劉穎 朱寶紅

(西安高新一中 陜西 西安 710062)

筆者有幸參與了高新一中國(guó)際高中課程項(xiàng)目，并承擔(dān)了AP班物理的教學(xué)工作，經(jīng)過多年的努力，學(xué)生取得了不錯(cuò)的成績(jī)，保證了每年100%的優(yōu)秀率，而筆者也從一名對(duì)AP課程一無所知的教師成長(zhǎng)為一名合格的AP物理教師.

AP(Advanced Placement)課程的全稱是美國(guó)大學(xué)先修課程，主要針對(duì)那些對(duì)學(xué)習(xí)充滿激情，努力學(xué)習(xí)，并勇于挑戰(zhàn)自己的高中生.該課程共提供30多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域供學(xué)生選擇，而課程內(nèi)容屬于美國(guó)大學(xué)內(nèi)容.通過該課程，教師可以幫助學(xué)生獲得他們以后在大學(xué)中所需要的知識(shí)內(nèi)容、應(yīng)用技能等.每一個(gè)科目的學(xué)習(xí)都模擬大學(xué)學(xué)習(xí)過程，例如，通過AP考試官方網(wǎng)站，AP教師上傳他們的大綱，這些大綱將被學(xué)術(shù)委員會(huì)評(píng)估，只有達(dá)到或超過大學(xué)課程水平的大綱及相關(guān)教學(xué)資源的教師所教的學(xué)生才能獲得參加AP考試的資格.AP考試的成績(jī)不僅僅能夠升入大學(xué)之后折抵學(xué)分，而且實(shí)踐表明獲得AP成績(jī)的學(xué)生在大學(xué)申請(qǐng)時(shí)會(huì)比沒有AP成績(jī)的學(xué)生具有更大的優(yōu)勢(shì).

1 AP物理課程的教學(xué)目標(biāo)

通過該課程，希望學(xué)生能夠具備以下的能力.

(1)閱讀、理解和解釋物理信息的能力，包括口頭表達(dá)，數(shù)學(xué)方法及相關(guān)圖形的應(yīng)用.

(2)描述并解釋一個(gè)特定物理現(xiàn)象或問題的一系列過程.

1)描述一個(gè)理想化的模型，包括其使用條件；

2)能夠正確陳述應(yīng)用的概念及定義；

3)能夠辨析這些理論在應(yīng)用過程中的局限性；

4)使用文字描述或者數(shù)學(xué)方法描述分析的步驟；

5)能夠解釋結(jié)果和結(jié)論產(chǎn)生的原因，包含特定案例的討論.

(3)在物理學(xué)問題中正確使用基本的數(shù)學(xué)推理方法，包括代數(shù)、幾何、微積分等.

(4)具有獨(dú)立實(shí)施實(shí)驗(yàn)的能力，并解釋觀察結(jié)果，同時(shí)評(píng)估實(shí)驗(yàn)的不確定性，教會(huì)學(xué)生謹(jǐn)慎選擇研究方法比告訴他們大量的細(xì)節(jié)更重要.

2 AP物理課程分類

AP物理根據(jù)文、理科學(xué)生推出了兩個(gè)不同的教學(xué)大綱，Physics B和Physics C，文科生選擇修讀Physics B，而理科生選擇修讀Physics C.Physics B主要是對(duì)物理學(xué)基本理論的教學(xué)，更側(cè)重于物理知識(shí)的廣度，而Physics C僅僅包含動(dòng)力學(xué)與電磁學(xué)相關(guān)內(nèi)容，將這兩部分的內(nèi)容挖得比較深，相當(dāng)于理工科學(xué)生大學(xué)一年級(jí)的課程程度.對(duì)于中國(guó)學(xué)習(xí)AP課程的學(xué)生建議先修讀Physics B，再修讀Physics C.因?yàn)樵诿绹?guó)完成高中學(xué)業(yè)的優(yōu)秀學(xué)生才進(jìn)行AP課程的選擇，他們是在高中物理知識(shí)的基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)AP物理，而國(guó)內(nèi)的AP課程班往往將AP課程貫穿在整個(gè)高中教學(xué)當(dāng)中，如果學(xué)生只修讀Physics C，將會(huì)缺少一部分專業(yè)知識(shí).

一般認(rèn)為，國(guó)外高中物理學(xué)知識(shí)面更廣，但深度不夠，其實(shí)不然，Physics B涵蓋了國(guó)內(nèi)普通高中物理教授的所有知識(shí)，在某些知識(shí)的傳授上也更加深入與透徹，例如，波動(dòng)學(xué)和原子物理學(xué)，國(guó)內(nèi)課本偏重于概念理解，淡化理論計(jì)算.而Physics B卻將波動(dòng)學(xué)的駐波計(jì)算及原子物理學(xué)中的量子模型計(jì)算作為重點(diǎn)，同時(shí)它還增加了流體動(dòng)力學(xué)、熱力學(xué)與統(tǒng)計(jì)物理學(xué)等我國(guó)只在大學(xué)才涉及的內(nèi)容.在表1中僅介紹Physics B中的波動(dòng)學(xué)、流體動(dòng)力學(xué)、熱力學(xué)與統(tǒng)計(jì)物理學(xué)和原子物理學(xué)等與國(guó)內(nèi)課程內(nèi)容相差較大的章節(jié).

表1 Physics B中與國(guó)內(nèi)物理有差異的教學(xué)內(nèi)容

Physics C則在高中物理的基礎(chǔ)上加入了微積分的相關(guān)內(nèi)容，主要考查學(xué)生的計(jì)算能力和邏輯推理能力，表2，3給出了動(dòng)力學(xué)與電磁學(xué)部分的教學(xué)與考查內(nèi)容.

表2 Physics C教學(xué)內(nèi)容(動(dòng)力學(xué))

表3 Physics C教學(xué)內(nèi)容(電磁學(xué))

3 AP課程的實(shí)施方法

一般情況下，Physics B和Physics C都被設(shè)置為兩年的課程，第一年的物理課程目的在于發(fā)展學(xué)生對(duì)物理概念和定律的理解，并讓學(xué)生參與大量的實(shí)驗(yàn)，使其具有做科學(xué)的豐富經(jīng)歷，同時(shí),實(shí)驗(yàn)過程中的分析方法被灌輸給學(xué)生.第二年則著重于理論物理的深入學(xué)習(xí)，重視學(xué)生的邏輯思維能力的培養(yǎng).雖然有一些學(xué)校將AP課程壓縮為一年并取得了不錯(cuò)的成績(jī)，但是這樣也使學(xué)生沒有更多的時(shí)間去接觸有關(guān)科學(xué)及其邏輯思維方法的資料，實(shí)際上不利于學(xué)生綜合能力的發(fā)展.而這恰恰是我國(guó)進(jìn)行AP課程時(shí)容易進(jìn)入的誤區(qū)，甚至一些輔導(dǎo)機(jī)構(gòu)通過幾個(gè)月的簡(jiǎn)單培訓(xùn)就讓學(xué)生參加考試，成績(jī)似乎也不錯(cuò)，但并未體現(xiàn)出AP課程的優(yōu)勢(shì)，阻礙了進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)有余力的學(xué)生的科學(xué)思維、實(shí)踐能力以及嚴(yán)密的邏輯思維能力.

在我國(guó)AP課程培訓(xùn)市場(chǎng)還是比較混亂的，這種應(yīng)試式的AP課程教學(xué)應(yīng)當(dāng)予以摒棄，我們應(yīng)當(dāng)按照美國(guó)大學(xué)理事會(huì)的要求合理設(shè)置課程時(shí)間，同時(shí)，摸索出具有中國(guó)特色的AP課程的實(shí)施方法.下面將我校的課程設(shè)置，介紹如下.

高一階段，5節(jié)物理課，其中2節(jié)外教課，3節(jié)中方課.外教課以美國(guó)普通高中內(nèi)容為主，而中方課則先學(xué)習(xí)國(guó)內(nèi)必修課中的相關(guān)知識(shí)(僅僅是動(dòng)力學(xué)相關(guān)知識(shí))，用母語教學(xué)可以使學(xué)生獲得良好的物理思維訓(xùn)練.高二階段，每周設(shè)置10節(jié)物理課，其中有2節(jié)實(shí)驗(yàn)課，專門訓(xùn)練學(xué)生的動(dòng)手能力，4節(jié)外教理論課，4節(jié)雙語理論課.主要學(xué)習(xí)Physics B的相關(guān)內(nèi)容，雙語課的加入解決了學(xué)生專業(yè)術(shù)語學(xué)習(xí)的難題，高二下學(xué)期學(xué)生參加物理Physics B的考試.高三階段，每周設(shè)置12節(jié)物理課，其中2節(jié)實(shí)驗(yàn)課，6節(jié)外教理論課，4節(jié)雙語課，增加外教課的課時(shí)是為了學(xué)生將來升入大學(xué)做準(zhǔn)備，而且經(jīng)過一年的英語浸入式教學(xué)，學(xué)生在外教課堂上聽課已經(jīng)不存在任何問題.高三下學(xué)期學(xué)生將參加物理Physics C的考試，Physics C的課程要求所有學(xué)生必須參加，為其進(jìn)入大學(xué)做好知識(shí)準(zhǔn)備，但不要求所有的學(xué)生參加最終的Physics C的考試，因?yàn)镻hysics C本身的考試就是專門針對(duì)將來學(xué)理工科的學(xué)生設(shè)置的.

通過上述介紹，可以看出課時(shí)充足是AP物理課程成功與否的關(guān)鍵，而國(guó)外也要求一般的AP物理課程一周要設(shè)置10節(jié)(45 min/節(jié))左右.當(dāng)我們?cè)诓粩嗟刈非笏刭|(zhì)教育的同時(shí)，參與教學(xué)改革人員是否應(yīng)該想一想，一周4節(jié)物理課是否真的能培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，而教師的演示實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生的探究能力究竟能起到多大作用.我們一再提到的課堂高效性與學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力的差距如何彌補(bǔ)，筆者認(rèn)為物理學(xué)科的探究式教育不應(yīng)犧牲專業(yè)知識(shí)傳授的完整性.據(jù)聞某些教改地區(qū)，要求物理教師每節(jié)課上課時(shí)間不得超過15 min，剩下的時(shí)間讓學(xué)生探究，一時(shí)傳為美談.我國(guó)傳統(tǒng)的授課方式有其優(yōu)點(diǎn)，學(xué)生對(duì)數(shù)理化知識(shí)掌握牢固，功底扎實(shí)，這也是國(guó)外大學(xué)非常歡迎中國(guó)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)理化專業(yè)的原因.

至于動(dòng)手能力，筆者覺得應(yīng)當(dāng)從整體課程設(shè)置上著手，是否可以向歐美學(xué)習(xí)，首先，課時(shí)要充足，保證每周物理實(shí)驗(yàn)課的落實(shí).另一個(gè)關(guān)鍵的問題是我國(guó)物理實(shí)驗(yàn)資源缺乏，與普通高中物理課本配套的物理實(shí)驗(yàn)書僅僅涵蓋了一些經(jīng)典物理學(xué)實(shí)驗(yàn)，對(duì)于學(xué)生實(shí)驗(yàn)理論和科學(xué)探究的教學(xué)不夠重視是我們的軟肋.記得在大學(xué)學(xué)習(xí)物理時(shí)，物理理論課和實(shí)驗(yàn)課是分開的，在高中物理是否也可以實(shí)施呢?當(dāng)然這也僅僅是筆者一點(diǎn)淺薄之談，希望對(duì)我國(guó)課改略盡綿薄之力.

4 考查方式

在AP考查中，知識(shí)的難度不大，但有一定的廣度，這就要求學(xué)生除了具有良好的專業(yè)素養(yǎng)，更要有深厚的專業(yè)英語功底.

Physics B的考查分為兩個(gè)部分，第一部分是70道單項(xiàng)選擇題，不允許使用計(jì)算器，包含涂卡的時(shí)間僅為90 min，這70道選擇題涵蓋了物理學(xué)中大多數(shù)概念及其辨析，個(gè)別的計(jì)算題，雖然難度不大，但時(shí)間緊張，這也是非常具有國(guó)外考試特色的.如英國(guó)的ALEVEL課程也是60 min做40道選擇題并涂卡.這就要求學(xué)生熟練掌握相關(guān)物理知識(shí)并具備一定的應(yīng)用能力，同時(shí)更要思維敏捷.

國(guó)外的物理考試中沒有一個(gè)如中國(guó)物理高考一樣，還會(huì)出不定項(xiàng)選擇題，而且國(guó)內(nèi)物理考試中存在的文字陷阱，在國(guó)外考試中也不會(huì)出現(xiàn).筆者認(rèn)為由于中國(guó)文字的博大精深給物理試題帶來了新的難度，這種難度已經(jīng)不僅僅是物理知識(shí)與理解層面上的問題.第二部分是7道簡(jiǎn)答題，允許使用計(jì)算器，時(shí)間也為90 min，涉及面非常廣，涵蓋普通物理學(xué)的所有內(nèi)容.中國(guó)學(xué)生往往在流體力學(xué)、原子物理學(xué)和波動(dòng)學(xué)部分失分.這三部分內(nèi)容在國(guó)內(nèi)高考中并不作為重點(diǎn)，但是在AP課程考試二卷中的比例卻與動(dòng)力學(xué)基本相當(dāng).

Physics C的考查也分為兩個(gè)部分，由于只涵蓋了物理學(xué)的某一領(lǐng)域，因此,時(shí)間壓縮為90 min，第一部分45 min單項(xiàng)選擇題，第二部分45 min有3道簡(jiǎn)答題，Physics C簡(jiǎn)答題的考核內(nèi)容已經(jīng)完全是我國(guó)大學(xué)物理的相關(guān)內(nèi)容，這一點(diǎn)從其課程內(nèi)容上可以看出.筆者認(rèn)為其實(shí)Physics C的難度和深度才是真正的大學(xué)先修課程所具備的.

隨著對(duì)美國(guó)AP教學(xué)課程設(shè)置、教學(xué)方法以及考查方式的深入了解，其中有很多的教學(xué)理念都是值得我們借鑒和學(xué)習(xí)的.隨著我國(guó)課程改革的不斷深入，如何讓我國(guó)優(yōu)秀的中學(xué)生在高中階段也能夠接觸大學(xué)相關(guān)專業(yè)知識(shí)的問題擺在了我們面前，對(duì)我們這些物理教師的要求越來越高，為了更好地進(jìn)行課程的實(shí)施，我們除了要閱讀大量國(guó)內(nèi)的優(yōu)秀案例，同時(shí)也要和國(guó)際接軌，借鑒國(guó)外的優(yōu)秀教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和教學(xué)設(shè)計(jì).