进阶先修(Advanced Placement, AP)的物理课程让所有高中阶段学生在修习大学先修学分的同时,也能深入钻研迷人的物理世界。
AP 物理有以下四种课程:AP Physics 1(物理1), AP Physics 2(物理2), AP Physics C: Mechanics(力学), 以及AP Physics C: Electricity and Magnetism (E&M, 电磁学),而每一项课程涵盖了不同的内容以及难易度。
在这篇文章中,将会分别介绍四项课程的内容以及推荐的修习顺序。
➤AP Physics 1
AP Physics 1 介绍了基本的物理观念和原理,其常被视为AP Physics 的入门课程。课纲涵盖力学当中的:Kinematics(运动学), Dynamics(动力学), Energy(能量), Momentum(动量)和Rotational Motion(转动运动)。
AP Physics 1着重于实际应用课程观念,以发展学生思辨及解决问题之能力。
AP Physics 1 是许多学生踏进AP Physics领域的入门砖,且这门课程高度重视观念理解胜过于题目运算。有趣的是,AP Physics 1 却是每年所有AP 科目中最难拿到满分五分的项目。
但这并不代表它是最难的(从内容上来看,它反而是最简单的!),而其原因在上篇《AP Physics 1 – A Devil in Disguise 》的文章中已经讨论过了。
➤AP Physics 2
在AP Physics 1 的基础之上,AP Physics 2 更深入探讨了以下观念:Fluid Dynamics(流体动力学), Thermodynamics(热力学), Electric Circuits(电路学), Magnetism(磁学), Optics(光学)。
一些近代物理也在此范围内,一如Quantum Mechanics(量子力学)与Nuclear Physics(原子核物理学)。
该课程相较于AP Physics 1,将探索更多复杂的情形与现象、注重更缜密严谨的多步骤运算。
在此要特别注意的是,部分AP Physics 1的章节(如:动力学、圆周运动…等)为进入AP Physics 2 前的先备知识,有些学校并不会花费太多时间重新复习这些内容。
因此,强烈建议直接修习AP Physics 2 的学生,必要的话,请在修课前花些时间复习这些单元。
➤AP Physics C
AP Physics C 由两个独立的AP 课程组成。部分学生会在就学学校的一学年内修读完AP Physics C: Mechanics(力学)与AP Physics C: Electricity and Magnetism(E&M, 电磁学),意即学生能够在一学年内拿到两个AP 课程奖状。
听起来很吸引人,不过要特别注意的是,它也是恶名昭著的难、更有着「最难的AP 考试科目」的称号。一般而言,修习完成AP Physics 1或AP Physics 2 的学生才能够进入任何AP Physics C 课程。
想进入该课程,微积分是其一重要的先备科目。修习学生必须要完成微积分课程(强烈推荐)或是与AP 课程同时进行,以顺利完成AP Physics C 课程。
➤AP Physics C: Mechanics
AP Physics C: Mechanics (力学)是一门以微积分为基础、只专注于讨论力学的课程(和AP Physics 1 相似)。
它涵盖的主题包括:Kinematics(动力学), Newtonian Mechanics(牛顿力学), Work(功), Energy(能量), Momentum(动量), Circular Motion(圆周运动), Simple Harmonic Motion(简谐运动)。
该课程的深度和严谨度远超AP Physics 1 and 2,使其十分适合拥有强大数学实力、或是期望申请进入世界顶尖大学STEM 相关科系的学生。
可以注意到AP Physics C: Mechanics 与AP Physics 1 的教学内容十分接近,不过最大的差异在于前者遽增的概念深度与复杂性,甚至有横跨所有单元的计算。
另外,AP Physics C: Mechanics 每个单元也分别增加了富有挑战性的微积分概念。
➤AP Physics C: Electricity and Magnetism (E&M)
AP Physics C: Mechanics 也是一门以微积分为基础的课程,只不过聚焦在电磁学领域,深入探讨相关章节。例如Electrostatics(静电), Electric Circuits(电路), Magnetism(磁学), Electromagnetic Induction(电磁感应), and Electromagnetic Waves(电磁波)等。
如同AP Physics C: Mechanics,该科目要求精熟的数学能力,且会教学更全面的电磁学原理(相较于AP Physics 2 )。
➤相对难易度
在难易度方面,各项课程可以由易到难排列:AP Physics 1(物理1), AP Physics 2(物理2), AP Physics C: Mechanics(力学), 以及AP Physics C: Electricity and Magnetism (E&M , 电磁学)。
由于有微积分修课要求、更复杂的数学计算、以及更专精的内容,Physics C 系列常被视为最具挑战性的课程。
➤应该如何选择AP 课程?
适用于多数学生:
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先选修AP Physics 1 ,它能建立学生深厚力学基础,以便后续能够完善衔接AP Physics C。
如果是已经在高中修习完成高等物理、且受到学校老师推荐的学生,能够直升进入AP Physics 2。
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接下来选修AP Physics 2(如果你尚未完成微积分课程),若你已修毕微积分课程(如:AP Calculus AB或AP Calculus BC),则可以选择直接进入AP Physics C。
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最后进入AP Physics C,取决于学校的课程安排,你能够选择在一学年里完成其中一门AP Physics C 或是一次性修毕两门。
由于每间学校安排教学Biology(生物), Chemistry(化学), Physics(物理)的顺序不同,学生不一定能完成所有AP Physics 的课程与考试:
如果你的学校在11年级教授普等/高等物理:
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在12 年级选修AP Physics 1。如果你已经修习完微积分课程,则直接进入AP Physics C 也不失为一种选择(不过请务必先与老师讨论)。
如果你的学校在9 年级教授普等/高等物理:
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在10 年级选修AP Physics 1
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在11 年级选修AP Physics 2
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在11 年级选修AP Physics C: Mechanics 和AP Physics C: E&M
➤总结T-I-M-E!
总归而言,AP Physics 课程提供学生范围内的物理学习体验。
AP Physics 1和2 提供学生更广泛的物理观念、拥有不同程度的复杂性;反观AP Physics C: Mechanics 和AP Physics C: E&M 提供学生更深入的学科知识、以及要求精熟的数学能力(微积分) 。
针对课程的选择,应该结合学生兴趣、数理程度、以及未来的升学目标。
无论是未来想从事物理方面的专业工作,或是想更了解大自然的运作原理,这些课都提供了一趟探索广大物理科学领域的精彩旅程。
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