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肥哥之友·田丰与USNCO


肥哥    12/25     2932    
4.5/2 



肥哥按:
田博士的女儿已经被MIT提前录取。向他们一家祝贺。田博士的分享体现出了家庭的影响与孩子智力的有效结合。他提到的“细水长流”是孩子培养的诀窍。家长喜欢做的事情,通常孩子也同样喜欢。


【如何准备美国化学奥林匹克竞赛】
作者 田丰博士

免责声明:以下文字只是灌水之作,无双盲实验佐证。对错与否,无法预先知道。

(一)孩子喜欢化学。
我孩子出生时,我还在做博士后,经常在周末带孩子去实验室。后来找到制药公司的工作后,也是如此。周末带孩子去实验室;我做些简单实验;孩子就在我办公室玩儿。在我办公室的墙上,贴着元素周期表。孩子觉得新鲜,指着 H 问:这是什么?答:Hydrogen。 问:那C 呢?答:Carbon 。问:还有O?答:Oxygen。可以说,她学字母表,是照着元素周期表学的。:)久而久之,普通元素的名称和符号,她都记住了。长大点儿后,经常问我些化学问题,我能答就答。再后来干脆买了课本让她自己找答案。化学不像数学那么抽象,色、香、味都跟化学有关,如果孩子对化学感兴趣,大人还是可以教的。生活中会遇到很多和化学相关的议题;抓住机会灌输些化学知识,可以细水长流。

(二)Chemistry (Honor) 和AP Chemistry
TJ 的AP Chemistry还是很有挑战性的,它要求先修 Chemistry (Honor)。我孩子上的是2014年的暑期课 Chemistry (Honor),分在Dr. Acio 那个班。他们那届学生化学出色的不在少数,以至于最后总分排名,是比小数点儿后面的那一位。事实证明在Chemistry Honor排名在前五名同学,后来在 TJ 准备USNCO(U.S. National Chemistry Olympiad)的校内比赛中,也名列前茅。

修过Chemistry (Honor),高二时就可以修AP Chemistry;而只有学过 AP Chemistry的学生,才能有参加USNCO(U.S. National Chemistry Olympiad)的资格。因为我孩子在 2014 年暑假学Chemistry (Honor),这样高二就可以有资格去考USNCO。于是,在2015 年、2016年,我孩子都荣幸地通过 TJ 的校内选拔赛,获得了代表TJ 的两个名额之一。如果第一年暑假没有学Chemistry (Honor),那就只等高三才有机会参赛,失去了一次宝贵的练兵机会。



(三)TJ 化学选拔赛
每年修过和正在修AP Chemistry 的 TJ 学生,都有资格参加 TJ 自己的内部选拔赛。比赛就是两次校内考试,都是选择题;内容覆盖AP Chemistry 教过的课程。由于是选择题,题量大,据说一般同学是做不完的。我孩子的策略是:以速度取胜;迅速读题,对答案至少有个大概印象;扫描答案,如果有跟自己想的答案相同的选择,立即选上;如果没有合适答案或者根本对题目clueless,标记一下题目,去做下一道题;等所有题都做完了,再回头来长考标记过的难题。记住:无论难易,每个题都是一分。这世界本无平等可言。:)

考的题比较像AP Chemistry 的练习题(但不像SATII Chemistry考试那么无聊地去考逻辑)。多做些练习题,应该能提高速度。好玩儿的是,每次 TJ 考试都有一、两道白给分儿的趣味题,千万别错过。

两次选拔赛后排名在前18名者(这个数字每年都可能不同,但不会低于14),获得参加 USNCO 地区赛的资格。地区赛成绩最高的两名同学出线,取得代表 TJ 参加USNCO 决赛。

2015年、2016年,跟我孩子同时出线、参加USNCO 决赛的 TJ 学生,除了著名的 ’15 届Janice外,都是孩子的同年级同学,即 ’17届的学生。而且凑巧的是,这两名学生当年都在第一年暑假学Chemistry (Honor),排在总成绩前五名。而 ’16 届 TJ 学生,在这两年,没有一个获得参加 USNCO 的资格。所以我的结论是:如果你的孩子在Chemistry (Honor) 时,没有排在前五名,最后很难挤进代表 TJ 去参加 USNCO 决赛的两名选手之中。如果孩子不热爱化学,可以考虑放弃走USNCO这条路。这是我的个人意见。

(四)USNCO 地区赛
考题是 60 道选择题,限时 110 分钟;覆盖普通化学、无机化学、分析化学、物理化学,及其少量的生物化学和有机化学。在 ACS.org的网站上,有以前十几年的考古题可以下载练习。https://www.acs.org/content/acs/en/education/students/highschool/olympiad/pastexams.html
我孩子的策略是:在规定时间内做考古题;错的题一定要记录在案,然后搞清楚错在哪里:新知识点?复杂计算?新理论?新实验?还是犄角旮旯的 trivia ? 我孩子一开始也错得一塌糊涂,最高时能错12 道题。说良心话,有些公式甭说她不知道,即使我这个有机化学的博士,也不知道,太汗颜了。但摸爬滚打下来,以前不知道的东西慢慢也就知道了;上次题做错的地方,下次碰到类似的题就做对了。可以说,做考古题,就是拿它们当标尺和探测器,来找出孩子的知识盲点和化学技能上的不足之处;找到病根儿后,自己努力自救就是。所以千万不要被一开始的低分儿打击信心;要挺住。练习的目标是:60 题只错 5 道。

具体到考试技巧,还是我上面说的:容易拿分儿的题,快速找到答案;遇到难题或者没有把握的题,标记上,等答完所有问题后再长考。我孩子的数学基本功得益于在 TJ 的训练,很扎实。经过考古题的熏陶,对考试中可能遇见的公式,了如指掌。所以对于计算题,比如反应平衡计算题、PV = nRT 类型题、反应速率题等,都不用写公式,直接按计算器上面的按钮,就能得出答案;由此又可节省几分钟的时间。再有,每道题的四个答案中,有两个会是错得离谱,立即排除。剩下两个,有时候可以猜出答案。这样,又可以节省些时间。

如果USNCO地区赛成绩是 56 分儿以上,进入 TJ 前两名的希望非常大。全国一般有一万名高中生参赛,争夺约一千名决赛资格。每个高中只能派两名选手参加;上一年度进入全国前二十名的 camp 选手直接参加决赛,也不占自己高中的名额。2016 年,印第安纳州的一个著名高中就有三名学生打入全国前二十名,虽然他们后来没有人能打入camp 的前六名(美国队4名正选和2名替补)。

(五)USNCO 决赛
USNCO 决赛一般在马里兰州的一个社区大学举行,有十几个高中生参加。比赛分三项。一项是60 道选择题,限时 90 分钟;一项是自由问答题,8 道题,限时105分钟,主要考理论和各种模型;一项是实验,2道题,限时 90 分钟。全国比赛的一千名学生,前20 名进暑假集训营(camp);前50名是 High Honor;前150名是Honor。据说评分的步骤如下:选择题的 Scantron 先评分,成绩排名全国前 150 名的学生就进入 Honor 名单。这150人的自由问答题会被评分;两项成绩加起来进入全国前50名的学生进入 High Honor 名单。这50人的实验记录、结果,再被评分,三项总分进入前二十名的,就是 camper;美国化学会按名单打电话到父母那里询问是否孩子会参加当年的 camp,如果有不参加的会依照分数排名递补。

知道了这个程序,也就知道了针对决赛的策略。选择题一项是入围的基础;做考古题会大有帮助。另外跟地区赛相比,决赛的题难度增加,时间减少。所以熟能生巧啊,平时掐着时间训练做题速度会让考生临阵不慌。最后,上面讲的各种应试技巧同样适用。从 TJ 选拔赛脱颖而出的两位选手,估计进入前150名,应该是轻轻松松的。前面说了,地区赛,TJ 学生要考到56+的高分才能出线。而有的州的出线 cutoff 是 45 分。所以只要正常发挥,TJ 学生应该能进入 Honor 名单。这时候就看第二项自由问答题的表现如何了。

准备这个自由问答题小项,也是用考古题来练手。学生应该对考古题中涉及到的化学理论,融会贯通。这八道题里面,肯定有完成化学反应(包括放射反应)的题;有反映机理题;有反映速率题;有解释化学现象题;等等。准备的过程,也是学生提供自己化学素养的过程,可以把以前学过、听说过的化学理论清理一遍,找出自己不很明白的理论,再深究一下。做好这部分的题,是挤进前50名、甚至前20名的关键。

最后的实验题如果上了AP Chemistry,应该不会有太大的问题。考古题会提供一些对付实验、尤其是像8个未知无机化合物如何甄别这种题的解题思路,对可能用到的简单化学玻璃仪器、用具、安全等要清楚就行了。这部分的分数,据说占的比例不高(ACS 从未公布过实验部分的分数)。我后来不干化学这行了,所以孩子的实验技巧都是从 TJ 化学课上门学的;貌似也够用。当然如果能让孩子多去实验室练手更好。

(六)时间安排
我们2015年,在时间安排上有些问题。孩子喜欢 color guard,秋季参加 marching band, 春节参加winter guard。这都是非常费时费力的活动。可孩子喜欢,我们就大力支持。winter guard 的比赛大多在周末;还有数个在 Ohio 和Pennsylvania ,要自己开车去。结果四月份考 USNCO 决赛,正赶上我们在Ohio 比赛那周;头天比赛,当天下午2点开始往回开;在马里兰找了家旅馆住了一宿,第二天去社区大学比赛,忙得不可开交。而且我们因为时间紧张,准备不足,最后几周几乎没有看化学;尤其是对自由问答题,就没看过几套考古题,也没有深度研究。最后结果是进了全国前150名,但没有进前50名。Janice 进了 camp,并成功地打进前四名,成为美国代表队的一员;另一位 TJ同学进入了前50名,可喜可贺!我孩子这次得到的教训就是:山外青山楼外楼。不好好准备一下这个比赛,光靠聪明是不行的。还得勤奋。

等到2015年11月份marching band 结束的时候,我太太开始和孩子讨价还价:我们帮她找一个课外当义工的机会;但她不能参加winter guard,要全力准备第二年的 USNCO。开始时,孩子老大的不乐意。但我们举出年初比赛的例子,她也无法反驳,生了几天闷气就好了。然后我们制定了如何准备的计划,比如何时完成地区赛题目的准备、决赛题目的准备、以及参加什么网上授课。这里提一下 AOPS 主办的ChemWOOT 网上授课项目。网址是:http://www.artofproblemsolving.com/school/woot-chem
这是针对 USNCO 集训营课程的一个在线教育活动,由以前在IChO 获奖牌、后去哈佛大学上本科的老师教课。课程重点是一些比较复杂的计算题和有机化学问题。但这些问题是针对 camp 里面的训练和如何最终挤入美国队来组织的;对在 USNCO 地区赛和决赛的帮助甚微。该课程一般是前一年八、九月份注册,每周一课,每次两小时,学生可以和讲员互动。我孩子参加了这个课程,有大约五、六十人吧。后来其中的五人是2016 年 camper。 而且如果是 camper,第二年可以免费参加这个课程。

2015年底至2016年2月份,我们每周会做一、两套选择题;寒假那两周几乎每天一套题。我把错的题汇总,攒成一套地区题,在真正的地区考试前让孩子再花时间做一下,打一次预防针。后来侥幸在 TJ 出线后,又如法炮制去准备决赛选择题;对自由问答题也是一丝不苟地做了一遍。和2015年那次相比,因为没有winter guard 这个牵挂,时间上充裕了许多;孩子自己也意识到这次考试的重要性,认真准备,结果混进了camp。



(七)Camp 的准备及其他
训练营一般在科罗拉多州的空军学院举行,实行军事管制。2016年因故改为在弗吉尼亚的 Marry Washington University 举行,让我们占了天时、地利的光。据说空军学院的伙食差,吃饭要迅速,没有娱乐活动。去camp之前,ACS 就告诉我们下面几本参考书要看:
Chemistry by Zumdahl & Zumdahl
Organic Chemistry by David Klein (部分习题必须在去 camp 前完成)
Organic Chemistry by Clayden/Greeves/Warren/Wothers (有详细的反应机理)
Inorganic Chemistry by Gary Wulfsberg
Fundamentals of Biochemistry by Voet & Voet
Analytical Chemistry by Skoog/West/Holler/Crouch
Physical Chemistry by Engel & Reid

孩子在去 camp 前,主要看了那两本有机化学课本,认真地做了布置的习题;用 post-it 贴了好多页。那几个星期是我看见孩子最刻苦的时候,很自觉;平时可不是这个阵式。

另外每年的竞赛主办国,会出一套模拟题,覆盖将会考的概念和机理。去camp 前,要把这套题做一遍。主办国会给部分标准答案;但有时给的答案是错的。

另外俄国的门捷列夫化学竞赛题,也可以看看;非常难。以前的考古题,除非是 ACS 指定要看的,我们都没看,时间上来不及。

考进camp 的学生都很出色。有的数学棒;有的把家里的车库改建成实验室;有的手不离书地刻苦学习。老师一般是大学老师,外加三、四位助教。前面说的 AOPS 主办的ChemWOOT 里面的两个讲员,也是助教。

最后夸以下 MIT。考进 MIT 是很多TJ 学生的梦想。传说中,MIT 对各种竞赛的 camper 网开一面。这到底有无事实依据。答案是:有依据。今年进 camp 的 rising seniors 里面,已经知的:EA 申请 MIT 的有七个,其中六个被录取,一个被 defer;EA 申请哈佛的一个,被defer;申请斯坦福的两个,都被defer。哪个学校至少在 EA 阶段更青睐 camper 是一目了然。

结语:啰嗦了半天,想到哪里就写到哪里。我的结论是:如果你的孩子喜欢化学;而且在 Chemistry (Honor) 课上能拍前五名;那么你可以借鉴我说的方法,对孩子加以训练,争取在TJ 选拔赛中,拔得头筹或取得第二名的好成绩。这样的话,只要正常发挥,进入 Honors 或 High Honors 机会非常大。如果运气好,还会成为 camper。TJ 已经连续四年输送至少一名学生进 camp。2017年的机会,很可能就是你孩子的了!

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