01.什么是物理碗竞赛

“物理碗”(Physics Bowl)是由 “美国物理教师协会”(AAPT)主办的一项具有超过 30 年历史的高中物理竞赛。试题由协会注册的大学物理教授和高中物理老师出题和评审。比赛语言为英文,2025 年的比赛时间为 3 月 18 日 17:00 - 17:45。这是一项个人试卷笔试的竞赛,无实验考试,任意年级的高中生均可参加。竞赛内容为 40 道单选题。

02.为什么选择参加物理碗

学校老师推荐,学有余力可展示自身物理能力。很多学校的老师会推荐学生参加物理碗竞赛,因为对于那些在物理学习上有一定天赋且学有余力的学生来说,这是一个展示自身物理能力的绝佳机会。通过参加这个竞赛,学生可以在更广阔的平台上与来自全球各地的优秀学生一较高下,从而检验自己的物理水平。

本身物理兴趣浓厚,能学习更多物理知识。对于本身就对物理有着浓厚兴趣的学生而言,物理碗竞赛是一个不可多得的学习机会。竞赛的内容涵盖了力学、电磁学、热力学、光学以及原子物理等高中物理各大模块,甚至会涉及一些近代物理的知识。在准备竞赛的过程中,学生可以深入学习这些知识,拓宽自己的物理视野,满足自己对物理知识的渴望。

竞赛含金量高,有助于本科申请大学。物理碗竞赛在全球范围内具有很高的认可度和影响力。其含金量主要体现在以下几个方面:首先,它是由美国物理教师协会主办,该协会在物理学教育领域具有权威性。其次,全球超过 500 所学校上万名选手参加,竞争激烈,能够在这个竞赛中脱颖而出的学生,无疑证明了自己在物理方面的卓越能力。对于本科申请大学来说,物理碗竞赛的成绩是一个重要的加分项。特别是对于申请美国大学理工科专业,如物理学、机械工程等,物理碗竞赛的获奖证书可以增加学生的竞争力。据统计,在全球物理碗竞赛中名列前茅的 TOP100 考生中,超过 37% 被美国 TOP30 的大学录取。此外,物理碗竞赛的获奖证书在申请留学时具有极高的参考价值,许多世界知名学府在招生时都会优先考虑在学术竞赛中表现优异的学生。

03.物理碗备考时间线规划

选考建议:

物理碗竞赛分为 Division 1 和 Division 2 两个级别,Division 2 难度大于 Division 1。

高一学生(IB10 年级,A-Level 的 G1 年级部分优秀学生和 G2 年级)建议选择 Division 1 考题,

高二、高三学生(IB11 - 12 年级,A-Level 年级)建议选择 Division 2 考题。

备考三阶段:

1.基础阶段:打牢基础,掌握物理学基础知识,阅读相关教材和资料,学习更多知识。

在基础阶段,同学们应将主要精力放在掌握物理学的基础知识上,如力学、热学、电学、光学等。除了课本知识,还可以通过阅读相关物理教材和资料来拓宽知识面。例如,学习 IGCSE 阶段的同学可以提前完成 IG 全部章节的学习,尤其是运动学、Newton's Law of Motion、能量与做工、动量与冲量、圆周运动、复杂电路、电场、电磁学、波、热学、原子物理等章节。

同时,对于不同课程体系的学生,基础阶段的学习重点也有所不同。

正在学 AP 物理的学生在系统性完成 AP 物理 1 + AP 物理 2 的学习基础上,要注意近代物理内容的学习;

学 IB 体系的学生,若为 IB SL 的学生要深入学习 wave phenomena 和电磁学的内容,IB HL 的学生需额外学习力学转动部分(转动惯量,转动运动学,转动中的 Newton's Second Law of Motion,角动量等)和相对论等;

学习 A-level 的学生需要先系统性地完成 A2 的学习,重点补充力学转动部分(转动惯量,转动运动学,转动中的 Newton's Second Law of Motion,角动量等)和相对论等知识点,同时注意积累物理史和物理学界新闻等课外物理常识。

2.刷题阶段:大量刷题模拟测试,巩固基础知识,熟悉考试形式和题型,掐时间做题提高效率。

这一阶段要进行大量的刷题来模拟测试,从而巩固之前学过的基础知识,并且熟悉物理碗竞赛的考试形式和题型。因为物理碗要求学生在 45 分钟内完成 40 道题目,时间比较紧凑,所以在平时刷题时要掐时间做题,比如花 40 分钟完成一道题目,这样在实际考试的时候才会更加游刃有余。刷题时可以使用官方协会网站上的真题资料,坐下来测试、可使用计算器、方程式和常数表共计 45 分钟,以体验真实的竞赛感觉。

3.冲刺阶段攻克易错题型和难点,进行历年真题模拟,关注物理常识类时事热点。

在考试前几周,重点针对竞赛中的易错题型和难点进行攻克,同时一定要进行历年真题模拟,这在很大程度上能提高获奖的可能性。另外,物理碗每年都会出一些物理常识类的时事热点题目,因此冲刺阶段可以拿出碎片时间关注热点,尽量不要丢分。例如,可以关注一些物理学科的前沿动态、重大科学发现等。临近考试,如果时间来不及进行系统复习,可以选择翻看学校中学习相关知识的笔记,回顾相关题型;练习真题,对照答案分析自身薄弱点,针对性备考;定时完成近五年真题,熟悉考试风格,熟练把控时间。

04.不同体系学生备考策略

美高课程体系学生

对于 10 年级的同学来说,从 11 月份或寒假 1 月份开始准备是较为合适的时间节点。在这段时间里,应集中精力学习 AP 物理 1 和 2 的基础知识。由于物理碗竞赛的题目涵盖范围广,尤其是电磁学、光学、近代物理部分在竞赛中占比不小。因此,10 年级同学需要在这两个月中尽可能全面地掌握这些知识。参赛期间,多数 10 年级同学可能正在学习 AP 物理 1 的力学部分或刚学完力学部分,即便能做对所有力学题,若想在竞赛中取得较高分数,还需掌握更多电学、磁学和光学等方面的知识。

而对于 11 年级的同学,参加 Division 1 具有一定优势,一般刷历年真题就可以在 Division 1 中取得 25 分左右的成绩。但如果想拿高分,就需要提前学完近代物理、天文学相关章节,以补齐 AP 物理里未涉及的知识。此外,要达到接近满分的水平,还应养成平时积累物理学常识的良好习惯。

A-Level课程体系学生

部分 10 年级同学还在学习 IGCSE 物理,与高中物理的难度有较大差距。若打算在 10 年级参加物理碗竞赛,寒假期间需要补上较多的高中物理知识。如果 10 年级已经开始学习 AS 物理,那么备赛期间的准备工作与美高课程体系的同学类似。需要提前学习一部分 A2 物理知识,并补充学习物理碗竞赛超出 A-Level 物理考纲的知识。

学习 A2 物理的同学与美高 11 年级同学的备赛策略相似,即如果想在竞赛中取得高分,需要提前学习近代物理、天文学相关章节,以应对可能出现的难题,并通过刷历年真题熟悉竞赛题型和难度。

国内高中课程体系学生

对于学习国内高中课程的同学,若想在物理碗竞赛中拿高分,建议课外学习 AP 物理 12、AP 物理 C。这样一方面可以熟悉美高物理课程知识,另一方面也能适应英文物理表达,在提升英文阅读水平的同时,感受美式物理课程的思维方式。有时间和精力的同学还可以将下半年的 BPho 和明年上半年的物理碗一起准备,以提升竞争力。

国内高中课程与物理碗竞赛在知识点和思维方式上存在一定差异,国内高中学生备考时需要补充普高物理课程没学过的物理碗竞赛知识点,并在解题中研究物理竞赛思维,学会灵活解题。同时,可结合历年真题进行模拟训练,熟悉竞赛风格和时间把控,提高答题效率和准确率。

05.物理碗竞赛的难度与应对

1. 题目难度分布

物理碗竞赛需在 45 分钟内完成 40 道题,平均每道题只有 67.5 秒的作答时间。对于物理知识掌握扎实的同学来说,最后几道题一般 2 - 3 分钟可以完成,但多数同学完成前 25 道题通常就需要 15 - 20 分钟,剩下的 15 道题要在 25 - 30 分钟内完成,且难度越来越大。这种难度与高考物理选择题相近,远低于国内高中物理竞赛难度。然而,想要拿到高分并不容易,若没有足够的解题熟练度,上 30 分的可能性很低。

2. 英语语言要求

良好的英语基础在物理碗竞赛中至关重要。物理碗为全英文试题,只有具备良好的英语基础,才能快速理解题目,为解题节省时间。如果英语语言存在障碍,可能会影响对题目的理解,进而影响答题速度和准确率。

3. 物理学科素养积累

美国物理竞赛强调对物理现象和规律的深入理解与思考,注重基本物理过程的分析熟练程度和思维方法,而非计算技巧和解题技巧的考查。例如,有道题问摩擦力属于四种力中的哪一种,看似简单的问题得分率却很低,而平时对物理有兴趣、经常主动思考的同学能很快做出正确答案。这说明物理学科素养的积累非常重要,注重对物理现象和规律的深入理解和思考,平时积累能更好应对看似简单但得分率低的题目。

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