IB物理EE论文应该怎么写？如何选择研究问题？

虽然很多IB学生会在DP1下半学期再进行EE开题。但是也有一些小伙伴在今年年底前就要提交选择的EE主题和研究问题。

图/IB论坛

IB 拓展论文（EE）是IBDP核心课程之一，EE要求IB学生写一篇4000字的论文。EE+TOK的总分值为3分，而且在大学申请时，如果EE论文内容与申请者所申请的大学专业相关，那么可以获得更多申请优势！

因此写好EE 至关重要！

如果选择写IB物理EE，那么该如何选择主题？选择哪些Research questions（研究问题）比较合适？

先看看IBO官方关于物理EE主题选择、调查问题等方面的规定和指南。

IBO：EE Topic、调查问题需满足这些要求！

一篇IB物理扩展论文(EE)应该通过集中的、基于证据的论证来回答一个物理研究问题。   证据可以来自学生的个人实验或基于书籍和网络资料的研究。无论采用哪种研究方法，学生都必须运用物理学原理。

EE文章不能简单地告诉读者物理学的基本原理，而需要涉及个人参与和原创思维等元素。

● 假设文章的读者

物理EE应该是为国际IB学生读者写的，以进一步熟悉IB物理课程。因此，这篇文章可以引用课程中的物理知识，而不需要证明或解释，例如牛顿定律。然而，在必要时，EE中涉及到的IB物理课程以外的材料应该予以充分解释和标注。学生应该予以重新解释这些资料的详细内容（这适用于研究问题），从而说服读者。学生还应该解释在文章中提到的任何与物理有关的特定文化问题，如板球或棒球。

● Topic选择

Topic应该对学生具有挑战性，而不过于专门化。学生应该使用在物理课程中获得的知识来回答一个超出课程内容的研究问题。这个问题在本质上绝不是微不足道的。

● 不合适的Topic

鼓励学生写那些需要理论支持而超出学生掌握能力的Topic。学生应该避免讨论EE范围之外的宽泛或复杂的话题，如对量子计算机或黑洞的研究。

● 研究问题（Research question）

在决定了调查研究领域之后，学生应该定义一个狭窄和有针对性的问题。在这个阶段，想象可能的结果和结论是很重要的。这样做将有助于定义问题和选择方法的过程。主题和研究问题的选择是学生调查的关键步骤。可寻求导师的指导，确保选择是适当的、相关的、现实的和可研究的。

● Topic举例

以下Topic举例仅供参考。学生必须确保其选择的主题是集中的(左栏)，而不是宽泛的(右栏)。

图/IBO

● 处理Topic

物理学论文通常有一个标题，概括研究的本质。这个标题需基于学生确定的主题领域。研究问题需进一步细化和定义主题。研究问题必须以疑问句的形式表达，而不是陈述句。研究问题必须表达清楚、准确，并出现在文章的引言和标题页。例如，一个学生可能已经注意到旋转一个生鸡蛋是多么困难。

在与导师讨论后，学生决定将不同粘度的液体装满一个罐头，并在斜面上滚动。那么论文的标题可能是“The effect of the viscosity of a body on its angular acceleration.”然而，研究问题应该更加具体，所以研究问题应该是 “What is the relationship between the angular acceleration of a cylindrical can rolling down an inclined plane and the viscosity of its contents?”

物理EE选题，需要注意哪些问题？

扩展论文需明确强调物理这个科目，并且与其他学科没有更密切的关系。一篇物理扩展论文需以物理理论为基础，并强调主题的本质。跨学科领域（如材料科学）的扩展论文如果被注册为物理扩展论文，将根据其物理内容而非化学内容进行评估。

EE文章的主要目的不是让读者了解某个物理学的特定主题，不应该是对物理学最新发现的总结。学生必须亲自参与主题事项。且这个主题需要具有挑战性。由于安全问题，某些主题可能不适合作为调查问题。例如，除非有足够的安全设备和合格的监督，否则应避免涉及危险或致癌物质、放射性物质、激光、微波、紫外线、噪音或重型设备的实验。在课堂上进行的典型实验本身并不适合作为扩展论文的内容基础，但可以成为优秀主题的来源。

学生应该选择一个重点突出、定义明确和现实可行的主题，以便进行更为深入研究和处理。广泛或复杂的调查主题，例如对黑洞、引力、时间机器、希格斯粒子或宇宙命运的调查研究，不允许学生讨论相互矛盾的想法和理论，也不允许学生在字数限制内进行深入的个人分析。

此外，根据定义，某些主题不适合物理学的扩展论文。在整个写作过程中，IB学生需牢记，IB物理学是一门具有特定方法和技术的实验科学。学生还应注意避免超出常规科学界限的研究课题，例如与形而上学或伪科学更相关的领域。这可能包括金字塔的未知力量、物理学和上帝的存在，以及超感官知觉等。

以下物理扩展论文标题示例仅供参考。应该参考第一个标题，而不是广泛的主题（第二个标题）。

☛ “Orbital determination of a minor planet” 优于 “Gravitation”.

☛ “The variation in resistance of a wire subjected to different strains” 优于 “Measuring the resistivity of different materials”.

☛ “The use of interference fringes to measure small displacements” 优于 “Making interference patterns”.

☛ “The range variation of water flowing out of a hole in a container” 优于 “An application of Bernoulli’s principle”.

☛ “The impact of the resistivity of the metal of a pipe and the pipe’s wall thickness on the terminal velocity of a cylindrical magnet falling down the metallic pipe” 优于 “Eddy currents”.

此外，如果学生以研究问题的形式进一步定义所选的研究主题，然后陈述意图，表明在回答问题时将使用哪个广泛过程以得出结论，这可能会有助于EE写作。

通过这种方式，可以进一步阐明所选主题的方法。举几个例子：

● Title: Black hole at the centre of the Milky WayResearch question: Is it possible to determine the presence of a black hole at the centre of the Milky Way?Approach: A data-based approach is taken. From the astronomical observations of a star following a Keplerian orbit around a compact radio source, the mass of a supermassive black hole is determined. The level of uncertainty is appreciated.

● Title: The wine bottle as a Helmholtz resonatorResearch question: Do wine bottles of different shapes behave as Helmholtz resonators?Approach: An experimental approach is taken. The theoretical model is reviewed with specific emphasis on the physical and geometrical parameters determining the resonant frequency. By blowing across the opening of the bottle, a resonant frequency is produced, picked up and measured. The accuracy of the model is determined

.● Title: The deflection of starlight by the Sun’s gravitational fieldResearch question: What will be the angular deflection of starlight by the Sun if Newton’s Universal Law of Gravitation is applied?Approach: A theoretical (numerical) approach is taken. Assuming a corpuscular model of light, the motion of these corpuscles moving at the speed of light in a gravitational field is followed by iteration. The results are compared to the one derived from general relativity.

建议大家：谨慎选择IB EE主题。大家要从自身实际选择EE 科目和主题，不要好高骛远，影响IB最终成绩。

虽然物理EE挑战比较大，含金量比较高（尤其是对于大学想要申请工程、物理等学科的学生而言），但根据IBO公布的成绩数据来看，写物理EE的学生并不是很多，拿到物理EE 高等级也并非易事。以下为是2022年5月IB考试数据：

● EE等级和各等级占比分布

图/IBO

● EE选题学生最多的科目TOP10

图/IBO

IB物理属于第四科学科目组的课程，整个第四科目组的EE A等级比例并不高。而且IB物理虽然入榜最受IB欢迎的EE主题，但是排名靠后，A等级比例也并不是很高。 加之IB物理课程本身对于学习者的逻辑思维能力的要求就很高。

所以如果大家觉得自己IB物理基础扎实，对于物理有很高的兴趣，那么可以尝试挑战下写IB物理EE，但如果觉得物理学习比较吃力，那么谨慎选择。