置頂

物理與化學是很有趣的兩門學科,對我來說這兩類的學問幾乎就是許許多多有趣的遊戲。也許有人覺得物理與化學太專門或者太嚴肅,對這一點我想說得是:當你很喜歡這個遊戲的時候,你自然就會慢慢變得很專門,你也會很認真,甚至有時候會很嚴肅。
但是別忘了其中的樂趣,這些樂趣是吸引了許多人投入這個領域的極大誘因。 如果你喜歡這兩門學科那很好,請好好的玩它!如果你沒有那麼喜歡,那也無妨,你還是可以從中獲得一些樂趣。

2023年8月22日

疫情後重回實體的感動JSP2023

去年的JSP,在疫情流行的尾聲,本來想保守一點還是以線上方式進行就好,沒想到被宜蘭吳宛如老師推坑說一定要辦實體,於是去年趕忙著在頭城國中用混成的方式完成了JSP12。今年則是終於可以不用理會COVID19,真的可以辦理實體的聚會了,場地部分仍然是拜託了超支持JSP的林惠珠校長,校長依然用300%的支持力道來協助JSP辦理,同時一直是自然探究好夥伴的陳佩琪主任,也是不厭其煩的一直和我們討論許多細節,挑選和培訓很棒的學生一起參加活動,讓整個活動的意義提昇許多,也讓活動變得很順暢。


2023年8月9日

談探究隨筆

在我剛開始當老師的時候(喔那是很久以前了),我就下定決心要把探究放在我的課程裡面,但其實我並不清楚科學的探究是什麼,更不清楚要怎麼教,更麻煩的是我也不清楚自己不清楚,於是就用自己覺得「科學探究就是那樣啊」的想法去做教學。

「那樣是哪樣?」就是科學方法啊,設定好操縱變因、應變變因、控制變因,然後去做實驗,收數據,分析一下結果就出來啦,大概是這麼回事吧。

一開始對探究的概念就是這些變因設定,實驗設計,數據分析討論等等。但很快我就發現,學生設定的變因,跟我希望的差很大啊。我覺得「很明顯一定是xx會影響oo」的,對學生來講一點都不明顯。我後來才慢慢發現,我會覺得很明顯的原因,只是單純的因為我早就知道答案了,而且我並不是再嘗試或猜想了許多「合理」的答案後,才依據實驗事實與思考辯證得到「正確*」的答案,而是直接由科學家告訴我所謂的正確答案。那些科學家都經歷了海量的嘗試,反覆的實驗與辯證,加上海量的其他科學家反覆的攻擊得到的那個答案,我輕而易舉的得到了,但同時缺乏了對一個現象的原理、機制和深層的真相(why、how&what)的理解。

所以科學探究的課程,不是讓學生對一個現象亂槍打鳥的做嘗試而已。歐本海默(奧本海默(上下兩冊):American Prometheus - 凱・柏德 | Readmoo 讀墨電子書)書裡面,有提到理論科學家和實驗科學家的對話類似這樣:目前的理論就只能帶我們到這裡了,接下來要做實驗才會知道。

國中小學生的「已知」當然不太多,但是不可能完全都沒有,我們得先讓已知帶我們往前走一段路,到了沒辦法處理的時候,才開始思考那個未知有哪些合理的可能性,並且對這些合理的可能性做測試驗證正確性,在這些合理的,想的到的可能性都做了驗證之後,再根據這些新的經驗做更多猜想。直到這些路都走不通時,才會做跳躍的思考和嘗試。

我最開始最缺乏的就是那個「先看看我們的已知可以帶我們到哪裡」這樣的課程,也就是開始切入一個課程主題時需要的所謂「觀察與定題」。這部份應該要包含「觀察現象」「提取與整理相關已知(包含已知知識和經驗)」「根據已知提出待驗證假設」「根據假設設定實驗設計」

其實一直到這階段的最後一步,才是開始討論各種變因設定與實驗方式,但我之前一直都不懂在開始設計實驗之前,其實要做很多很多的思考和規劃,等到真正開始做實驗的時候,這一個段落的探究其實已經走到1/3甚至一半了。

當然我們在科學課裡面是教學生做探究,不需要每一個主題都從頭走到尾,但是當我們的課程要從中間開始的話,就得要讓學生快速經歷前面的過程才能建立好探究的脈絡。


總之,探究不是只有實作,還有思考,探究是心智思考(想像、推論、辯證、建模)與動手操作(取得可信的事實作為證據)交織而成的,缺了哪一邊都很奇怪。


2022年12月21日

2022熱學課程(上)

今年熱學的課程,跟以往有點不一樣,所以做一下記錄。課程從熱的傳播切入,再談熱與溫度的關係。中間「溫度越高,粒子振動越劇烈」作為主要的思考模型,貫串課程。

主要的概念順序是

1.溫度、溫度計、溫標

2.熱會從溫度高的地方往溫度低的地方流動,最後達成熱平衡。這是談熱傳播的方向

3.物質可以想像由許多粒子組合而成,溫度越高時,粒子振動越劇烈

4.熱的傳播:傳導、對流、輻射。這是談熱傳播的方式,並且用粒子振動的模型去解釋傳導與對流。以及像是保溫杯的應用。

5.高溫物體和低溫物體接觸時,溫度變化的曲線。用模型預測,然後實驗看曲線。

6.知道溫度的標準了,接下來談「熱」:1g的水上升攝氏1度,需要的熱稱為1卡。

7.用酒精燈加熱熱水,觀察加熱的曲線,計算過程中水吸熱了多少。

8.改變7.的條件,比較曲線的差異,談質量與物質種類會不會影響升溫曲線。用粒子振動模型去推論水量改變時,為何升溫曲線會改變。

9.撰寫實驗報告:(1)描述事實 (2)比較事實差異 (3) 提出(2)的原因和8.的推論是否相符,若不相符,可能的原因是什麼?

10. H= M S Δ T, 用這個公式把前面的內容彙整起來,並且練習一下

11.熱對物質的影響:三態變化、化學變化的吸熱與放熱

2022年8月22日

疫情下的JSP 12 aka JSP covid2

三年前,台灣還在COVID19的縫隙空檔中,我們舉辦了第十屆的JSP,但是去年就真的因為台灣的疫情,只能改成線上。一方面因為經驗不夠,一方面準備的匆促,只能簡單邀請一些夥伴在線上相聚。

今年2022年,疫情熱度仍高,原本也是預計以線上的方式辦理,事前邀請一些夥伴,但報名的情況並不踴躍。後來問到最支持JSP的宜蘭夥伴 吳宛如 老師,她才說線上的聚會比較沒感覺,還是實體比較好,然後邀請大家可以去宜蘭辦理實體聚會。經過一番討論之後,決定在頭城國中來舉辦這次的聚會。頭城國中的林惠珠校長,恰好是105年在南安國中辦理第五屆JSP的校長,這次也是二話不說全力支援,真的很感謝惠珠校長。同時頭城國中的教務主任陳佩琪,也是自然科長期合作的夥伴,這次也是很辛苦的在暑假的週日,支援了一整天,相當感謝。除了頭城國中的校長和主任之外,還有一位基金會的董事長,也大力的贊助了場地費和一些相關經費,讓我們參與的夥伴更輕鬆舒適的完成這次的分享活動。為了擔心一大清早,我車子塞在路上來不及開啟線上會議室而來幫我顧會議室的好夥伴蔡季娟老師,遠在雲林幫我遙控會議室。我在科教路上的兩位導師,吳月鈴老師和林莞如老師也都是一直支持這個活動。

總之這個活動真的是許多人熱心支持才能夠這麼順利完成的。

2022年6月22日

108課綱的浮力課程

說是108課綱之後的浮力課程有點奇怪,因為對一般的國中生來說,學習浮力這個單元的路徑,可能差異都不大。對國中生來說,大體上的能力會從所謂「具體操作」進入到「形式思考」,就是從很具體實際看的到摸的到,可以直接用操作來觀察理解認識的現象進入連接到抽象的思考。不要只是看到抽象思考,就覺得可以直接給國中生全部都是抽象喔,是從具體進入抽象,抽象的思考在某些單元會是最後的目標,但起始點和過程可能都是具體操作的方式。


接下來來看一下國中的浮力課程可能的流程