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。

2010年6月18日

浮力課程

用電子白板搭配涂維聖老師的flash教具來進行浮力的虛擬實驗

用flash進行虛擬實驗的原因是,實際上的實驗會有一些誤差。但學生不太會處理測量上的誤差,若以實際實驗的數據,要拿來說明:「浮力等於排開的液體重量」,有時候不太容易(其實主要就是需要好一點的彈簧秤啦)當學生看到不太準確的數據(其實可能只有差一點)要他們「自己看出浮力等於排開的液體重量」難度就很高。

所以我就決定在進行真正的浮力實驗之前,先以虛擬實驗來說明浮力的原理。而且是希望學生能自己從操作軟體中發現這個原理,而不是老師在台上先提出結論再讓學生以實驗印證。

課程講義在此

課程記錄的影片在此(註)



課程開始時,先解說軟體的操作及意義。重點是要注意到彈簧秤的讀數等於金屬塊的重量和空筒的重量和,也要知道當金屬沒入液體中,彈簧秤讀數減少的量值,就是浮力的大小。

在實驗中將金屬塊慢慢沒入水中,並測量彈簧秤讀數,算出浮力大小。再回頭去觀察到「浮力等於排開液體的重量」。並且利用這個結論,去推測一些相關的結果。

課程在電腦教室進行,這樣就可以達到一人一台電腦,自己操作自己的軟體的效果。由於涂老師的設計,每次軟體重載時,金屬塊的密度、圓筒的重量都不相同。所以學生只能自己靠自己操作,不能抄別人的答案。這一點在軟體解說的時候,也確實的告訴學生,讓他們斷了抄答案的念頭。

但是也由於自己操作自己的,所以當學生遇到一些軟體操作或認知的問題時,老師就需要關照到,必須一直巡視教室看看學生是不是有問題。

寄件者 浮力教學


不過到課程的中後段,比較強的學生已經完成了實驗並寫完學習單之後,我就請這些學生去指導比較慢的學生,這樣就可以照顧到更多速度較慢的學生。

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甚至有學生會主動去教隔壁的同學。下圖這學生很棒,還拿了滑鼠和鉛筆包當做塑膠空筒和金屬塊來幫助解說!
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課程結束前,發現大部分的學生能完成和理解課程內容,但還是有少數學生不了解。於是就利用當天中午的時間,再請學生出來,把課程再操作一次,確認他們都能獲得基本的理解。

註:由於正式上課時,有一台相機沒弄好,沒拍到自己講課的樣子。於是就用中午補救教學的紀錄來做為前段軟體講解的紀錄

接著看一下學生的作業。作業共34份,其中有大約一半回答的還不錯,以下是範例:

不錯1
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不錯2
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不錯3
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但也有不少這種:有講跟沒講一樣的..=.=
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也有漏掉理由沒寫的...

理由有講跟沒講一樣或是根本沒寫的,差不多佔了15個

也有根本就寫錯的,這樣的學生有5個

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另一種寫錯的是在實驗數據上出問題
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這些寫錯的,下禮拜就可以找來聊一聊...看看到底什麼狀況。

檢討:整體而言,我覺得狀況還不錯,有約半數的學生完全抓到重點,並且寫出來。預估有大約3/4的學生有抓到重點,只是沒有把理由寫清楚。相信對浮力的教學來講,是一個好的開始。也同時在傳遞知識的課程中,能傳達一點點探索、探究、思考的課程。

但對於這種傳遞知識的課程內容來說,總覺得在創意上是比較受限的。也就是我在課程設計上,還是必須採取比較封閉式的方式。事實上我只保留最後一題的「為什麼」的部份讓學生發揮(其實也是有標準答案的題目)

這樣的課程如果以傳遞正確知識為最主要目的的話,就難免會封閉。那什麼地方可以開放呢?如果在實驗室裡面操作器材,就可以用比較開放的方式來上課了。例如將實驗目的定為:「證明浮力等於排開的液體重量」或是「找出影響浮力的因素」,給予足夠的器材,卻不提供實驗步驟的情況下,學生就能展現解決問題的創意了。

只是以這個班來說,似乎還不太適合進行這種等級的課程,希望下學期有機會能讓學生進行這樣開放的課程。
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