AP課程與IBDP課程中物理學(xué)科的比較

許 彬

(復(fù)旦大學(xué)附屬中學(xué),上海 200433)

1 引言

如今,AP和IBDP課程是較為被認(rèn)可的國(guó)際課程,它們也成為愈來(lái)愈多的高中生的選擇．然而,選擇的同時(shí)便也使不少學(xué)生和家長(zhǎng)面臨選擇什么課程、什么學(xué)科的困惑．作為國(guó)際課程的一線物理教師,常被問(wèn)到諸如“AP物理和IB物理哪個(gè)難”、“怎么選課才是對(duì)的”等問(wèn)題．在本文中,筆者嘗試從課程和學(xué)科的一般性特點(diǎn)著手,在幾個(gè)不同的維度上羅列出兩類課程體系下物理學(xué)科的不同之處,為學(xué)生和家長(zhǎng)提供一些簡(jiǎn)介,也為課程研究做一些拋磚引玉的粗淺鋪墊．

2 課程體系

AP課程(Advanced Placement Program)是美國(guó)大學(xué)理事會(huì)(College Board)主持的大學(xué)先修課程,旨在令高中學(xué)生“達(dá)到大學(xué)水平”.為了保證課程中的30多門學(xué)科的難度與大學(xué)水平相當(dāng),有大學(xué)教師共同參與到課程的設(shè)置中,這也是為何AP學(xué)科的成績(jī)有利于高中生申請(qǐng)美國(guó)大學(xué),并且有機(jī)會(huì)免修大學(xué)學(xué)分的原因．IB(International Baccalaureate)是非盈利的國(guó)際文憑組織IBO(International Baccalaureate Organization)開設(shè)的課程,為期兩年的DP項(xiàng)目(Diploma Program)的對(duì)象是高中生．除了核心學(xué)科TOK認(rèn)識(shí)論(Theory of Knowledge),CAS活動(dòng)(Creativity,Action,Service)和EE(Extended Essay)以外,其他學(xué)科被分在包括語(yǔ)言、數(shù)學(xué)、自然科學(xué)、社會(huì)科學(xué)、藝術(shù)等6個(gè)組別中．如果要獲得項(xiàng)目證書,學(xué)生需按要求均衡地選擇各組別學(xué)科學(xué)習(xí),獲得的成績(jī)是申請(qǐng)美國(guó)、英國(guó)、澳洲等大學(xué)的依據(jù),在某些大學(xué)專業(yè)也能抵扣學(xué)分．

從選課角度來(lái)看,兩種課程有較大的區(qū)別．開設(shè)AP課程的學(xué)校一般面向的是10-12年級(jí)、即相當(dāng)于國(guó)內(nèi)高一至高三的學(xué)生．理論上來(lái)說(shuō),學(xué)生有3年的時(shí)間學(xué)習(xí)AP課程,而每年修讀幾門、修讀哪些科目相對(duì)比較靈活．而IBDP課程為期兩年、即高二和高三年級(jí),核心學(xué)科為必修,學(xué)生的選科必須至少占到5個(gè)組別、6門學(xué)科,至少3門高水平HL(Higher Level).這些科目都是“齊頭并進(jìn)”的平行式的2年學(xué)習(xí)．AP物理又分成AP物理1、2、C力學(xué)和C電磁學(xué),實(shí)際上又相當(dāng)于把物理細(xì)分為4個(gè)科目,總學(xué)時(shí)各為1年或半年不等;IBDP物理分成高水平HL和標(biāo)準(zhǔn)水平SL(Standard Level),內(nèi)容多少、難易程度、總課時(shí)數(shù)等有所區(qū)別,選學(xué)物理學(xué)科便二者擇其一．由此可見,在不同課程體系下,選課的方式其實(shí)是截然不同的．

從評(píng)價(jià)方式來(lái)看,兩類課程也有異同之處．兩類課程的書面測(cè)試都在每年的5月進(jìn)行,最終成績(jī)都折算成課程的評(píng)分制(AP的5分制與IBDP的7分制)．不過(guò),AP課程的學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)主要基于5月的這次書面測(cè)試,而IB課程的各學(xué)科的評(píng)價(jià)則包括正式書面測(cè)試(又稱為外部評(píng)估External Assessment)和內(nèi)部評(píng)估(Internal Assessment)兩部分．IBDP內(nèi)部評(píng)估的形式根據(jù)學(xué)科組別劃分,自然科學(xué)學(xué)科如物理、化學(xué)、生物等的內(nèi)部評(píng)估是以獨(dú)立探究實(shí)驗(yàn)為主的論文;中文學(xué)科則是以聽說(shuō)和互動(dòng)等形式的口語(yǔ)測(cè)試;社會(huì)科學(xué)學(xué)科如經(jīng)濟(jì)的內(nèi)部評(píng)估是以學(xué)科理論為工具分析實(shí)際案例的文章等等．另外,AP學(xué)科的書面測(cè)試一般在同一場(chǎng)考試中完成,因此有些考試可能時(shí)長(zhǎng)超過(guò)3小時(shí);而IBDP學(xué)科的測(cè)試往往分為不同的場(chǎng)次,有的可能分為2-3天分別完成．

圖1 IBDP課程體系示意圖

3 內(nèi)容架構(gòu)

在不同的課程體系背景之下,兩類物理學(xué)科的內(nèi)容架構(gòu)有較大的區(qū)別．如上文所提到的,IBDP物理分為高水平HL(Higher Level)和標(biāo)準(zhǔn)水平SL(Standard Level),而學(xué)科內(nèi)容上又分為必修和選修．HL和SL學(xué)生共同必修的內(nèi)容包括測(cè)量、運(yùn)動(dòng)學(xué)和力學(xué)、熱、波動(dòng)、場(chǎng)、電與磁、原子物理、能源等;在此基礎(chǔ)之上,HL學(xué)生的學(xué)習(xí)還在波、量子、電磁感應(yīng)等內(nèi)容上有所延伸．選修方面,每個(gè)學(xué)生需在工程、天體物理、相對(duì)論和光學(xué)中任選其一學(xué)習(xí),但HL學(xué)習(xí)的內(nèi)容比SL要多近一倍．選修物理的學(xué)生必定在HL和SL中選擇其一,SL建議總學(xué)時(shí)110 h,HL的必修與選修總學(xué)時(shí)則為180小時(shí)(均不包括內(nèi)部評(píng)估)．

AP物理可以細(xì)分為AP1、AP2、C力學(xué)和C電磁學(xué)4門課,前兩者以初等數(shù)學(xué)作為工具,后兩者基于微積分．正因?yàn)锳P物理的細(xì)化,學(xué)生在選課時(shí)相對(duì)更有自由度,無(wú)論是從科目的數(shù)量來(lái)說(shuō),還是哪一科和哪一科的選課組合上看,只要符合條件,學(xué)生都可以選擇．自2014學(xué)年起,AP物理B改革變成AP物理1和2,將原先B的內(nèi)容分成了上下兩個(gè)部分,因此它們的學(xué)習(xí)各為1學(xué)年;C力學(xué)和電磁學(xué)各是半年．前者是后者的基礎(chǔ),一般建議學(xué)生修讀過(guò)物理1和2之后再進(jìn)一步深入學(xué)習(xí)C,而且C對(duì)數(shù)學(xué)功底的要求也頗高,所以學(xué)生選修物理C以前要有一定的微積分基礎(chǔ)．

從內(nèi)容和學(xué)時(shí)的相似性上看,相對(duì)于IBDP物理,AP物理1和2加在一起與之更有可比性．在此,就兩類物理課程中的內(nèi)容做一個(gè)比較如表1所示.

兩門課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容大體上比較相似,但也有不同之處．一方面,IBDP中的有些內(nèi)容針對(duì)的是部分學(xué)習(xí)對(duì)象,也許是對(duì)該內(nèi)容感興趣的學(xué)生,也許是選擇高水平物理的、更有傾向于深入學(xué)習(xí)或更有潛力的學(xué)生;另一方面,AP物理本身已經(jīng)細(xì)分為兩個(gè)科目,無(wú)論是教學(xué)安排還是考核內(nèi)容,知識(shí)點(diǎn)的規(guī)定相對(duì)比較固定,面對(duì)的學(xué)習(xí)群體已經(jīng)提前完成分組,因此也沒(méi)有再做改變的必要．

表1 AP物理1、2及IBDP物理知識(shí)點(diǎn)梳理比較

4 評(píng)價(jià)方式

AP物理的4科考試根據(jù)內(nèi)容有所區(qū)別,物理1和2考試各時(shí)長(zhǎng)180 min,C力學(xué)和電磁學(xué)時(shí)長(zhǎng)各90 min．具體如表2所示.

表2 AP物理各科考試

大部分選擇題都是單選題,但也有部分是雙選題,如AP1和2的最后五題有且僅有兩個(gè)正確答案．有些選擇題是基于同一個(gè)問(wèn)題背景下的,也就是常說(shuō)的一系列的題,或者可以把它們視為一個(gè)組．簡(jiǎn)答題中一般至少有一題與實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)相關(guān),通過(guò)一個(gè)非常規(guī)、非課堂的實(shí)驗(yàn)探究考察學(xué)生實(shí)驗(yàn)方面相關(guān)的能力．自2015年開始,簡(jiǎn)答題除了要求學(xué)生能夠通過(guò)計(jì)算、圖像等形式展現(xiàn)概念理解、思維過(guò)程、解題邏輯之外,也越來(lái)越強(qiáng)調(diào)書面的表達(dá)能力,能夠流暢和連貫地以段落的方式描述、解釋題中涉及的規(guī)律,也是學(xué)生需要具備的能力．

IBDP物理的評(píng)價(jià)方式相對(duì)復(fù)雜,一方面包括內(nèi)部評(píng)估和外部評(píng)估,另一方面也因水平不同而有所區(qū)別．具體見表3所示.

表3 IBDP物理外部評(píng)估和內(nèi)部評(píng)估

IBDP物理的外部評(píng)估分為3場(chǎng)考試,即卷1、2和3．卷1是選擇題,知識(shí)點(diǎn)的范圍是所有必修章節(jié),HL比SL多學(xué)4個(gè)章節(jié),SL做30道,HL比SL多10道題．卷2和卷1的考試范圍相同,不過(guò)卷2是以簡(jiǎn)答形式呈現(xiàn),每一道大題下有若干小問(wèn)題,涉及計(jì)算、作圖、解釋說(shuō)明等．卷3的內(nèi)容包括選修和實(shí)驗(yàn)分析兩部分,類似地,HL學(xué)生學(xué)的內(nèi)容更多、課時(shí)更長(zhǎng),考核內(nèi)容也比SL多．外部評(píng)估的“戰(zhàn)線”較長(zhǎng),3場(chǎng)考試一般會(huì)安排在不同的日期,如同AP物理的4個(gè)科目考試也不會(huì)都放在同一天一樣．

IBDP物理的內(nèi)部評(píng)估是基于實(shí)驗(yàn)探究的綜合性考核,學(xué)生獨(dú)立自主地制定研究題目(每人一個(gè),均不相同)、搜索相關(guān)資料、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、獨(dú)立操作實(shí)驗(yàn)、分析數(shù)據(jù)結(jié)果、提出改進(jìn)方案和未來(lái)展望,最后以小論文的形式提交．對(duì)于論文的評(píng)估有非常細(xì)化的量表,對(duì)學(xué)生的參與程度、探索、數(shù)據(jù)呈現(xiàn)、結(jié)論分析、評(píng)價(jià)、語(yǔ)言等方面均有評(píng)價(jià)．這些評(píng)價(jià)以分?jǐn)?shù)的方式統(tǒng)計(jì),最終成為總考評(píng)結(jié)果的重要部分,占總分的20%．而且,內(nèi)部評(píng)估還采取盲審制度,每年都有一定比例的學(xué)生被隨機(jī)抽取,上交論文再次由專家無(wú)記名審核,確保評(píng)估的公正性．

5 發(fā)展趨勢(shì)與選課建議

首先,無(wú)論是哪類課程體系,物理學(xué)科都在愈來(lái)愈重視科學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng),觀念、價(jià)值觀、思維方式、探究能力等均是常見的討論的重心．如何從概念的習(xí)得轉(zhuǎn)化到知識(shí)的內(nèi)涵,如何從方法的應(yīng)用轉(zhuǎn)化到思維的遷移,如何從問(wèn)題解決的過(guò)程轉(zhuǎn)化到科學(xué)的本質(zhì)…這些既是學(xué)生的學(xué)習(xí)任務(wù),也是教師的重要課題．從知識(shí)層面上來(lái)看,兩類物理課程沒(méi)有本質(zhì)上的區(qū)別,只有學(xué)習(xí)次序的差異;從學(xué)習(xí)的實(shí)質(zhì)來(lái)看,歸根結(jié)底,都是對(duì)科學(xué)本質(zhì)的最樸素的追問(wèn)．

其次,評(píng)價(jià)方式趨于復(fù)雜化．IBDP物理的內(nèi)部評(píng)估中評(píng)價(jià)量表的一再改變、AP物理愈來(lái)愈多的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)類大題都是評(píng)價(jià)方式的綜合性的體現(xiàn)．除此以外,日常教學(xué)中還同樣需要其他評(píng)價(jià)形式,如自評(píng)、他評(píng)等,既是多樣化評(píng)價(jià)的手段,也是改進(jìn)教與學(xué)的重要依據(jù)．無(wú)論在哪類物理課程中,都沒(méi)有“投機(jī)取巧”的所謂捷徑,但教師可以通過(guò)對(duì)方法的把握理解課程背后蘊(yùn)含的意義,學(xué)生可以通過(guò)對(duì)課程的了解更好地展現(xiàn)自己的潛能．

因此,學(xué)生首先要了解不同物理課程的特點(diǎn),清晰地認(rèn)識(shí)課程對(duì)學(xué)習(xí)的要求,尤其是要了解各類評(píng)價(jià)的方式;其次,也要結(jié)合自身的情況,在條件允許的情況下,選擇適合自身的類別;切莫盲目從眾或人云亦云,從實(shí)際出發(fā)才是根本．