物理模擬動畫分享 (教師: 黃 福坤)
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物理模擬動畫分享

國立台灣師範大學物理系 黃福坤 hwang@phy.ntnu.edu.tw
 1. 物理教學/示範實驗室http://www.phy.ntnu.edu.tw/demolab/
    物理問題討論區http://www.phy.ntnu.edu.tw/demolab/phpBB/
 2. 科學園http://enjoy.phy.ntnu.edu.tw/
 3. NTNUJAVAhttp://www.phy.ntnu.edu.tw/ntnujava/

搜尋關鍵字:以google為例 黃福坤(73000) Fu-Kwun Hwang(24900) ntnujava(32500) ntnu  物理動畫 物理問題

 

Enjoy the fun of physics! 享受物理的樂趣!

 

Students and teachers should concentrate most of their effort to learning/teaching instead of technology!

電腦/網路科技可能被有效的使用於教學活動也可能被誤用於教學活動
有些教學目標和電腦網路科技關聯性很弱或毫無相關.
有些教學目標在網路科技的運用下可能更有效
有些教學目標需配合藉由電腦/網路科技才可能更有效的達成

重新規畫學習活動善用針對電腦/網路科技的特性, 而不是將原有學習活動以電腦網路科技呈現而已!
讓學習者操控(使用)電腦(軟體), 而不是讓電腦控制學習者的學習。

以製作完整彈簧受力簡諧運動網路教學單元為例. 物理教師需要懂得:

  1. 網頁製作軟體以設計學習單元/撰寫內容(FrontPage)
  2. 繪圖軟體繪製對應的彈簧系統(小畫家/PhotoShop)
  3. 如何在網頁上加上數學方程式(MathType)
  4. 繪製科學函數圖形:如正弦函數的軌跡(Gnuplot)
  5. 處理實驗數據: 如 excel
  6. 上傳檔案到伺服器(Ftp/網頁介面)
  7. 更進一步:設計動態網頁DHTML或物理動畫
  8. Forte/ VisualAge for java/Jbuilder/Visual J++
  9. Authorware/Director/Flash
  10. 資料庫/script(PHP/perl…)…

教師的負擔太重了!


    (1)
    個人工作回顧

    工作回顧:
    1996:架設網站:計算機在物理上的應用課程(9月)
    1997:設計物理動畫並登記於 TOP/VLAB: physweb.org
    1998:
    教育部第三屆『台灣學術網路TANet傑出貢獻人員獎
    法國百科全書光碟版中(第四版)將25個動畫收錄成專輯單元
    1999:Johns/Childers “Contemporary college physics”輔助教學光碟中收錄全球75個物理教學動畫, 其中25個是本網站的動畫
    2000:
    天下雜誌教育特刊: 12月份主題『網上學習』,評選出國內外200教育標竿網站。本輔助教學網站列『自然與科技類』38個網站第一位。
    參加ICCE/ICCAI international conference,獲最佳論文提名

    2001:
    美國 National Science Teacher Association 將 NTNU Virtual Physics Laboratory (Java 動畫英文網頁)列入useful online content SciLINKS DATABASE中。 (accurate content and effective pedagogy)
    美國科學網路教學資源網站Merlot(www.merlot.org)專文特別推薦
    美國物理教師學會(NSTA www.aapt.org)2001年年會邀請演講
    新加坡邀請前往主講動畫設計製作研習營。
    成為歐洲Conceptual Learning of Science(CoLoS)組織成員colos.org
    2002:
    物理學會年會,中日科學教育研討會,上海教育論壇邀請演講
    澳洲/英國/德國等歐洲各國相繼要求授權使用動畫於教學網站光碟中
    英國期刊 “International Journal of web engineering and technology(IJWET)”的執行主編 邀請擔任editorial board member (Dr. Lorna Uden).

    2003:
    EDMEDIA2003論文”Easy Java Simulations: An Interactive Tool for Conceptual Learning of Science”,被 Interactive Multimedia Electronic Journal of Computer Enhanced Learning (IMEJ)期刊告知從與會近700篇論文中挑出六篇”EDMEDIA2003 best works”,受邀將論文重新改寫(刊登於IMEJ Volume 5, Number 2, November, 2003 首篇論文)
    2004:
    獲邀參加美國於Eckerd college, Foldria 舉辦的open source physics workshop 演講 web based Easy java simulation and SVG drawing tools (invited speaker)
    MPTL9(Multimedia for Physics Teaching and Learning)會議,發現被歐洲物理教育學會挑選為全球十個多媒體教學精選網站之一(Graz)
    2005:
    MPTL10報告 Designing Technology-Enhanced Learning Environments: An Instructional Model for Science Learning. 獲得熱烈迴響.
    2006:
    GIREP2006 conference荷蘭:主題 Modeling in Physics Education 受邀為 plenary speaker. (演講題目: Modeling with Simulation)




    (2)
    動畫作品範例

    早期作品:1996-1999(JDK1.0)
    大約有100個物理動畫,全球有88個複製鏡射網站
    英文網頁:  http://www.phy.ntnu.edu.tw/oldjava/index.html
    中文網頁http://www.phy.ntnu.edu.tw/oldjava/indexChinese.html

     

    科學教學動畫製作三部曲:

    • 真:正確的科學知識內容!
    • 善:好用易學的操作介面!
    • 美:美觀好看的畫面!

     

    EJS 動畫

    動畫呈現建議方式:讓學生/使用者更容易體會情境與重點!

    神準進籃: 透過自動拋射裝置可以讓籃球百發百中射入籃框的條件( Hermann Hartel 所設計研製教學影片

     




    (3)
    物理動畫宅配送計畫

    中文:物理問題討論區http://www.phy.ntnu.edu.tw/demolab/phpBB/

    • 凡是註冊者登入皆可以獲得動畫相關檔案
    • 新增的EJS動畫還可以
      • 擷取動畫畫面,儲存動畫狀態(重播),
      • 也可以看到動畫的物理模型,
      • 甚至可以修改動畫產生新的動畫後執行
        (以上動作只需瀏覽器支援JDK1.5以上即可)




    (4)
    Easy Java Simulation

    Easy Java Simulation (EJS)原作者: Francisco fem@um.es 
    請參考 科學園EJS 工作坊課程 http://enjoy.phy.ntnu.edu.tw/course/view.php?id=199
    包含下載/安裝/使用範例/設計製作範例(captivate)影片與相關資料
    現場演示10分鐘製作一個雙星運動動畫!




    (5)
    Physlet動畫




    (6)

    敬請批評指教!
    有批評才有改進的機會!
    或來信提供意見 hwang@phy.ntnu.edu.tw





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