Как подготовиться к AST по физике (分科測驗 物理): пять курсов, один план

Экзамен 分科測驗 (Advanced Subjects Test, AST) это один из двух общенациональных вступительных экзаменов в университеты Тайваня, наряду с GSAT (學測). Оба составляет CEEC (大考中心), а результаты AST используются в схеме приёма 分發入學. Это руководство посвящено экзамену по физике, AST по физике. Следующий экзамен пройдёт в субботу, 10 июля 2027 года, с 08:40 до 10:00: согласно правилам 116 учебного года, физика открывает двухдневную сессию. Регистрация идёт с 3 по 15 июня 2027 года.

Это руководство опирается на два официальных документа: 分科測驗 物理考科考試說明 от CEEC, где определены программа и типы заданий начиная со 111 учебного года, и правила экзаменов 116 года (考試簡章), где закреплены даты, время и система оценивания. Траектория AST по физике в Physics Zen это независимая практика в формате экзамена для расчётной части этой программы. Это не официальный материал, и она не связана с CEEC.

Как выглядит экзамен

Восемьдесят минут, 100 баллов, две части. Часть 1 состоит из заданий с выбором ответа, с одним и с несколькими верными ответами, вместе около 70 баллов. Часть 2 состоит из смешанных блоков (混合題, группа, где задания с выбором соединены с письменными ответами) и заданий с развёрнутым ответом (非選擇題), вместе около 30 баллов.

Задания с несколькими ответами оцениваются по каждому варианту. Каждый вариант оценивается отдельно. Если в задании $n$ вариантов и по $k$ из них вы ответили неверно, вы получаете

$\frac{n-2k}{n}$

его баллов, а всё, что ниже нуля, считается нулём. В задании с пятью вариантами одна ошибка стоит двух пятых баллов задания. Не отметить верный вариант тоже ошибка, так что робко отмечать только самые надёжные варианты тоже небезопасно.

Результаты выдаются в уровнях до 60 (級分). Ширина уровня равна среднему первичному баллу лучших 1 % участников по предмету, делённому на 60. Для 60 級分 не нужна безошибочная работа; граница сдвигается вместе с сильнейшими участниками года.

Без калькулятора. Калькуляторы входят в список предметов, которые нельзя брать на место, вместе с телефонами и любыми устройствами, способными считать или хранить данные. Каждое число в варианте рассчитано на работу вручную.

Четыре уровня проверки. В 考試說明 перечислено, что измеряют задания: базовые знания и понятия физики, понимание (в том числе чтение текстов, данных и графиков и понимание экспериментов), применение понятий для решения задач, а также анализ и связывание нескольких идей сразу. Девятнадцать примеров заданий показывают, что это значит: опыт с волновой ванной, линейка в равновесии на опоре, электроны низкой энергии, проходящие через две щели, катушки Гельмгольца из опыта по e/m, повторно использованные для измерения фотоэлектронов, и радужный блеск на нарезанном мясе, объяснённый интерференцией.

Программа: один обязательный курс и пять курсов по выбору

Экзамен охватывает обязательный курс физики (必修物理), пять углублённых курсов по выбору (加深加廣選修) учебной программы 108, их лабораторные работы и базовые знания из курса основной школы. Каждый курс по выбору весит в программе два кредита, все пять вместе десять. В таблице ниже для каждого курса указаны официальное содержание, лабораторные работы, которые называет 考試說明, навыки, которые стоит отрабатывать на траектории, и то, что траектория не отрабатывает.

Из таблицы следуют два вывода. Во-первых, курсы по электричеству большие: один только Электромагнетизм I тянется от закона Кулона до электромагнитных волн, поэтому отдайте ему самый длинный блок. Во-вторых, лабораторные работы входят в экзамен. Лабораторное задание спрашивает, для чего нужен прибор, какую величину меняли или что показывает таблица данных, и никакой генератор задач этого не тренирует. Разберите лабораторные работы и в лабораторной тетради, и на бумаге.

Что входит в траекторию Physics Zen

Траектория AST по физике содержит 49 навыков, сгруппированных по курсам, как в таблице выше, и в ней уже задано $g = 9.8\,\mathrm{m/s^2}$. Каждый навык при каждой попытке генерирует новые значения, сразу проверяет ответ, после попытки открывает подробное решение, а теория этого навыка доступна в одно касание.

На среднем и высоком уровнях сложности к навыкам, к которым они относятся, подмешиваются двадцать оригинальных заданий в формате экзамена. Половина из них решается выбором из пяти вариантов, как задания с одним ответом на экзамене, а шесть выбором из четырёх. Остальные четыре требуют развёрнутого ответа в духе части 2: в опыте Томсона по e/m сначала скорость из скрещённых полей, затем отношение заряда к массе по окружности; заряд уравновешенной капли Милликена как целое кратное $e$; расстояние наибольшего сближения альфа-частицы с ядром; закон Вина. Другие посвящены орбитам Бора, радиус которых растёт как $r_n = n^2 r_1$, а скорость падает как $v_n = v_1/n$, тонким плёнкам, отражению от закреплённого и свободного конца, масс-спектрометру, проводнику, скользящему по рельсам в магнитном поле, с правилом Ленца, а также второму и третьему законам Кеплера.

То, чего траектория не делает, не менее важно:

• Нет заданий с несколькими ответами. У каждого задания один верный ответ. Суждение по каждому варианту тренируйте на официальных вариантах.
• Не проверяются выводы и построенные графики. Развёрнутые ответы проверяются как числа; рассуждение, которое вы пишете в части 2, придётся тренировать самостоятельно.
• Работа с рисунками ограничена. Есть графики скорости от времени, мгновенные снимки волн, вольт-амперные характеристики и схемы; длинных сюжетов, построенных вокруг рисунков, как на настоящем экзамене, нет.
• Пробелы в содержании. Суперпозиция волновых импульсов, принцип Гюйгенса, возникновение электромагнитных волн и погрешность измерений не отрабатываются. Жидкостей, конденсаторов и момента инерции на траектории нет.

Траектория входит в Premium. Кинематика полностью бесплатна, так что можно посмотреть, как устроен навык, прежде чем решать.

А физика GSAT (學測)?

Естественнонаучный экзамен GSAT (自然) проверяет обязательные курсы физики, химии, биологии и наук о Земле, включая 探究與實作, причём четыре предмета в принципе весят примерно одинаково. Он длится 110 минут. В январе 2027 года он проходит в пятницу, 22 января, с 12:50 до 14:40.

Программа AST включает обязательный курс физики, поэтому траектория покрывает и физическое содержание GSAT. С форматом хуже. Задания GSAT по физике в основном короткие концептуальные вопросы на жизненном материале, многие с несколькими ответами, а траектория просит числа. По нашему собственному подсчёту пункт за пунктом траектория отрабатывает около трёх четвертей содержания обязательного курса физики; остальное составляют концептуальные вопросы, которые она не может задать. Если GSAT ваш единственный экзамен по физике, используйте траекторию для расчётов, а официальные варианты GSAT для всего остального.

16-недельный план до июля

Начните план за шестнадцать недель до 10 июля 2027 года, то есть в третью неделю марта. Если начинаете раньше, растягивайте блоки курсов, а не добавляйте пробные экзамены.

Неделя 0: один официальный вариант без подготовки. Восемьдесят минут, без калькулятора. Проверьте по официальным ответам и правилу оценки заданий с несколькими ответами, затем разложите каждый потерянный балл по курсам и причинам.

Недели 1–3: Механика I. Двенадцать навыков. Движение брошенного тела и движение по окружности это начало векторного мышления; тяготение и законы Кеплера закрывают блок.

Недели 4–6: Механика II и термодинамика. Тринадцать навыков. Сначала импульс и удары, затем момент силы и равновесие, затем энергия, затем газовые законы. Проверяйте каждый удар дважды: сохранился ли импульс и, если удар упругий, кинетическая энергия.

Недели 7 и 8: Волны, свет и звук. Семь навыков. Не путайте закрытые и открытые воздушные столбы, а также две щели и одну щель.

Недели 9–11: Электромагнетизм I. Восемь навыков и самый длинный блок. Перед каждой задачей на индукцию скажите словами, какой поток меняется и в какую сторону должен течь ток, чтобы этому противодействовать; эта фраза составляет половину решения большинства задач на правило Ленца.

Недели 12 и 13: Электромагнетизм II и квантовые явления. Девять навыков. Содержание этого курса называет опыты современной физики поимённо, поэтому учите каждый по схеме установки, по тому, что он измерил, и по единственной формуле, на которой он держится.

Недели 14–16: полные варианты. Один вариант в неделю на время, строгая проверка. Между вариантами возвращайтесь на траекторию только ради навыков, которые эти варианты выявили.

Каждый день короткие смешанные занятия: двадцати минут на траектории хватает, чтобы прежние блоки не забывались, пока вы строите новый.

Важные соглашения

Используйте $g = 9.8\,\mathrm{m/s^2}$, значение, заданное на траектории. Без калькулятора расчёт, который идёт к некрасивой десятичной дроби, это повод проверить составленные уравнения, прежде чем продираться через арифметику. Пишите единицы в каждой строке, особенно эВ против джоулей в квантовом курсе и нанометры против метров в оптике: ответ с ошибкой перевода единиц выглядит точно так же, как ошибка в физике.

Для математики того же экзаменационного года у Math Zen есть парное руководство по математике GSAT. Если проблема в том, как вы учитесь, а не в содержании, начните со статьи о том, как эффективно изучать физику, а к самому длинному блоку плана, до 9-й недели, прочитайте статью об электромагнитной индукции и отработайте навыки темы Магнетизм и индукция.