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物理这门科目在 IB 的学科当中算是比较特殊的一门，它的难度相对来说是比较高的。要拿满分 7 分也很困难，但是，这门学科在国外高校录取学生的时候，也是学校比较看重的一门科目。那么我们今天来分享一下，怎样在十年级阶段学好物理，为将来的课程学习打好基础，以及怎样应对一些可能会遇到的面试或者额外的笔试环节。
我们首先会从各个角度去讲一下理科学习，尤其是物理这门学科，它是怎样的一个逻辑，用怎样的思路去学习。同时，我们会谈一谈物理这门学科，包括其他的理科，我们应该怎样去养成好的学习习惯。或者说，我们应该抱着怎样的目的去听课，课后又应该用怎样的方式去梳理我们在学校学到的知识。同时，我们又应该怎样去应对考试作业习题。然后，我们会联系一些上海典型的国际学校的课程设计，来谈一谈物理在十年级上，是怎样一个安排，我们需要达到一个什么样的水准。
另外，我们还会谈一谈 IA，也就是 Internal Assessment。绝大多数的学生对 IA 是比较头疼的，因为它比较难准备，也可能之前没有接受过类似的训练，不太会应对。同时家长往往也不知道怎么帮助孩子去准备，也很难去指导他们。IA 最终在总分当中的比重是 20%，这 20 % 说多不多，也不需要体现太多挑战性的内容和拔高的难度，只是需要你要把足够的工作量体现在 IA 当中，以及能够展现出你的物理学习素养。所以说这 20% 的分数，要拿满分或者拿一个很高的分数，往往比较困难，但是只要肯花点功夫，肯下点心思去做，要拿到一个让自己满意的分数还是可以实现的。
上面这张图是 IB 物理会涉及到的物理知识，我们把它整理成了一个知识的体系，可以看到它像蜘蛛网一样，向四周延伸开，而不是一个线性的结构。也就是说，物理知识点相对来说是比较分散的，但同时它们之间又往往有着千丝万缕的联系。
物理分为哪些领域呢？
往往我们会把它总结为力、热、声、光、电这些领域，他们自成体系，但往往又是互相渗透的。比如我们研究一个电场中带电粒子的运动问题时，不可避免的就会涉及到我们前面学到过的力学，学到过的能量、动量，这些知识点会成为我们使用的工具。
那么物理这门学科它内在的逻辑，究竟是什么呢？
我们会说，他有一个主线，那就是去解决问题，科学历史上的科学家，就是这么做的。我们观察到一个现象，然后试图用一种手段去描述它，然后再去验证我们的这个描述是否准确，我们总结的规律是否是有合理性。之后再利用我们总结出的规律，去预测一些将要发生的事。所以说学习物理，我们一定要把这样的信念放在心中，那就是我们理解了一切的规律，然后去阐释了一些物理现象，最终的目的是什么呢？就是去解决问题。
那么谈到 IB 的物理学科。摆在我们面前的一个问题就是，是否一定要去学好数学，学完了微积分，甚至一定要学过 AA （Analysis&Approaches ）的数学，我们才能去学好物理这门学科呢？
就像这张图上所展现的那样，最近我们的 IB 的数学其实有了一定的考纲改动，不管是学 AA （Analysis&Approaches ）还是学 AI（Applications&Interpretation），一些比较初步的微积分知识，我们都是要掌握的。至于 AA，它确实会额外设计一些比 AI 更深的微积分的知识。但是在这部分知识当中，其实对我们物理会起到帮助的，可能只有微分方程这一章，其他章节对物学习帮助其实并不是非常大。所以说不论你学的是 AA 还是 AI ，对于学习物理来讲都是绝对足够的。
此外，我们还可以把 IB 物理这门学科和体制内，也就是国内的物理课程，设计进行一个横向的比较。我们知道国内的数学其实是不学到微积分的，尤其是上海，基本上一点微积分都不涉及到，但是完全不影响体制内物理的难度和广度，所以说我们认为学习物理，微积分不一定是必要的。但是学好微积分对于我们理解物理这门学科，并学扎实显然是必要的。在 AP 课程当中会存在基于代数的或基于微积分的内容。对于基于微积分的课程也是非常明确的说，这种问题我们就是要用微积分去解决的。然而 IB 当中则不是这样，我会认为这是一种隐性的要求。你如果能够利用微积分去解释这个问题，去思考它，那我们就可以把它理解得更加透彻，但是没有微积分的帮助也并不影响我们对知识的基本理解。
这里也给出了一个例子，从牛顿第二定律推导动能定理、从牛顿第二定律，推导冲量定理。这个例子其实就能体现，我们往往在物理上可能会用一些比较不严谨的微元法进行推导，如果利用微积分，就可以用比较严谨的逻辑去处理同一个问题了。
这张图它体现的是 A-Level 课程、AP 课程、体制内高考的物理的课程要求和 IB 物理的对比，我会发现 IB 物理涉及到的知识面是最为广泛的。不仅在广度上有这样的体现，更重要的是它的深度、难度是要远远高于其他课程的。举个例子，A-Level课程所涉及的知识面几乎和 IB 的课程比较接近了，但是如果做过一些A-Level的题目，再和 IB 课程做一个对比的话，你就会发现 A-Level 的题目相比 IB 物理简单得多。IB 物理往往要求我们跨知识点融会贯通的能力。这里可以举个例子，假如 IB 物理想要考察关于天体物理的相关的章节，他可能会联系到牛顿运动定律、功与能、圆周运动或者转动章节、甚至有可能联系到热学相关内容，所以说 IB 是一个知识点交叉融合的课程，这就要求 IB 考生们一定要有一个非常好的知识网络体系。
我们在这里小小的总结一下，要学好IB物理，一定是在理解的基础上去把所有的知识做一个整合，而不是分门别类，分为一块一块的知识单独去学习，这样的学习思路是行不通的。
那怎样建立一张完整的知识网呢。这就要涉及到理科学习习惯的养成了。我们经常说物理学科需要记忆、背诵的公式量是非常少的，但是有些内容还是有必要的记忆的，与很少的记忆量相比，物理背后的知识是浩如瀚海的，需要把它们串联起来梳理清楚。
除此以外，在物理学习当中，我们还强调模型思想。举个例子，我们经常见到的斜面上的滑块、桌面上旋转的小球、在竖直平面内运动的摩天轮，都是我们非常熟悉的模型，要去把它们理解吃透并且运用在实际或者考试当中。如果想要在这样基础上更进一步，我们还有需要做什么呢？答案就是对于现有的这些结论，如一些公式，最好能够自己再去推导归纳、演绎一遍，这样自己做过的才是真正属于自己的东西，这就是一个典型的知识内化的过程。另外要强调的一个能力，我把它归纳为专注力，或者说是一种定力。这种专注力决定了你学习的效率，比如同样是学习了两三个小时，如果你的专注力非常高，把所有的知识全部吸收内化了，你的掌握程度可能会有80%-90%，如果专注力不足的话，即使做了非常多的题，费了非常多的心血在这上面，但是最后吸收的也不过20%-30%而已，这是学习效率上的巨大差别。从另外一个角度来考虑，可能会比较功利一些，那就是孩子的专注力如果比较好的话，往往能在考试这种应试的过程当中得到一个比较好的成绩，换句话来讲，同样的能力，如果专注力好，可能在考场上就是如鱼得水，我原本会做的题目我都能干净利索地把分得到，甚至一些我原本不会的题目，在考场上也是有东西可写。
那么怎样去培养这种专注力呢？我觉得有一句话说的非常好，真正应该花费心思在课上听讲，应该得到的效果就是跟上老师的思路。不要用战术上的勤奋去掩盖战略上的懒惰，就以课堂上的笔记作为例子，我们并不要求在课堂上做大量的笔记，老师在黑板上面写的、甚至老师讲过的所有话，全部一字不落的整理下来，这其实没有必要。重要的是跟上老师的步伐去理解，及时的把一些没有掌握的知识点当场就解决掉，不要留到课后再去理解那些当场能够解决的问题，这样效果是最好的。
另一点可能大家比较容易陷入误区，也就是习题的练习量，我们并不提倡把近十年的所有真题、所有模拟试题全都去做一遍，这样做未必就很有效率。更有效率的做法是什么呢？我们可以先做个几套练习卷，然后把当中不熟悉、搞不懂的知识点全都弄清楚，并且做好错题的整理与归纳。我通常让学生在考前把之前做错的题目单独拿出来再做一遍，这样的效率往往比我们重新做一套题更高，效果也是更好的。
我们还是以平和、包校以及星河湾这三所学校的课程设计来谈一谈学习物理究竟我们应该去怎样去准备，然后按照什么样的进度去学习。
上面是平和、包校以及星河湾三所学校，在数学以及物理两门课程的设计。可以看到，相对而言包校进度会比较快一点，也比较赶一点，会涉及到比较多的知识。但是难度相对还是平和更高一些，那这里不得不提到两个小小的矛盾点了：
首先，可以从数学的进度上看到，基本上在十年级的最末尾，三个学校才会学到关于微积分的内容，尤其除了包校以外，其他两所甚至在十年级导数都是学不到的。而偏偏导数又是在物理上学第一章关于力学部分当中最好用的一个工具。那在这里我能够给出的建议就是，如果想要选修HL难度的物理的话，一定要在十年级开始就提前自学一定相关的微积分的知识。而且应该是学得越多越好，并不要求学得很精。比如一些复杂困难的极限，一些难积的积分，我们应该怎么去算，更重要的是尽量多汲取一些相关的知识，能把它拿来就用。
另外一个矛盾点则在于矢量的运算。尽管物理第一章其实也会涉及到相关的概念，但是讲的相对比较浅，不会涉及到太深的内容，并且我们认为，学校的课程设计关于这些知识是不足够的，所以如果事先做好了准备，学习就是事半功倍的事。
刚才讲到的这些，一般来说最早要到十一年纪下才会涉及到，如果到那个时候再去学，再拿来用的话，相对来说就比较晚了。这部分的知识我们也建议同学们事先做好自学，难度还是比较低的。一定提前要做好相应的功课，不要打没有准备的仗。
最后一个话题就是 Internal Assessment。
我们前面刚刚讲到他在总分当中占 20% 的比重，所以我们还是稍微花一些功夫来解释一下这一部分，我们应该怎样去准备，以及他最终是一个是什么样的形式。
顾名思义，既然叫做 Internal Assessment，这个 IA 的分数，其实是由自己学校里的老师来打的。但并不是说这个分数就完全由学校里面的老师全权决定。每年在得到这个 IA 的分数之后，会打包并且随机抽查一些发送给 IB 官方，IB 官方会根据这个分数判断学校里面老师给的究竟偏高还是偏低，最后再对学校整体的分数做出相应的调整。
所以说，并不是老师可以违背原则随意的打高或打低的，而是有一个准绳在那里的。相对来说，评分规则还是比较公平的，IA 的形式在物理这一学科就是一篇完整的实验报告。既然说是完整的，那就既包括了实验、构思、设计思路、实验过程、得到的实验数据的处理以及从中总结出的规律。选材的要求对于 SL（Standard Level） 与 HL（High Level） 的学生也是有差别的。SL 学生的选材，基本局限于书本上的知识内容就可以了，不需要超过 IB 物理书上的知识，而 HL 的学生，是支持学生做一些已有知识体系外的一些实验的，如果你在课外看到了什么现象或者什么规律，甚至一个现成的实验，你觉得非常有兴趣，也是可以直接拿来就做的，所以说这是可以超越课本知识范畴的，对于这个实验的最大的要求其实就是独立探究且原创。
一般来说，IA 起码要提前半年去做好相应的准备。我们在课程设计当中，其实也额外的会给出 1-2个 小时的课时，专门来谈一谈实验设计的问题。因为这个实验其实是一个非常综合的过程，我们不仅要体现自己的工作量，要体现我们学习的能力，更重要的是这个数据我们如何去处理。 |
