。
「いつまでもなくならない」条件の求め方
🔍 増える量と減らす量が釣り合うとき
「草がなくならないのは最大何頭か」と聞かれたら、1日に生える量=1日に食べる量となる頭数を考えます。例題1なら1日に⑤生えるので、5頭以下なら草は減りません(グラフの緑の点線)。
行列型なら「行列がいつまでも減らない窓口の数」、水槽型なら「水位が下がらないポンプの台数」と、同じ発想で解けます。
🔍 途中で窓口やポンプの数が変わる問題
「最初の10分は窓口2つ、そのあと4つに増やした」のように条件が途中で変わる問題は、時間を区切って考えます。まず3ステップで「初めの量」と「増える速さ」を出し、前半の時間で残りがいくつになったかを計算してから、後半の条件で割ります。例題2なら、窓口2つの10分間で30−(2−1)×10=20人が残り、そこから窓口4つで20÷3=6と3分の2分かかります。
草が「減っていく」逆パターンの解き方
❓ 例題4(減少型)
冬の牧場では、草が毎日一定の量ずつ枯れていきます。牛6頭を放すと10日で、牛4頭を放すと12日で草がなくなります。15日で草がなくなるようにするには、牛を何頭放せばよいですか。
🔢 例題4の解き方
⚠️ 減少型で間違えやすい点
増える型では「総量−増えた分=初めの量」ですが、減る型では「総量+枯れた分=初めの量」と符号が逆になります。手順を丸暗記していると、ここで必ず崩れます。線分図を描いて「初めの量は、食べた分と枯れた分の合計」と確認してから計算してください。
ニュートン算でつまずく原因と注意点
📌 この章のポイント
ニュートン算は「解き方を覚えたはずなのにテストで解けない」が起きやすい単元です。ここでは、その原因と、家庭学習で気をつけたい点を正直にお伝えします。
子どもがニュートン算でつまずく4つの原因
📉 よくあるつまずき
- 1単位を置かずに計算を始める:何の数か分からないまま割り算をしてしまう
- 差の意味を説明できない:「差÷日数の差」を公式として覚えているだけ
- 反比例と混同する:頭数が倍なら日数は半分、と考えてしまう
- 減少型で符号を間違える:増える型の手順をそのまま当てはめる
💬 指導経験から感じていること
4つのうち、私がいちばん根が深いと感じているのは2つ目の「公式暗記」です。「差÷日数の差」を公式として覚えた子は、基本形では満点でも、条件がひねられた瞬間に手が止まります。
私自身、早稲田アカデミーで中学受験を経験し、のちに講師として教える側に立ちましたが、特殊算は「解法の名前」よりも「状況を図に落とす力」で差がつく単元だと考えています。ニュートン算はその典型です。
親が教えるときに注意したいこと
⚠️ 家庭で教えるときの注意点
- いきなり方程式で教えない:答えは合っても、塾の解法と食い違い子どもが混乱しやすい
- 解説を先に全部言わない:「200と150の差は何の量?」と問いかけ、本人に言わせる
- できない日に深追いしない:割合・比の理解が不十分なら、そちらに戻る方が近道になることもある
🔍 まずは算数全体の土台から
ニュートン算は、割合や比、仕事算の理解の上に乗る単元です。土台からつまずいている場合は、学年別の算数の勉強法とつまずき対処もあわせて確認すると、どこまで戻ればよいかの目安がつかめます。
ニュートン算の学習が向いていない時期
⚠️ 今は深追いしなくてよいケース
割合・比の基本問題でまだ正答が安定しない段階では、ニュートン算に時間をかけても定着しにくいと私は考えています。また志望校の過去問でほとんど出ていない場合は、優先度を下げる判断も十分ありえます。どの単元を優先するかは、塾の先生と相談しながら決めるのが安全です。
📝 進路・学習に関する注記
本記事の情報はあくまで一般的な傾向に基づくものです。最終的な進路・教育の選択は、お子様・ご本人と保護者が十分に情報を収集・比較検討したうえで行ってください。
ニュートン算のよくある質問
📌 この章のポイント
保護者の方・受験生からよく聞かれる疑問をQ&A形式でまとめました。
ニュートン算は中学受験の塾で何年生に習いますか?
❓ Q&A
A. 扱う時期は塾ごとのカリキュラムで異なります。一般的には割合・比や仕事算を学んだ後、小5後半〜小6で本格的に扱われることが多いと私は見ていますが、正確な時期は通っている塾のカリキュラム表でご確認ください。
ニュートン算を方程式で解いてもいいですか?
❓ Q&A
A. 答えを出すこと自体は連立方程式でも可能です。ただし小学生にとっては、線分図で「全体の量の差=増えた量」と目で見て理解する方が応用問題に強くなります。方程式の使用可否や途中式の採点基準は学校ごとに異なり、多くは公表されていないため、記述式の学校を受ける場合は塾の先生に確認するのが確実です。
ニュートン算と仕事算の違いは何ですか?
❓ Q&A
A. 仕事算は仕事の総量が最初から決まっていて変わりません。ニュートン算は、作業している間にも量が一定の割合で増える(または減る)点が違います。そのため「2つの条件の差から増える量を求める」という1ステップが加わります。
草がいつまでもなくならないのは何頭までですか?
❓ Q&A
A. 1日に増える草の量と、牛が1日に食べる量が等しいか、食べる量の方が少なければ草はなくなりません。本記事の例題(1日に牛5頭分の草が生える)なら、5頭以下で放すと草はなくならない計算になります。
ニュートン算が苦手なら捨て問にしてもいいですか?
❓ Q&A
A. 志望校の過去問での出題状況によります。基本形は解き方の型が決まっているため、型を覚えれば得点しやすい単元です。捨てるかどうかは、志望校の過去問で出題頻度と難度を確認してから判断することをおすすめします。
ニュートン算を得点源にする家庭学習の進め方
📌 この章のポイント
解き方を理解したら、次は「テストで再現できる」状態にする段階です。今日から家庭でできる練習の手順をまとめます。
今日からできる3段階の練習法
🧭 家庭での練習ステップ
計算はせず、問題文から線分図だけを描かせます。「初めの量」「増える量」が描き分けられていれば合格です。
例題1を「行列」「水槽」に言い換えて解き直します。構造が同じだと体感できます。
①単位、②差、③初めの量のどこで崩れたかを書き残すと、次の復習が短くなります。
🔍 復習の記録を習慣にするなら
③の記録は、算数の間違いノートの作り方と続け方の考え方と相性がよいです。ニュートン算のように手順が決まっている単元ほど、「止まったステップ」の記録が効きます。
家庭学習で足りないときの選択肢
📋 理解の段階別にできること
| 今の状態 | 考えられる選択肢 |
|---|---|
| 解説を何度読んでも分からない | 映像授業で別の先生の説明を聞く |
| 基本形はできるが応用で崩れる | 個別指導・家庭教師で「どこで止まるか」を見てもらう |
| 算数全体が不安定 | 学年全体の計画を見直す |
別の説明に触れたい場合は、スタサプが中学受験にどこまで使えるかを検証した記事が参考になります。学習全体の計画から見直したい方は、学年別の中学受験ロードマップで今の時期にやるべきことを確認してみてください。
まとめ:ニュートン算は中学受験で「差の意味」が分かれば解ける
🎯 この記事のまとめ
- ニュートン算は「減らしながら増える量」を扱う特殊算
- 解き方は①1単位→②差から増える量→③初めの量の3ステップで共通
- 差が増えた量になるのは、初めの量がどの条件でも同じだから
- 減る速さは「頭数」ではなく「頭数−増える量」で決まる
- 減少型では初めの量の求め方の符号が逆になる
公式を覚えるより、「差は何の量か」を言葉で説明できることが、ニュートン算を得点源にするいちばんの近道です。
✅ 次の学習に進んでよいサイン
- 線分図で「初めの量」と「増えた量」を描き分けられる
- 「200と150の差は何?」に言葉で答えられる
- 同じ問題を行列型・水槽型に言い換えても解ける
⚠️ もう少し基礎を固めたいサイン
- 「差÷日数の差」を公式としてしか説明できない
- 頭数が倍なら日数は半分、と考えてしまう
- 割合・比の基本問題でまだミスが多い
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🎓 著者プロフィール

kou(教育系Webライター・プロ家庭教師)
指導歴10年超。中学時代に早稲田アカデミーに通い慶應義塾高等学校に合格。慶應義塾大学経済学部卒業。在学中は早稲田アカデミーで多数の受験生を指導し、現在はフリーランスのプロ家庭教師・教育系Webライターとして活動しています。中学受験・高校受験・大学受験・中高一貫校・浪人生・不登校・発達障害の指導経験があります。
この記事を書く理由:自身が大手進学塾で受験を経験し、同じ塾で教える側にも立ったうえで、現在も家庭教師として中学受験算数の特殊算を指導しているためです。塾の授業と家庭学習の「つなぎ目」で起きるつまずきを、両方の立場から説明できると考えています。
📝 調査概要
- 調査対象:中学受験算数におけるニュートン算の考え方と解法
- 調査方法:著者の指導経験・業界知見、文献調査
- 調査実施日:2026年10月15日
- 情報の限界:例題はすべて著者作成のオリジナル問題です。各塾での指導時期や、学校別の出題頻度・採点基準については独自の集計を行っておらず、確認できていません。ニュートン算の名前の由来についても、原典にはあたっておらず一般的な紹介の範囲での記述です。
- 利益相反の有無:なし(本記事にアフィリエイト広告は含まれません)
📚 参考文献
- 文部科学省「学習指導要領『生きる力』」(参照日:2026年10月15日)
- 消費者庁「表示対策」(参照日:2026年10月15日)
🏷️ 記事情報
公開日:2026年10月15日/最終更新日:2026年10月15日
※情報変更があった場合は随時更新します。

