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臺灣青年學生物理辯論競賽的準備

臺灣青年學生物理辯論競賽(Taiwan Young-Student Physicists’ Tournament,TYPT),
與通過國手訓練以後的國際青年物理學家競賽(International Young Physicists Tournament, IYPT)。
介紹可以參考我們這篇:https://tutor.cyant.net/?p=5415

這篇文章主要就同學們的投影片進行一些討論,以及可能的一些建議。

我們可以從維基百科當中的「IYPT更多地被媒體非正式地稱為物理世界盃」,
以及比賽單位的目的、以正反合思辨的方式去推敲其目的,題目多是有未解問題、新的發明可能等。

我們在製作簡報時,
簡報的形式可以從影響參數的重要程度,去模擬不同組合時,數據與理論的改善因子。
改善因子的評估,可以比例的百分比進行表示,除了一般可以包含運動、力學、能量的探討。
運動的部份,可以列入週期、位移、軌跡的比較,力學則可以由受力狀況,能量則可以從耗損等去做比較。

在模擬不同組合的模型評估時,可以從重要性因子去排列模型的順序。
對於影響比較大的因素,所列出的模型排在前端;考慮更多細微的因素的影響,所列出的模型可以列在後端。
對於前端的簡單模型,需要實際上計算、解出相關的問題的細節,可以的話列出理論、軟體、實測的組合比較會更好。
對於後端的複雜的模型,可以僅列出關係式子,如果還有時間可以透過軟體數據分析,並探討可能的問題、解法、與分析。

除了模型推估的比較,可能的未來改善部份,
可以從這個題目背後去分析,有點像是物理學從現象推敲背後本質一樣,
去推敲今年這個題目,主辦單位希望解決什麼問題,從而進一步包含此目的而產生關聯,
去探討簡單、或複雜模型,可能的應用、與進階模型所產生問題之解法。

物理辯論競賽有許多物理好手、與英文能力不錯的同學參賽。
在準備投影片時,也可以模仿讀書準備考試的技巧,分為三段式去規劃時間。
並且從每次的講說裡面,去修正、改善物理思辨能力、與表達能力,日新又新。
投影片要很完整,必然需要一段不小的時間,如果同學們考慮參賽,記得多量一些時間準備。

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物理補習的建議:課程速度評估表

物理課程的進行速度,
基本上會因為課程班種、人數,
(如一對二、一對六家教班等不同)
以及同學們的吸收情況、所下功夫而定。
(如是否按照建議方法,來做思考、複習與練習等)

十五年來在物理的教學經驗來看,
孩子們有依照建議、做足功夫時來分析評估,
一般而言,家教班大約可以下表速度來進行課程:

班制 教學速度 進階擴充 超修 範例(約略)
公立普通班 1倍 一小時等於
學校1小時課程
一志願科學班 1倍 一學年 一小時等於
學校1小時課程
一志願數資班 1倍 半學年 一小時等於
學校1小時課程
物理補習班 1.5~2倍 *自選 一小時等於
學校1.5小時課程
一對六家教班 2~4倍 視情況 *自選 一小時等於
學校3小時課程
一對四家教班 3~5倍 *自選 一小時等於
學校4小時課程
一對多解題班 N/A N/A 解題班無教學進度
一對二家教班 4~6倍 *自選 一小時等於
學校5小時課程
一對一家教專班 6~10倍 *自選 一小時等於
學校8小時課程
到府家教 6~10倍 *自選 一小時等於
學校8小時課程

*進階擴充:補充現行課綱以外內容(如:轉動、流體力學、半導體等)、或Halliday內容(如:物奧或資優競試一般題型)

 

在每日有按方法複習的前提下,
一對二家教大約是普通高中普通班的4倍~6倍,
(一小時內容約等於普通班4小時~6小時的課程)
一對四物理家教班的速度,大約是學校的3倍~5倍,
一對六家教班的教學速度則大約2倍~4倍學校速度在走。
— — — — — — — —

這個速度的提昇,主要來自於幾個方面:
(1)講義與課程安排在章節連貫性的優化[特有策略]
(2)依程度與人數安排,對應的課程語速[少有策略]
(3)人數相對少時,可專對不熟部份加強[一般策略]

一般來說,
亞洲區學校的進度已經夠快,
按理說,如果學習機制正確、無進度漏闕的情形下,
我們把複習學校進度的時間考慮進去,應已無太多時間額外補習。
換句話說,不論同學或家長們,都應該需要知道「什麼時間該應該停止補習」

這份速度表可以給予家長、老師、孩子們,
在補習上的評估、策略上的檢討與分析,例如:
(1)依照評估表已完成所學,是否有新的目標足以支持續補?
(2)依照評估表而未達最高學習速度,讀書策略有哪些部份可再調整?

關於物理課程上的安排,或是目標與進度上的規劃,
有任何問題別客氣,不論家長或同學們,都歡迎隨時來信或留言討論。

高中物理人才培訓考古題:108-1

一、有一人騎著自行車由靜止以0.1m/s2之等加速度加速前進 60 秒後就維持等速前進,再騎了5分鐘後,他便以-0.05m/s2之等加速度行進,直到車停下來。請問
(a)他共騎了多少時間?
(b)他共騎了多少公尺?


參考資料:
可以參考葉雄人培家教、一對四家教班、或是一對二家教的第一次課程範圍內容,使用v-t圖形、關係式子都可輕易完成。

運動過程可以區分為A、B、C三段:

方法一:畫v-t圖
物理觀念:v-t面積意義為位移、v-t斜率為加速度。
A段中:斜率a=0.1、底邊Δt=60、高度v0=0v'=6、面積D=12×60×6=180
B段中:斜率a=0、底邊Δt=5×60=300、高度v'=v0=6、面積D=6×300=1800
C段中:斜率a=-0.05、高度v0=6v'=0、底邊Δt=(-6)÷(-0.05)=120、面積D=12(120)×(6)=360
整段過程:底邊Δt=60+300+120=480、面積D=180+1800+360=2340


方法二:使用關係式子
物理觀念:v-t面積意義為位移、v-t斜率為加速度。
觀念評析:因為整個過程不是等加速,使用式子需要分段且需留意條件,會相對比較冗

A段中,根據物理家教班二上公式03:D=12a(Δt)2、代入得D=12(0.1)(60)2、D=180
B段中,根據物理家教班二上公式01:D=v0Δt+12a(Δt)2、代入得D=(6)(5×30)+12(0)(5×30)2、D=1800
C段中,根據物理家教班二上公式04:D=(-Δv)22(-a)、代入得D=(-6)22[-(-0.05)]=360、D=360
整段過程:底邊Δt=60+300+120=480、面積D=180+1800+360=2340


Ans:(1) 480s   (2) 2340m¯#

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國際青年物理學家競賽的準備

國際青年物理學家競賽,
International Young Physicists Tournament, IYPT
是參與物理競試,例如奧林匹亞的同學,相關的一項選擇。

原則上以學校為競賽單位,也可以由不同學校的學生組成,
一所學校最多安排兩隊代表參加,隊伍依填寫完整報名資料先後順序錄取。
國內賽取26隊左右,參加臺灣青年學生物理辯論競賽(Taiwan Young-Student Physicists’ Tournament,TYPT),
成為代表隊以後,進而參加國際賽,即為:國際青年物理學家競賽(International Young Physicists’ Tournament, IYPT)。

賽程採錦標制度進行,與論文展示、或是科學會議有些相似。
參賽團隊透展示並討論他們對比賽問題的研究成果,以對正反辯論的方式進行。
多年下來,IYPT已經成為先進物理的推廣中心,有越來越大的影響力。
同學們參與大學升學多元方式時,也可以考慮參與此競試的方式,來爭取加分或是保送科系。

物理辯論比賽,
主要需要從物理邏輯思辨、英文表達、簡報呈現等幾個部份去準備。
對於物理邏輯思辨的部份,可以輔助同學以系列題目練習來幫助思考辯證。
這些訓練,需要即時地包含正方立場、反方立場,運用歸納、反證、與反詰等能力。

物理辯論比賽,
因為多了辯論思證、英文表達、簡報呈現等元素。
相較於一般的物理考試少了手寫計算,但更多了不同領域的結合。
雖以物理邏輯為主軸,但考古問題,更多了一些Open Question與生活問題。
透過正方、反方的交互辯論,可以培養日後作為發明家、專利家的相關能力。

由於物理為科學之母,
當中的問題集,其實範圍也涵蓋少數現實中生物、化學相關的難題。

進度的準備上,
可以就公開的問題庫,先準備各題大致的重點與攻防。
從模擬攻防中,練習以物理的思考邏輯,培養口說與與應對能力。
藉由同學們作業的文字、口說的呈現,持續地從練習上做討論、修正、與改善。

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物理家教班-學費優惠方案

優惠方案 *優惠比例 適用期間 適用課程 優惠適用 生效情形 持續狀態  同種累加 重複優惠
A.同學推薦 8% off 在學期間 同學報名 同學繳費後 每次繳費
B.續期預繳 8% off 課程10日前 一對一、一對二 主動詢問 在學費中扣 當月一次
C.尋找同學 16% off 在學期間 一對二 缺乏同學 同學繳費後 每次繳費
D.學費原訂 N/A 在學期間 一對一、一對二 學費基準 持續在班中 每次繳費
E.試聽優惠 100% off 課程開始前 周內報名 折抵正課費 僅限一次
F.試聽優惠 50% off 課程開始前 一對四、一對六 三名同時 實到人數後 僅限一次
G.試聽優惠 50% off 課程開始前 同學推薦 同學推薦後 僅限一次
H.初次預定 ≒25%off 試教開始前 一對一、一對二 首次預定 試聽報名時 僅第一次
I.連月全勤 20%off Jun.2022前 一對一、一對二 繳四送一 報名繳費時 限期間內

 

*優惠比例:係指最接近課程之優惠比例,大約值,實際轉換依各種課程型態決定。

*對二例外:A、C方案並用於一對二家教班時,A方案限擇一優惠,於推薦同學、後報同學之一。

*優惠例外:以上優惠不適用到府一對一、到府專班課程。

任何問題與想法,別客氣,隨時來信或留言,提出詢問與討論。

高中物理教學方法:不斷挑戰持續進步

以己為敵,是一個哲學上的概念。

在多數的成功學、方法學的暢銷書中也多有提及。例如:與成功有約、從A到A+、行為科學的魔法等。

高中物理教學十餘年來,其實大多的家教家長會先看學歷。雖然是台大電機系碩士,但其實如果我們仔細去思考應該會知道,學歷好與教的好其實是兩回事情。即便是奧運金牌選手,他的老師可能也不是,要奧運金牌的教練自己去打也不一定會拿到金牌。但是有一點是絕對可以肯定的,除了選手本身自己的努力以外,好的老師在導引上的功夫一定了得!關於引導的部份,我們另外一篇有一些分享也可以參閱:孩子怎麼教。雖然高中時期的物理一直在前三志願學校中保持全校第一、雖然高中時期沒有一科補習也可以選填牙醫,但是這些相對於物理教學來說,其實都不是那麼重要,甚至根本不是重點。如果我們真的想要提昇自己所擅長的,應該放棄既已獲得的成就,承認明天的我需要比今天這個來的好,才能在擅長領域上更上一層。

很多同學來上課,上完課程有一種「神奇」的體驗,其實這種神奇的體驗除了一點點的來自於學經歷,其實更大的一部分是來自於課程不斷更新而後陸續的累積。而作法上有賴於師生、家長之間不斷地的溝通、與互動。如此不斷更新,一眨眼便是十餘年間。只能說時光匆匆、歲月如梭,期待能留下一點什麼。如果真的說什麼是這邊教學的最大特色,值得慶幸的這邊的教材,它是一個有機體、層層演進,一年會比一年的進步。

對於高中莘莘學子們也是,不管我們在什麼位置,我們總還是有向上進步的空間;對表現不太好的來說,或許多花點時間做一些改善、或許多調整方法,這些都是進步;對於表現非常好的來說切勿自傲,自滿的同時其實也是承認退步的開始,永遠以昨天的自己為敵人,往後才會更加的進步。

而明年的教法、內容一定要比今年的更好,這是對於自己的期許。
並感謝過往栽培的老師、與感謝過往參與課程的同學。
師生共勉之。

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給準備物理奧林匹亞的考生

物理為科學之母,而在奧林匹亞競試當中,往往也是最艱難的一科。
除了高中物理,更用到課綱已刪除的轉動、熱學、流體,並用到微積分與工數工具。
往往同學在高中校內,是校排理工的頂尖好手,也不免在物奧競試過程中仍有受挫的機率。

我們提供同學一些準備建議,首先是要釐清,我們是否大學校系非物理系不選?
而如果同學們只是想要透過奧林匹亞競試,取得國手、資優競試優異成績以取得學測推甄的加分資格,其實也並非一定要物理奧林匹亞不可。
在物理奧林匹亞報名時的前後,往往與生物奧林匹亞時間相近;而物奧考試之後,也緊接著有化學奧林匹亞考試(化奧)。
也就是在準備物奧的同時,如果有餘力其實可以考慮化學與生物的競試,如果沒有餘力也非志願物理系,或許擺在生奧或化奧更容易取得佳績。

其實,
同學們如果是為了升學加分資格,也不一定要直接挑戰最難的一科,
考後也不一定只是氣餒,除了繼續挑戰外還是可以考慮生物、化學類科。
如果物奧考試已經塵埃落定,是不是沒有其他檢定可以去考?其實也並非如此。
理工科目其實非常要求同學們的數學、英語能力,如果英語能力不差其實也可以報名各式中高級、高級英語檢定。
此外,考試一段時間後,仍有奧林匹亞地科、資訊奧林匹亞等,可以參加。而交大也有理工科APX考試、中山大應數雙週一也有數學徵答可參加。
這些都是申請/推甄入學不錯的加分標的,同學們想要挑戰自己,或是大考前的測試,都可以多報名挑戰。

當然,
同學們對於準備資優競試有任何疑問,不論是否在班補習的同學,都歡迎隨時來信或留言。
把學習狀況、準備目標,在細節上盡可能具體告訴我們,很樂意為同學指點準備方向或討論讀書方法。

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