摘要:AP物理课程作为一种高级的学习课程,其主要目标并非是将学生限定于特定的物理主题,而是更关注对学生的一般倾向、能力的发展以及科学思维习惯的养成。例如,AP物理课程尤其关注学生进一步学习物理的兴奋感、兴趣和动机;熟练地把数学作为交流、检验、提炼想法的方式的能力;科学的想象力以及创造能力;科学的思维倾向、习惯等。基于
AP物理课程作为一种高级的学习课程,其主要目标并非是将学生限定于特定的物理主题,而是更关注对学生的一般倾向、能力的发展以及科学思维习惯的养成。例如,AP物理课程尤其关注学生进一步学习物理的兴奋感、兴趣和动机;熟练地把数学作为交流、检验、提炼想法的方式的能力;科学的想象力以及创造能力;科学的思维倾向、习惯等。基于科学概念在物理学中的组织功能及其在发展学习中科学思维能力方面的特殊作用,强调深入的概念理解也就成为AP物理课程的最基本且最核心的目标。为了促成这一目标的实现,AP物理课程改革正朝以下方向努力:
1.学生资格:为深入理解做准备
参加AP物理课程的学生需要具备两个条件:其一是应该学习过国家科学课程标准中所明确的高中毕业所要求物理课程,否则学生的学习的日程就会显得十分紧张,而没有时间去发展理解的深度;其二是学生应该熟练掌握学习微积分前所必修的数学部分课程,特别是应该熟练掌握代数运算和基础三角知识,因为学生的数学水平在选择并理解物理主题时会起一定作用。
2.牛顿机械力学:课程内容的基础
任何的高级物理学习都应该包含牛顿机械力学,原因之一:精通牛顿机械力学是学生完成高级物理项目进入大学的基本前提条件;之二:牛顿机械力学为促进概念的深入理解提供了一个理想的结构框架。
3.数学:促进概念深入理解的工具
数学在物理中有两个作用:一是把物理的事实关系转化成一般用等式表达的数学模型,如果学生具有这种转换的技能,就表明其物理原理(概念)有了深入的理解;二是基于数学模型运算以求得最后的结果,这种数学能力的运用对物理概念的理解没有什么作用。学习牛顿机械力学的首要目标不是形成执行复杂数学运算的能力。例如,对学习AP物理课程的学生而言,没有必要学会怎样根据定轴计算圆柱体的瞬间惯性,然而对他们来说,理解旋转动能和角动量很重要。尽管学好微积分知识需要更高的数学能力,但是微积分的概念对理解物理事件十分重要。
所以有两个建议:一是鼓励教师在教授数学基础比较好的学生的时候,使用正式的微积分,这些学生渴望应用他们数学的“威力”;而是期终考试不要求学生使用正式的微积分,但是可以测试学习物理所必须的微分和积分概念的知识。例如,要求学生知道,当已知位移—时间图的斜率时,就能求出瞬时速率;当能从力的曲线下的面积获得某一位置的函数时,就能求出不同力所做的功。
4.平衡:课程内容的深度和广度
AP物理课程B的内容宽泛、容量巨大。
AP物理课程C就内容宽度来说是规模适度的物理课程(内容涵盖牛顿力学、电学和磁学),在知识广度和深度上也是适度平衡的,但它对数学水平的要求并不适合所有学生。
5.来自真实世界(实验室)的经验
科学本质上人们知道并理解身边物理世界的过程。科学思维与其它思考方式的区别在于它依靠物理世界的证据来判断假设、规则、理论的真实性。来自真实世界的经验以及观察现象来验证科学概念的方法应是AP物理课程的重要组成部分。
参加高级AP物理课程的学生已经拥有大量的来自物理学知识和实验技能方面的经验,因而AP物理应该给学生提供额外的经验,比如明确叙述他们自己的推测和解释的经验,把真实世界现象与科学共同体提出的概念、原理和理论相联系的经验等。
对于考生来讲,提早知道AP考试是什么、内容包含哪些非常有必要,这样就会有方向性的进行复习,方便考生提早做好相应准备,以便轻松应对AP课程考试。
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