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如何逆袭IB物理?中科院教授手把手教你!

IB物理难不难?底子差还有机会学好吗?培养了「悟理」能力就能学好IB物理了?看来是时候放个大招,拯救陷于苦难的你,助你逆风翻盘啦~掌声有请汉鼎书院科学课程总监钱明教授,传授学好物理的秘籍,你get了吗?

 

Q 1. IB的物理是科学学科里最难学的吗?

钱:IB课程包括六大学科,科学是其中的一块,下设物理、化学、生物三门。不同于生物有很多拉丁语系的生僻词汇要记忆,物理虽然英文单词记忆不算很多,但是对学生的抽象思维、逻辑思维要求高,需要学生理解很多术语、概念,数学基础好的学生会占优势。从每年IBDP考试来看,物理相较于科学的另外两门科目来说是最难考的。

 

Q 2. 和内地高中物理相比,IB的物理更难吗?考核重点有哪些不同呢?

钱:和内地高中物理相比,两者课程设置基础内容差别不大。但是IB课程的物理分为Standard Level(标准等级水准)和High Level(高等级水准)两层,学生可以根据自己的兴趣和学术水准选择自己合适的那一层进行学习。这相较于内地高中的物理来说,灵活度更高。 

另外,IB六大学科的成绩往往由内部评估(Internal Assessment,20-30%) 和统一考试(70-80%) 两种方式来评定。内部评估需要学生写一篇微型英文论文,在老师的帮助指导下,学生要自己定立主题、立论、设计实验、收集数据并撰写小论文。这种培养学生独立解决问题的学习方式,与大学课程的目标和方法不谋而合。因此成绩优秀的IB学生广受国际知名大学的青睐。

 

内地高考、剑桥国际课程的A-Level都没有类似IB内部评估(IA)的这种学习、考评方式。而香港中学文凭考试(DSE)虽有,但大部分香港学校只将这部分作为老师安排给学生的实验而已,真正安排学生主动由头至尾去设计、完成的寥寥无几。这和香港DSE学校没有那么多师资可以指导学生完成这项内容有关,所以香港学生的动手能力普遍较差。但是在汉鼎书院,我们实行的是小班教学,在因材施教之余,有足够多的优秀老师可以辅导学生真正完成IB要求的各项考核。 

 

总体来说,内地高考相对于IBDP High Level的物理,确实简单一些,关键就是不停做题,题目会做就行了,但是却缺少锻炼学生思考、技能和能力。 

 

Q 3. 汉鼎的科学课程在设置和老师教学上各有什么特色呢?

钱:我们把教学分为三个层次——Knowledge、Skills和Creativity(知识、技能和创新能力)。所有学校都会教授知识,但是科学更注重的是对概念的理解,而不是死记硬背。汉鼎书院非常看重学生技能和创新能力的培养。我们精心设计STEM(科学、技术、工程与数学的英文缩写)课程体系,STEM的跨学科教育理念、情境式教育模式和创客的「创新」精神进行有机的融合。通过开展基于项目的教学,培养孩子的动手能力,加深他们对知识点和概念间内在联系的理解。例如四年级学生在学习声音的时候,很多孩子对音调和音量分不清。Pitch和Volume这两个单词他们都记得,但记得没用,一遇到考题就不行了。所以我们带着学生做了吉他、笛子,他们一下子就明白了这两个概念。 

 

另外,列举生活中的实例也会让学生更准确、透彻地掌握知识概念。不得不说,生活中很多所谓的经验并不可靠,上物理课时我们常做的就是通过实验打破这些误解。老师设计一个实验,不断问学生问题,如果他们回答是正确的,那就继续引导他;如果是错误的,就让学生通过亲自动手来找寻答案。

 

值得一提的是,汉鼎书院提倡的创客空间(Maker Space)与科学课相呼应,鼓励孩子们自己动手将有趣的创意付诸行动。而创客空间的设计主题与科学课上学的内容紧密相关。以汉鼎书院二年级学生为例,他们一周有三节科学课,上课期间除了老师教学之外,还需要学生动手做实验。此外,他们还有两节纯动手的创客空间课。因此这群二年级学生一周五节课加起来有超过一半的时间需要自己动手操作,而不是枯燥地死记硬背。(咳咳咳,所以汉鼎的学生就自己动手制作了好多模型,有电动车、电动船、汽水机、液压桥……甚至还有肺活量检查仪!)         

              

我曾在美国顶尖实验室任职项目科学家,期间接触过不少国外大学生。只要给他们一个概念,他们很快就能动手做出一个模型。这个模型可能很简陋,甚至是用胶布缠出来的,但是却能工作、实现初步的功能。但很多中国孩子到了实验室以后就一头雾水、一筹莫展,不知道该怎么操作。不可否认,中国孩子都很聪明努力,但就是缺少动手能力。所以汉鼎书院强调要从小训练孩子的这种技能。等以后到了国外大学,他们就会觉得非常适应,因为过去的十几年老师都是这么要求的。

 

另外,在创客空间课上,我们通常要求学生以团队协作的方式自主学习运用多学科知识去解决现实问题,培养他们的团队合作意识。汉鼎的科学课程不仅教授学生知识,更注重培养学生在科学、技术、工程和数学方面的素养。       

                   

Q 4. 学生学习IB物理通常遇到的挑战是什么?有何应考TIPS

钱:和其他学科一样,IB物理挑战之一是刚刚说到的内部评估(IA)。但是如果学生就读于汉鼎书院,那便少了这方面的顾虑。因为我们有强大的师资为学生保驾护航,并且注重培养学生的动手能力。汉鼎的小学高年级学生现在不仅能熟练地设计操作实验、收集数据、制作图表、统计分析数据,还能撰写英文实验报告。这些都是靠平时一点一滴、由易到难慢慢积累下来的。所以学生今后在IBDP内部评估的时候,能够很轻松地完成考核。

 

另一个挑战是不少学生有些根深蒂固的错误概念,或是对于概念间的关系梳理不清。我经常给学生制作思维导图(Concept Map),将相互关联的概念放在一起。例如物理学科一般一个单元有五六个章节,每个章节都有一个小概念,学生往往学了后面又忘了前面。这时候就需要一张融会贯通的图,帮助学生梳理概念关系和逻辑关系。备考时,几张思维导图也就够了。 

 

Q 5. 谈谈中科院的经历以及这段经历带来哪些感悟和启示?

钱:2008年,我获得了博士学位,如愿来到中国科学院成为了一名科学家,并在那里渡过了将近十年的时光。我之前攻读的方向是物理专业,但是在中科院我主要从事和生物医学工程相关的研究。这是一个多学科交叉的领域,涉及到物理、化学、医学、生物、数学等等。我从助理教授做起,每天阅读大量文献填充部分知识领域的空白、同课题组专家一起讨论研究议题、和各领域的专业人士合作完成大的研究项目,慢慢晋升为正教授和博士生导师,领导十余人的科研团队,主导完成了多个科研项目。这是一个非常艰辛的历练过程,除了能极大地扩充我的知识面,还培养了我团队合作精神和统筹领导的能力。 

 

这段经历给我带来的另一份感悟是永远不能闭门造车。在全球化的今天,搞学术一定得站在资讯的前沿,在彼此交流中取其精华去其糟粕,互相启发,不断提升自身实力。做学生亦是如此。功利一点来看,现在所有的国际课程考核都是结合时事热点的。所以我们应从小培养孩子敏锐的触觉,让他们知道当今社会的热点,并能以小见大,透过热点探寻背后的规律,这也是IB着重培养的学习者素养。

 

现在我从小学一年级到博士生都教过了,每个年龄段的学生对同一个话题的理解能力、兴趣程度都不同,而如何根据他们的实际情况设计课程活动、让他们带着兴趣和挑战学习,是我目前工作的重中之重。 

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