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 2020-01-11 18:05:12   来源:互联网 

新利18体育app网站 - 国家物理奥赛总教练:天才安能仅仅

新利18体育app网站,奥数备受关注,其实目前国内有五大学科竞赛都在蓬勃开展。国家物理奥赛总教练揭秘竞赛现场:相当激烈,争分环节消耗大到要吸氧。

目前国内有五大学科竞赛(数学、物理、化学、生物、信息),获奖者或能报送名校,或能有利于自主招生,加之我国选手不断在国际赛场取得佳绩,学科竞赛备受关注。

2018年9月举行的全国物理科普大会上,国家物理奥林匹克竞赛总教练、领队,来自南开大学的宋峰教授做了有关物理竞赛的相关报告,介绍了物理奥赛的流程和国家集训队的情况。在他看来,参加物理奥赛不仅仅是学习知识,开拓思路,也是“科普”的良好手段。物理竞赛与高考并不冲突,对于有这方面特长的青少年,不应该仅仅是“摧眉折腰事高考”,要把青春才华努力地释放出来。

学科竞赛本身的目的是激发学生学习兴趣,特别是对学有余力的同学,增强学习能力,并发现具有突出才能的青少年,以便更好地对他们进行培养。通常,奥赛分为地方预赛、省级比赛和全国比赛,省级比赛中成绩最好的晋身全国赛,然后再从全国赛成绩最好的几十名同学中选拔出若干名同学(不同学科人数不同)参加国际级别的学科竞赛。

从省级比赛到全国决赛

国际物理奥林匹克竞赛(IPhO)和亚洲物理奥林匹克竞赛(APhO),主要从中国物理学会主办的“全国中学生物理竞赛”中选拔。首先是初赛,由省级物理学会负责,大概2~3%进入复赛。复赛仍然是省级物理学会具体负责,一般在省会城市举办,以便于统一管理,保证考试的严肃性。

复赛满分现在为400分,包括理论320分和实验80分。竞赛内容包括力、热、光、电、近代物理,比较全面,难度相对较高。在奖励方面,物理竞赛大概有1500个省级一等奖,今年因为报名人数增多了,一等奖人数扩大到了1600人左右。这些学生都受到了中国985高校的青睐。据估计,这其中有约400人进入北大、清华,其他的进入了985前列的学校。

最终的全国决赛的参加者是从报名的数十万人中选拔出的360人,今年起将额外给港澳台地区增加几个名额的名额。比赛由全国竞赛委员会直接负责,在某一个城市举办,举办城市需要提前申请。竞赛由大学主导,联合中学,进行理论和实验部分的竞赛。总分400分,理论280分,实验120分。

比赛内容非常注重数学工具的应用、物理概念的理解和过程的分析,难度很大。很多学生考试后感觉很崩溃。目前奖励设置为一等奖120人,二等奖120人,三等奖140人。其中前50人可以保送大学,并进入国家集训队。近些年,保送的学生几乎都去了北大和清华,个别去了哈佛、麻省理工等国际名校。

进入国家集训队

全国集训的工作由中国物理学会常务理事会批准,从2012年起由南开大学和天津市物理学会来负责。在这之前是各个大学轮流举办,包括北京大学、中国科技大学,南京大学、复旦大学等,每个大学进行4年的集训工作。集训时间上分为3期。第一期在11月中旬,是在全国决赛后一周后就开始集训,总共大概45天左右。这其中30多天是上课时间,有一周的时间用来考试,从早考到晚。考试中,理论和实验比重为3比2,与决赛相比进一步加大了实验分权重。因为国际比赛中,实验占40%,理论占60%。然后,再从这里面选拔出13人进入第二期和第三期集训。

集训队的任务是系统完善普通物理的内容。中学生有一大特点——他们有些同学甚至不知道这道题的原理是什么,但依然能把题目做出来。可是也仅限于这一道题,改头换面后他们可能就不会做了。目前中学生普遍采用的解题办法就是题海战术,一遍一遍训练。这一招到国际赛场是行不通的,因为国际赛题几乎是不可能猜出来的,为了能够正确地解答出题目,就必须把原理弄通,知道自己要用什么定理和公式,而不是一看眼熟的题就能写一堆东西。

另外,也要让集训队的同学了解科研前沿。国际奥赛题大多来自于科研前沿。国际奥赛大纲和国内奥赛大纲也不完全相同,我们还要进行针对的训练。除此以外,还有很多细节的问题,比如书写、时间掌控等,我们也要培训。这和我们平常中学教学的着力点不同。

关于集训队和选拔过程,我们都制定了详细的规则。我们现在的成绩很好,不仅仅是能获得金牌,而且能够排名在前列而且相互之间差距不大。这其中很重要的原因就是,集训和选拔都是公平公正的,我们能选拔出最好、最合适的学生来参赛;培训是行之有效的,每个学生都能够得到发展和进步。

国家队的选拔考试满分折合成500分,内容包括力学、理论力学、热学、热统、光学、现代光学、电磁学、电动力学、近代物理,还有综合考试。实验上包括数据处理误差、力、热、光、电和综合考试。具体的考试次数会根据当时的情况有所不同,但都会提前通知学生。

考试题目是由很多专家出的,题量非常大。考试规范上也有很详细的方案:如何保存、保密工作、以及谁来取试卷等等过程。每次考试通常由一个主监考老师,一个行政老师和一个年轻老师或博士生三人监考。

每一场考试时,学生的座位都是当场抽签决定的,并且把自己座位填入到一张登记表,最终登记表会放入保险箱内。学生根据自己抽签后的位置坐下来,试卷上只写抽签号码,没有名字和其他任何信息。考试完后将试卷装订好,将抽签号码封起来。每场考试都是相同方法进行,比如一个学生考7场,那么他就会有7个抽签号码。

最后,老师阅卷后把试卷移交给行政人员进行合分。合完分后,在拆封前,我们还会对较高分数的卷子再次让阅卷老师查看,检查是否有问题,最后再拆封登记。中国物理学会每年也会派人来核查试卷,比如2018年,他们派了多为专家来核查试卷,并由他们拆开试卷登分。实际我们在做这些事情时,是小心翼翼的,会花费很多时间。

选拔出13人参加国际及亚洲比赛

最终成绩我们会出一个报告,递交给中国物理学会。在考试排名上,实际我们的排序是按字母顺序而不是分数排名。因为我们深知这13个学生水平相当高,没有选拔进来的学生可能只与他们差几分,甚至零点几分。他们之间的水平其实是差不多的。有时在社会上流传谁排第一,排第二,那都是错误的信息。

这些工作基本到了每年一月中旬才做完。时间拖得有些久,一方面我们的程序多,另一方面我们所有的老师都是兼职在做这些事情。每年12月到1月正值学校期末,老师们都有自己的课程要结课,科研结题等任务。同时,我们的报告还要层层递送审阅才能公布。所以最后公布的时间有时候会有一定的延长。

对前五名进行单独培训

选拔出的13人中,1到5名参加国际赛,6到13名参加亚洲赛。我们后面还有两期培训,第一期是13人一起参加,第二期是5个人的培训。我们单独再为这5人进行培训的原因在于,国外考试的大纲宽泛得多,内容多,而国内的大纲罗列的条目是有限的。

我们在修改大纲时一直试图向国外靠拢,但实际开讨论会征求意见时总是有不同的意见。比如有些中学老师希望把条目罗列地更详细,那么他们能更好地帮助学生准备。不过从参加亚赛和国际赛的角度来看,我们希望按国际大纲,比如说考察热力学第一定律和第二定律、状态方程,不再详细说明,这样我们就可以考察的宽泛一点。

国内和国外出题风格也不一样。近些年国内的题目有些固化,比如,复赛和决赛都是八道大题,其中力学和电磁学题目平均各2.5道,热学、光学、近代物理各一道题。国际奥赛也有一定固化,理论三道大题,实验一或两道大题。这三道大题,真的很大,量非常大。国内八道大题是考3个小时。而国际的三道理论题或一个实验题是要考5个小时的。

第一期培训我们就是针对亚洲赛的赛题和大纲有针对性的进行培训。第二期培训是为最后参加国际奥赛的5名学生培训。亚洲赛和国际赛的题目题例是一样的,但也有不同的特点。亚洲赛参赛的是亚洲的20多个国家,俄罗斯和罗马尼亚这些国家也会参赛。它的特点是整体水平高,题目难度大。国际赛是世界上8、90个国家参赛,特点是国家多,人数多,水平相对低一点,题目难度弱一点。

所以我们要拿金牌,我们就要不管题目简单还是难,不管题目什么类型都要考虑进去。这和我们平时准备一般考试是一样的,如果只想考60分只要准备书本上的基础知识、重点的知识,复习一下就可以了。如果想考90分,100分,那么要花双倍、三倍乃至更多的时间。即使这样也不一定能拿满分,因为所有的问题我们都要考虑进去,这也是集训时的难度所在。

国际赛战绩辉煌,湖北傲视群雄

下面跟大家谈一下亚洲赛和国际赛的情况。亚赛是从2000年开始举办,第一届在印尼比赛。国际赛第一届是在1967年波兰,至今已经有49届。

国际赛一般是以国家的名义,政府来出资举办。中国从1986年开始参加国际赛,有个别年份没有参加,比如2003年因为非典。

我们的成绩如何呢?我们可以毫不客气地说,我们取得了辉煌的战绩!我们统计了历年亚洲赛和国际赛的生源名单。

从中可以看出来在亚洲赛上,湖南、湖北、浙江江苏、北京等省份的成绩很好。

国际竞赛中,湖北是金牌大户。华师一附中傲视群雄,这也与他们的政策有关。

再来跟大家汇报一下近几年的成绩。我是从2012年开始跟着北大参与这个活动,当时到印度参加13届亚赛,然后到爱沙尼亚参加43届国际赛,一直到今年越南河内的亚赛,葡萄牙里斯本国际赛。2013年第一次由南开大学和天津市物理学会来组织,我们当时经验不足。虽然最后全部拿到了金牌,但是理论个人第一名我们没有拿到,整体名次也一般。国际赛我们个人第一也没有拿到。这也是我们近几年成绩最“差”的。现在我们的成绩可以说最后一名也可以在前十几名的范围内。这些十几名的竞争是非常激烈的,前后名次可能只差0.05分。

虽然我在12年时全程参与了,但这就像坐在副驾驶上看别人开车,感觉路都认全了。但当13年自己坐到驾驶位时发现:原来还有这么多问题我们没做好。所以,2013年赛后回归,我们总结经验,2014年就取得了更好的成绩。当年亚洲赛只有15块金牌,我们中国队8个人都拿了金牌。在15年杭州举办的亚赛上,我们实际派出了2个队伍,一共16人,全部获得了前21名。

其实很多人问我,做竞赛有没有压力。我说压力巨大,巨大在哪?在于亚洲赛金牌太少!优秀的选手太多,而东道主还有主场优势,所以去争夺金牌压力很大。而国际赛,可能题目比较简单,中国学生往往在难题目上能发挥好,在简单题目上却容易栽跟头。

在国际赛上我们表现也非常出色。比如2014年第45届在哈萨克斯坦阿斯塔纳的比赛。当时我们获得了1、2、4、6、12名。实际第三名只比我们第四名高了0.01分。

争分环节消耗巨大要吸氧

在2015年亚赛取得了好成绩后,我个人真的非常骄傲,以至于忽略了对简单题的培训。2015年国际赛在印度举办,题目特别简单。简单到什么程度?在前一年满分50分,金牌线是27.1分。而在印度的金牌线42.2分。在特别简单的情况下就看细节,我们的个人第2名只与第一名差0.2分,第二、三名都应该拿到第一名的,但是却没有拿到,除了一些客观因素,我们自己的细节不到位也是主要原因。

下面说说争分过程中的故事。在新加坡那次比赛,我们去争分。对方表示,我们的衍射图样画得不对。他们用游标卡尺量过后,说与实际比赛中出现的图样相比,认为我们画得过大了。我们当时就傻眼了,这说明他们做得非常精细。后来我们在培训时,就非常注重细节的训练,培养学生更加细致。除了考试的细致,我们在其他方面也非常细致,包括赛后的提交封装等等小的细节我们都做到最好,可以说没有其他国家有我们这样细致。

完整赛程要持续8到10天的时间,第一天报到,第二天上午开幕式,下午进行试题讨论。他们会先把试题发下来进行讨论和翻译,这个工作一直会持续到第二天凌晨,甚至早晨。第三天是发试卷,我们老师阅卷。然后再进行下一轮,理论和实验是分开的。

考试时学生和老师是隔离开的,而考完后会有一个共同在一起的晚饭时间。我们一般在晚饭时都在讨论,让学生告诉我们这道题他们是怎么考虑的,是什么思路。

第六天就是出分后的面对面的争分。这是一个非常公平、民主的举措,我们在查分后去和主办方争分。在争分前我们会制定非常详细的争分策略。争分时,我们会与主办方深入交流,比如我们的选手用了一种新的解决办法,我们会告诉阅卷人。

争分的难度在于短时间内说服对方,是整个奥赛中最累的时刻,会完全耗尽脑力。每次争分20分钟,累到需要吸氧,脑力消耗太大。

关于阅卷,实际上是没有特别安排场地,很多情况就是在宾馆阅卷。这里比较有意思,一般安排双人标间住两个人,有时甚至一间大床房安排两个人,可能还会给安排一个外国人跟你合住。像那次去印度,给我们老师安排同屋的是一位印度人。

奥赛题目关注科学前沿

奥赛题目和科研,生活中的现象有关,一般不会随意编造题目。

比如,题目中考到了太空电梯,在同步轨道上建一个电梯将人类,卫星送往太空。这是一个由来已久的想法。题目就是针对这个展开,涉及很多问题。比如材料太重的问题,题目会给出使用碳纳米管,接着会让你设计碳纳米管的造型如何才能更好地承重。还包括如何发射等一系列问题。就在前几日,日本新闻说他们要在2050年实现太空电梯,所以奥赛中的题目是有迹可循的。

另一个例子是关于纸晶体管,也就是薄膜晶体管(TFT),是光学材料研究的前沿问题。这个完整的题目非常长,有十几页之多。薄膜晶体管的基础是场效应管,或者更基础的是三极管。出题者怕学生不懂什么是三极管,还介绍了相关的原理。然后让学生设计实验测量三极管的特征曲线,再应用于薄膜晶体管。这道题总共8分,实际后面3分的内容远比前面5分的内容多,所以如果对成绩没有太高要求,只需要做前面5分的内容。但如果想要拿金牌,就需要更多的时间。考试时间5小时,可能用3个小时都搞不定后面的3分。

我们在培训时也会让学生了解前沿科技,请一些相关领域专家做一些科普性的研究介绍。虽然这并不一定能跟考试内容直接挂钩,但如果有些内容学生接触过,就会对他们的考试有很多帮助。

物理竞赛对科普促进巨大

如何才能搞好奥赛?我之前总结过五大关键六大关系,比如学校有教练,学生有信念等等,这里就不细谈了。当然,学生要有一定的聪明。这一点我认为很容易做到,因为千里马常有。我们在国际赛场上拿到金牌,甚至第一名的学生也有不少来自县区级中学,而他们所谓的优质生源都被更发达地区的学校抢走了。在这种情况下我们依然培养出了国际奥赛金牌。

关于物理奥赛的作用,我相信也是有很多的。首先物理学的知识和学习过程中的逻辑思维能力是很多学科的基础。无论一个人将来学不学习物理,但各方面都会用到物理。第二,物理能有力地促进其他学科的学习。

这个不能空口无凭,以江苏为例。我们都说江苏水平高,出产院士最多。江苏十年高考改革,理科只有数学最后统一高考,按道理他们的数学水平应该相当的高。但是,我们说水平高,不能以江苏试卷水平来衡量,因为各地区考卷都不同。如果用全世界一张卷子——数学奥赛的卷子来看,实际江苏从2002年开始国际数学奥赛只有一块金牌(2018年又有了一块,可喜可贺)。在国内方面,2017年江苏只有3人进入国家集训队,2016年只有2人进入国家集训队,2015年5人进入国家集训队。这个数量按人数生源省份排名只是中下游水平。相比之下,只有4万考生的天津在15年也有4人进入国家集训队,而江苏当年有39万考生。

所以,物理不学好,数学可以学好吗?物理是其他学科的基础,是一个“科普“的学科。物理能培养良好的逻辑分析能力和判断力,这在学习其他学科、科研乃至生活都有很重要的作用。物理和高考并不矛盾。我们有很多例子,中学搞竞赛的学生用了两个月时间就可以赶上正常高考的进度,也有很多实例学习奥赛能开阔思路。

学生学习竞赛内容,不仅仅是学习了更多的物理知识,而是成为一个学霸后能带动班级其他学生、甚至家长去学习,这对物理知识的普及比我们说一百句话都管用!我们的广大青少年,不应该仅仅是“摧眉折腰事高考”,也要把我们的青春才华努力地释放出来。

记者注:宋峰教授也坦言,对于一个学生是否适合学竞赛是可以判断的,学生有个体差异,不是人人都适合竞赛。可以先进行尝试。

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