科学学部

科学学部以中国新课标为主轴,结合下一代科学教育标准(NGSS)和美国大学预备先修课程(AP),一共开设 17 门课程,其中 5 门为AP认证课。


一沙一世界,

一花一天堂,

无限掌中置,

刹那成永恒。

 ——威廉·布莱克


科学学部的目标是激励和支持学习者通过基于现实生活场景的探索之旅来体验科学之美。课程旨在培养学习者的独立思考能力、学习探究能力,以及掌握宏观和微观世界的丰富科学知识。学习者将被要求全面了解涉及假设、实验、验证、定性和定量分析的科学研究方法,并应用它们来理解和改变世界。此外,学习者将培养科学能力,使他们能够形成个人与客观世界之间关系的科学看法,找到探索自然的内在动力,并保持对世界的好奇。 


为了满足学习者的兴趣、需求和能力水平,科学课程提供了不同层次的选择,包括科学入门课、中阶科学课程、高阶科学课程以及一些有特定主题的选修课程。 

  • 科学入门系列课程:主要针对高中以前的核心科学内容和基本科学研究方法的训练;
  • 中阶科学课程:分为物理、化学、生物,主要是对学科基础核心内容和科学方法的训练;
  • 高阶科学课程:内容以AP教材为主,是为那些对三门学科都有浓厚兴趣的学习者设置的;
  • 选修课:内容为学科选修和拓展,是为那些对各学科中特定科目感兴趣的学习者设置的。

目标

学习者可以获得经典和现代物理学、化学、生物学和地理学的基本知识和跨学科概念,包括以下内容:

  • 物质及其相互作用
  • 运动和平衡:力和相互作用
  • 能量
  • 波及其在信息传输技术中的应用
  • 从分子到生命体:结构和过程
  • 生态系统:相互作用、能量和动态变化
  • 遗传:性状的遗传和变异
  • 生物进化:统一性和多样性
  • 地球在宇宙中的位置
  • 地球的系统
  • 地球与人类活动
  • 跨领域的科学概念:模式;因果;规模、比例和数量;系统和系统模型;能量和物质;结构和功能;稳定和变化

 

学习者将经历以下科学实践,形成相关能力:

  • 提出问题和定义问题
  • 开发和使用模型
  • 设计和开展实验、调查
  • 分析和解释数据
  • 使用数学和编程思维
  • 构建解释和设计解决方案
  • 参与证据的论证
  • 获取、评估和交流信息

基础物理学

作为最基础的科学课程之一,基础物理课邀请学习者一起观察和探索自然。学习者在这里,将会遇见物理应用于现实世界的不同场景,通过实验与讨论会的方式,探究有趣的物理现象在自然中的演化。随着课程的进行,学习者可能会找到另一种认识自然发展变化的角度。这门课程包含三大模块:热能和物质相、声光波、电与磁。希望这一年的旅程不虚此行。

AP 力学

力学是一门基于代数,通过探究和实验来学习的一门课程。这门课旨在使学习者了解基础的物理现象,能够用科学的语言描述物理现象,了解基本的科学研究方法,并应用基础的二次方程、三角函数知识。

作为物理进阶的首选课程,AP 物理 (力学)将带你进一步探索各种现象背后的原理。你将通过严谨的推理和计算,来解释甚至预测一些生活中的现象,并解决一些常见的力学问题。

AP 电与磁

电与磁是一门基于代数的高中物理入门课程。学习者将通过对包括电动力、电场和电势、电路、磁力和电磁感应、几何和物理光学以及量子、原子和核物理等主题的研究,丰富他们的物理知识,提升对科学的探索能力。

微积分基础的力学

微积分力学课程是一门大学水平的物理学课程。它包括运动学,牛顿运动定律,功、能量和功率,粒子系统和线性动量,圆周运动和转动,简谐振动以及引力。

物理竞赛研讨课

物理竞赛研讨会旨在帮助具有较强数学技能和兴趣的学生解决更加复杂的物理问题。本课程将指导学生参与物理碗和 BPHO 等物理学科竞赛。课程将涵盖这些竞赛所涉及的领域,即经典力学、电学和磁学等部分。本课程可能涉及微积分。建议有物理问题解决经验、自我激励能力强和数学技能的学生积极参与。

基础化学

初级化学课程以促进学生核心素养发展为导向,设置五个学习主题,即科学探究与化学实验,物质的性质与应用,物质的组成与结构,物质的化学变化,化学与社会和跨学科实践。五个学习主题之间既相对独立又具有实质性联系。其中,物质的性质与应用,物质的组成与结构,物质的化学变化,三个学习主题,是化学科学的重要研究领域。科学探究与化学实验,化学与社会和跨学科实践两个学习主题,侧重科学的方法论和价值观,反应学科内的融合及学科间的联系。

谣言终结者

生活中我们经常会听到、看到一些,比如罐头可以保质十年,是因为里面加了大量的防腐剂,长期吃会导致癌症的发生,代糖饮料不会引发肥胖,可以代替含糖饮料来饮用。这些说法都有道理吗?一篇看似严谨的科普文章,里面暗藏哪些“玄机”,让我们一起来做一回“杠精”,解答心中的疑惑吧。

校园测评人儿

这个时代,相当多的广告充斥着我们的生活,号称可以洗去 99 种污渍的洗衣粉,功效超赞的保健品,喷几下,就能让你迅速凉爽的神奇喷雾。它们真的有这么神奇的效果吗?这背后隐藏了哪些科学原理,让我们一起来探索,选出实惠好用的产品来。

中阶化学

本课程介绍了化学中的基本术语、概念和定律,并将它们与现实生活中遇到的材料和事件联系起来。参与本课程的学习者将结合自身实践来学习化学。

这门课将围绕以下五大问题来展开:「原子的结构是什么?」、「化学反应的本质是什么?」、「元素周期表中的元素是如何排列的?」、「化学能和电能如何相互转化?」、「什么是有机化学?」      

通过这门课程,希望学习者可以了解物质的基本性质和行为。更深一层,希望他们明白化学是技术的基础,同时,化学实验技术也代表了客观经验主义。

AP 化学

本课程提供了为期一年的大学/大学预科阶段的化学学习中所涉及的化学专业知识,涵盖为期一年的学院/大学预科水平的化学概念学习。能基于证据对物质组成、结构及其变化提出可能的假设,通过分析推理加以证实或证伪;建立观点、结论和证据之间的逻辑关系。

这门课将会探究「粒子的排列如何影响物质的宏观状态?」「粒子是如何形成物质的?」「化学反应的本质是什么?」「什么因素会影响反应速度?」「化学反应中焓的变化意味着什么?」「勒夏特利尔的原则是什么?」

基础生物

这是一门生物入门课程。学习者通过基于探究健康、遗传、生态学这三大主题,来培养他们对生物学的理解。这门课将通过四大内容来带领学习者进入生物的世界,分别是:从分子到生物:结构和过程、生态系统:相互作用、能量和动态、遗传:性状的遗传和变异、生物进化:统一与多样性。

生物项目

这门入门课程通过探究性学习和项目制学习来培养学习者对生物学的理解,本学期我们将探索了两个主题:分类学和人类健康。

生物学是研究生命的学科。物种的多样性使生物学既具有无尽的魅力,同样也增加了研究的挑战。通过第一个主题的学习,学习者将知道如何简化对繁多物种的研究,并利用所学知识来保护生物和环境。

第二个主题是人类健康,这是每个人都关心的问题。通过学习,学习者将了解到,人类健康是我们体内的生物过程、我们的生活方式和我们生活的条件之间的关系和相互作用的结果。

中阶生物

本课程结合Pre-AP生物学和国内高中生物学课程,围绕生态系统、从分子到生物体、遗传、生物进化等核心内容展开。通过探索式的体验,您将通过应用科学实践发展基本的生物学知识,这将为您提供一个组织框架,用跨学科的知识去构建连贯的和基于科学的世界观。你将培养科学思维所必需的思维习惯,使你学习如何以类似于科学家的方式从事科学工作。

AP 高阶生物

适应现代生物学和生命科学的发展,课程分为五个模块主题(细胞、遗传与进化、体内平衡与调节、生态学、生物技术)。由于每个模块主题都聚焦于现代生物学的一个方面,它们将共同构成一个完整的现代生物学学科体系。完成所有模块主题表明掌握了高中生物的核心概念,并达到大学预修课程水平。学生将批判性地思考,探究地学习,并积极参与相关的社会问题,这构成了浓缩的生命科学学习经验的关键能力。

本课程面向未来有兴趣在医学院、农学、医学、生命科学、神经科学与类脑智能科学、人机工程、营养与食品科学、环境科学、海洋科学等相关领域学习的学生。适合学生有计划地参加国内外生物竞赛活动的学习,适合高水平生物的学生,同时建议选修高中化学和物理课程。

基础地球科学

台风、地震、洪水、还有其他自然灾害频繁发生,我们住在哪里会更安全?全球气候真的在变暖吗?为什么同在北纬30°,中国就是烟雨江南,而美国、非洲则是黄沙漫天?为什么伦敦明明比黑龙江更靠北,但它却几乎没有零度以下的气温?地球运动如何影响着我们的生活?如何从山川河流读出隐藏信息?如果你对以上问题感兴趣,欢迎选择基础地球科学。

 

在这门入门课里,学习者们将了解到地球这个综合系统是如何运作的,以及它在空间和时间上的变化。本课程涵盖的主题包括大气圈、岩石圈、水圈、生物圈,这四大自然圈层的物理现象和自然过程,它们的特点、关系、相互作用和分布。本课程的一大亮点是GIS(地理信息系统)的运用。国内高中很少教GIS,但在申请地球科学、地理学、环境保护、动物保护、城市规划等等相关专业时,GIS是非常重要的加分项。本课程产出之一即为使用GIS制作的科学探究报告。

地理项目

地理PBL项目课程更多强调让学习者能够从地理学强调的空间视角出发解决现实世界的真实问题,重点理解和解释现象的位置和分布。学习者通过观察现实世界的问题,然后遵从科学研究方法,提出一个有效的、对社区有用的探究问题、下现场收集田野数据,包括地理信息数据(GPS) 、访谈数据、观察数据等,利用地理信息科学(GIS)组织和分析收集到的数据,并对结果进行合理解释,最终以故事地图的方式呈现有理有据的结果。

 

本课程不会涉及自然地理课程中经常讲授的气候、水文、土壤、地形地貌、山川河流等内容。而是更注重运用地理学的空间视角,来发现问题、下现场收集实地数据、应用地理信息系统GIS分析数据,从而在提出如何解决现实生活中的实际问题时,能给出有理有据的方案。其中亲自去现场收数据和使用地理信息系统GIS是本课程亮点。能使用GIS做项目对申请地理、城市规划、环境保护、动物保护等专业来说是加分项,因为只有非常少的国内高中会教GIS,并用GIS做PBL项目。

AP 环境科学

AP 环境科学是一门为期一年的课程,旨在展示各科学学科之间的联系,涵盖生物、化 学和物理学科的内容。它为学生展现了各种科学概念在我们生活环境中的融合和应 用。在第一学期的环境科学课程中,学生将专注于人类人口增长、自然资源、生物多 样性、全球资源利用、生态系统动力学和全球变化。作为一门大学水平的课程,本课 程将涵盖很多的内容和主题。学生需要阅读较难的内容,参与自主学习,并跟上课程的快节奏。本课程旨在增加学生对当今环境挑战的认识,同时培养学生科学的批判性思维能力。掌握这门课程将培养同理心和全球意识,这门课程适合想要保护和改善我们生活的这个世界的学习者。许多课堂阅读和课题都聚焦于现实世界的问题和解决方案。