前言
2017年,在第34届全国中学生物理竞赛上,我的成绩与平时相比差了很多,与省一等奖的差距只有0.5分。当成绩出来的时候,我泪流满面初中物理竞赛难度,感觉自己一年多的努力都白费了。
但痛定思痛留学之路,无论是成功还是失败,我也从这场没有硝烟的战争中总结出了很多有用的经验和知识,虽然它们对我来说都已成为过眼云烟的回忆,但我还是想借此机会,把自己的经验写下来,送给那些愿意为物理这门神圣的学科努力拼搏,争取在比赛中取得理想成绩的同学们。
如果本文能够对你的奋斗有所贡献,我将非常高兴。
01
物理竞赛日程及奖项
物理竞赛是除信息学竞赛外,初赛开始时间最晚的竞赛,初赛在每年的9月2号左右,也是初赛和复赛间隔最短的竞赛,复赛在每年的9月16号左右,距离初赛只有半个月的时间。这就意味着,如果你在初赛前花了很多时间准备初赛,那么在面对复赛的时候,可能会措手不及。不过也正是因为这样,如果你不是太担心自己能否通过初赛,那么你就有充足的时间去准备复赛。至于全国总决赛,作为内蒙古的学生,就不必凑热闹,好好学习了,毕竟这是一个基本没有机会拿银牌的地区(只要进入决赛,就拿铜牌);34届唯一的一枚银牌,是衡水中学的一名学生拿的。只是因为他是内蒙古户籍,所以这枚银牌才记在内蒙古的名下……
关于物理竞赛的奖项,老师们已经介绍得比较详细了,我就简单说几句。只要能通过初赛,进入复赛,至少能拿到一个省二等奖。省三等奖是颁发给没有进入复赛,成绩优秀的学生。省一等奖的评选分为两个步骤,第一步是复赛理论考试,选拔排名靠前的一批人(三十四届约50人)进入实验考试,两次考试成绩相加,排名靠前的一批人(三十四届34人)获得省一等奖。
02
物理竞赛能给我们带来什么?
好处多多!
首先,学术竞赛的奖项可以让我们有机会考上独立学院和大学。不同的学院和大学对独立招生的要求和奖项都不一样。具体要求可以在每年各大学发布的独立招生简章中找到。
其次,竞赛是提升学术水平、训练逻辑思维能力的利器,如果能认真备赛,对本学科的课内学习也会有很大的帮助,尤其是物理竞赛。相比于其他竞赛,物理竞赛的内容其实是与高考内容联系最为紧密的。学好物理竞赛后,至少在面对高考难度的物理题目时不会犯愁;而如果能达到高考期末题目在你面前轻而易举的境界,比赛中考不上理想成绩又有什么关系呢?(是的,我是这样安慰自己的……)
最后,随着我们对竞赛的深入研究,我相信大家能发现这门学科独特的美。比如物理竞赛最让我着迷的,就是能够从日常生活中一步步走出问题,一步步抽象出来,建立合理的模型来分析问题。这是我们在日常学习中无法体验到的。建模方法和选取参数的差异会对研究问题的结果产生很大的影响(牛顿的等温大气模型和后世的绝热大气模型就是一个例子)。也正因如此,这类问题成为了一种很好的训练物理思维的方式。我对它们着迷,相信大家也会为之痴迷。
03
所需硬件
重头戏终于来了。
1. 最新物理竞赛大纲一份。第34届物理竞赛恰好赶上大纲的变化,增加了一些新内容,但删除的内容很少。如果不能及时理解大纲新增的内容,只是埋头苦学,很容易造成不必要的失分。例如,2016年最新大纲删除了“粒子和粒子群的角动量定理(不引入转动惯量)”括号内的字样,而第17届(第34届)复赛第一题就涉及转动惯量;更重要的是,在最新的考试大纲中,在“微积分导论及其应用”中加入了“数学基础”,这也使得在以往的比赛中处于非常尴尬位置的微积分终于有充分理由出现在试卷中(比如34场复赛的第二道题)。这样的考试大纲变化通常不容易引起比赛导师的注意,但同学们一定要多加注意。
2.物理竞赛辅导书,这个至关重要。
(1)《高中物理竞赛训练教程》,舒有生主编,绿色封面,难度比初赛略高,但比复赛低。这本书是我们班在校内辅导用的辅导书,但我个人觉得不是很好。这本书里的知识点介绍得并不详细,大多只是给一个概念,没有太多具体的应用。书中基本没有过往的真题,也没有介绍如何把学到的知识运用到真题中。看起来跟最新的考试大纲也不是很贴近(毕竟这是一本比较老的书)。总之这本书跟老师学还可以(但难度只够初赛),用来自学会很吃力。
(2)《新高中物理奥赛指南+实用高中物理奥赛试题集》,范晓辉主编,俗称“黑白砖”,难度(据说)比复赛还低。据知乎上各位国家集训队高手的介绍,这套书可以作为初学者学习物理竞赛时的练习补充。
(3)程家福主编的《中学物理奥林匹克竞赛教程》(力学、电磁学),俗称“程氏书”,难度比复试略高。这两本书可以说是国内最经典的教材,书中的知识点介绍得非常详细,题目分析清晰有条理,与考试大纲紧密结合。如果能透彻理解这两本书,即使在湖南、浙江这样的强省,拿全省第一名也是没问题的,在内蒙古,也一定能进省队。不过由于这两本书难度相对较大,没有那么高目标的同学,就不需要认真练题,只要借此加深对知识点的理解,做适当的训练就行了。
(4)《高中物理奥林匹克竞赛指南:热力学、光学、现代物理》,崔洪斌主编。难度比复赛略高。这部分内容高中只是粗略接触,但在竞赛(尤其是复赛)中会大大加深。这本书的内容完全涵盖了物理竞赛中这三门学科的相关知识。虽然书中有几处明显的错误(包括“崔洪斌老师抄错数据骂出题人”,这已经成为笑话),但它仍然是一本好书。另外,学习这部分知识的最好方法是跟着专业的竞赛训练老师学习,然后再用这本书加深印象。
(5)《物理竞赛选题》和《物理竞赛答题方法谈》,姜思熙主编。难度……好像很难界定。建议大家在基本学完知识点后再开始看这两本书,不一定要全看,但一定要看完整本。里面的一些思路和方法值得借鉴。
(6)《高等更精彩物理》、《俄语500》、《难题集锦》等,都是final以上难度的,天赋异禀又时间非常紧张的学生可以买,普通人就别想买这些书了。
以上教材中,(1)是只以预赛(全省第二名)为目标的学生必备的,如果觉得不够,可以加上(2)。(3)、(4)、(5)是以全省第一名为目标的学生必备的,如果想进省队,一定要认真学这些,如果只以全省第一名为目标,可以慢慢学。(6)是想要改写内蒙古历史,刷新内蒙古物理竞赛纪录的学生必备的……
3.大学生通用物理教材。我推荐赵开华的《新概念物理教程》,分为力学、电磁学、热力学、光学、量子物理五册。你一定不要为了学习、研究、练题而买这套书!它的意义只是一套参考书+课外书。如果在竞赛辅导书中遇到一些难以理解的物理概念,可以看看这本书,站在更高的层次上看待这些问题,有助于你更好地学习知识;另外,如果当做课外书来看,会拓宽你的知识面,提高你的物理思维。是不是很奇妙?
4.高等数学教材。我推荐同济大学数学系编著的《高等数学(上、下册)》。下册的内容基本可以忽略。上册的导数与微分、定积分与不定积分、微分中值定理中的洛必达法则(其实跟比赛关系不大,只是高考的数学工具)以及泰勒公式、曲率、可分离变量的微分方程等就足以应付比赛了。学习的时候不要拘泥于严格的数学定义,只要对概念有个大概的了解就可以了,最重要的是学会如何应用到物理中。这个还是可以参考《新概念物理教程》的。
5. 初赛和复赛的历年试题(如果你想努力争取复赛名额的话),至少要有最后十几道试题。考前几个月就开始练习。具体练习方法后面会介绍。
04
如何准备物理竞赛?
我把物理竞赛的学习过程分为四个阶段,并列出了每个阶段的准备内容,供大家参考。
1.高一到高二上半年。这个阶段主要是学习新知识,每次学习的新知识一定要理解,不然以后的学习会有很多隐患。高二开学后的九月份会经历第一次物理竞赛,当然这段时间主要是积累经验,看看题型,如果能考个全省第三名甚至第二名就更好了。
2.高二寒假到5月份。这个阶段是巩固提高阶段。高二寒假建议大家去专业竞赛培训机构培训一段时间,如果学校组织,一定要去,如果学校不组织,要尽量自己去,因为很多知识和方法是学校竞赛培训学不到的,只有走出去听一些金牌教练的课,才能有更深刻的理解。 (曾经在北京听过范晓晖老师的力学、电磁学,虽然听得不是太懂,但是范老师的上海口音很可爱~而且学到了很多知识;而且高二的暑假,在包头市的组织下,我们再次参加专业竞赛集训,又一次听了范晓晖老师的力学和其他老师的电磁学、光学等,比上次理解得更深了。集训回来之后,一定要做好整理,定期复习,学过的知识不要忘记;另外,新知识在这个阶段基本学完了,最好把以前学过的知识再总结一下,查漏补缺,提高自己。
3. 5月到初赛前。6月一般是学校艺术节的时候,学业任务比较轻,留给比赛的时间比较多。既然比赛用的新知识都学完了,就该开始刷真题了。先刷初赛,从最新一期开始,一盘往前,严格控制在标准考试时间(三小时)以内。如果没有整段时间,也可以分开刷,只要总时间在三小时左右就行。刷完每盘后自己对答案打分,然后认真改正能改正的错误,把因为时间不够没刷完的题补完。实在不懂的题可以跳过,再继续刷下一套。另外,每一套初赛都会有30到40分左右的题目,难度甚至堪比高考的普通题,这些题的分数一定要拿下,难度较大的题尽量多做就行。初赛题大概有十套左右,足够应付即将到来的初赛了,如果还是不放心的话,可以多做几套。
以全省第二为目标的同学,复试题是不需要练的,但如果你有更高的目标,复试题是一定要练的,越早越好!复试题的套路和初试题大不相同,一开始你肯定是崩溃的:“满分160的我怎么就只知道这卷子二三十分?而且还不太对劲……”但随着练习题的次数增加,你的熟练程度会成倍增加,每次看到一道题,你不会手足无措,至少知道从哪里下手。另外,每套题还是限制在三个小时,复试都是大题,查答案的时候尽量一步步看,判断步骤分,而不是只看最后的结果。当然,如果你的方法和答案不一样,只要合理,没有漏洞,也可以给自己这道题加分。遇到不会的题目可以先放一边,过一会儿再回头看,很有可能会有新的感悟。复习题也不用怕太多,多练越好,至少十几道复习题可以练出手感和速度。
4.从初赛到复赛。(此部分只针对想拿全省第一的同学)做完这么多套题,大概就到了初赛的时间了。初赛过后,如果觉得自己有把握进复赛,就要全身心投入复赛的准备工作。不要在学校课程和比赛之间徘徊,否则最后会两败俱伤。继续练题,复习以前的错题,回归课本,回归笔记。总之,不要让大脑中与物理比赛相关的部分闲着。大约一周后就会出初赛成绩,如果通过了,就不要犹豫,暂时放下学校课程,全身心投入比赛。这几天的准备很重要,不要因为这几天的懈怠,留下终生的遗憾。
05
初步和半决赛事宜
初赛在包头一所中学举行。初赛没有什么特别的注意事项。你只需要管理好你的时间,确保每个问题至少读一遍,注意不要不必要地丢分。
复试在内蒙古大学举行,理论考试前一天到内蒙古大学报到领取准考证,理论考试第二天上午举行,第三天公布成绩,实验考试下午举行,第四天上午公布最终成绩。
最新考试大纲规定理论考试满分为320分,是原先160分的两倍,也就是说计分流程更加细致。理论考试注意事项和初赛一样,比较简单的题目不要因为粗心而丢分,比较难的题目尽量多写步骤,如果实在不会做,也可以通过推导原定理、公式来拿分。复赛时间尤其重要,试卷发下来后,可以先浏览一下,大致判断哪些题自己能答,哪些题费时间,然后由简到难做。一定要快写,复赛宝贵的三个小时容不得半点耽误。
实验考试一般是两个(33级及之前)或者三个(34级)实验,力学、电磁学、光学。注意不会有难度大、耗时长的实验,也不会有错、缺设备的实验,就是“一定要会做、做对”,就是“会做的实验都会给你”,这个一定要注意。关于实验内容,你通过初赛后,包头会组织进入复赛的学生去包头师范学院培训,所以不用担心。而且最后实验成绩基本都差不多,满分80分的实验,大家基本都得了30多分,最高的40多,最低的也差不多30,基本没什么差距。最后,血泪教训:别求提示!做实验卡住的时候,先看看别人是怎么做的。别急着求提示,一个提示就扣10分!最高分和最低分的差距只有十几分,这种情况下,一个10分的提示就能轻松搞定你,如果还是想不出来,请参考上面引号里的单词。
06
一些建议
没有煽情的话语,没有心灵鸡汤,只有残酷的现实。高考失利,还可以复读,但竞争是一锤子买卖。竞争需要的精力不亚于高考,成功的难度不亚于高考,运气的成分也远大于高考。它不仅需要真正聪明睿智的头脑,更需要强大的心理承受力和意志力。
但如果失败了,我们受到的损失比高考要小很多,没有比赛,我们只是失去了自主招生的机会,但高考还在,高考成绩还在,我们的梦想还在,这也是我们争相参加比赛的第一原因。
第二是竞赛带给我们的快乐。正如前面所说,竞赛蕴含着学科独特的美,这是我们在普通高中学习中体验不到的。通过竞赛,你可以真正发现学科之美、科学之美、世界之美。
我的竞赛生涯结束了,但是后来的同学们的竞赛梦才刚刚开始。写到这里我都快掉眼泪了。写这篇文章我已经尽了自己最大的努力初中物理竞赛难度,也算是为我的物理竞赛画上了一个完美的句号。希望这篇文章能给更多的人带来一些帮助,帮助更多的人在物理竞赛的路上走得更远。
如果真是这样,那我最终就无怨无悔了。
撰文:刘宇耀,2018 届