交通大學演講: 運用資訊科技於物理教學經驗分享 (教師: 黃 福坤)
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運用資訊科技幫助學習者更貼近物理的經驗分享

2011/04/10 交大教育所演講
物理很難 這是物理的本質
可是物理讓學生感到排斥或想盡量避免,
(不想學習物理) 則是物理教育的失敗!

好的老師:
讓學生覺得老師很厲害 很行?
讓學生覺得自己很厲害 很行



沒有教不會的學生,只是老師還沒找到對的方法去把他教會



資訊科技融入教學並不是將原有學習活動以電腦網路科技呈現而已!需要針對電腦
/網路科技的特性重新規畫教學/學習活動, 幫助學習者能操控(使用)電腦(軟體)協
助學習,而不是讓電腦控制學習者的學習。

引起學習興趣,提供資訊 是資訊科技的最基本功能. 但是如何引導學習者思考 則
需要有效的教學設計.
動態的物理現象可透過物理模擬,讓學習者藉由實際操作的
經驗, 腦海中形成更具象的物理情境. 抽象的物理概念, 搭配動態的資訊,可協助
學生概念的連結. 線上測驗或意見調查可瞭解學生的原有概念或想法 , 透過線上
討論 更是刺激學生主動思考的有效途徑.
What really matter is not what you teach, but how you teach!

藉此機會個人將分享過去經營 物理教學示範實驗教室/NTNUJAVA與科學園 三個物
理網站的歷程, 透過實際範例說明 運用以上資訊科技,從瞭解學習者、協助學習者
思考到建立學習社群的相關經驗. 希望能引起更多物理同好的興趣, 一起加入透過
資訊科技協助學習者更貼近物理,享受物理的理想.











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    一般通告與新聞


(1)
累積的果實

運用資訊科技於物理教學經驗分享

  1. 1996- :協助自己教學
  2. 1997-: 協助物理教師 運用資訊科技於物理輔助教學
    製作動畫 與教學 資源 分享給老師課堂上運用
  3. 2001-2004: 教導老師設計製作動畫 與 線上資源
  4. 2003- 架設 科學園 :提供科學教學平台
  5. 2005- : 動畫宅配
  6. 2008- :  引導教師如何運用教學資源 融入教學設計
    如何蒐集整理資源 並分享
  7. 下一階段 : 協助建立教師與學生學習社群


Multimedia Educational Resource for Learning and Online Teaching (MERLOT 葡萄酒)
http://tlt.suny.edu/originaldocumentation/resources/merlot/MERLOTCIT03web.pdf
Merlot 網站所製作 The Best of Merlot 挑出全球最好十個物理教學資源範例,本人(Fu-Kwun Hwang)所設計製作的動畫佔了其中三個





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(2)
資訊科技融入教學

 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。
傳統教學/學習方式的慣性所導致的阻力


期待教師能專注於學習活動的設計,而不是電腦軟體技巧的呈現!炫或有趣的呈現方式或許有助於引起動機,但哪是點心而不是主食!

真正的問題不在於: 資訊科技對教學是否有成效?而是資訊科技

  • 如何被運用於教學? How they are used?
  • 被誰運用? By whom? (Teachers,Students)
  • 使用的目的為何? For what purpose?
    • 讓工作更方便更有效率
    • 提供新的教學/學習方式
    • 提供分享互動平台

over sold, under used. 廣告宣傳太多 實際效益尚未看見!

注意電腦沉迷的負面(社會)效應!
教師應該花更多時間於教學設計而非資訊科技的練習!


資訊科技的角色

  • 提昇能力的工具:讓工作更方便 更有效率
    資料儲存與數學/邏輯運算、資料/圖表提升組織、思考與判斷能力。
  • 提供經驗的媒介: 建立原本無法經歷的經驗(協助思考)
    模擬動態演變因果關係,熟練操作或提供虛擬的經歷。
  • 建立溝通的管道
    分享經驗或訊息資訊,牽動腦力激盪/供情緒交流或宣洩。
    E世代的新新人類在網路環境中已經形成了新的社會行為與互動模式。

最值得學習的法則: 乘法原則 vs 加法原則

  • Making Science Accessible
  • Making Thinking Visible
  • Helping Students learn from each other
  • Prompt Life Long Learning

每次教育改革的推動,當成效不彰時所遭受指責的對象往往是教師無法配合推動?老師所擔心的是:

  • 電腦科技相關能力的學習!
  • 教學方式的改變!
  • 所需投入的時間與心力!
  • 運用電腦科技融入教學的成效?

大多數老師都是直接應用現有網路教學資源於教學活動中。
對於自己能應用網路軟體設計修改教學單元的能力缺乏信心。
要完成一個所期待有效的科學活動教學單元,需要學習太多新的軟體或程式技能耗費他們認為無法負擔的時間與精力,更是讓教師感到裹足不前的主要原因。

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! 老師的心聲 我聽到了!

科學園'的建立就是要幫助老師更方便的使用資訊科技於科學教學



方向:如何讓教師更專重於資訊科技融入教學的設計 , 而不是將資訊科技使用或運用於教學

  • 宣傳: 展示所有炫的功能,顯示自己很厲害  廣而淺
  • 深耕/推廣: 初期 僅提供老師所需功能 ,減輕負擔 而不是增加負擔





(3)

感官 直覺 What do you see? A frog or a horse?

資訊科技融入教學的五個層次

  1. 入門/摸索 :電腦的基本操作、軟硬體的安裝
  2. 採納/嘗試 :資將訊科技引用於教學活動中
  3. 適應/調整 :如何達到特定的教學效益
  4. 善用/分享:規劃設計/整合於教學活動中
  5. 轉變/推廣:反思教學方式,信念改變/角色轉變 (教->學)




(4)

運用資訊科技融入物理教學 個人經驗分享

國立台灣師範大學物理系 黃福坤

 個人首頁 : google 搜尋物理  / 黃福坤 / Fu-Kwun Hwang / ntnujava


  1. 物理教學示範實驗教室Google Page Rank 7 亞卓市 6/亞卓鎮 5/ 無名小站 7
  2. NTNUJAVA (Virtual Physics Laboratory) Google Page Rank 6
    使用者分布即時記錄
  3. 物理問題討論區 Google Page Rank 6
    使用者分布即時瀏覽記錄
    1. 問題討論
    2. 動畫宅配: 高中以上國中
    3. EJS動畫功能 (Easy Java Simulation:動畫設計製作環境)
    4. Physlet 動畫庫
  4. 科學園 (本網站)Google Page Rank 6
    請點選圖案下載並安裝adobe SVG viewer
    科學園功能介紹
    1. SVG繪圖功能
    2. 動畫設計功能:physlet介面/電路介面/
    3. 新增資源功能: 討論區/網頁/測驗卷/繳交作業/
    4. 整合 個人部落格/ wiki (課程專屬/個人專屬)

  1. 1996- :協助自己
  2. 1997-: 協助物理教師 運用資訊科技於物理輔助教學
    製作動畫 與教學 資源 分享給老師課堂上運用
  3. 2001-2004: 教導老師設計製作動畫 與 線上資源
  4. 2003- 架設 科學園
  5. 2005- : 動畫宅配
  6. 2008- :  引導教師如何運用教學資源 融入教學設計
    如何蒐集整理資源 並分享
  7. 下一階段 : 協助建立教師與學生學習社群





(5)
教學資源(物理教學)

人腦是科學研究中 最了不起的儀器。不要輕忽了自己!
請不要只是想看結果與答案,多想一想 會有更多的領略與收穫!
收穫多少! 如人飲水 冷暖自知。 物理的內容固然重要
學習物理更大的功能,在於培養獨立思考與解決問題的能力。
circuitbuilder demo




(6)
日常生活中的物理(範例)

電腦螢幕也可以做物理實驗!


歡迎參考 生活中的物理 會有更多資訊

 




(7)
物理動畫設計製作專區

你可能不相信製作物理動畫竟然可以如此簡單!
只要你會用滑鼠點選需要的選項 依照步驟就可以製作簡易的物理動畫
為了方便網友運用 physlet動畫程式庫的功能
我們特地設定了一個簡單的介面 給登入的使用者使用
你可以利用滑鼠勾選選單與挑選的方式輕鬆的製作物理動 畫
項目包含 電學/ 磁學/ 光學 / 力學波動
電學/磁學動畫可觀看電荷的電場分佈/電位分 佈,線圈產生的磁場
光學動畫可添加光源/透鏡面鏡等喔!
請點選以上對應的連結觀看如何運用我們的介面設計動畫
為方便網友使用,當 你製作好一個動畫點選電子郵件傳送按鈕會將製作好的動畫與相關檔案送到你的電子郵件信箱喔!
你要是想親自試試看 請點選 physlet 動畫介面 (未登入者物理問題討論區者會先轉到登入畫面)


以下是 物理問題討論區 的相關連結




(9)

沛沛老師部落格

 如何幫助詢問者:

  1. 確認問題核心
  2. 確認對方的背景知識
  3. 給對方一些協助,讓對方有能力自己解問題

重點是幫助對方解決問題而非給問題的答案

不要剝奪學生的學習機會.......

關於考試:

考試一定要不能看別人的答案?

想法:

  1. 傳考卷作答
    就是透過傳考卷的過程,讓學生知道別人的答案、別人的思考點、別人的作答方式
  2. 允許帶小抄作答
    在一張明信片的範圍內,能有多少資料,端視學生整理資料的能力

關於課程:





(10)
資訊科技融入教學相關資料






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since 2011/06/20 18:23