探究与实作初探以菜瓜布海绵的最大静摩擦力测量为例.PDFVIP

探究與實作初探 ─以菜瓜布海綿的最大靜摩擦力測量為例 陳家騏 新北市立錦和高級中學 物理科 壹、 緣起 我剛任教高中物理時，認為念高中的目標只有一個：考上一間「好的」大學。在這個前提下， 教學就有一個具體的目標：提升考試成績。後來漸漸發現，考試成績固然和學得好不好有關， 但之前的連結似乎有待釐清。有一個有趣的現象：考試是需要練習的，所以，我覺得我在教「物 理考試」，但是必須一直說服自己我在教「物理」(其實，物理考試也有物理，不是嗎？) 。近 年來學生的自主性高，不像早期服從性高，有些問題便逐漸浮現，例如他們對物理的反應變很 直接，覺得物理都是計算、物理課程很枯燥、乏味，甚至拒絕學習，我任教的錦和高中是社區 完全中學的高中部，這樣的現象尤其明顯。說實在話，我教物理教得很無力。 聽到 107課綱有探究與實作課程，我的反應是又驚又喜。喜是因為我認為探究與實作課程，就 是目前就學現況的救贖。驚，正確來說應該是害怕，因為我以為我的成長過程不曾接受過這樣 的訓練。 不會，就學。 後來，先是參加了中央大學網學所吳穎沺教授辦的研習 (從此愛上中央大學小木屋的鬆餅 ) ，對 探究與實作稍微有點概念。之後，有幸加入朱慶琪教授領導的團隊，對探究與實作有更進一步 的認識 ，也學到了一些具體操作時必須掌握的要點。雖然不是完全懂，但我心裡一直有把所學 的內容應用到課堂上的想法，但我也明白這樣的想法其實是很有挑戰的。挑戰，來自於對未知 的恐懼，能做的就是盡量增加能掌握的條件。 貳、 實驗活動前準備設定( ) ： 因為探究與實作是 107課 綱的新課程，貿然於現階段在課堂上實施有極大的風險，所以，我能 有機會做這樣的嘗試其實是具備了一些特別的條件：我擔任高一特色班醫事科學班( )導師，而 實施時間是在高一下學期。 我們學校的高一基礎物理課程分上、下學期，再加上科學班導師多了一堂專題研究課，所以實 驗探究與實作並不會影響進度的教學。另外，因為對象是我自己的 導師班，經過了一個多學期 的相處有一定的信任基礎，否則貿然實施 未知數很多(重點是：結果是未知數的課程) 很可能會 招致反彈。 我的 探究與實作課程中的實驗活動 主題選擇是 以「可以做」和「取材自生活」為優先考量( 「可 以做」是以學生的能力衡量) ，所以 必須花時間和學生溝通，以了解學生的先備知識基礎和能 力。一開始不要對精密度和精確度要求 太高，就算是只有定性也無所謂，學生若有能力做更深 入的探究再引入定量的活動。基於前述的考量，我選擇用 3M的菜瓜布海綿進行 「菜瓜布海綿 的最大靜摩擦力量測」作為實驗活動的主題 。 中央大學網學所吳穎沺教授提供的研習 PPT內容 參、課程內容 實驗器材： 切割墊*1 、菜瓜布海綿*1 、迴紋針*1(插入海綿方便和彈簧秤掛勾) 、電子秤(公用) 、彈簧秤*1 重物 (手機、文具袋… ，各組自選 ) 、三角板*2 （選配，30 ，60 ，90度及 45 ，45 ，90度各 1) 、 手機（攝影記錄器材） 1. 第 1堂課： 實驗前，我先用問答的方式了解學生們對摩擦力 了解的程度 ，確認大部分的學生在認知上 都具備能夠進行實驗的概念 。接著將學生分為4 人/ 組，告訴他們要進行「菜瓜布海綿的最 大靜摩擦力量測」，要求各小組經討論後提出注意事項、設計實驗步驟及記錄表格開放式( 探究) ，通過口試後才能進行實驗。提示完後，我就在教室走動巡視，觀察學生們的反應， 注意到幾個現象： (1)部分 學生雖然有摩擦力的知識，但在討論時並不會應用 (2) 大部分學生不太會判斷變因 (3) 大部分學生設計實驗步驟有困難 (4) 少部分有實驗步驟想法的學生只能口述，很難將想法轉換成具體可行的步驟寫出