物理竞赛是申请科学类和工程类专业的有力背景。然而,和数学竞赛一样,过往我们也为大家分析过数学类的竞赛(英美澳加数学竞赛到底哪家强),物理竞赛也有很多不同国家的版本,一时让人眼花缭乱,无从下手。我来帮大家梳理一下,帮助大家理性挑选适合自己的那一款。
先来一张汇总表横向比较一下。我们比较四个主要英语国家的竞赛,其中,美国物理碗Physics Bowl、英国物理奥林匹克BPhO和加拿大物理竞赛CAP并称世界三大最有影响力物理竞赛。
英国BPhO
英国BPhO(British Physics Olympiad)系列竞赛由英国物理奥林匹克组委会举办。而该组委会主要由牛津大学、英国物理学会和Odgen基金会组成,办公室设在牛津大学物理系。光听这三块牌子就知道含金量有保障。
英国物理奥赛始于1979年,1983 年正式为英国选拔国家代表队参与国际物理竞赛。英国BPhO在我们比较的四大竞赛中分级最多,从9-12年级每个年级都有最适合自己参加的一个级别。英国的私立学校和重点公立学校都会鼓励或者安排学习物理的学生对应参加自己年级的级别,而且在这些学校获奖比例也高于全英的水平。
初级(Junior)、中级(Intermediate)和高级(Senior)分别对应英国教学大纲的GCSE第一年、GCSE第二年和AS的知识点体系,但是比课内学习更加强调计算能力,还有对于生活实际问题的分析和解答能力。
尤其是陈述题和解答题,充满了丰富有趣的内容,例如有凡尔纳科幻小说里面的登月炮弹,有对于化学电池和热敏电阻的研究,还有对于泊肃叶理论的证明(如果想象是最真实的现实,那凡尔纳。。。。),在求解物理题的时候还扩展同学们的知识领域,让人沉迷其中。
BPhO Olympiad 是高度较高的奥数级别的竞赛,在英国一般建议13年级学生(对应国内的12年级)可报名Round 1,Round 1的难度和A Level物理不对应,即使A Level物理得到A*也不意味着在竞赛中能取得好成绩。
竞赛需要非常高的技能和准备。如果在Round 1取得金奖成绩,就可以入选Round 2,有机会参加当年复活节在牛津大学的集训营。通过集训营的再次选拔,英国籍学生可以入选英国国家奥物队,参加欧洲区奥物竞赛。BPhO从2016年进入中国。
通过该赛事,中国与英国学生将有机会同台竞技,统一考试,试卷送牛津大学物理系统一评分,同等争取英国物理奥赛全球金银铜牌。中英选手唯一区别在于非英国国籍学生不能入选英国物理竞赛国家队。
美国物理碗Physics Bowl
和英国BPhO相比,美国物理碗的主办机构听上去就低调很多,是美国物理教师协会(The American Association of Physics Teachers ,简称AAPT),听上去有点民间。但这不妨碍物理碗成为全球最知名的高中物理竞赛。
物理碗创办于1985年,在美国极具影响力,在全球有11个国家超过500所著名高中参加,每年的全球参赛学生超过1万人 。在比赛中获得高分者将会受到美国名校的关注。更容易申请进入这些知名院校。
物理碗一张卷子一共50道题,但只需要做其中40题。10年级建议参加D1级别,做其中的1-40题,11-12年级建议参加D2级别,做其中的11-50题。和英国要分三张卷子解决三个年级的难度,美国人靠一张卷子就解决了。这里面各有利弊,只能说英国分级更精细,美国分级更加简洁和聪明。
由于10年级其实和11-12年级用的同一张卷子,所以这个竞赛对10年级的难度是相对比较大的,国内不少9年级学生跨级挑战,难度会更大一些。相比来说,英国的初级竞赛对9年级来说是比较容易的。
40题虽然全部都是单选题,而且大多数题难度并不大,即使到30题以后还有不少题可以一步计算就解出来,但得高分却不容易。过去9年中全球仅有一名参赛者获得过满分。
这是为什么呢?我觉得主要两个原因:1.时间非常紧张,40题只给45分钟,有的同学竞赛经验不多,刚做了一半的题时间已经快用完了;2.知识点跨度大,光是官方公式表就有60多个公式,还会考到公式表里面没有覆盖的知识点,甚至像诺贝尔物理学奖的得主这样的题也会考到。
只能是尽力去准备,而很难保证全部能准备到。说到这个公式表,有的同学可能认为有了公式表就比国内的考试或者竞赛容易。其实不然,如果你大多数公式都得去查了才会做,在速度上面根本无法达到要求。
公式表只能是个备用的作用,大多数公式还是要靠你在熟练的基础下背出来,只是如果有个别生僻的忘记了可以看公式表提醒一下自己。另外,公式表也是对考试范围的一个提示,表里所有的公式是最低需要掌握的。
澳洲ASOP
ASOP是澳大利亚版的BPhO,是ASOE奥林匹克科学系列竞赛里面的物理学科,由ASI(Australian Science Innovations,澳大利亚科学创新协会)主办。
除了物理以外,ASI总部设在澳洲国立大学,还举办每年的化学、生物、地球与环境科学奥赛。澳大利亚物理奥赛更侧重于测试学生需要应用逻辑思维处理问题,将物理推理应用于试题所描述的场景。
该竞赛是澳洲最高水平的高中物理竞赛,为澳洲的国家队选拔人才,优秀者还将获邀参加顶级科研项目。该竞赛在2019年引进中国。澳大利亚国籍选手将优先阅卷与排名,中国选手将根据澳大利亚选手的获奖成绩分数线评奖。
10-12年级都用同一张卷子,给2个小时时间完成。其中A部分为选择题,这个题量比较少,只有10题。以力学为主,比较基础,我觉得选择力学作为考查重点是很有眼光的。我的教学经验是,力学是学生最早学的,以为自己最懂,但是错的概率最高的类型。B部分为四道解答题,解答题对于阅读能力的要求非常高,光是题干就有一页多。
很多同学会在读题上面遇到较大的困难,这不仅是英语水平的问题,而是怎么读懂题里面描述的场景,并且将之对应到物理原理的问题。ASOP的出题方式和英国、美国相比,可以说是和国内出题方式差别最大的。例如有的题要考察一只小甲虫在水面上的表面张力和水波的问题,还有的题要考虑冰箱磁铁的磁场问题。
英国、美国和澳洲三个竞赛相比,美国的需要的知识面最广;澳洲的需要的知识面比较有限,但是读题的难度很大;英国在这两方面是居中的,知识面和读题难度都在美国和澳洲之间,而由于有陈述的存在,对于表达能力的要求是比较高的。
对于初中学生,ASI提供另外一项竞赛BSC(Big Science Competition),是物理、化学、生物的综合卷,分为A-D四个等级,对应到7-10的四个年级。该竞赛全部为选择题,提供中英文双语,可以认为是ASOP的热身赛。
加拿大CAP
加拿大高中物理奥林匹克活动 (CAP High School Prize Exam),是加拿大物理国家队第一轮选拔活动。由加拿大物理学家协会(CAP) 联合英属哥伦比亚大学物理和天文系共同举办,主要针对高中生,问题难度超过课堂知识范围,强调逻辑思维和创造性思维。
和以上三个竞赛在各自国内的影响度相似,CAP是加拿大最高水平的高中生物理竞赛。同时还有一个角色是加拿大物理国家队的第一轮选拔活动,每年CAP会选择仅仅5名优胜者,代表加拿大参加IPhO国际物理奥林匹克竞赛。
因此,该竞赛的成绩在加拿大以及北美名校的认可度非常高,如果有CAP获奖背景,那么被加拿大及北美名校录取的几率会大幅提升。
与物理碗相比,两个比赛难度相当,物理碗和CAP都会用到大学的知识,对数学水平都有一定的要求,尤其是微积分。但物理碗考察更多的是对物理的熟悉度以及解题速度,而CAP则考察的是对知识的深度。
刚才我们说过,物理碗难度不大但知识点细,需要快速进行解题。而CAP则需要考试在三个小时内完成25道选择题和3道大题,跟中国的奥林匹克竞赛相似度更大。
CAP的大题不管是和英国BPhO相比,还是澳洲ASOP相比,读题难度都要低很多,会直接以物理形式,而不是生活情境的形式来出题。CAP在2018年进入中国,让中国学生也有和加拿大学生同台竞技的机会。
小结不同的物理竞赛都适合谁?
英国BPhO适合于:方向为英国和美国的大学,特别是主申英国;对课内体系掌握娴熟;英语表达能力比较强(1月在线比赛不要求有英语表达);
美国物理碗适合于:方向为英国和美国的大学,特别是主申美国;除了课内体系以外,课外狩猎比较广,非常喜欢看科学杂志或者科普视频的;做题速度非常快的;英语阅读和表达相对弱一些也可以参加;
澳洲ASOP适合于:方向为澳大利亚的大学;物理基本上局限于课内学习,课外知识面比较窄;英语阅读能力非常强的;
加拿大CAP适合于:方向为加拿大的大学(加拿大很多大学在意是否参加了加拿大的竞赛);做题速度一般;比较习惯国内的体系或者出题方式。
总体来说,无论是从知识体系,还是出题风格,英国和美国的竞赛更相近一些,而且也代表了升学的最大的两个目的国家。机构的老师多年钻研培训英美澳的物理竞赛,有着丰富的培训经验,帮助许多孩子获得了荣誉证书,其中很多学生都获得了顶尖美高和大学的录取。