Физика, химия и биология считаются предметами цикла естествознания (science) старшешкольного уровня (high school courses), то есть почти всегда их проходят в 9-12 классах. Причем они могут быть не обязательными, например физику проходит 40% американских школьников.

В некоторых школах опережающие ученики могут приступить к этим курсам на год раньше. Чтобы в среднем звене (6-8 классы) массово, а не в порядке исключения проходили такие предметы, бывает в некоторых частных школах. И вовсе не факт, что там это будет изучаться серьезнее, чем в публичных. Одна хорошая частная школа европейского образца (финансируется посольством) гордится необычной системностью в изучении естествознания. Но по российским меркам это больше напоминает ранний постсоветский учебник природоведения за 4 класс: на этой неделе пройдем вулканы, на следующей - строение листа. В принципе, в обычных американских школах так же, только еще сумбурнее и с произвольным выбором тем.

Суть проектного подхода на примере истории показана тут: Ответ на пост «История» , а на примере естествознания - тут: Продолжение поста «Про математику в школах США и РФ»

При этом уже в начальной школе могут давать и интересные проекты, и замечательные эксперименты, которые вам так понравились. Выращивать бабочек из яиц, изучить стадии развития живых организмов вообще и насекомых в частности, пройти на примере бабочек-монархов миграцию животных, времена года и географию обеих Америк. Придумать конструкцию из разных пружин, магнитов, резинок и так далее и тоже что-то изучить. Могу подробнее описать некоторые проекты, которые меня восхитили. К сожалению, они даются в ущерб как систематическому усвоению знаний, так и их объему.

Перейдем к старшей школе. Там уже появляются отдельные предметы. Обычно учебники неплохие, но проектный подход применяется и там, что, на мой взгляд, в итоге сильно портит образование.

Биология и химия часто обязательны для школьного аттестата, физика обычно не обязательна. Кроме этих предметов, в цикле science часто есть курсы биологии океана (marine biology) и физиологии-анатомии (в отличие от России, в обычные курсы биологии физиология/анатомия человека не входит). Бывают слабые объединённые курсы физики и химии или что-то типа "концепций естествознания", а также другие курсы, например в нашей школе есть предмет "мозг и наркомания".

Каждый курс рассчитан на год. Это не так мало, ведь занятия каждый день - по часовой нагрузке примерно трехгодичный российский курс. Только знания не успевают утрястись в голове.

Курсы есть обычные (в разных школах разные, отличаются в зависимости от выбранной программы, от вкусов конкретного учителя и от учеников, но обычно это слабые курсы) и AP (в редких школах есть иные продвинутые курсы, например IB или читаемые местным вузом). Они гораздо серьезнее.

Есть по одному AP-курсу по химии и биологии. Первая по нашим представлениям скорее похожа на физхимию, вторая ограничивается общей биологией (физиологию с анатомией пока в AP не включили, хотя планируют, а зоологию с ботаникой в школах США вообще почти нигде не проходят). Выбор AP-курсов по физике большой.

Как правило, AP-химия и AP-биология изучается после обычной химии (для обеих AP-курсов) и биологии (для AP-биологии). Обычный школьник, который захотел изучить сильные химию и биологию, будет учить эти предметы четыре года, причем два из них будут малополезны на фоне двух других. Времени на другие естественнонаучные предметы, например физику, у них не останется, разве что из пула факультативов. Факультативные часы должны быть потрачены на искусство, ремесло, языки, но обычно остается возможность взять еще пару естественнонаучных курсов за все четыре года старшей школы.

Курсов физики несколько. Есть двухгодичный AP-курс общей физики, он попроще, зато освещает много тем, примерно как в России, только слабее. Примерно то же в двухгодичном IB-курсе. Есть два продвинутых AP-курса физики: только механика и только электричество-магнетизм. Второй доступен мало в каких городах, даже в тех, откуда ребята часто ездят на межнар по физике, его может не быть. Эти курсы где-то читаются по семестру, где-то по году. Там физика на уровне российских физмат-школ, но только, повторяю, один раздел.

Чтобы усвоить физику на лучшем доступном в американских школах уровне, понадобится два или три года: AP Physics C Mech, AP Physics C El&M, AP Physics 2 (более слабый, зато пробегает по пропущенном в первых двух курсах разделам). Плюс простые химия и биология - вот уже и потратили все доступные для естествознания учебные часы, на AP-курсы химии и биологии времени уже не хватит.

@alfonsiy

Чэнь Юйфэй (Yufei Chen), Федя Евтушенко (Feodor Yevtushenko), типичные американцы, кста.

@AlexTotus

Да, типичные американцы. Это страна иммигрантов, так-то. И это большое преимущество Штатов.

Как минимум второй родился в США, да. Родители его переехали в США задолго до его рождения, в молодости, их самих перевезли в США их родители.

Я стал смотреть на эти новости иначе после интервью Елены Андреевой (заведующая кафедрой информатики СУНЦ МГУ). Она занимается подготовкой студентов к олимпиадам по программированию, и ее ребята не раз брали золото, за что хвала и уважение.

При этом она сказала довольно интересную вещь (не дословно, но смысл такой): "В США, например, много талантливых студентов. Но они не участвуют в международных олимпиадах, поскольку, их очень рано замечают. Такие студенты вовлечены в научные исследования, собственные стартапы или уже работают в корпорациях. На олимпиады у них просто нет времени. Поэтому, туда едут середнячки. Мы же можем отправлять лучших из лучших, т.к. они ничем, кроме учебы не заняты."

Российские студенты тоже особо по международным олимпиадам не ездят. Кто там про эти студенческие олимпиады вообще знает? Я в Америке про одну слышал (Putnam Mathematics Competition), и в ней участвовали такие мировые звёзды науки как Фейнман, К. Вильсон, Квиллен, Милфорд, Мамнор.

А в России не знаю никого, кто бы в них участвовал, и в студенчестве даже не слышал об их существовании.

Кроме ACM/ICPC (по программированию). В ней россияне участвуют, она на слуху. Но во-первых, американцы в ней тоже активно участвуют. Она изначально американская (а большинство школьных олимпиад родом и соцлагеря). Во-вторых, ее победители, даже если не работают, хорошо известны, и во многих фирмах их готовы взять на хорошие зарплаты просто за то, что те - победители ICPC. Самые известные из них, наверное, Митричев и Короткевич. А самый богатый, вероятно, Дуров, который сделал Вконтакте (но не тот, который миллиардер и на слуху, а его брат). Хотя может и побогаче есть.

Интересно, а что Елена Андреева знает такого особенного, инсайдерского про российские и американские студенческие олимпиады? Она преподаёт в средней школе. Да, одной из лучших. Но эта школа даже олимпиадами школьников не славится, хотя целенаправленно подыскивают учеников среди олимпиадников. Что касается студентов, СУНЦ как раз имеет недобрую славу заведения, выпускники которого впоследствии часто вылетают из вузов из-за неусидчивости и шапкозакидательства.

Возможно, Андреева имела в виду не студентов, а школьников? Но это тоже не так. Американские олимпиадники - среди самых сильных в мире, они как правило в среднем обгоняют российских по физике и по математике. Про биологию, химию, астрономию, программирование не уверен, что обгоняют, но точно на очень высоком уровне, сравнимом с российским.

Есть и два отличия. Сравним медалистов на межнаре из России и США.

Почти все российские учились олимпиадной премудрости в школе. Как правило, с 6-8 класса они учатся в специализированной школе, где проходят специльальную математику, физику, химию, биологию - кто что.

Посмотрим на последний состав российской сборной по математике: четверо из самой олимпиадной школы мира - питерской 239. Один - из физмата попроще. И только один гений из довольно средненькой школы (тоже со спецклассами, но в той школе не зациклены на олимпиадах и не готовят именно математиков).

Сборная по физике: четверо из Физтех-лицея (в тройке лучших олимпиадных школ России и, вероятно, мира), один - из очень хорошей физмат-школы.

Сборная по химии: двое из школы ЦПМ (ориентирована на олимпиады), один - из инженерного лицея-интерната, один - из химического лицея.

Сборная по биологии: двое из школы ЦПМ, один из какой-то провинциальной гимназии, один из математической 57 школы.

Как видите, почти все учатся в школе со специализацией на своём предмете, многие - в школах, заточенных на олимпиады.

Иное дело американцы. Они учатся не в школах, а сами. Подробнее покажу это на примере физики, но пока коротко скажу: даже в самых рейтинговых американских школах, кроме редких исключений среди частных и единичных - среди публичных, математику проходят слабо. Там не учат ничему, полезному на олимпиадах школьников. В редких случаях классе в 10, а гораздо чаще в 12 классе у школьника появляется возможность пройти курс матанализа, сильно опережающую российскую школьную программу. Но эти знания на олимпиадах бесполезны. По школьной же математике даже лучшие американские программы по математике в лучшем случае приближаются к обычной российской. Что касается биологии и химии, их в США проходят только один год, в биологию не входят даже зачаточные сведения из зоологии и ботаники (только общая биология). Астрономию в США как правило совсем не проходят.

Как именно американцы готовятся к олимпиадам? Самый распространённый путь, если не считать полностью самостоятельную подготовку, это школьные кружки. Часто их ведут старшие ученики. За много лет, как я интересуюсь этой темой, я слышал только про одну американскую школу, где был доступен предмет олимпиадная математика (в России таких школ десятки, причем олимпиадная математика там может быть обязательным предметом). Некоторые учатся на внешкольных занятиях, самые распространённые - по математике и программированию. Еще недавно было непонятно, куда податься школьнику, желающему стать олимпиадником по математике, но сейчас к ней готовят очно и удалённо Центр талантливой молодёжи Университета Гопкинса (CTY JHU), сети Art of Problem Solving (AoPS), Russian School of Mathematics (RSM). По физике-химии-биологии-лингвистике-астрономии, боюсь, натолкнуться на специальные курсы можно только случайно, если повезло жить по соседству с учителем-энтузиастом.

Теперь второе отличие американских олимпиадников от российских. Американские - гораздо сильнее. Как готовится российский олимпиадник? Он проходит школьную программу, но углубленную. В некоторых темах она сильно обгоняет обычную школьную и приближается к вузовоской, в целом же она похожа на то, что изучают в российских сельских школах, только глубже. Вдобавок ученик решает олимпиадные задачи прошлых лет и подобные им. Начиная с регионального уровня олимпиад, ученика предлагают неделями готовить на специальных занятиях, оринтированных именно на олимпиады. Обычно на межнар едут ребята, готовившиеся так же, как завалившие регион, только лучше.

Американские, кто дошёл до всеамериканского финала, учат примерно так же. С поправкой на то, что школьный материал уж больно слабый, а занятий нет: американских школьников, в отличие от российских, не освобождают от обычных занятий физкультурой, лепкой и географией ради поездки в лагерь олимпиадной подготовки. Так что они больше полагаются на задачи прошлых лет.

Но победители, которых отбирают в сборную США, учатся совершенно по-другому. В сборной по физике около 20 человек, они проходят двухнедельную школу, из них на межнар поедут только пятеро. Большинство из этих 20 человек еще до отбора самостоятельно изучают полный университетский курс общей физики. Самые распространённые задачники для подготовки у них - Кротов (задания московских физических олимпиад) и Иродов (вузовский задачник по общей физике). Есть и другие, тоже довольно известные в среде американских (и почему-то индийских) олимпиадников, могу дать список для интересующихся. А самый распространённых учебник - двухтомный Resnick-Halliday-Krane (HRK) объемом больше тысячи страниц A4 мелким шрифтом. В американских вузах часто учатся по его упрощённой версии Walker-Halliday-Resnick (HRW, он вообще-то написан для Калтеха), но олимпиадники, нацеленные на межнар, предпочитают HRK.

По сути, большинство школьников, которых США отправляет на межнар по физике, знают общую физику на уровне отличников (рюхов и одновременно зубрил) с третьих курсов российских физфактов. И часто знают это уже к 8-9 классу, хотя физика как школьный предмет у них будет очень слабый и только в 11 или 12 классе.

Удивительно, что такие американцы часто выступают сразу в нескольких дисциплинах. Победитель межнара этого года по химии Чэнь Юйфэй (Yufei Chen) в прошлом году выиграл межнар по биологии и получил серебро на национальной олимпиаде по физике, в позапрошлом выиграл межнар по наукам о Земле, а в финале национальной олимпиады по математике всё-таки проиграл. В прошлом и позапрошлом годах золотой медалист американской сборной по физике Федя Евтушенко (Feodor Yevtushenko) решал, на какой межнар отбираться: по физике, химии или математике, а ведь он был только восьми-девятиклассником и в школе не проходил ни физику, ни химию.