這篇文章將結合我身為物理競賽教練的指導經驗,以及2024年物奧複選破百的同學的作答與檢討,來探討在物理奧林匹亞複選拿到高分的作答方法與心態調適。
本文假設距離複選只剩下三天,該如何調整狀態並擬定出一份好的作答計畫。
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在物奧複賽的三小時中,如何把自己會的內容都表現出來,是一份重要的議題,但也常因此造成考生應試時心中有各種波瀾產生。
首先,在拿到考卷當下,應該先靜下心來,花大約十至十五分鐘依序的閱讀題目並思考問題的脈絡,接下來排序出此份問題作答的順序。
要注意到,不是只是閱讀題目,你必須邊看邊去思考這道題我是否做得出來?
以2024複選為例,在看第四題時,心中的思路大概是這樣的
(A) 問要問兩光束間距,這是高中物理的基本問題,看起來是送分題,不過這也可能是後續小題的預備問題。先往下看好了
(B) 則問甚麼樣的入射角度可以有最大的光束間距,這題好像只要對(A)的答案微分討論就好,但我仔細一看發現可以假設折射率平方>>1來估計角度。但題目題到"估計",是指估計完後,迭代求更精確的解答? 還是真的只需要提供估計角度?
這時我還不會下定論,我認為要寫出甚麼樣的答案,取決於命題者為甚麼要出這個問題。所以我必須繼續看完後續小題才能斷言。
接著我往(C)去閱讀,題目要我們算出讓鏡面傾斜後兩光束的夾角,雖然看起來硬算一發絕對可以處理,但我仍然會進一步思考有沒有更快的處理方法。仔細一看,又發現題目假定傾斜角度極小,這絕對有玄機,老樣子,先不下定論,往下閱讀再說。
(D) 詢問兩道光到P之光程差, (E) 又是問建設性干涉的最長波長,這毋庸置疑只要做出(D),(E)就會有答案了。所以我只要專心思考(D)與前述三小題的關係是甚麼就好。
仔細想一下,如果是要問兩光束於P交會時之光程差,那根本沒有必要問(C),直接問(D)就好了。(C) 問存在的意義在哪裡呢? 是為了配分問題考考大家數學呢? 還是有它模型上的目的?
剛剛(C)好像有提到,鏡面傾斜角度要視為極小! 如果是極小,兩光束之間的夾角也是極小,這不就是高中討論平行光於極遠處會聚的條件嗎?
所以說(C)的條件應該只是要讓光束可以會聚,但學過幾何光學的人都知道,在光學實驗中只需要使用一個凸透鏡,就能讓平行光束會聚在焦平面上了,那這樣(C)是不是有點多餘?
所以再看一下(D)問,題目並沒有要求用鏡面傾斜的角度來表示光程差,某種程度應驗了(C)問只是要為光束會聚做背書,所以計算光程差時,只需要以(A)問的模型來處理光程差就好,這也表示 (D) 跟(E)很簡單就可以做出來了。
於是最後的問題就卡在(C),這題的幾何不是很好處理,那該怎麼辦?
相較於純數學的幾何問題,幾何光學的問題都是由物理定律維繫的,在處理數學前應該想想他的物理
鏡面傾斜會影響到反射角變化,反射角造成的入射角變化,又會造成折射角變化
想到這邊其實答案就出來了,至於(B)問,那是與後續小題沒什麼關連的問題,相信只是隨口一問。依照問題的數學複雜度來判斷,應該是利用折射率>>1給出一個近似解就好。
以上是我閱讀問題時腦中會一併思考的內容,所謂的審題,並不是單純看看問題的文字敘述,更別陷入看過某個模型,就認為這道問題是囊中之物的誤區。
花時間審題,就是為了增加期望答題數。沒有審題,或是審題方式不正確,不只會錯過該拿到的分數,更容易因為錯誤的答題順序,在卡住時不知道該花時間繼續嘗試,還是跳過當下問題往下一大題處理。
如果是經驗缺乏的考生,更會因此慌張失措。
綜觀過往所有物理奧林匹亞複選成績,沒有一年錄取分數超過75分。甚至每年複選超過100分的人不超過10位,或者更精確來說,在總體考生2000人左右的年份中,每年考得比錄取分數高35分以上的人不超過五位。
2019年物奧複選參賽學生成績分布圖
量化上來講,只要全對三題就可以通過複選,想要全國前五名,通常只要4題寫到全對就有機會。(唯一例外是2023年複選)。所以說,在三小時的複選中,合理的作答題數就是3題,也就是說,審完題時,請專注在你排名出來的前3題。如果你是高手,那頂多專注在前5題。
假定考生期望上決定在考場寫四題,如果審題花了你15分鐘,剩餘 180-15=165分鐘將分配給四題,每題依然有超過41.25分鐘可以作答。慢慢寫,甚至中間上個廁所喝個水,時間上來說,通過複選真的綽綽有餘。
在競賽時,緊張是難免的,但過度的緊張通常是因為你誤以為自己在考場上寫太慢、答題數不夠高,設立一個合理的目標並訂定作答紀律,會緩解這份緊張感非常非常多。
很多人常誤以為要先把會寫的小題寫完,但我比較支持在正確的審題基礎下,一道一道題把它做完整。
如同前面討論到的,每一題都一定有個最終想問的方向,而往往配分上會在這個部分特別著重,以2024第六題來說,(E)、(F)問就配到了14分,如果只做完(D)那可想是非常不划算的。
前面說到,即便是高手都不建議寫超過五題,這是因為很多同學都忽略到正確率的重要性。
你必須了解到不管在競賽或是考試的至上規則就是
實際得分 = 答題數 x 正確率
在一份為了增加鑑別度而必然有部分不好作答的競賽試卷中,正確率又顯得更為重要。
至於壓縮到正確率的原因,不外乎就是粗心,只是很多人會將粗心與否歸功於運氣,實而不然。完全不粗心是很困難沒錯,但換個角度思考,我們應該避免如何讓粗心率暴增。
粗心率會暴增,不外乎因為緊張,或是寫太快。而高手們往往因為後者才連環粗心錯。
「每題都會寫,所以我要寫快一點拿高一點的分數」我想這是大錯特錯的。
歷史數據就擺在那,4題全對就全國前五,五題全對往往就全國第一了,不用急。
舉個例子來說,一位正確率93%的同學,考試時寫了110分的題目,他的實際得分會是 102.3。但是一位很厲害很聰明但正確率只有70%的同學,考試時寫了145分的題目,然實際得分只有101.5。
提升正確率到93%,絕對比增加40%會寫的題數來的容易太多了。
我常跟學生說,考試時跟每個問題只有一次相遇的機會,如果你往下一題走了,就絕對不可能在考試時還有時間發現這一題的失誤,所以請寫慢一點,並且
確定思路正確再動筆
至於正確率要抓多少?
我想對於大部分的人至少80%。如果是會考或是學測,80%是很糟糕的正確率,所以這絕對是可以努力的方向。
然而因為競賽有許多不可控因素,所以通常正確率磨練到95%會是極限。
以我在官方公布正解前,寫詳解的正確率來看也是如此。
簡短的答案是,並不難。只要有正確的審題並把持住不要寫太快的原則,真的不難。
因為近年新增了複查機制,我都會請同學考完當天復刻考場上的作答,才方便後續判斷是否需要複查。所以剛好有機會附上這次複選破百同學的原始作答。
掌握住幾個原則就可以算是一份好的作答
作答卷是你與閱卷者的唯一溝通媒介,腦子想到甚麼就譜出甚麼。
閱卷者沒時間幫你檢查算式,所以計算過程能不忽略就不忽略。
因後續複查唯一憑據是你的作答卷,所以不要心算,一五一十寫下來才有討論空間。
沒有甚麼是常識,用到就寫下來,例如此次競賽的柱座標加速度,是必須明確寫出來a=....
該寫中文時不要偷懶。
考卷上有的圖也要重畫。
最後,分享我和這位同學賽後的檢討,我想這也適用於所有應試的同學。
他在考場幾乎寫出所有的題目,討論時也認為他的確是正確理解了多數的題目,然最後的分數不是到很理想,正確率並不到80%。
問題不外乎出在
拿到考卷當下,認為題目都是熟悉的模型,所以寫的不夠慢。進一步導致粗心發生。
沒有階段性檢查作答。
雖然國際競賽有規定要避免重複扣分的情況發生,例如(a)小題算錯,導致數值錯誤,但後續問題只要代入正確的,不應該重複扣分。
雖然複選環節有機會複查要分,但到了決選這種沒有辦法知道分數的階段,被重複扣分就真的只能摸摸鼻子了。
用了自以為的速解。在不完全熟悉速解方法的背景下使用是極度冒然的。
計算機不夠熟練。
粗心總是有個容忍上限,粗心過頭就不是藉口。這篇文章討論了如何透過調整作答策略來壓低潛在粗心率,希望未來無論是自己的學生或是各位考生,都可以不要再發生努力與回報大幅不成正比的問題了。