國(guó)際學(xué)校網(wǎng)在線為大家整理了AP物理課程的改革方向及大綱,供大家參考,希望對(duì)大家有所幫助!
AP物理課程是AP項(xiàng)目的一個(gè)重要組成部分,目前的AP物理課程有兩類(lèi),AP物理課程B和AP物理課程C。課程B的內(nèi)容寬泛,不涉及計(jì)算,通常由主修生物或健康門(mén)類(lèi)的學(xué)生選修,學(xué)習(xí)時(shí)間一般為兩學(xué)期;課程C是一門(mén)以計(jì)算為基礎(chǔ)的力學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)類(lèi)入門(mén)課程,關(guān)注物理科學(xué)和物理工程學(xué)的學(xué)生一般會(huì)選修,學(xué)習(xí)時(shí)間一般為三學(xué)期以上。
AP物理課程作為一種高級(jí)學(xué)習(xí)課程,其主要目標(biāo)并非是將學(xué)生限定與特定的物理主題,而是更關(guān)注促進(jìn)學(xué)生的一般傾向和能力的發(fā)展以及科學(xué)思維習(xí)慣的養(yǎng)成。比如,AP物理課程尤其關(guān)注學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)物理的興奮感、興趣、動(dòng)機(jī);熟練地把數(shù)學(xué)作為交流、檢驗(yàn)、提煉想法的方式的能力;科學(xué)的想象力和創(chuàng)造力;科學(xué)的思維傾向和習(xí)慣等;诳茖W(xué)概念在物理學(xué)中的組織功能及其在發(fā)展學(xué)習(xí)者科學(xué)思維能力方面的特殊作用,強(qiáng)調(diào)深入的概念理解也就成為AP物理課程的較基本、較核心的目標(biāo)。為了促成這一目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),AP物理課程改革正朝以下方向努力:
1.學(xué)生資格:為深入理解做準(zhǔn)備
參加AP物理課程的學(xué)生應(yīng)具備兩個(gè)條件:其一是應(yīng)學(xué)習(xí)過(guò)國(guó)家科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中明確的高中畢業(yè)所要求物理課程,否則學(xué)生的學(xué)習(xí)的日程就會(huì)很緊,而沒(méi)有時(shí)間去發(fā)展理解的深度;其二是學(xué)生應(yīng)該熟練地掌握學(xué)習(xí)微積分前所必修的數(shù)學(xué)課程,特別是應(yīng)該熟練掌握代數(shù)運(yùn)算和基礎(chǔ)三角知識(shí),因?yàn)閷W(xué)生的數(shù)學(xué)水平在選擇并理解物理主題時(shí)會(huì)起作用。
2.牛頓機(jī)械力學(xué): 課程內(nèi)容的基礎(chǔ)
任何高級(jí)物理學(xué)習(xí)都應(yīng)該包含牛頓機(jī)械力學(xué),原因之一:精通牛頓機(jī)械力學(xué)是學(xué)生完成高級(jí)物理項(xiàng)目進(jìn)入大學(xué)的基本要求;之二:牛頓機(jī)械力學(xué)為促進(jìn)概念的深入理解提供了一個(gè)理想的框架。
3.數(shù)學(xué): 促進(jìn)概念深入理解的工具
數(shù)學(xué)在物理中有兩個(gè)作用:一是把物理事實(shí)關(guān)系轉(zhuǎn)化成通常用等式表達(dá)的數(shù)學(xué)模型,若學(xué)生具有這種轉(zhuǎn)換技能則表明其物理原理(概念)有了深入的理解;而是基于數(shù)學(xué)模型的運(yùn)算以求得較后的結(jié)果,這種數(shù)學(xué)能力的運(yùn)用對(duì)物理概念的理解沒(méi)有什么作用。學(xué)習(xí)牛頓機(jī)械力學(xué)的首要目標(biāo)不是形成執(zhí)行復(fù)雜數(shù)學(xué)運(yùn)算的能力。例如,對(duì)學(xué)習(xí)AP物理課程的學(xué)生來(lái)說(shuō),沒(méi)有必要學(xué)會(huì)怎樣根據(jù)定軸計(jì)算圓柱體的瞬間慣性,但對(duì)他們來(lái)說(shuō),理解旋轉(zhuǎn)動(dòng)能和角動(dòng)量很重要。盡管學(xué)好微積分知識(shí)需要更高的數(shù)學(xué)能力,但微積分的概念對(duì)理解物理事件很重要。所以有兩個(gè)建議:一是鼓勵(lì)教師在教授數(shù)學(xué)基礎(chǔ)比較好的學(xué)生時(shí)使用正式的微積分,這些學(xué)生渴望應(yīng)用他們數(shù)學(xué)的“威力”;而是期終考試不要求學(xué)生使用正式的微積分,但是可以測(cè)試學(xué)習(xí)物理所必須的微分和積分概念的知識(shí)。例如,要求學(xué)生知道,當(dāng)已知位移—時(shí)間圖的斜率時(shí),就能求出瞬時(shí)速率;當(dāng)能從力的曲線下的面積獲得某一位置的函數(shù)時(shí),就能求出不同力所做的功。
4.平衡: 課程內(nèi)容的深度和廣度
AP物理課程B的內(nèi)容寬泛、容量巨大。
AP物理課程C就內(nèi)容寬度來(lái)說(shuō)是規(guī)模適度的物理課程(內(nèi)容涵蓋牛頓力學(xué)、電學(xué)和磁學(xué)),在知識(shí)廣度和深度上也是適度平衡的,但它對(duì)數(shù)學(xué)水平的要求并不適合所有學(xué)生。
5.來(lái)自真實(shí)世界(實(shí)驗(yàn)室)的經(jīng)驗(yàn)
科學(xué)本質(zhì)上人們知道并理解身邊物理世界的過(guò)程。科學(xué)思維與其它思考方式的區(qū)別在于它靠物理世界的證據(jù)來(lái)判斷假設(shè)、規(guī)則、理論的真實(shí)性。來(lái)自真實(shí)世界的經(jīng)驗(yàn)以及觀察現(xiàn)象來(lái)驗(yàn)證科學(xué)概念的方法應(yīng)是AP物理課程的重要組成部分。參加高級(jí)物理課程的學(xué)生已經(jīng)擁有大量來(lái)自物理學(xué)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能方面的經(jīng)驗(yàn),因而AP 物理課程應(yīng)該給學(xué)生提供額外的經(jīng)驗(yàn),如明確敘述他們自己的推測(cè)和解釋的經(jīng)驗(yàn),把真實(shí)世界現(xiàn)象與科學(xué)共同體提出的概念、原理和理論相聯(lián)系的經(jīng)驗(yàn)等。
大綱如下:
內(nèi)容Physics B中所占比例Physics C 力學(xué)中所占比例
Ⅰ. 牛頓機(jī)械力學(xué)35%100%
A. 運(yùn)動(dòng)學(xué) (包括向量,向量代數(shù),向量組成,平衡體系,位移,速率,加速度)
1.一維運(yùn)動(dòng)
2.二維運(yùn)動(dòng),包括拋物運(yùn)動(dòng)7%18%
1. 牛頓力學(xué)定律
1.靜力平衡(第一定律)
2.單一物體動(dòng)力學(xué)(第二定律)
3.兩物體或多物體體系(第三定律)9%20%
C.功,能量,功率
1.功,功與能量定理
2.力和勢(shì)能
3.能量守恒定律
4.功率5%14%
D. 多物體體系,直線運(yùn)動(dòng)
1.質(zhì)心
2.推動(dòng)力和動(dòng)力
3.直線運(yùn)動(dòng)定律;碰撞4%12%
E. 圓周運(yùn)動(dòng)和旋轉(zhuǎn)
1.勻速圓周運(yùn)動(dòng)
2.轉(zhuǎn)距和旋轉(zhuǎn)靜力學(xué)
3.旋轉(zhuǎn)動(dòng)力學(xué)
4.角度運(yùn)動(dòng)及其定理4%18%
F.振動(dòng)和引力作用
1.簡(jiǎn)諧振動(dòng)(動(dòng)力和能量的關(guān)系)
2.彈簧質(zhì)量
3.鐘擺和其它振動(dòng)
4.牛頓作用定律
5.行星和人造衛(wèi)星的軌道
a.圓形的
b.普通的6%18%
、.流體動(dòng)力學(xué)和熱物理15%
1. 流體力學(xué)
2. 流體靜力壓力
3. 浮力
4. 流動(dòng)連續(xù)性
5. 柏努利方程6%
1. 溫度和熱
1.熱動(dòng)力學(xué)方程
2.熱傳導(dǎo)和熱膨脹2%
1. 動(dòng)力學(xué)理論和熱力學(xué)
1.理想氣體
a.動(dòng)力學(xué)模型
b.理想氣體定律
2.熱力學(xué)定律
a.第一定律(包括PV圖上的過(guò)程)
b.第二定律(包括熱機(jī))7%
Physics B中所占比例Physics C 電學(xué)和磁學(xué)中所占比例
Ⅲ. 電學(xué)和磁學(xué)25%100%
A.靜電學(xué)
1.電荷和庫(kù)侖定律
2.電場(chǎng)和電勢(shì)能(包括點(diǎn)電荷)
3.高斯定律
4.其它電荷分布狀態(tài)的電場(chǎng)和電勢(shì)5%30%
B.導(dǎo)體,電容器,絕緣體
1.導(dǎo)體靜電學(xué)
2.電容器
a.電容
b.平行電板
c.球形的和圓柱形的
3.絕緣體4%14%
C.電路
1.電流,電阻,功率
2.只有電源和電阻的穩(wěn)定電路
3.電路中的電容器
a.穩(wěn)定狀態(tài)
b.RC電路中的瞬時(shí)現(xiàn)象7%20%
D.磁場(chǎng)
1.磁場(chǎng)中移動(dòng)電荷的推動(dòng)力
2.磁場(chǎng)中運(yùn)載電流的電線的推動(dòng)力
3.運(yùn)載電流的電線的磁場(chǎng)
4.Biot-Savart定律和Ampere定律4%20%
E.電磁學(xué)
1.電磁學(xué)歸納(包括法拉第定律和楞次定律)
2.感應(yīng)系數(shù)(包括LR和LC電路)
3.麥克斯韋方程5%16%
Ⅳ.波和光學(xué)15%
A.波動(dòng)(包括聲音)
1. 行進(jìn)中的波
2. 波的傳播
3. 靜止的波
4. 波的疊加5%
B.物理光學(xué)
1.干涉和衍射
2.光的散射和電磁波譜5%
C.幾何光學(xué)
1.光的反射和折射
2.鏡子
3.透鏡5%
、.原子和核物理10%
1. 原子物理和量子效應(yīng)
2. 光子,光電效應(yīng),康普頓分散,X射線
3. 原子能量基準(zhǔn)
4. 波粒二向性7%
B.核物理
1.核反應(yīng)(包括質(zhì)子數(shù)目和電荷守恒)
2.質(zhì)能方程3%
總體來(lái)說(shuō),AP項(xiàng)目是選修性的,在滿(mǎn)足學(xué)生對(duì)物理某些特殊領(lǐng)域的同時(shí),也給了他們提升進(jìn)入大學(xué)就讀的機(jī)會(huì)。
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