等級A的學霸都是如何進行IB物理EE選題的？如何選擇研究問題？

雖然很多IB學生會(hui) 在DP1下半學期再進行EE開題。但是也有一些小夥(huo) 伴在今年年底前就要提交選擇的EE主題和研究問題。

圖/IB論壇

IB 拓展論文（EE）是IBDP核心課程之一，EE要求IB學生寫(xie) 一篇4000字的論文。EE+TOK的總分值為(wei) 3分，而且在大學申請時，如果EE論文內(nei) 容與(yu) 申請者所申請的大學專(zhuan) 業(ye) 相關(guan) ，那麽(me) 可以獲得更多申請優(you) 勢！

因此寫(xie) 好EE 至關(guan) 重要！

如果選擇寫(xie) IB物理EE，那麽(me) 該如何選擇主題？選擇哪些Research questions（研究問題）比較合適？

先看看IBO官方關(guan) 於(yu) 物理EE主題選擇、調查問題等方麵的規定和指南。

IBO：EE Topic、調查問題需滿足這些要求！

一篇IB物理擴展論文(EE)應該通過集中的、基於(yu) 證據的論證來回答一個(ge) 物理研究問題。   證據可以來自學生的個(ge) 人實驗或基於(yu) 書(shu) 籍和網絡資料的研究。無論采用哪種研究方法，學生都必須運用物理學原理。

EE文章不能簡單地告訴讀者物理學的基本原理，而需要涉及個(ge) 人參與(yu) 和原創思維等元素。

● 假設文章的讀者

物理EE應該是為(wei) 國際IB學生讀者寫(xie) 的，以進一步熟悉IB物理課程。因此，這篇文章可以引用課程中的物理知識，而不需要證明或解釋，例如牛頓定律。

然而，在必要時，EE中涉及到的IB物理課程以外的材料應該予以充分解釋和標注。學生應該予以重新解釋這些資料的詳細內(nei) 容（這適用於(yu) 研究問題），從(cong) 而說服讀者。學生還應該解釋在文章中提到的任何與(yu) 物理有關(guan) 的特定文化問題，如板球或棒球。

● Topic選擇

Topic應該對學生具有挑戰性，而不過於(yu) 專(zhuan) 門化。學生應該使用在物理課程中獲得的知識來回答一個(ge) 超出課程內(nei) 容的研究問題。這個(ge) 問題在本質上絕不是微不足道的。

● 不合適的Topic

鼓勵學生寫(xie) 那些需要理論支持而超出學生掌握能力的Topic。學生應該避免討論EE範圍之外的寬泛或複雜的話題，如對量子計算機或黑洞的研究。

● 研究問題（Research question）

在決(jue) 定了調查研究領域之後，學生應該定義(yi) 一個(ge) 狹窄和有針對性的問題。在這個(ge) 階段，想象可能的結果和結論是很重要的。這樣做將有助於(yu) 定義(yi) 問題和選擇方法的過程。主題和研究問題的選擇是學生調查的關(guan) 鍵步驟。可尋求導師的指導，確保選擇是適當的、相關(guan) 的、現實的和可研究的。

● Topic舉(ju) 例

以下Topic舉(ju) 例僅(jin) 供參考。學生必須確保其選擇的主題是集中的(左欄)，而不是寬泛的(右欄)。

圖/IBO

● 處理Topic

物理學論文通常有一個(ge) 標題，概括研究的本質。這個(ge) 標題需基於(yu) 學生確定的主題領域。研究問題需進一步細化和定義(yi) 主題。研究問題必須以疑問句的形式表達，而不是陳述句。

研究問題必須表達清楚、準確，並出現在文章的引言和標題頁。例如，一個(ge) 學生可能已經注意到旋轉一個(ge) 生雞蛋是多麽(me) 困難。在與(yu) 導師討論後，學生決(jue) 定將不同粘度的液體(ti) 裝滿一個(ge) 罐頭，並在斜麵上滾動。那麽(me) 論文的標題可能是“The effect of the viscosity of a body on its angular acceleration.”

然而，研究問題應該更加具體(ti) ，所以研究問題應該是 “What is the relationship between the angular acceleration of a cylindrical can rolling down an inclined plane and the viscosity of its contents?”

物理EE選題，需要注意哪些問題？

擴展論文需明確強調物理這個(ge) 科目，並且與(yu) 其他學科沒有更密切的關(guan) 係。一篇物理擴展論文需以物理理論為(wei) 基礎，並強調主題的本質。跨學科領域（如材料科學）的擴展論文如果被注冊(ce) 為(wei) 物理擴展論文，將根據其物理內(nei) 容而非化學內(nei) 容進行評估。

EE文章的主要目的不是讓讀者了解某個(ge) 物理學的特定主題，不應該是對物理學最新發現的總結。學生必須親(qin) 自參與(yu) 主題事項。且這個(ge) 主題需要具有挑戰性。由於(yu) 安全問題，某些主題可能不適合作為(wei) 調查問題。

例如，除非有足夠的安全設備和合格的監督，否則應避免涉及危險或致癌物質、放射性物質、激光、微波、紫外線、噪音或重型設備的實驗。在課堂上進行的典型實驗本身並不適合作為(wei) 擴展論文的內(nei) 容基礎，但可以成為(wei) 優(you) 秀主題的來源。學生應該選擇一個(ge) 重點突出、定義(yi) 明確和現實可行的主題，以便進行更為(wei) 深入研究和處理。

廣泛或複雜的調查主題，例如對黑洞、引力、時間機器、希格斯粒子或宇宙命運的調查研究，不允許學生討論相互矛盾的想法和理論，也不允許學生在字數限製內(nei) 進行深入的個(ge) 人分析。

此外，根據定義(yi) ，某些主題不適合物理學的擴展論文。在整個(ge) 寫(xie) 作過程中，IB學生需牢記，IB物理學是一門具有特定方法和技術的實驗科學。

學生還應注意避免超出常規科學界限的研究課題，例如與(yu) 形而上學或偽(wei) 科學更相關(guan) 的領域。這可能包括金字塔的未知力量、物理學和上帝的存在，以及超感官知覺等。

以下物理擴展論文標題示例僅(jin) 供參考。應該參考第一個(ge) 標題，而不是廣泛的主題（第二個(ge) 標題）。

☛ “Orbital determination of a minor planet” 優(you) 於(yu)  “Gravitation”.

☛ “The variation in resistance of a wire subjected to different strains” 優(you) 於(yu) “Measuring the resistivity of different materials”.

☛ “The use of interference fringes to measure small displacements” 優(you) 於(yu) “Making interference patterns”.

☛ “The range variation of water flowing out of a hole in a container” 優(you) 於(yu) “An application of Bernoulli’s principle”.

☛ “The impact of the resistivity of the metal of a pipe and the pipe’s wall thickness on the terminal velocity of a cylindrical magnet falling down the metallic pipe” 優(you) 於(yu) “Eddy currents”.

此外，如果學生以研究問題的形式進一步定義(yi) 所選的研究主題，然後陳述意圖，表明在回答問題時將使用哪個(ge) 廣泛過程以得出結論，這可能會(hui) 有助於(yu) EE寫(xie) 作。

通過這種方式，可以進一步闡明所選主題的方法。舉(ju) 幾個(ge) 例子：

● Title: Black hole at the centre of the Milky WayResearch question: Is it possible to determine the presence of a black hole at the centre of the Milky Way?Approach: A data-based approach is taken. From the astronomical observations of a star following a Keplerian orbit around a compact radio source, the mass of a supermassive black hole is determined. The level of uncertainty is appreciated.

● Title: The wine bottle as a Helmholtz resonatorResearch question: Do wine bottles of different shapes behave as Helmholtz resonators?Approach: An experimental approach is taken. The theoretical model is reviewed with specific emphasis on the physical and geometrical parameters determining the resonant frequency. By blowing across the opening of the bottle, a resonant frequency is produced, picked up and measured. The accuracy of the model is determined.

● Title: The deflection of starlight by the Sun’s gravitational fieldResearch question: What will be the angular deflection of starlight by the Sun if Newton’s Universal Law of Gravitation is applied?Approach: A theoretical (numerical) approach is taken. Assuming a corpuscular model of light, the motion of these corpuscles moving at the speed of light in a gravitational field is followed by iteration. The results are compared to the one derived from general relativity.

老師建議大家：謹慎選擇IB EE主題。

大家要從(cong) 自身實際選擇EE 科目和主題，不要好高騖遠，影響IB最終成績。 雖然物理EE挑戰比較大，含金量比較高（尤其是對於(yu) 大學想要申請工程、物理等學科的學生而言），但根據IBO公布的成績數據來看，寫(xie) 物理EE的學生並不是很多，拿到物理EE 高等級也並非易事。

以下為(wei) 是2022年5月IB考試數據：

● EE等級和各等級占比分布

圖/IBO

● EE選題學生最多的科目TOP10

圖/IBO

IB物理屬於(yu) 第四科學科目組的課程，整個(ge) 第四科目組的EE A等級比例並不高。而且IB物理雖然入榜最受IB歡迎的EE主題，但是排名靠後，A等級比例也並不是很高。 加之IB物理課程本身對於(yu) 學習(xi) 者的邏輯思維能力的要求就很高。

所以如果大家覺得自己IB物理基礎紮實，對於(yu) 物理有很高的興(xing) 趣，那麽(me) 可以嚐試挑戰下寫(xie) IB物理EE，但如果覺得物理學習(xi) 比較吃力，那麽(me) 謹慎選擇。關(guan) 於(yu) 如何寫(xie) 好EE，大家可以參考IBO官方指南的指導，按照要求寫(xie) 作。