今年南一版的2-1講這三件事情。以往在切入這些主題的時候，在講物理性質化學性質；純物質混合物；物理變化、化學變化的時候，最容易從定義下手去教。講解定義後，讓學生依照這個定義去進行分類。這雖然邏輯清楚又好教，但卻是最無聊的上法。
我相信無聊的原因是，這中間完全沒有「科學動機」在裡面。只有「教學動機」在裡面。
科學的動機是好奇，是想把物質世界弄的更清楚。所以我們就從這裡出發。
在講物理性質與化學性質的時候，我隨手拿出一個金屬塊，問學生看到了什麼。再單純用觀看、觸摸的情況下，學生說出了像是顏色、大小、形狀、紋路、軟硬的感覺等等的訊息。
接下來，如果我們還可以對金屬塊加熱、冷卻、泡在酸裡面、在高溫時放入純氧中等等的話。我們蒐集了越多「事實」，我們就對這個金屬塊越了解。如果要把這些科學事實做一些分類的話，或許就可以自然的產生出「物理性質」和「化學性質」這兩種名詞。
2011年9月21日
2011年9月15日
100年密度課程
表面上是密度的課程，骨子裡卻是科學探究的課程。先講密度課程的部份。
密度是物質的基本性質，受溫度及壓力影響。前兩年的密度課程由「說出何謂密度」進入到「以數學表達密度」然後根據訂出的公式「進行密度測試的實驗」。然後以「測試未知物質密度作結」。
在最開始的密度課程中，我請學生畫出圖型，並且觀察圖型，希望他們能看到圖型的特徵，然後說出一些事情。但是我發現這樣子的課程太抽象了，也很難說出圖型的重點。另外就是我自己對於實驗數據的處理觀念也不夠清楚，所以當時使用這個課程時，學生覺得很困難，我也覺得很困難。於是隔年我就把這部份拿掉，直到今年我把數據處理的觀念弄的比較清楚了，於是就把這部份的課程又加回來。
在今年的課程中，以「如果你想要表達物質排列的緊密程度的話，你該怎麼進行呢？」「你如何告訴別人這東西內部的排列比較緊密而另外一個比較鬆散」學生提出來的方式有：直接用肉眼看（可是看不到原子排列）、兩個東西碰撞敲敲看（可是除了密度外還有其他因素會影響密度）還有許許多多其他的「猜想」，然後慢慢的，就會長出像是「拿同樣的體積去比較，看哪一個質量較大」接著是「拿相同的質量去比較體積的大小」這些想法。
然後我隨手拿了兩個生鐵材質的東西說：那你切切看...（以下紅字的部份，就是各種科學探究的能力）
這樣的問題，算是作為一個觀察與發想，作為課程的切入點，這部份還蠻有趣的，有很多不同的答案會跑出來，我覺得是一個還不錯的切入點，不過還不夠好。不夠好的地方在於這東西幾乎是有標準答案了。明年會改變方法！（註）
經過一番討論後，有一組的學生說出「比較相同體積下的質量大小，質量越大就越密」。這在概念上是行的通的，但是怎麼做呢？我如何把我想測的東西都切成相同體積呢？這部份相當於將發想轉變為「可測量的項目」
於是就可以引出用腦子去把東西切成相同體積就好啦--拿質量除以體積--就是這麼一回事。這樣做之後，長出來的東西不就叫做「每立方公分質量有幾克」這個觀念嗎？
於是公式、單位什麼的都長出來了，短暫練習密度的計算問題後，接下來就是進行實驗，收集數據。這部份就會訓練到實驗的規劃，當然即使像是測量密度這麼簡單的實驗，實際進行時，還是會出現很多很多原來想不到的狀況。這部份多累積經驗，應該會慢慢對實驗的設計越來越有概念吧。
實驗設計完之後，就是把數據收集起來準備進行數據的處理和分析了。每一個數據將質量除以體積之後，得到的密度都不一樣，哪一個才是物質的密度呢？取平均值在這裡可不是正確的作法。平均值應該只能用在對某一個物質進行好幾次相同的測量，為了抵消使用工具時的誤差，才用平均值來處理。
這個部分要先觀察到同一個物質在體積-質量的圖上，好像是落在同一條線上，於是應該要問一個問題：體積和質量的數據「有多麼的像」一條線。第二個問題是：這條線應不應該通過原點？
以這個例子來說，當然應該要通過原點。於是我們設定截距為0，畫出一條趨勢線。這條趨勢線又可以告訴我們什麼事情呢？
首先，當我們把點連成線，其實就已經在做預測了。我們在預測實驗的點以外的事情。如果我們只做兩個點，連成一條直線想預測事情的話那是太愚蠢了，但是如果我們做了七個點、八個點甚至幾百個點，而這麼多個點都在同一條直線上，我們就很有充分的理由把這條線連起來，認為其他我們沒有做實驗蒐集數據的點，應該都在這條直線上。
接下來是左右端的延伸，可以延伸嗎？向左端當然頂多延伸到原點，這我們比較有把握。向右端的話，風險其實就比較大。
那這條線並沒有真正通過所有的點，只是我們盡可能的讓線去接近點而已，那這條線為什麼反而代替了實際的點呢？因為實驗總有誤差，如果那些點離那些線並不太遠，我們就可以認定那些點「應該」在線上。到底要多近才行呢？這邊得要看R2值才行。一般的標準是R2>0.995以上，是符合標準的，嚴格一點的就得要>0.999了。
其實中間有些出問題的數據，有一組的數據體積8.5寫成5.8，結果造成R2太低。但是當我們捨棄了那個怪怪的數據後，R2就大幅上升。這件事情剛好被我當成良好的實驗得到的趨勢足以預測未知的事情的案例。
讀完趨勢線後，讓學生把表格和圖整理好，列印出來，作為實驗結果的彙整，再回答最後我列舉的四個問題（在講義內，講義明天補上）就完成了實驗最後的討論。
這些活動結束之後，再進行一個測試未知物質的密度的活動，作為實作評量，這個課程就正式結束了。
(註)明年的切入點應該會用各種不同物質，每一種物質準備七八個，讓學生先去測量這些不同物體的質量和體積，得到一大堆數據之後，再開始就這些數據來進行討論
密度是物質的基本性質，受溫度及壓力影響。前兩年的密度課程由「說出何謂密度」進入到「以數學表達密度」然後根據訂出的公式「進行密度測試的實驗」。然後以「測試未知物質密度作結」。
在最開始的密度課程中，我請學生畫出圖型，並且觀察圖型，希望他們能看到圖型的特徵，然後說出一些事情。但是我發現這樣子的課程太抽象了，也很難說出圖型的重點。另外就是我自己對於實驗數據的處理觀念也不夠清楚，所以當時使用這個課程時，學生覺得很困難，我也覺得很困難。於是隔年我就把這部份拿掉，直到今年我把數據處理的觀念弄的比較清楚了，於是就把這部份的課程又加回來。
在今年的課程中，以「如果你想要表達物質排列的緊密程度的話，你該怎麼進行呢？」「你如何告訴別人這東西內部的排列比較緊密而另外一個比較鬆散」學生提出來的方式有：直接用肉眼看（可是看不到原子排列）、兩個東西碰撞敲敲看（可是除了密度外還有其他因素會影響密度）還有許許多多其他的「猜想」，然後慢慢的，就會長出像是「拿同樣的體積去比較，看哪一個質量較大」接著是「拿相同的質量去比較體積的大小」這些想法。
老師就可以繼續挑戰：你真的要把東西切成一樣大去比嗎？
這樣的問題，算是作為一個觀察與發想，作為課程的切入點，這部份還蠻有趣的，有很多不同的答案會跑出來，我覺得是一個還不錯的切入點，不過還不夠好。不夠好的地方在於這東西幾乎是有標準答案了。明年會改變方法！（註）
經過一番討論後，有一組的學生說出「比較相同體積下的質量大小，質量越大就越密」。這在概念上是行的通的，但是怎麼做呢？我如何把我想測的東西都切成相同體積呢？這部份相當於將發想轉變為「可測量的項目」
於是就可以引出用腦子去把東西切成相同體積就好啦--拿質量除以體積--就是這麼一回事。這樣做之後，長出來的東西不就叫做「每立方公分質量有幾克」這個觀念嗎？
於是公式、單位什麼的都長出來了，短暫練習密度的計算問題後，接下來就是進行實驗，收集數據。這部份就會訓練到實驗的規劃，當然即使像是測量密度這麼簡單的實驗，實際進行時，還是會出現很多很多原來想不到的狀況。這部份多累積經驗，應該會慢慢對實驗的設計越來越有概念吧。
實驗設計完之後，就是把數據收集起來準備進行數據的處理和分析了。每一個數據將質量除以體積之後，得到的密度都不一樣，哪一個才是物質的密度呢？取平均值在這裡可不是正確的作法。平均值應該只能用在對某一個物質進行好幾次相同的測量，為了抵消使用工具時的誤差，才用平均值來處理。
這個部分要先觀察到同一個物質在體積-質量的圖上，好像是落在同一條線上，於是應該要問一個問題：體積和質量的數據「有多麼的像」一條線。第二個問題是：這條線應不應該通過原點？
以這個例子來說，當然應該要通過原點。於是我們設定截距為0，畫出一條趨勢線。這條趨勢線又可以告訴我們什麼事情呢？
首先，當我們把點連成線，其實就已經在做預測了。我們在預測實驗的點以外的事情。如果我們只做兩個點，連成一條直線想預測事情的話那是太愚蠢了，但是如果我們做了七個點、八個點甚至幾百個點，而這麼多個點都在同一條直線上，我們就很有充分的理由把這條線連起來，認為其他我們沒有做實驗蒐集數據的點，應該都在這條直線上。
接下來是左右端的延伸，可以延伸嗎？向左端當然頂多延伸到原點，這我們比較有把握。向右端的話，風險其實就比較大。
那這條線並沒有真正通過所有的點，只是我們盡可能的讓線去接近點而已，那這條線為什麼反而代替了實際的點呢？因為實驗總有誤差，如果那些點離那些線並不太遠，我們就可以認定那些點「應該」在線上。到底要多近才行呢？這邊得要看R2值才行。一般的標準是R2>0.995以上，是符合標準的，嚴格一點的就得要>0.999了。
其實中間有些出問題的數據，有一組的數據體積8.5寫成5.8，結果造成R2太低。但是當我們捨棄了那個怪怪的數據後，R2就大幅上升。這件事情剛好被我當成良好的實驗得到的趨勢足以預測未知的事情的案例。
讀完趨勢線後，讓學生把表格和圖整理好，列印出來，作為實驗結果的彙整，再回答最後我列舉的四個問題（在講義內，講義明天補上）就完成了實驗最後的討論。
這些活動結束之後，再進行一個測試未知物質的密度的活動，作為實作評量，這個課程就正式結束了。
(註)明年的切入點應該會用各種不同物質，每一種物質準備七八個，讓學生先去測量這些不同物體的質量和體積，得到一大堆數據之後，再開始就這些數據來進行討論
2011年9月7日
2011年9月6日
認識器材課程
去年，我以生物分類的精神來進行理化課第一章裡面的認識器材。今年針對學生的狀況，再對這個課程做了一點思考。決定回到「觀察」「思考」這兩個層面，而把分類觀念拿掉。於是課程就變成：
1.仔細觀察燒杯、量筒、錐型瓶（側管）、漏斗、試管、蒸發皿和冷凝器等器材。
2.畫出器材，不用很精美漂亮。但是要把你看到的特徵畫出來。（這部份和生物觀察動植物，並且用繪圖方式記錄很像）
3.將器材的特徵寫下來。
4.分析這些特徵代表的意義和功用 這過程中，可以讓學生觀察、思考、討論。
課程影片如下
其實我發現學生狀況還不錯，幾乎所有的特徵代表的功能都能講出來。包括量筒上標示溫度的意義、錐型瓶沒有尖嘴的設計，但是可以用橡皮塞密閉、體積測量誤差標示等等。希望這樣的課程，可以慢慢養成學生學會觀察、思考與討論的習慣。
課程講義連結在此
1.仔細觀察燒杯、量筒、錐型瓶（側管）、漏斗、試管、蒸發皿和冷凝器等器材。
2.畫出器材，不用很精美漂亮。但是要把你看到的特徵畫出來。（這部份和生物觀察動植物，並且用繪圖方式記錄很像）
3.將器材的特徵寫下來。
4.分析這些特徵代表的意義和功用 這過程中，可以讓學生觀察、思考、討論。
課程影片如下
2011年9月5日
阿簡的骨頭人生
7/5，屏東熱血男兒邱彥文老師辦了一場研習-「博客會客室」，邀請了網路上的一些部落客來分享一些教學相關的心得。其中阿簡講的主題，是他的骨頭人生-就是阿簡怎麼從不會處理骨頭製作標本，到現在大家看到他寫的部落格記錄，都覺得他是製作標本的專家，這樣的過程。
其實聽阿簡講這一段，給我不小的震撼。
大概一年多前吧，我不知道找什麼資料，找到阿簡的部落格。一看之下，簡直是嚇死我，這傢伙怎麼什麼都會。再仔細看，發現阿簡常常去蒐集一些動物的屍體，處理乾淨後做成標本等等的。看了一陣子他的部落格，加上和BioTOP的人接觸之後，發現怎麼彰師大生物系的訓練這麼綿密扎實。這樣離開學校之後，一定很快可以進入狀況。
我其實常常會覺得我自己的求學過程，學校給的東西缺了很多東西。注重考試的結果，讓學校教學的方向失去了很多學科原本的樣子。結果當我自己當老師的時候才發現，怎麼這裡我也不懂、那裏也不懂？我寫的出、算的出正確答案，但是我真的不懂這些東西。正所謂之其然而不知其所以然吧。我常直接接受他人的說法，很少提出疑問，也常常不知道問題在哪裡。
但是研習的這一天，阿簡說：在學校的時候，因為某些原因，並沒有把製作標本這部份學好。現在會的這些東西，是自己當老師之後，慢慢摸索而學會的！
聽到這一句，我突然想開了。學校不可能把你所需要的東西通通塞給你。學校應該是給你一些基礎知識，給你興趣、給你熱情和給你方法的地方。
不管是在學校裡面或外面，學習是一個不間斷的過程。所以其實並沒有誰該教會你什麼的這種事情。重點是自己想學什麼，然後投入那個領域，找資源、找方法、找資料、找老師，投入夠多的時間，然後你就學會了。越投入，時間和心力花的越多，方法越正確，就學的越多。
在學校的時候是如此，畢業的時候也是如此。
不管是自己想要，職場有需要或家庭有需要，要學新的東西，就去學。學會了就是自己的。所以我不再抱怨了，認真把我現在認為重要的科學史、科學精神、科學方法、數值分析方法、科學眼光、找尋科學問題、科學態度等等的東西學好，然後再學著怎麼把這些東西教會學生就對了。
其實聽阿簡講這一段，給我不小的震撼。
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| 寄件者 博客會客室 |
大概一年多前吧，我不知道找什麼資料，找到阿簡的部落格。一看之下，簡直是嚇死我，這傢伙怎麼什麼都會。再仔細看，發現阿簡常常去蒐集一些動物的屍體，處理乾淨後做成標本等等的。看了一陣子他的部落格，加上和BioTOP的人接觸之後，發現怎麼彰師大生物系的訓練這麼綿密扎實。這樣離開學校之後，一定很快可以進入狀況。
我其實常常會覺得我自己的求學過程，學校給的東西缺了很多東西。注重考試的結果，讓學校教學的方向失去了很多學科原本的樣子。結果當我自己當老師的時候才發現，怎麼這裡我也不懂、那裏也不懂？我寫的出、算的出正確答案，但是我真的不懂這些東西。正所謂之其然而不知其所以然吧。我常直接接受他人的說法，很少提出疑問，也常常不知道問題在哪裡。
但是研習的這一天，阿簡說：在學校的時候，因為某些原因，並沒有把製作標本這部份學好。現在會的這些東西，是自己當老師之後，慢慢摸索而學會的！
聽到這一句，我突然想開了。學校不可能把你所需要的東西通通塞給你。學校應該是給你一些基礎知識，給你興趣、給你熱情和給你方法的地方。
不管是在學校裡面或外面，學習是一個不間斷的過程。所以其實並沒有誰該教會你什麼的這種事情。重點是自己想學什麼，然後投入那個領域，找資源、找方法、找資料、找老師，投入夠多的時間，然後你就學會了。越投入，時間和心力花的越多，方法越正確，就學的越多。
在學校的時候是如此，畢業的時候也是如此。
不管是自己想要，職場有需要或家庭有需要，要學新的東西，就去學。學會了就是自己的。所以我不再抱怨了，認真把我現在認為重要的科學史、科學精神、科學方法、數值分析方法、科學眼光、找尋科學問題、科學態度等等的東西學好，然後再學著怎麼把這些東西教會學生就對了。
2011年9月3日
我的雲端教學
應張主任的要求，安排了一個研習活動。一開始是想把我從TED看到的東西介紹給大家，後來發現要把TED的東西整理變成很有條理的東西有點困難，所以我就決定擴大一點，把我用的一些資訊工具，加上一些可以被稱為「雲端」的東西。在這個名詞還沒冷掉之前，來湊個熱鬧講一下。
投影片的PDF檔在這裡
講到的東西有Dropbox, Evernote, google的各項服務, PhET, google art project, TED, iTunesU, MyOOPS, KhanAcademy和Gapminder。
雖然講了這一大堆工具，但是我真正想講的仍然是如何把課堂學習的中心交還給學生。老師退到幕後營造一個環境，讓學生主動的觀察、發現問題、進行探究、解決問題。
所以我把上面的工具再分類一下。像是Dropbox, Evernote, Google docs等，這種是純屬於輔助性的工具，可以幫助老師自己整理資料，或者是提供老師和學生或者是學生之間的一個資訊交流、研究討論的平台。
TED, iTunesU, MyOOPS這種，則是提供了許多很新很棒的想法、資訊。老師可以從裡面獲得很多想法，也可以提供給學生他們適合看的演講。除了讓學生學習閱讀之外，也可以讓學生學習去從這些地方獲得想法。這些很新、很正面、很有創意、很積極的想法、觀點，是在台灣的媒體上很難獲得的資訊。從這些地方，尤其是TED裡面可以獲得很多。
老師可以拿這些演講當素材，刺激自己和學生的想法，然後作為一個老師和學生共同可以討論的主題。這樣就會有「想法」和「討論」。
我在這次演講中提到的包括Google art project, KhanAcademy, Gapminder等等都是從TED中看到的。
最後一類，就是可以方便讓老師提供一個探究的環境，讓學生去主動探究學習。像是PhET, KhanAcademy, Gapminder就是屬於這類的工具。
PhET提供了一個理想的，無雜訊的實驗環境。老師可以把它當作一個真實的實驗環境，然後讓學生從裡面看到的現象，歸納出科學的原則。課程案例
KhanAcademy則是一個很棒的，讓學生成為學習中心的一個例子。學生利用網站的影片和題庫來自學，老師則是藉由網站記錄學生學習的曲線來觀察學生的學習狀態，並在課堂上給予適當的協助。
Gapminder則是我很喜歡的，很powerful的工具。由於裡面的資料正確又齊全，地理、歷史、公民、健教、生物、理化等課程幾乎都可以在裡面找到可以討論的議題。老師可以拋出議題，讓學生從gapminder裡面找到資訊，然後用自己的方式來詮釋。然後就可以有想法的討論和交流了。
投影片的PDF檔在這裡
講到的東西有Dropbox, Evernote, google的各項服務, PhET, google art project, TED, iTunesU, MyOOPS, KhanAcademy和Gapminder。
雖然講了這一大堆工具，但是我真正想講的仍然是如何把課堂學習的中心交還給學生。老師退到幕後營造一個環境，讓學生主動的觀察、發現問題、進行探究、解決問題。
所以我把上面的工具再分類一下。像是Dropbox, Evernote, Google docs等，這種是純屬於輔助性的工具，可以幫助老師自己整理資料，或者是提供老師和學生或者是學生之間的一個資訊交流、研究討論的平台。
TED, iTunesU, MyOOPS這種，則是提供了許多很新很棒的想法、資訊。老師可以從裡面獲得很多想法，也可以提供給學生他們適合看的演講。除了讓學生學習閱讀之外，也可以讓學生學習去從這些地方獲得想法。這些很新、很正面、很有創意、很積極的想法、觀點，是在台灣的媒體上很難獲得的資訊。從這些地方，尤其是TED裡面可以獲得很多。
老師可以拿這些演講當素材，刺激自己和學生的想法，然後作為一個老師和學生共同可以討論的主題。這樣就會有「想法」和「討論」。
我在這次演講中提到的包括Google art project, KhanAcademy, Gapminder等等都是從TED中看到的。
最後一類，就是可以方便讓老師提供一個探究的環境，讓學生去主動探究學習。像是PhET, KhanAcademy, Gapminder就是屬於這類的工具。
PhET提供了一個理想的，無雜訊的實驗環境。老師可以把它當作一個真實的實驗環境，然後讓學生從裡面看到的現象，歸納出科學的原則。課程案例
KhanAcademy則是一個很棒的，讓學生成為學習中心的一個例子。學生利用網站的影片和題庫來自學，老師則是藉由網站記錄學生學習的曲線來觀察學生的學習狀態，並在課堂上給予適當的協助。
Gapminder則是我很喜歡的，很powerful的工具。由於裡面的資料正確又齊全，地理、歷史、公民、健教、生物、理化等課程幾乎都可以在裡面找到可以討論的議題。老師可以拋出議題，讓學生從gapminder裡面找到資訊，然後用自己的方式來詮釋。然後就可以有想法的討論和交流了。
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