國際學校網(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,希望對大家有所幫助!
AP物理課程是AP項目的一個重要組成部分,目前的AP物理課程有兩類,AP物理課程B和AP物理課程C。課程B的內容寬泛,不涉及計算,通常由主修生物或健康門類的學生選修,學習時間一般為兩學期;課程C是一門以計算為基礎的力學、電學、磁學類入門課程,關注物理科學和物理工程學的學生一般會選修,學習時間一般為三學期以上。
AP物理課程作為一種高級學習課程,其主要目標并非是將學生限定與特定的物理主題,而是更關注促進學生的一般傾向和能力的發(fā)展以及科學思維習慣的養(yǎng)成。比如,AP物理課程尤其關注學生進一步學習物理的興奮感、興趣、動機;熟練地把數(shù)學作為交流、檢驗、提煉想法的方式的能力;科學的想象力和創(chuàng)造力;科學的思維傾向和習慣等。基于科學概念在物理學中的組織功能及其在發(fā)展學習者科學思維能力方面的特殊作用,強調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。為了促成這一目標的實現(xiàn),AP物理課程改革正朝以下方向努力:
1.學生資格:為深入理解做準備
參加AP物理課程的學生應具備兩個條件:其一是應學習過國家科學課程標準中明確的高中畢業(yè)所要求物理課程,否則學生的學習的日程就會很緊,而沒有時間去發(fā)展理解的深度;其二是學生應該熟練地掌握學習微積分前所必修的數(shù)學課程,特別是應該熟練掌握代數(shù)運算和基礎三角知識,因為學生的數(shù)學水平在選擇并理解物理主題時會起作用。
2.牛頓機械力學: 課程內容的基礎
任何高級物理學習都應該包含牛頓機械力學,原因之一:精通牛頓機械力學是學生完成高級物理項目進入大學的基本要求;之二:牛頓機械力學為促進概念的深入理解提供了一個理想的框架。
3.數(shù)學: 促進概念深入理解的工具
數(shù)學在物理中有兩個作用:一是把物理事實關系轉化成通常用等式表達的數(shù)學模型,若學生具有這種轉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)學模型的運算以求得較后的結果,這種數(shù)學能力的運用對物理概念的理解沒有什么作用。學習牛頓機械力學的首要目標不是形成執(zhí)行復雜數(shù)學運算的能力。例如,對學習AP物理課程的學生來說,沒有必要學會怎樣根據(jù)定軸計算圓柱體的瞬間慣性,但對他們來說,理解旋轉動能和角動量很重要。盡管學好微積分知識需要更高的數(shù)學能力,但微積分的概念對理解物理事件很重要。所以有兩個建議:一是鼓勵教師在教授數(shù)學基礎比較好的學生時使用正式的微積分,這些學生渴望應用他們數(shù)學的“威力”;而是期終考試不要求學生使用正式的微積分,但是可以測試學習物理所必須的微分和積分概念的知識。例如,要求學生知道,當已知位移—時間圖的斜率時,就能求出瞬時速率;當能從力的曲線下的面積獲得某一位置的函數(shù)時,就能求出不同力所做的功。
4.平衡: 課程內容的深度和廣度
AP物理課程B的內容寬泛、容量巨大。
AP物理課程C就內容寬度來說是規(guī)模適度的物理課程(內容涵蓋牛頓力學、電學和磁學),在知識廣度和深度上也是適度平衡的,但它對數(shù)學水平的要求并不適合所有學生。
5.來自真實世界(實驗室)的經(jīng)驗
科學本質上人們知道并理解身邊物理世界的過程?茖W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)來判斷假設、規(guī)則、理論的真實性。來自真實世界的經(jīng)驗以及觀察現(xiàn)象來驗證科學概念的方法應是AP物理課程的重要組成部分。參加高級物理課程的學生已經(jīng)擁有大量來自物理學知識和實驗技能方面的經(jīng)驗,因而AP 物理課程應該給學生提供額外的經(jīng)驗,如明確敘述他們自己的推測和解釋的經(jīng)驗,把真實世界現(xiàn)象與科學共同體提出的概念、原理和理論相聯(lián)系的經(jīng)驗等。
大綱如下:
內容Physics B中所占比例Physics C 力學中所占比例
Ⅰ. 牛頓機械力學35%100%
A. 運動學 (包括向量,向量代數(shù),向量組成,平衡體系,位移,速率,加速度)
1.一維運動
2.二維運動,包括拋物運動7%18%
1. 牛頓力學定律
1.靜力平衡(第一定律)
2.單一物體動力學(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.力和勢能
3.能量守恒定律
4.功率5%14%
D. 多物體體系,直線運動
1.質心
2.推動力和動力
3.直線運動定律;碰撞4%12%
E. 圓周運動和旋轉
1.勻速圓周運動
2.轉距和旋轉靜力學
3.旋轉動力學
4.角度運動及其定理4%18%
F.振動和引力作用
1.簡諧振動(動力和能量的關系)
2.彈簧質量
3.鐘擺和其它振動
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%
Ⅱ.流體動力學和熱物理15%
1. 流體力學
2. 流體靜力壓力
3. 浮力
4. 流動連續(xù)性
5. 柏努利方程6%
1. 溫度和熱
1.熱動力學方程
2.熱傳導和熱膨脹2%
1. 動力學理論和熱力學
1.理想氣體
a.動力學模型
b.理想氣體定律
2.熱力學定律
a.第一定律(包括PV圖上的過程)
b.第二定律(包括熱機)7%
Physics B中所占比例Physics C 電學和磁學中所占比例
、. 電學和磁學25%100%
A.靜電學
1.電荷和庫侖定律
2.電場和電勢能(包括點電荷)
3.高斯定律
4.其它電荷分布狀態(tài)的電場和電勢5%30%
B.導體,電容器,絕緣體
1.導體靜電學
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電路中的瞬時現(xiàn)象7%20%
D.磁場
1.磁場中移動電荷的推動力
2.磁場中運載電流的電線的推動力
3.運載電流的電線的磁場
4.Biot-Savart定律和Ampere定律4%20%
E.電磁學
1.電磁學歸納(包括法拉第定律和楞次定律)
2.感應系數(shù)(包括LR和LC電路)
3.麥克斯韋方程5%16%
、.波和光學15%
A.波動(包括聲音)
1. 行進中的波
2. 波的傳播
3. 靜止的波
4. 波的疊加5%
B.物理光學
1.干涉和衍射
2.光的散射和電磁波譜5%
C.幾何光學
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
2. 光子,光電效應,康普頓分散,X射線
3. 原子能量基準
4. 波粒二向性7%
B.核物理
1.核反應(包括質子數(shù)目和電荷守恒)
2.質能方程3%
總體來說,AP項目是選修性的,在滿足學生對物理某些特殊領域的同時,也給了他們提升進入大學就讀的機會。
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