在申請(qǐng)的時(shí)候,同學(xué)們需要通過(guò)科研、競(jìng)賽等活動(dòng)充實(shí)自己的履歷,這次給大家?guī)?lái)的是物理中一個(gè)熱門(mén)競(jìng)賽——BPhO。BPhO在物理界含金量超高,是英國(guó)用來(lái)選拔國(guó)家隊(duì)人才的競(jìng)賽,也是英國(guó)水平最高的物理競(jìng)賽。
在今天這篇文章中,小編將BPhO考試的重難點(diǎn)、不同國(guó)際大考與BPhO的銜接以及備考節(jié)奏建議等內(nèi)容整理了出來(lái),希望可以幫助到對(duì)BPhO競(jìng)賽感興趣的同學(xué)們。
BPhO在所有的物理競(jìng)賽中是一個(gè)有難度且非常熱門(mén)的一個(gè)物理競(jìng)賽,原因在于它是沖擊藤校&G5等英美名校的必備加分項(xiàng),那么一定不是輕輕松松就能拿下的。老師總結(jié)了三個(gè)BPhO的難點(diǎn)所在:
為什么要學(xué)習(xí)AP物理1+2,要具備這些基礎(chǔ);為什么學(xué)習(xí)AS的話要學(xué)完,或者要把SL給學(xué)完?
因?yàn)?strong>BPhO的考試范圍非常廣,像牛頓力學(xué)、經(jīng)典力學(xué)、流體力學(xué)、熱力學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)和近代物理等都要考,甚至是同學(xué)們平常在考試過(guò)程中遇到的實(shí)驗(yàn)相關(guān)的一些不確定度的計(jì)算也會(huì)考到。換句話來(lái)說(shuō),BPhO考試有范圍嗎?可以說(shuō)沒(méi)有范圍,只要是物理它就考。
因此同學(xué)們?cè)趯W(xué)完知識(shí)的基礎(chǔ)上,相當(dāng)于賽事里面絕大多數(shù)的知識(shí)都學(xué)過(guò)了,接下來(lái)需要做的就是提高對(duì)于知識(shí)的認(rèn)識(shí)深度的問(wèn)題了。
有的同學(xué)可能還沒(méi)有學(xué)過(guò)一些微積分的知識(shí),但是如果有想法參加這樣的競(jìng)賽,那就需要著手去準(zhǔn)備數(shù)學(xué)能力了。目前距離考試還有三個(gè)月的時(shí)間,這個(gè)時(shí)間用來(lái)提升數(shù)學(xué)能力是完全寬裕的。
大家平常學(xué)習(xí)的物理是比較理想化的一種狀態(tài),有些條件非常理想,但是競(jìng)賽的情況是非常接近生活實(shí)際的,大家日常生活天天見(jiàn)的一個(gè)小場(chǎng)景,可能用現(xiàn)在所學(xué)的物理知識(shí)是無(wú)法解決的,需要專(zhuān)門(mén)去學(xué)習(xí)這樣的課程來(lái)指導(dǎo)或者是引導(dǎo)大家該如何去思考。
老師建議同學(xué)們要有意識(shí)的建立物理思維,第一個(gè)原因:想要解決任何一個(gè)事情,在找到方法論的情況下是能夠很快上手解決這件事情。同學(xué)們第一次做競(jìng)賽題,突然就遇到不同的情況,自己也不知道從哪兒開(kāi)始想,這時(shí)是會(huì)有很大的心理壓力。但是如果是在提前花費(fèi)了時(shí)間去準(zhǔn)備的情況下,這種方法論或者物理思維不斷地灌輸、滲透到自己的腦中,這種難題就不攻自破了。
第二個(gè)原因:從老師帶過(guò)的學(xué)生,結(jié)合他們的情況來(lái)考慮,他們普遍對(duì)于物理學(xué)科是越來(lái)越感興趣的。因?yàn)槠匠8杏X(jué)學(xué)習(xí)物理是非常枯燥的,和生活實(shí)際有點(diǎn)接近,但是接近程度貌似也不是特別大,這個(gè)時(shí)候如果能夠通過(guò)自己的物理思維去進(jìn)行思考、分析,再加上一些計(jì)算,好像就真的能夠把這么一個(gè)生活場(chǎng)景給解決,這個(gè)時(shí)候成就感是非常足的,非常激發(fā)大家對(duì)于理科的學(xué)習(xí)興趣。并且,鍛煉的思維不僅僅能用到物理方面,甚至能夠打開(kāi)整個(gè)人的思維能力用于生活和學(xué)習(xí)中的其他方面。
另外還有一點(diǎn)老師要提醒各位同學(xué),只要題目是和實(shí)際生活相結(jié)合的場(chǎng)景,它的計(jì)算量一般來(lái)說(shuō)是比較大的,不僅僅會(huì)涉及到微積分的計(jì)算。因?yàn)锽PhO雖然說(shuō)是在考察物理,但是其實(shí)也在考察一部分?jǐn)?shù)學(xué)能力,也就是它題目中給的數(shù)據(jù)不是那么“好看”,計(jì)算起來(lái)會(huì)覺(jué)得這個(gè)式子挺“丑”,但其實(shí)是對(duì)的,這樣的目的就是在考察學(xué)生們的筆算能力。
由于大家都身處不同的學(xué)習(xí)體系,每個(gè)體系在物理方面的學(xué)習(xí)內(nèi)容和進(jìn)度都是有所不同的,老師針對(duì)不同體系的學(xué)生分別講解了體系與BPhO競(jìng)賽的聯(lián)系以及需要提升的能力都有哪些。
對(duì)于AL學(xué)生,首先如果同學(xué)們學(xué)的是AS,那么在基礎(chǔ)知識(shí)方面還沒(méi)有完全覆蓋到BPhO的考試范圍,因此需要把知識(shí)面給打開(kāi),往外拓展。
如果同學(xué)們學(xué)的是A-Level,已經(jīng)學(xué)到A2這個(gè)水平并且學(xué)完了,那么對(duì)于BPhO競(jìng)賽考試的所有基礎(chǔ)范圍都已經(jīng)覆蓋到了,接下來(lái)要做的事情就是提高對(duì)于物理知識(shí)深度的理解,鍛煉一些分析技巧,提升自己數(shù)學(xué)的微積分能力,不能停滯在只會(huì)一些加減乘除的計(jì)算上,需要更高級(jí)別的能力。
對(duì)于IB的學(xué)生,SL部分學(xué)的知識(shí)還是挺多的,High Level也是在SL的知識(shí)深度上有所加深。HL可能還會(huì)再學(xué)習(xí)一些新的知識(shí),例如相對(duì)論等,這些知識(shí)對(duì)于學(xué)習(xí)BPhO有非常大的幫助。
當(dāng)然同學(xué)們聽(tīng)到相對(duì)論的時(shí)候不要特別害怕,BPhO的考試在Round 1回合考相對(duì)論是非常罕見(jiàn)的,近十幾年可能就考過(guò)一次,而且只是一個(gè)小公式的應(yīng)用,因此大家不要對(duì)于物理上的神——愛(ài)因斯坦先生提出的相對(duì)論特別害怕。
另外,IB學(xué)生的High Level的深度其實(shí)是比AS或者是學(xué)完了A-Level的A2的深度要更深一些,甚至比AP物理學(xué)完1+2更深,因此,如果學(xué)完了High Level,從深度上來(lái)看老師認(rèn)為是沒(méi)有問(wèn)題的。
那么接下來(lái)需要解決的就是微積分這個(gè)問(wèn)題,因?yàn)闊o(wú)論是A-Level體系還是IB體系,在物理方面是基本上不會(huì)要求大家用微積分來(lái)解決物理問(wèn)題,所以平常自己要注意補(bǔ)充數(shù)學(xué)能力。并且由于Section 2是很長(zhǎng)的一道題目,可能題干就需要占用2張A4紙,因此大家也要提升自己短時(shí)間挖掘問(wèn)題本質(zhì)的能力。題目可能描述的是一個(gè)生活場(chǎng)景,但是你要能夠快速的從里面把物理思維or物理框架給抽出來(lái)。
例如,汽車(chē)平常在馬路上轉(zhuǎn)彎的場(chǎng)景,對(duì)于物理思維的體系框架就是它在考察圓周運(yùn)動(dòng),這個(gè)汽車(chē)在轉(zhuǎn)彎的時(shí)候會(huì)受到什么呢?是什么樣的力來(lái)讓它實(shí)現(xiàn)這樣的圓周運(yùn)動(dòng)?這是從生活場(chǎng)景提煉出來(lái)物理模型,然后進(jìn)行應(yīng)用,只不過(guò)在準(zhǔn)備競(jìng)賽的時(shí)候,它所描繪的那種生活場(chǎng)景可能會(huì)更加復(fù)雜或更加細(xì)節(jié),而這些其實(shí)才是讓問(wèn)題更加難以實(shí)現(xiàn)的地方,只是大家平常給忽略掉了。
對(duì)于AP的學(xué)生來(lái)說(shuō),目前AP物理1學(xué)的是力學(xué)的知識(shí),AP物理2學(xué)的是電學(xué)、光學(xué)、熱力學(xué)或者是磁,把1和2都學(xué)完之后再學(xué)習(xí)的知識(shí)范圍的寬度是能夠覆蓋到BPhO絕大部分甚至90%的考點(diǎn),只不過(guò)大家平常練習(xí)的題目是比較簡(jiǎn)單的,想要參加這個(gè)競(jìng)賽,需要大幅度提升自己對(duì)于知識(shí)理解的深度、定量計(jì)算的能力,即微積分。
對(duì)于學(xué)完了AP物理的C力學(xué)和電磁學(xué)的同學(xué)來(lái)說(shuō),知識(shí)深度以及微積分的能力是可以的。但是,那些題目是比較標(biāo)準(zhǔn)化的,也就是存在一些理想情況,最多是稍微實(shí)際了一下,但是競(jìng)賽的題目會(huì)更實(shí)際,需要考核的因素會(huì)更多。同學(xué)們?nèi)绻麅H僅學(xué)完了AP物理的C力學(xué)和電磁,那么有一些知識(shí)是沒(méi)有覆蓋到的,比如說(shuō)光學(xué)、熱學(xué)、流體力學(xué)等,需要額外補(bǔ)充一下。
同學(xué)們?cè)跍?zhǔn)備競(jìng)賽的時(shí)候可能會(huì)比較迷茫,不知從何下手也不知應(yīng)該何時(shí)開(kāi)始準(zhǔn)備,鑒于此,老師從時(shí)間規(guī)劃、真題練習(xí)、拓展閱讀三個(gè)方面給大家做了一些建議。
老師給大家建議的備考時(shí)間是基本上要提前半年左右。
第一個(gè)原因:BPhO的考試范圍比較廣。如果大家在臨考前發(fā)現(xiàn)要考的知識(shí)點(diǎn)自己都會(huì)就會(huì)非常安心,但是現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)原來(lái)它要考這么多知識(shí),趁著還有半年的時(shí)間就需要抓緊準(zhǔn)備了,學(xué)習(xí)一些之前沒(méi)有補(bǔ)充過(guò)的物理知識(shí),這是需要時(shí)間的。
第二個(gè)原因:競(jìng)賽考的寬度和深度都比較大,大家需要時(shí)間提升自己對(duì)知識(shí)的理解深度,包括計(jì)算能力,這些需要同學(xué)們花時(shí)間去累積,不能在第一天學(xué)了微積分,第二天學(xué)了物理上的一個(gè)新知識(shí),第三天就可以靈活的把微積分的體系應(yīng)用到物理知識(shí)了,大家基本上是做不到這樣的,因此需要時(shí)間適應(yīng)。
老師每年都會(huì)在臨考前一個(gè)月or半個(gè)月,突如其來(lái)的會(huì)有一批學(xué)生進(jìn)來(lái)上課,作為老師當(dāng)然是希望同學(xué)們能夠拿獎(jiǎng),但是可能真的會(huì)有些來(lái)不及,這個(gè)競(jìng)賽不像物理碗那樣都是選擇題,基礎(chǔ)知識(shí)也不是特別難,題過(guò)一過(guò),提高做題速度就行了。這是真的需要花時(shí)間花精力來(lái)準(zhǔn)備的一個(gè)競(jìng)賽,所以老師建議大家提前半年左右開(kāi)始準(zhǔn)備。
另外,根據(jù)阿斯丹此前公布的消息來(lái)看,從2025年度開(kāi)始,BPhO中國(guó)區(qū)考試將限制報(bào)考名額為3500個(gè)考位,并且引入了SPC和IPC作為前置競(jìng)賽,在競(jìng)賽中獲獎(jiǎng)的同學(xué)將優(yōu)先獲得BPhO的參賽名額,如果獲獎(jiǎng)名額發(fā)放完后仍有剩余,才會(huì)在考前開(kāi)放BPhO公開(kāi)報(bào)名資格。這無(wú)疑更加大了同學(xué)們參加BPhO競(jìng)賽的難度,所以有計(jì)劃參賽的同學(xué)們一定要盡早規(guī)劃,提前準(zhǔn)備。
另外老師建議同學(xué)們一定要去刷真題。因?yàn)樗念}目整體是比較難的,而且題目長(zhǎng),尤其是round 1的section 2或者round 2回合后邊的這兩部分,題干就基本上能夠占滿兩張A4紙,因此需要花時(shí)間去適應(yīng)這樣的讀題節(jié)奏。要考慮自己能不能在考試的規(guī)定時(shí)間內(nèi)把分?jǐn)?shù)拿到,老師建議大家至少得刷夠5套題目。
在section 1中實(shí)際上會(huì)涉及到所有的知識(shí),同學(xué)們?nèi)ヌ糇约簳?huì)的題寫(xiě)就行,預(yù)選個(gè)50分就可以了。section 2其實(shí)也是挑題去做,從4or5道題目中挑2道大題,這2道大題得選自己有把握的。
什么叫有把握?就是一道大題中,不一定完全只考某一個(gè)知識(shí)點(diǎn),但是某一個(gè)知識(shí)點(diǎn)需要涉及到80%以上的占比,而這個(gè)知識(shí)點(diǎn)就是你學(xué)的非常好的,剩下的20%的小題干可能再和其它知識(shí)去雜糅一下。
物理的范圍比較廣,你得清楚自己適合做哪些題目,自己哪塊兒學(xué)的好,覺(jué)得哪塊比較簡(jiǎn)單容易上手,這個(gè)時(shí)候再去做題,就會(huì)有目的的去挑著這樣的題目去做。要想找到這種題感,需要對(duì)自身非常了解,只有通過(guò)刷題才能感受到。
除了找到適合自己的題型,同學(xué)們可以考慮打開(kāi)思維。例如22年有一個(gè)題目考到了一張非常好看的宇宙背景的圖片—創(chuàng)生之柱,結(jié)合同學(xué)們現(xiàn)在的物理知識(shí),題目給到一些信息,需要大家解決一些物理問(wèn)題?;旧险麄€(gè)競(jìng)賽題目的設(shè)計(jì)都是會(huì)結(jié)合一些當(dāng)下物理的前沿。
因此老師建議大家多去讀一讀科學(xué)類(lèi)的新聞,了解最近發(fā)生了哪些大事,然后可以去拓展研讀,多讀一些大學(xué)教材,這個(gè)對(duì)大家的知識(shí)深度的理解是非常有幫助的,它可能會(huì)從生活中特別簡(jiǎn)化的一個(gè)小點(diǎn)再抻出來(lái)一個(gè)點(diǎn)去研究,它研究的手段就是微元的方法,從微積分的角度去理解,所以它也是在建立你解決生活實(shí)際問(wèn)題的一種思維,對(duì)大家參賽也是非常有幫助的。