2007/04/29

太空,我來了!Part I

請先看一段影片。

天文物理學家霍金罹患肌萎縮性脊髓側索硬化症而被困在輪椅四十年,終於在2007/4/26日脫離輪椅自由自在飄浮了八次,每次約三十秒,共享受了四分鐘的無重力狀態。著地後他很高興的說:Space, here I come!

無重力狀態是由波音七二七噴射客機在大西洋上空八千五百公尺到六千公尺間做拋物線波浪狀飛行所產生。
關於這則新聞,這裡提出兩個問題來討論;
第一個問題:
在波音七二七做拋物線無重力飛行時,所謂的無重力狀態,是真的所受重力為零嗎?
A. 飛機艙內的人所受重力為零。
B. 飛機艙內的人所受重力與失重前相同。
C. 飛機艙內的人所受重力比失重前大。
D. 飛機艙內的人所受重力比失重前小。
A,B,C,D你認為哪一個對?或是你有自己另外的看法? 請說明你如此選擇的理由?

第二個問題:
請看上圖,你認為在哪些段飛行時間中,可以體驗到無重力狀態?請說明你做此選擇的理由。

請按「意見」,將你的答案及想法寫下來,我們下一次再討論!(待續)

2007/04/28

你要當哪一種老師?


這張照片是特地遠赴美國聖路易,不小心拍回來的。主要是被海報上那句話,

"As a student, he was no Einstein."

觸動心弦,經過大腦神經一連串的運作後,命令手指頭按下相機快門開關。

其實愛因斯坦的學校成績不錯,他母親寫給祖母的信中就提到,愛因斯坦「又」得到第一名,不過愛因斯坦不喜歡學校,他過人的聰明和對自己的自信激怒了老師。有一位老師甚至說不希望愛因斯坦出現在他的課堂,愛因斯坦問老師為什麼時,老師說:你是沒做錯什麼,可是當一個學生坐在後排而且面露微笑,讓我覺得有損為人師表在班上所需要的尊嚴!

1895年愛因斯坦離開德國,參加瑞士蘇黎世理工學院的入學考試,雖然科學和數學兩科獲得很高的分數,卻沒能通過入學考,所以他只好到瑞士亞拉高中就讀準備重考(從這裡可以得到兩個發現:1.顯然瑞士沒有補習班; 2.愛因斯坦也曾經是重考生。)

亞拉高中比德國學校輕鬆自由,而且他喜歡那裡的老師。一年後他以極為優異的成績畢業,並獲得免試進入蘇黎世理工學院。他很用功,廣泛閱讀、勤於思考,而且花了很多時間獨力做了許多實驗工作,但是還是有老師不喜歡他。

韋伯教授就說:你很聰明,可是你有一個很大的缺點,就是你不接受別人教你的任何事情。愛因斯坦則抱怨韋伯忽略了過去幾年來物理界的重大發展,上課只著眼於老舊無趣一成不變的傳統主題。愛因斯坦不理會學校的課程,只對科學的新觀念有興趣,還好有好友格羅斯曼借給他筆記,所以仍能以優異的成績畢業。

愛因斯坦的學校生活並不愉快,其實正規教育的經驗讓他無比沮喪,畢業後花了一年的時間才重拾研究物理的興趣。因為與韋伯教授的衝突,讓他無法留校任教,而畢業就變成了失業。

也許我們的學生裡沒有愛因斯坦,可是我們會不會像愛因斯坦的老師那樣,差點毀掉一個學生?(也許已經毀了不少,卻仍不自知,因為他們不是愛因斯坦!)

愛因斯坦沒被老師毀滅,原因就在海報上的那個紅字「自信」,可是有多少學生有那樣的自信經得起摧殘?

聯合報(2007/4/27)有一則報導說:聯合國教科文組織將老師依管教方式分成四類:

第一類:獨裁式
這類型老師認為:我就是老師,我說的就算,大家都要聽我的。這種老師的教室比較規律有秩序,但是學生的成就動機及個人目標比較難被激發、提昇,學生普遍自信不足、缺乏鬥志、欠缺主動精神。

第二類:權威式(注意,不是威權!)
這類型老師會要求學生,會為學生訂定目標,喜歡大家一起來達成目標,雖然學生行為受到限制,但會讓學生了解規定背後的原因,也會讓學生在一定的範圍內,有獨立的發揮空間。這種老師的學生,較有自信、能自動自發,追求良好表現。

第三類:放任式
這類型老師對學生幾乎沒有任何要求或限制,他們很怕學生心裡受傷害,對學生不會說「No!」,這種老師在當時會很受學生歡迎,但過度的縱容使學生缺乏遵守社會規範及自我控制的能力,對自己沒有期待也不會自我要求,也欠缺追求成就的動機。

第四類:冷漠式
這類型的老師對學生而言有跟沒有都一樣,老師對學生的態度是隨你高興,反正與我無關!他不關心班級,對學生要求也不高,不想強制學生,不管教室的行為,這種冷漠的環境下,學生成就低落,自我控制能力也不足。

也許愛因斯坦很不幸,遇到了不少獨裁型老師,還好他的自信沒有失去!也還好他在亞拉高中遇到了好老師,否則他可能就讀不了大學,而我們的科學發展也許會被耽擱好一陣子!

現行的教育政策讓老師們開始朝向放任型和冷漠型轉變,教育改革的結果會製造更多沒有動機、沒有期待、缺乏自制能力、缺乏自信、總是被動的學生呢?還是自動自發、充滿自信、主動朝目標努力不懈的學生?

你希望你會是哪一種老師?

2007/04/23

研究,有這麼嚴重嗎

不知道標題該加問號,還是驚嘆號?

老師的責任不是只要把書教好嗎?做研究是大學教授的事!

不過,我們要認識到做研究是老師必備的教學技能(為什麼?),這也是為什麼師資的培育要提昇到研究所程度的原因。

其實研究不是什麼大不了的事!人人都應該學會做研究!它只是問一個問題,然後設法去解決那個問題!

老師為什麼要會做研究?
第一、對學科專業而言,老師必須會指導學生進行專題研究或在教學進行中探究。
第二、對教學專業而言,老師必須要會進行教學研究以改進自己的教學。

這裡所說的研究不是一般認知所想的那種學者專家進行的大規模或很耗錢的「高貴」研究。日本有一位物理學家在拉塞福發現原子核的存在後,慕名參觀了拉塞福的實驗室,結果發現實驗設備很簡陋,而說了一句很有學問的話:
偉大的發現不在貴重的實驗室,而是聰明的腦袋與毅力。

老師要會做研究不在要老師有偉大的發現,做研究的目的還是在提高教學品質:對學科教學而言,老師要學會讓學生以像科學家的探究方式來學習,也就是要會以探究式來教學,來培養學生科學思考與科學探究的能力。這個研究能力的重要性可以從日本要求所有學生都必須在暑假進行專題研究,以及大陸在這波的教育改革中特別開設「研究性學習」必修課,可見一斑。

對教學專業而言,老師要有能力去偵測學生的理解,針對學生的特質,改變自己的教學策略及方法,去提昇教學成效,這就需要進行教學研究。這樣的研究並不需要很正式的進行,當然也不需要撰寫什麼研究報告(不過當然要鼓勵老師發表成果,以供大家參考,那就必需撰寫報告),目標只有一個,就是改進自己的教學。這樣的研究通常以行動研究來進行。

行動研究通常是:從教師發生的問題開始解決的試驗歷程,沒有一定的格式,也沒有固定的方法,一般常以包含四個行動歷程的螺旋進程實施研究,行動歷程是:教學計畫、實施教學、資料觀察、反省思考。

下面以一個範例來討論。
假設教師要解決上課時,學生總是愛睡覺的問題。想要以行動研究的歷程找出原因,作為教學的改進。

第一步:教學計畫
首先教師(行動研究的教師通常也是研究者)要針對這個問題進行改進的「教學計畫」,意思是說:我來改變一下教學的方式,試試看能不能讓睡覺的學生認真上課?假設你想到的是講一個科學史的故事作為課程的開頭,接著當然就是試試看啦!

第二步:教學實施
為了要了解我計畫的方法好不好?我的科學史對睡覺的同學有沒有效果?通常選擇適當的學生和課程試試看,包含上課情境的規劃、科學史料的選擇、與課程相關的程度等,是「教學實施」。

第三步:資料觀察
為了要了解「教學的效果」(看看睡覺的同學是否變得專心上課?或者至少睡覺的同學變少了?),就必須採用一些有用的方法來觀察或紀錄,一般的方法有:(1)量化統計分析:統計睡覺同學人數的變化、測量與考驗教學前後的成績變化等,(好有學問喔!只不過是數數人頭,看看考試成績,也要包裝得這麼精美,不太環保喔!)(2)質性資料分析:直接紀錄所觀察到的學生反應、訪問學生的上課反應、邀請輔導老師或同事協助觀察等。(說得這麼文謅謅,就是和學生聊聊天,看看他們喜歡你上課的哪一點,不喜歡哪一點?記得追問下去,了解喜歡與不喜歡的理由。聊天要有技巧,不要直接問喜不喜歡,他們明明不喜歡也不會那麼白目說不喜歡!)

第四步:反省思考
蒐集到的資料表示哪些意義呢?行動研究通常藉由「反省思考」來釐清資料的意義,研究者依據教學經驗與現場的觀察自行建構資料的意義,或是邀請輔導老師或同事討論,或搜尋文獻上的解釋等,如此可以獲得反思的結果,作為下一次(第二階段)再修改的依據。(說得好像很嚴重,其實就是看看教學改變後成效怎麼樣,很好就繼續執行,不好或是還有改進空間那就繼續想辦法,當然可以找有經驗的老師想辦法,或看看別人的研究報告有沒有可用的辦法。)

經過了一個階段的改進後,得到的結果可能還是不盡理想,也就是說:上課時仍舊有學生睡覺。從觀察或訪問到的資料,分析岀一些蛛絲馬跡(為何仍舊上課時睡覺?),根據這些發現,繼續做下一階段的行動研究,再計畫、再教學、再觀察、再反思,如此螺旋式地不斷改進,一直到滿意為止。

例如第二階段可能因為同學反應:「講故事還是老師一直在講,我就會睡覺」,可能安排科學故事中的實驗內容作為「再計畫」,再教學之後,又可能觀察到一些有用的資料,了解「實驗教學」的效果能否改善學生課堂中睡覺?

如果成效仍舊令人不滿意,當然就持續地改善教學方式,如此經歷許多階段的行動研究歷程,不但可能改善原有的教學問題,經歷過的歷程可以促進教師(研究者)的專業成長,其實才是更重要的收穫。

下面是老師們的經驗分享。

□文宗老師:
在教學過程中,我會先解釋概念(浮力原理),浮體與沉體的區別,再來做實驗如浮沉玩偶 (浮力實驗),讓學生可以更清楚浮力的概念,在藉著用一些題目讓學生自行發揮與思考,最後做一些小測驗,看看學生是否都能了解概念,以便修正自己的教材教法。
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浮力實驗 組別:
目的:藉由實驗去瞭解物體在液體內體積的大小和液體的密度會影響浮力,而排開液體的重量即為浮力。
步驟:(教師版)
1. (b)圖是將金屬塊浸入水中一半。
2. (a)、(b)、(c)、(d)、(e)、(f)、(g)、(h)圖彈簧秤的讀數分別為?
3. 由以上的數據將你的數據分析詳細吧!你得到了哪些
觀念?請詳述!
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□順雄老師:
做法:
(1) 在教學工作中所遇到的實際問題擬定研究主題。
(2) 搜尋資料參考他人作法擬定實施計畫。
(3) 尋求行政、同儕及外界支援。
(4) 研究結果反思回饋,再重新調整策略以尋求最佳模式

遭遇的問題、困難:
(1) 同儕及行政配合意願。
(2) 研究技巧生澀。
(3) 研究結果的正確性不易評估。

解決方法:
(1) 在學校中尋求認同與支持。
(2) 遇到困難時多方尋求支援並調整策略。
(3) 要有百折不撓的決心。

□鵬雄老師:
目前雖然對於行動研究有些微的認識…但是總覺得實施方法太過於繁瑣…那麼多的隨身筆記紀錄…回憶…等等。難道時間用不完或是老師就應該以學生的問題困難解決為生命職志?…難道學生今天沒有解決的問題…會因為缺少我們的追蹤陪伴引導而迷失一輩子…,我想不是的…。但是行動研究的精神卻又是起於簡單的善意動機…,所以如何取捨和有效實施…機動靈活…廣泛運用於多位學生…簡單而快速的方法…
上面的問題如何解決?
……對學生多問、多看、多聽、…盡量把握可能的機會給予引導或是陪伴…

文宗老師的例子是對學生的概念理解的研究,一方面可以藉此教學,一方面隨時監控學生的迷思概念以及概念理解情形,隨時調整教學內容與策略,將研究融入了教學,以達到促進學生理解的教學目的,這是很好的教學策略。若能再針對學生的迷思概念設計題目偵測並設計實驗去改變學生概念,那效果會更好!

不用把老師進行教學研究看得那麼嚴重,它不拘任何形式(不要被前面那段介紹行動研究的,很有學問的文字蒙蔽,看括號內沒學問的註解就可以!),它只有一個目標,那就是「改變」,設法去改變現狀,讓更多的學生(不只是高成就的學生)有更高的學習興趣、更好的理解以及更有意義的學習!

後面這句話不就是教師的天職嗎?(天職?好沈重的擔子!)

歡迎提出教學遭遇的問題,大家一起來討論其解決方法!

2007/04/22

如何進行教學評量?

教學評量的方式有很多種,不過在學校中最常見的還是紙筆測驗,也就是一般所說的考試。

考試的目的何在?

傳統的想法認為考試當然是在看學生學得好不好!家長要看自己孩子的排名,當然要順便看看別人家的孩子的成績,所以成績單必須是全班列表的(實在是不只有點奇怪,還侵害隱私權,更違反資訊公開法,只是為了滿足偷窺慾、茶餘飯後的八卦還是炫耀?或是阿Q:別人家的孩子也考不好!)考試對老師也許是更積極的手段,許多老師常說:學生不考試就不念書!言下之意就是考試是逼學生念書的工具,所以可憐的學生可能一天考上好幾科,有做不完的測驗卷,學習似乎只是不斷地寫考卷。不過這倒是實話,所以教學評量的功能就是評定學生的成績或排序(難怪必須考很難或很怪的題目來分高下),還有逼學生念書(所以會出現把課文挖許多洞洞讓學生填)!這也是為什麼教學評量常被侷限在紙筆測驗的原因,因為它評定分數容易,執行起來也比較容易,不用擔心家長抗議老師不客觀!

但是教學評量的目的不應該淪落到只是作為排名或逼學生念書的工具,它應該有更積極的意義。至少它還可以了解學生學會了沒有,是哪些地方沒學會或概念有問題?這是偵查、診斷的功能,老師可以據此作為教學的參考。

其實教學評量不只在評量學生,也在評量老師,老師應該根據評量結果來反省教學策略與教學方法,弄清楚學生沒學到的原因,是否高估了學生學習的起點?或是教學策略與教學方法不對?使用了學生聽不懂的邏輯與語言?或是沒給學生充分的練習時間?

由這個觀點來看評量,它就必須依據教學目標與目的來評量,簡單的說,就是老師希望學生學會什麼,就考什麼,也就是教什麼,考什麼,而不是設法考倒學生!評量還有一個更積極的功能,評量本身就是一種學習,藉由評量讓學生有機會練習、思考、運用,再把所學的知識組織,強化或修正。所以評量不只是逼學生讀書,而是更進一步促進學生的學習理解。

所以教學評量的設計必須考慮:
1.評量是教學的一部份,必須與教學密切銜接。
2.評量要能促進學生做有意義的學習,也就是藉由評量,提供學生重整或強化其知識架構的機會,把新學的概念與舊有的知識架構聯結,而不是零碎的知識記憶或累積。
3.評量的目的在了解學生知道什麼,有能力做什麼?不要只評量學生知道什麼?還要評量學生如何運用所學的知識、如何思考?
4.根據標準來評量,也就是評量學生是達到教學目標獲能力指標要求的標準?

底下以紙筆測驗的設計為例:

第一步:
列出學生要學會的概念,也就是教學目標。確定評量題目不要超越目標,也不要分佈不均。這可以使用雙向細目表來檢核,橫軸可以列出所有要學會的概念,縱軸則是評量題目,命題完成後逐題檢核。

第二步:
選擇適當的題目類型,如是非題、選擇題(單選或多重選擇)、填空題、簡答題、計算題或申論題等,再來確定題目的難易分佈,切忌以考倒學生為樂!並考慮時間限制來決定題數,記得給學生充分的思考時間,但題目也不要少到學生很快就做完。

第三步:
開始出題,每一題要確定符合教學目標,題意要清楚,必須提供所有解題所需的資訊,去除沒有用的訊息,文字要明確精簡。例如:小學國語課常出現這樣的考題:

(○)小花貓坐著比站著高。

國語課的目的應該是在考學生是否看得懂這些文字的意義,根據這個目的,這個題目沒有任何意義!因為就算學生答錯了,你也不能說他看不懂句子,也許他只是想到自己坐著比站著低,然後類比到小花貓,結果打(×)所以答錯了!如果真要考這個題目那應該要畫一隻坐著,一隻站著的小花貓,而且要在同一個水平面上,這要才會把陷阱排除,而回歸到文字的表達與理解!

出題時還要注意
1.作答說明及計分方式要寫清楚。
2.選擇題的題幹要是完整的句子,不要被選項腰斬中斷。題幹應自成一列。
3.填空題不要隨意挖洞,而變成猜謎題或電視的益智問答題。
4.是非題不要一題考兩個概念,因為這樣弄不清楚到底哪一個概念不會。

第四步:
把每一題親自做一遍,檢查題目是否合乎上述要求,並注意檢查題目是否有迷思,並確定評分標準。例如:高雄市某國中就曾經出現這樣的考題:

( )下列哪一項不會使磁針發生偏轉?
(A)棒狀磁鐵 (B)通電的執導線 (C)通電的螺旋線圈 (D)鐵棒

請問大家會選哪一個?

出題老師提供的答案是(D),他還解釋說磁針只會在磁場中偏轉,鐵棒沒有磁場,所以鐵棒不會使磁針偏轉。顯然出題老師有嚴重的迷思概念,而且應該也從來沒動手做過實驗!這個問題在高雄教育局的BBS上引起很大的爭議,顯然有迷思又不肯動手實驗的除出題老師外還有一大票!

不過這題有好處,可以考出迷思概念,但是題幹應該改為:
( )下列哪些項會使磁針發生偏轉?(注意!多選,答案不只一個)

以下是老師們的經驗談,歡迎大家一起來討論!

□苙媜老師:
教學評量的方式非常多,舉例如下:
1.紙筆測驗:一般平時考、段考
2.發問法:課堂上口頭提問讓學生回答,由回答的答案來評分
3.書面資料法:讓學生寫出上課心得或是課外的資訊,如:讓學生繳交何謂奈米光觸媒。
4.實驗呈現法:在實驗的過程中,到各組去詢問為何實驗要如此進行,如:鋅銅電池的實驗,為何要放鹽僑。
5.展示法:讓學生將一學期所收集的關於課程的資料透過資料夾展示出來,讓同學有互相觀摩的機會,由資料夾來評分。
6.學生自我呈現法:由學生寫出自己所學到的課程內容,不是由教師提問,依此評分;如:藥學生寫下自已在浮力單元中獲得何種概念。

□文宗老師:
教完浮力的單元,問學生問題
鐵達尼浮在海面航行,它沉入海中後,排水體積變_______(大/小),浮力變_______(大/小)

學生的疑惑是:
觀點1.浮力公式 B=VD
照理說V會變大(沉於海後)而D不變,所以浮力會變大呀!怎麼可能會比浮再水上時的浮力小?
觀點2.浮力=排開液體重
沉入海中的鐵達尼所排開的液體重,應該比浮著時還多,那浮力會叫大呀,但答案說,鐵達尼浮在海面航行的浮力=船的重量,而它沉入海中的浮力<船的重量,這點我也清楚(物體的D比液體大時,物體下沉,浮力<物體重量),但是這樣不就和B=VD,互相有矛盾嗎?

教師講解觀念
這裡牽涉到幾個因素 1.船的密度 2.船的體積 3.船的重量,不討論船上是否有載人或物。
船的密度,是指整體密度,不是只有構成船的材料,包含整個船體的體積所包含的空間。
船的體積,包含整個船體的體積所包含的空間。
船的重量,包含整個船體的體積所包含的空間的重量。

以一個來空盒子來比喻:
1.如果用紙盒,他的沉入水的體積較小!
2.若是鐵盒,沉入體積較大,因為鐵本身材質的密度較大,所以,造成浮力也大。鐵盒仍浮上水上。
3.但若換成體積大小與2相同的鐵塊,則會直接沉入水中。 在回答此問題時,要很清楚的了解,我們只討論2的狀況,而不是3的狀況。

當2浮在水中,它的體積是整個鐵盒與內部的空間氣體,所以,浮力等於鐵盒重等於部份體積沉入水中乘以水的密度。

當2沉入水裡,它的狀況是鐵盒破了個洞,讓水都進去了,那時候的體積,變成了只有鐵盒,而沒有盒子中的空氣,所以,體積變得比原來沒破的盒子小很多很多,浮力自然變小。

物理在液體中所受浮力,等於所排開的液體的重力。根據浮力定律可以算出:

當物體飄浮或懸浮時,浮力等於物體的重力;
當物體處於下沉狀態,浮力小於重力。

□順雄老師:
做法:
(1) 以多元方式進行評量。如觀察、口頭詢問、實驗報告、成品展示、專案報告、紙筆測驗、操作、設計實驗等,藉以能夠藉此瞭解學生的學習情況。
(2) 評量應具有引發學生反省思考的功能。導引學生能珍惜自我心智的成長、持平面對自己的學習成就、察覺自己學習方式之優缺點。
(3) 評量的結果要具有敦促、鼓勵的效果,使學生相信只要自己努力或更加專注,定能獲得更好的學習成效,如紙筆測驗不過分刁難,口頭發問須有引起學生回答的誘因。
(4) 對於評量結果反思,並藉以調整教學策略。

遭遇的問題、困難:
(1) 在升學壓力之下,紙筆測驗還是最常見的選擇。
(2) 紙筆測驗以外的評量不容易公平地量化成學生成績。
(3) 需培養引發學生投入學習評量的情境中(如如何鼓勵學生發言、加強報告技巧等)。

解決方法:
(1) 加強教師本身教學及評量技能。
(2) 建立客觀且可行之評量模式。(可以列出幾條評分準則做為評分參考)
(3) 利用學生考試成績分析評鑑教師出題技巧。

□鵬雄老師:
一直會在心裡想到對於學生的評分方式為何總以教學內容之筆試成績來主導學生之主要成就…雖然仍有模糊的平時成績…又如果使用自己較為主觀性的評分項目…又怕因此影響其他同學的智育成績表現…對於重視學科智育學習的家長和學生常常無法認同活潑和多元的評分方式….
上面的問題如何解決?

以指派學生實施主題、專題報告,並加以短時間的上台說明或報告來增加學生的成績挑戰…並且儘可能事先公佈評分要項和比重…加以書面報告的評分…逐次增加所佔比重…,但是…仍然覺得會有進度和升學壓力…心理面難以根除的拉拒…

教學評量如果只是評量學生所知到的零碎知識,將導致學生進行機械式的學習。學生的學習應該把他的知識組織成有架構的網路,評量如果能對學生的知識架構來進行,將可導致有意義的學習。底下的例子引用自美國科學教育專家Shymansky(2007)。

範例:
( )固體轉變成液體,當
A.蒸氣轉變成水
B.水轉變成蒸氣
C.水轉變成冰
D.冰轉變成水

這個題目出的不好:
1.題幹不完整,應該改成:「下列哪一種情形是固體轉變成液體?」
2.沒考到重點,這樣考只是在看學生知不知道水是液體,冰是固體、蒸氣是氣體!
3.由題幹看來,這題的用意應該想考熔化的概念!所以題目如果這樣出會比較好。

範例:
( )當冰被加熱時會有什麼現象發生?
A.冰的粒子會越來越小,最後消失不見。
B.冰會越來越軟,最後完全熔化。
C.冰的溫度越來越高,最後完全熔化。
D.冰的粒子振動越來越厲害,最後粒子間的聯結斷裂而分離。

這個題目比較好的理由是:
1.題幹比較清楚,而且有情境(加熱),學生可以據此從他的知識架構中提取相關概念作答。
2.答案反應了物質的分子模型。
3.不正確的選項反應了學生的迷思概念,所以可偵測出學生的問題所在來對證下藥。

如果要了解學生的想法和理解,可以在每題測驗後面,加上第二部分,來要求學生解釋或說明他在第一部份的作答,這稱為「二階段(two-tier)」式測驗,通常在第一階段問事實或現象,第二階段問理由,第二階段可以是開放式問答或選擇。例如:

範例一
( )下列哪些項目會使磁針發生偏轉?(注意!多選,答案不只一個)
(A)棒狀磁鐵 (B)通電的執導線 (C)通電的螺旋線圈 (D)鐵棒
1.請就你所選的每一個答案說明你認為它是正確的理由?
2.請就你未選的每一個選項說明你認為它是不正確的理由?

範例二

如圖(a),桌面上有蠟燭、凸透鏡、及屏幕,三者排列在同一水平直線上,且屏幕恰出現一清晰的像。若將屏幕移除,只留下蠟燭及凸透鏡仍在原來位置,如圖(b)。

( )1. 試問分別位於a、b、c的三位觀察者,誰可看到蠟燭的像?
(A)僅a (B)僅b (C)僅c (D)a與b (E)b與c (F)a與c (G)a、b與c (H)都看不到 (I)其他(請寫下來)

( )2. 下面有關圖(b)中「誰能看到蠟燭的像」的理由說明,哪一項正確?
(A)要看到蠟燭的像一定要有屏幕
(B)要看到蠟燭的像眼睛一定要正好在成像的位置上
(C)只要蠟燭在焦距和兩倍焦距內,在任何位置都可以看到倒立的像
(D)在c處才能看到像是因為c處有光線進入眼睛
(E)光會發散,b與c在它的發散位置上所以看得到
(F)其他(請寫下來)

如果第二階段要採用選擇題,命題老師必須知道學生可能的想法,也就是老師需要憑經驗或做一些調查(如訪談或開放性問卷),也要保留「其它」選項供學生可自由作答。

美國科學教育學家Shymansky對試題的計分提出一種加權的計分方式,老師可以限制計分範圍,如2-6分,學生則就自己對答題的信心在計分範圍內自行決定每題的得分,但總分仍維持100分,如此學生必須審視自己的學習與理解情形,老師也可以了解學生在哪些地方學得不錯,哪些沒有學好?

教學評量是教學的延伸,它不只在評定學生的學習成就,它也在評量老師的教學是否成功?它更可用來協助學生和老師診斷學生的學習情形,以便能對症下藥,協助學生完成有意義的學習!

歡迎大家提出心得分享!或提出試題,或就上面提到的範例進行討論!

2007/04/21

Youtube 上的一些動手實驗

下面是Youtube 上的一些Hands-on實驗。請想想看怎樣用來設計你的教學?歡迎分享!
Informal Science Education

Science trick/ Bar trick

Balancing Bar Trick

Bar trick

2007/04/20

Hands On, Minds On 手到心也到

在科學教室中,「動手做(hands-on)」實驗應該是最受學生歡迎的活動,運用得當的話,可以提高上課興趣,將抽象理論具象化,促進理解,幫助學生進行有意義的學習,也可培養思考及探究的能力。但是動手做也常讓教室秩序一團亂,時間也不容易控制,有時還得不到預期的結果,常常下課鐘響時草草結束,雖然Hands on卻沒有Minds on,似乎浪費了一堂課。

現在來看一場科學魔術表演,並請大家想一想怎樣利用它來教學?請按文末的「意見」來提供你的想法 。

如何在動手做實驗教學中,老師能像魔術師一樣(老師還真不好當,竟然還要會變魔術!),掌控全場?又如何在讓學生動手時仍能朝教學目標前進,在一定時間學到要學的內容?

◎課前準備:
第一步:挑選材料簡單、效果有趣、操作容易上手的實驗,如果是示範實驗要注意視覺效果,最好誇張、清楚易視、有戲劇效果!
第二步:好好練習實驗操作到純熟的程度,弄清楚訣竅在哪裡,知道操作的困難點在哪裡!知道如何克服!
第三步:設計上課流程,決定是示範實驗或小組合作實驗?以引導式探究來規劃學習單,以學習單掌控課程進行以及要學習的概念。

◎實驗進行:
這是Hands On。
第一步:要求注意觀察實驗結果,並提醒操作時間限制,幾分鐘後各組提出觀察報告。注意時間要充分,學生第一次操作不可能熟練,所以需要嘗試的時間。老師要走入學生群中,關心學生的操作,並解決學生遭遇的問題。
第二步:引導學生提出結果報告或將結果呈現於黑板。有些實驗可以全班分組進行,例如
「單擺實驗」:
*事前準備:
細繩10條(分10組進行),螺帽30個。若要節省時間老師可以將細繩與螺帽綁好,並把擺長也確定。
*課程進行:
1.老師講伽利略在教堂看吊燈擺動,頓悟單擺的等時性。
2.然後問學生:影響單擺擺動週期(引介週期的定義,並舉例練習,確定學生會量週期)的變因有哪些?
2.讓學生(每組不同擺長)測量週期,要求重複三次求平均。
3.老師在黑板上畫出週期對擺長的大座標圖,要求各組把實驗結果標在座標圖上。
4.問擺錘質量改變(增加螺帽數,如何方便增加螺帽數?利用迴紋針當掛勾是一個方法,提醒注意不要改變擺長)會不會改變週期,讓各組學生重複實驗。
5.請學生上台做成關係圖,討論關係圖的意義。如果是高中學生,就同時在黑板上做週期--擺長及週期平方--擺長兩種關係圖,導出經驗關係式,接著再由理論導出單擺週期公式。
◎實驗結束:
這是Minds On。
第一步:歸納整理實驗的發現。
第二步:討論並解釋實驗發現。
第三步:應用及練習剛剛學到的概念,可能的話用來解釋或預測日常生活的現象。

下面是老師們的經驗分享,歡迎大家提出更多經驗來討論!

□苙媜老師:
製作簡易電動機:配合課本電動機的範圍
器材:漆包線、迴紋針兩個、電池一個、強力磁鐵一個
製作過程:
1.將漆包線繞著原子筆轉數十圈,一端刮除漆包線的一半面,另一端刮除漆包線的全部
2.迴紋針彎成架子狀,置於電池兩極
3.將強力磁鐵吸附在電池中央(線圈下方)即可繞轉
發問問題:
1.漆包線該如何纏繞轉動效果最好?
2.為什麼要「一端刮除漆包線的一半面,另一端刮除漆包線的全部」?
3.為什麼漆包線會轉動?說明原理。

□文宗老師:
學校裡我常跟學生說:「生活即科學,科學即生活」。科學實驗中的每一個科學實驗都好像是「遊戲」,但每一個科學遊戲背後都蘊涵一些科學知識,盡量用簡單的方式解說科學原理,使用日常生活中隨手可得的簡單材料,希望學生在家裡可邀請大人陪同一起動動手,動動腦作實驗。由這些趣味科學實驗(浮沉玩偶),激發科學思考,希望學生不要只為了考試學習科學。要藉由科學實驗,培育創造性思考。其實在我的觀察中每一位學生都有創造的潛力,讓他們動手操作實驗,可引起更多的創造力與自信心。愈頻於從事創造性活動,就愈有創造力。反過來說,創造力沒得表現,創造的潛力就會萎縮。
但是由於學校課程的關係,無法常常做實驗,畢竟高中是以升學為導向,一星期只有三節課外加一節輔導課(高二),高一更可憐,一星期一節課(上下學期各一學分),這使我必須另找時間來做這些實驗(寒假輔導課)。
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浮沉玩偶
前言
水棲動物遨遊水中,浮沉自如,多令人羨慕。其實任何物體在水中的浮或沉,完全受制於其與周圍的水的比重。
物體的比重大於水的比重,物體就會沉下去
物體的比重小於水的比重,物體就會浮上來
本篇以操控浮沉子的沉浮,體會浮力原理並設法改變物體的比重,以了解潛水艇的沉浮。

浮沉子的製法
浮沉子的製作,其材料有多種,本篇所用器材均係用在身邊容易找得到的,而其製作的方法先介紹三種。
1.使用筆套
(1)要選用筆套的頂端完全封閉的,沒有小氣孔,如同一(A)。
(2)用油黏土塞住筆套口,但要留一個小孔以便水的進出,調節浮沉子的重量,如圖一(B)。
(3)調節浮沉子的重量(增減油黏土的量,或增減筆套內的水量),使其只浮出杯內的水面一點點,如圖一(C)。
2.使用吸管與髮夾或迴紋針
(1)取一段喝飲料用的吸管,約6公分,將其對折,如圖一(A)後,用一支髮夾或迴紋針將已對折的吸管的兩股,從管口將其夾住,如圖二(B)或(C)。
(2)用手指壓住吸管的兩股後,將其移入一杯清水內,然後在水中放開手指,即見水被吸入吸管內。
(3)調節吸管內的水量,使彎了後的吸管頂端只露出水面一點點即可,如圖二(D)。

3.用熱封住吸管
(1)剪一段吸管4~5公分長,用打火機、酒精燈或蠟燭的火焰底部的外焰溫熱,使吸管稍微熔化後用打火機或剪刀等的邊緣或用箝子夾住,將其在瓶蓋上壓住密封管口,如圖三(A)與(B)
(2)在吸管內放入2~4支(視吸管的粗細與長短而定)銅釘(不易生銹)後,又封住管口,然後在兩端均封了口的吸管的上端寫號碼,另一端用另一支銅釘扎一小孔,如圖三(C)。
(3)同樣用手指壓扁吸管的中腹部,置於水中後放開手指,以便吸入水,然後放在杯內試試浮沉子的比重,使其只浮出水面一點點即可,如圖三(D)。

浮沉子的操作
1.調整好的服浮沉子放入寶特瓶(瓶內裝水9.5分滿),蓋緊瓶蓋後,輕壓瓶子,浮沉子是否會浮上來?若不是,就必須取出浮沉子,重新在杯子調整比重,看看其浮沉情況適當後放入瓶內再試。
2.若一個浮沉子成功了,能夠浮沉自如,就再放另一個浮沉子試試看。
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□順雄老師:
做法:
(1) 結合九年一貫理念,採多元連結,可以與藝術、人文、社會及其他領域作橫向連結。
(2) 以「趣味科學」為課程設計主軸,提供多樣化的創意教學設計經驗分享。
(3) 探索生活中多樣貌的科學,強調動手做與體驗式學習,培養創造力。
(4) 創造同儕合作的學習情境培養學生觀察思考的能力及互助學習的習慣。

遭遇的問題、困難:
(1) 與課本教材的結合。如純屬課外補充會佔據部分教學時間,影響教學進度。
(2) 學生課業壓力重,在家多無法配合交代事項。
(3) 跨領域教師的配合意願(如水火箭可請藝術與人文課上製作)。
(4) 教材必須要令學生感到有趣。

解決方法:
(1) 慎選教材。
(2) 尋求行政支援。
(3) 詢求願意配合的他領域教師。
(4) 舉辦科學營。
(5) 舉辦科學趣味競賽。

□鵬雄老師:

以水火箭製作學習牛頓運動定律和拋體運動單元時,雖然水火箭本體製作所需之材料相當容易取得但是實際實施發射時發射效果常因供氣方法的限制而使得效果大打折扣…飛不高、不遠…沒有明顯拋物線軌跡…比較不容易做水量、氣壓和飛行距離關係觀察。…
上面問題如何解決?
使用輕型空氣壓縮機,利用壓縮機本身之氣壓作動電源開關改變供氣氣壓…並因壓縮機儲氣桶設備可以提供快速充氣所以可以輕易讓水火箭達到最佳發射效果…

再提醒一遍應用動手做實驗於教學中,千萬不要只有手沒有腦,要手動腦也動!
周建和教授的網站「物理教學藝術與教具研究室」有許多動手做實驗可供老師選用,歡迎大家提出應用心得!

2007/04/19

如何進行探究式教學?

科學課程要怎麼教?

要回答這個問題必須先回答「要學生學科學的目的何在?」
1. 學習很多科學知識,做一個很有學問的人。
2. 學習怎樣操作儀器作實驗,奠定基本操作技能,應付工業社會的基本工作要求。
3. 學習基本的科學知識、學會科學思考方法,奠立解決問題的基本能力,作為未來學習的基礎。
你認為哪一個目的對我們一般的學生最有用? 或是你還有其它想法?

在傳統的科學教學中,老師通常先介紹理論及數學公式,然後講解例題,接著做習題,再視時間許可到實驗室作實驗。而實驗則依據實驗課本進行,先講原理,然後依據實驗步驟操作,填寫數據表格,回答討論問題,完成實驗報告。

這樣的教學方式是演繹式的,而教學的起點則是已經抽象化的理論,遠離了學生的經驗,所以除了抽象能力強的高成就學生以外,其它學生很難跟上老師的講解,因為他們無法將老師所教與他們的經驗聯結,所以無法進行有意義的學習。

這樣的實驗則是驗證式的,食譜式的,學生按表操課,只是用來驗證課本理論的正確性,而往往當實驗結果與理論預測有差距時,我們常常以實驗誤差或理論與實際總是有差距來帶過!其實,我們有沒有深思過,理論與實際有差距的真正原因何在?也許是理論有問題,不夠完備,也許是實驗時的變因考量不夠周詳,變因沒有控制好。當實驗結果與理論不合時,我們稱為「異例」,那是科學發展的契機,對學生而言,功利一點來說,那是科展得獎的契機!食譜式的實驗是模仿式教學,可以培養學生的操作技能,增加學生的經驗,強化學生對理論的記憶,可是對學生(尤其是中、低成就學生)的概念理解助益不大。

如果科學教育的目的是在培養學生的科學思考與問題解決的能力,那麼科學的教學最好就像科學家由探究來發展知識一樣,學生就要像科學家一樣以探究來學習,這樣學生才有機會培養科學思考與問題解決的能力。

那麼要如何進行探究式教學呢?

探究,簡單的說就是問一個問題,然後設計實驗去解決這個問題。所以探究有三個要素:問題、實驗步驟以及結果。根據這三個要素是否已知(或由老師提供),探究可以分成幾個層級:
第○級:問題已知、實驗步驟已知、結果已知(這就是目前大部分的實驗教學狀況)。
第一級:問題已知、實驗步驟已知、結果未知。
第二級:問題已知、實驗步驟未知、結果未知。
第三級:問題未知、實驗步驟未知、結果未知。
以上的「已知」和「未知」指的是老師或教科書有否提供。

第三級和第二級適合老師指導學生進行專題研究(例如科學展覽作品),第一級及第二級適合老師進行課堂教學,老師可以事先安排好課程教學的問題,或引導學生提出問題,再與學生討論該怎麼進行實驗,也就是說利用引導式探究來進行課程。

探究的方法有歸納、演繹、或假設推論(Abduction,這個翻譯紛雜,有稱溯因、逆推、假設、借繹、外推等,莫衷壹是,基本上就是由蛛絲馬跡來做猜測,然後再尋求更多證據支持。),一般而言,最容易讓學生上手的是歸納式的探究教學,是很好用的教學方法。下圖是探究教學的模式:


第一步是準備:
老師必須事先規劃好與課程相關的問題(無論是誘導學生提出老師要的問題或老師直接問問題,都必須先規劃好。),然後準備必要的器材,器材盡量簡單且取得容易,必要時(太複雜或取得不易)以影片或動畫輔助或取代。

第二步是探索:
就是進入探究教學,首先提問題,和學生討論如何進行實驗,再來就是學生進行探究,做觀察和記錄,然後小組進行討論,由結果歸納出結論,提出解釋及證據,再來請各組進行報告,老師再總結解釋或說明理論或由學生的經驗數據提出關係式。這個循環可以持續下去,直到完成課程主題。

第三步是超越:
許多老師讓學生動手做實驗,學生玩得很開心,結果一出來就結束了,這樣很可惜,學生不見得學到東西,可能功虧一饋﹗老師必須趁這個時候再把學生的實驗結果做統整說明,並要求學生將剛剛學到的概念應用來解釋日常生活的現象,或舉例說明。

底下是老師們的經驗分享,歡迎大家來討論!

□泳泰老師:
探究在自然科學的學習中,採演了相當重要的角色,學生往往可以從中真正了解所學。但探究式教學需要有時間讓學生去探索、去推論,且需要老師精心設計,讓學生可經由活動的設計輕鬆且清楚的學習。所以我在探究式教學的部分,並不是每堂課都使用,而是以主題式的方式來使用,配合教學進度及實驗課程來實施,以動手做實驗為基礎,讓學生經由動手做的過程,去發現問題,提出設假,並設法解釋,在動手做的過程中學會探究的方法。所以在我的教學中動手做是與探究式教學交互使用的。而動手做的實驗,大部分是在研究所的課程中所學到,在加上同學及同事的提供。不過動手做與探究要結合也不是那麼容易,尤其是動手做時學生的秩序的控制是不容易的,需要經驗的累積及實際的練習。所以實際上在探究式教學這方面,本人還有待加強,也希望大家能提供更寶貴的意見。

□育豪老師:
化學實驗有如煉金術,純粹由實驗中是不可能建立正確的化學觀念的,那會淪為煉金術,比如化學最革命的觀念-化學鍵,就是由量子力學去計算得到(量子力學誕生後20年),而並非由實驗得到試探與認知。但試探性的實驗教學可以帶給學生興趣與成就感,如KMnO4在水中可以解離出鉀離子與高錳酸根離子,這個實驗可以讓學生體會在高錳酸鉀的粒子裏包著兩顆粒子。但目前我還是認為高中化學的理論與教學,需要革命性的更改,比如要面對與對學生解釋為什麼規律中會有例外如HF有最強的氫鍵照理說沸點應比水大但事實正好相反(教學手冊說這是實驗上的”結果”,但沒能提出解釋),但教師們要有更高的量子力學素養或非線性動力學或是複雜系統的概念。

□苙媜老師:
例如摩擦力,讓學生透過體驗摩擦力的過程,試著去想想和摩擦力有關的因素可能有哪些,再動手執行實驗課本上的實驗,探討摩擦力和受力面積、正向力、接觸面性質的關係,並整理成表格,向同學報告!

□俊豪老師:
我們學校在今年開始實施數理資優培訓,自然培訓方式就是以探究式實驗教學。

有許多老師擔心探究式教學會耗掉太多時間,其實歸納式探究教學與傳統的演繹式教學的差別是在教材呈現的順序上,傳統演繹式是先講原理然後舉例說明(或實驗)及應用,而歸納式探究教學則是先講實例(由簡單實驗提供),然後歸納出原理,再應用。所以如果內容一樣時時間上差別不大,但是學生的學習效果不同,傳統演繹式的教法,學生大多只能聽(如果他還沒神遊四方),但是如果反過來,學生就能動腦去歸納,換句話說學生較可能主動參與學習。下面舉一個白努利原理的教學實例(教學現場在工博館夢想號展示廳),供大家參考。

下面是學習單,對象是國小三年級。如果是國中或高中你會怎樣設計?


阿力(S,三年級)按了大吹風機的開關,把球擺在大吹風機上,球浮了起來(如圖),搖晃了一下把手球掉了,撿起來放回去,再推一下把手,球又掉了。(老師T介入)。
T:你知道,球為什麼會浮起來?(喚起舊經驗)
S:因為有風吹球。
T:你怎麼知道?(要求證據)
S:(把手放到出風口),我的手被吹到。
T:我們把吹上來的風叫「氣流」,好不好?(介紹名詞)
S:好,叫氣流。
T:你試試看,把球放到氣流的左邊,球會怎樣?(探索與觀察)
S:掉下來!
T:右邊呢?
S:掉下來!
T:老師把球放到很靠近氣流的地方,球會怎樣?
S:掉下來!
T:來,老師試試看,注意看喔!(概念衝突)
S:哇!被吸過去!我試試看!
S:很靠近的時候就被吸過去!
T:那,球要怎樣才不會掉下來?(歸納)
S:要有風吹到球,還有球很靠近風也可以!
T:那就是球的旁邊都有風,或是老師剛剛說的,旁邊有氣流,就不會掉下來囉?
S:對!
T:老師把大吹風機推斜了,球放在這裡(在吹風機斜上方,正對吹風口),會不會掉?(中介問題、概念應用)
S:會!
T:你試試看!
S:不會!
T:有什麼東西讓球不會掉下來?(解釋)
S:有風!剛剛我拿球的時候,有風吹到我的手。(證據)
T:那,你知道要怎麼做球才不不會掉下來,才能投籃嗎?
S:知道!我試試看。(推了把手,球又掉了,撿球。)
T:為什麼又掉了?(反思)
S:不知道!
T:你慢慢推好嗎?(鷹架)
S:好!(慢慢推吹風機)不會掉耶!我要投籃囉!(用力慢慢推斜)進了!耶!進了!
T:慢慢推時,有什麼東西讓球不會掉下來?(要求解釋、反思)
S:風把球夾住了!
T:風把球夾住了是什麼意思?(追問)
S:…
T:球靠近風時,球會怎樣?
S:被吸過去。
T:球兩邊都有風時,球會怎樣?
S:被夾在中間。
T:推太快會掉時,是什麼東西沒辦法讓球不掉下來?(要求解釋、概念精煉)
S:風,我想,是風夾不住球吧!

T:你的意思是說,球會飄浮是因為氣流把球夾住,如果推得太快,氣流夾不到球,球就掉了。用你學到的東西填一下學習單!(概念整理)

因為只是國小三年級,所以沒介紹白努利定律,如果是國中生或高中生,你會怎樣引入白努利定律?在實驗結束後,你會怎樣讓學生把剛剛所學的概念再強化?歡迎提出你自己的想法!

2007/04/17

師範

什麼是「師範」?

為了回答這個問題,BEST特別親赴北京師範大學拍了一張照片(會不會太PI, Politically Incorrect?:)

社會學習理論的創始者Bandura說:

人類是在廣大的社會互動網絡中發展,不是在與社會隔絕的認知系統中運作。兒童展現的許多行為是透過觀察和模仿他人而學習到的(Bandura,1977)。不相信的話請看這段影片"Children see, Children do!"


底下這段影片更值得老師注意,這是Bandura的出氣娃娃(Bobo Doll)實驗,實驗分三組進行,三組小朋友都看了研究人員對出氣娃娃的暴力行為,但是第二組小朋友接著看到施暴者受到鼓勵,第三組則看到施暴者受懲罰。接著小朋友被留下來與出氣娃娃相處,結果小朋友開始出現侵略娃娃的行為,侵略性以第二組最大其次是第一組,再來是第三組。




這個實驗相當值得省思,小朋友的暴力行為也許就是模仿自愛打人的老師或父母,甚至是電視節目。

模仿不只是負面效果,當然也有正面效果,技能與態度的學習就可以靠模仿。例如:實驗儀器的操作、電腦軟體的操作、解題步驟的培養、探究步驟的培養、科學態度或興趣的養成等。
模仿學習有四個要素:

□注意(attention)
學生必須注意到要模仿的行為。所以如果老師要使用模仿學習,就必須強調要學生模仿的重要部份,而避免凸顯與學習無關的部份。

□保留(retention)
人類的學習是把所看到的行為以「口語表徵」和「視覺影像」兩者儲存入記憶中。學生在注意到要模仿的行為後,應該讓學生以口語或口訣、以及圖畫、動作、手勢等視覺影像來強化資訊的保留效果。

□動作重現(motor reproduction)
再來就是重現要學習的部份,這部份需要提供學生重複練習的機會,但是必須注意學生的能力會影想重現的部份的正確性。

□動機(motivation)
學生的模仿行為只在他們有動機去做時才會有所表現。

最容易成為學生模仿對象的是具有才能、聲望、權力、魅力的人,其次性別相稱、情境相關的也比較容易模仿,所以老師最容易成為學生模仿的對象。學為人師,行為世範!

看文本文,你有什麼想法,歡迎分享!請按「意見」!

2007/04/16

偵測學生的理解

老師的責任在協助學生理解所要學習的內容,如果教師自認教得很好,但是學生卻無法理解,這樣的教學就不具任何意義。老師的「教」和學生的「學」之間存在著差距,這個差距如果不設法彌合,就會形成老師抱怨學生太笨或不用功,而學生抱怨老師不會教,教學變成事倍功半,甚至徒勞而無功。這個差距在中、低成就的學生很容易顯現出來,高成就的學生因為記憶力較好,你怎麼教,他怎麼記,他也比較有能力自己設法解釋,所以在考試上可以得高分,可是他是否真的理解,必須存疑。

一位美國哈佛大學物理教授Eric Mazur(1992)就說:
我的學生很優秀,我認為很難的題目他們也都做得很好,而且學生對我教學的意見回饋也都很正面,所以我自認物理教得很不錯,直到有一次聽了亞利桑那州立大學David Hestenes的演講,提到學生在初次上普物時,由於個人的日常經驗,對一般的物理現象有很強烈的信念和直覺,而且雖然經過普物教學,他們的日常生活直覺卻幾乎沒有改變。

Hestenes並舉例:當重型大卡車和輕巧的小轎車正面相撞時,有很大一部份的學生確實相信,大卡車對小轎車的作用力大於小轎車對大卡車的作用力,所以車禍發生時小轎車比大卡車損害嚴重。

我最初的反應是那是他的學生,我的學生不會這樣。不過我還是測試一下我的優秀學生,結果讓我跌破眼鏡!有一大部分的學生竟然跟他的學生一樣!雖然他們都知道牛頓第三運動定律,而且對動量守恆和衝量的觀念也很熟悉,教科書上很難的習題也都做得很好,他們怎麼可能這樣?我花了很多時間,與一個一個學生討論,結果原來對自己教學的自信與滿意,竟逐漸喪失,取而代之的是悲傷與挫折,他們那樣優秀,怎麼可能栽在這麼簡單的題目上?

在晤談中我逐漸了解,我的優秀學生集中心力學習訣竅或解題策略,那就是教科書要求的,而完全不去理解背後真正的概念!他們作了很多很多的題目,卻很少很少注意題目背後概念的真正含意。我們傳統式的演講教學,是不是過度強調解題而忽略了概念理解?

所以無論是對高成就或中、低成就學生,偵測他們的理解是教學上很重要的一環。教學開始必須先偵測出學生對概念的理解在哪裡,然後從這裡開始教學,有意義的學習必須跟舊經驗做聯結,否則只好強記,但強記容易忘記,也就是不容易轉存在長期記憶區又能順利提取到短期記憶。值得注意的是,老師可以提醒學生回憶舊經驗,如果沒有舊經驗,老師就必需提供經驗,老師可以以「動手做」實驗或影片等方式來提供學生學習概念所需要的經驗,這個經驗必須從短期記憶轉成長期記憶,這需要學生「注意」到這個訊息,還需要時間,而且如果經常提取這經驗就會被強化,這樣就可以準備好做為下一個學習的聯結。

這樣看來整個教學過程就是不斷地偵測學生的理解,也就是學生有沒有跟他的經驗聯結,而要看看學生有沒有跟他的經驗聯結,最簡單的方法,就是讓他們舉例說明,或老師提供情境,以實例或事件作為背景提問,並記得要追問下去。學生在回答問題及追問的過程中會整理自己的思緒,也必需不斷提取舊經驗,或運用新學的概念,這樣學生才能把學習的概念整合聯結到他原有的概念架構中成為他自己的知識。

老師以圖片來提問或要求學生畫圖來解說也是偵測學生理解的好方法。例如右圖就是一位高中生(姑且叫小高)回答的作圖實例:小華(也許現在應該正名為小台)站在平面鏡前,圖上已經畫好小華、小明眼睛(為什麼要有小明的眼睛,課本不都只有小華而已?)及照明燈(為什麼要多一個照明燈來陷害學生?),請畫出小明所看到的小華的像。從作圖可以發現小高反射定律學得不錯,而且他學到平面鏡成像的作圖法,可是他還深信像是在鏡面上!廣告插播:你還看出他的概念還有哪些問題嗎?你覺得應該如何繼續教學他才會有正確概念?歡迎提出一起討論!

老師要求學生畫概念圖也是偵測與促進學生理解的方法,概念圖就是把一些概念寫下來然後把相關的概念以線聯結,並標示概念間的關係,老師可以完全開放讓學生畫,例如只說請畫出力的概念圖,或是提供一些概念然後請學生作聯結,後者可以做成字卡在班上教學時貼於黑板使用。要進一步了解概念圖請看維基百科的解釋
http://zh.wikipedia.org/w/index.php?title=%E6%A6%82%E5%BF%B5%E5%9B%BE&variant=zh-tw

以下是老師們的經驗談,老師門都注意到學習起點也就是舊經驗的重要性,也意識到學生程度不同起點會不同,解決方法是採用異質性小組合作學習,讓學習較快的同學協助學習較慢的同學,其實這是雙贏(最近不小心學到一個英文字win-win,所以也許中文應該叫贏贏,:))的策略,學習快的學生為了教同學必須把概念理解後再說出來,他強化了學習效果,學習較慢的同學也多了一些學習的機會,而且由同學來教也許更貼近他的程度而更容易理解,不過老師必須注意偵測全組同學的理解。

□泳泰老師:
在教學的過程中,學生的基礎知識是很重要的,我們要了解學生的起始點,才有辦法知道學生哪裏會,哪裏不會,而了解學生的起始點可以從底下幾點著手,第一也是最簡單的方法,就是在上課前,先給學生一個小測驗,可以是問答的方式,以方便了解學生真正了解了多少。再來就是在教學中配合適當的問答,以了解學生的學習情形,再者可以拿小學的課本來看看,了解學生在以前學過哪些。

我覺得要了解學生的基礎還不是最難的,最難的是,班上三十幾個學生個個程度差異相當多,要如何教才能使這些學生都能夠了解才是最難的。而我使用的方法是用合作學習法,將學生分成4到5組,且每一組中都有程度高及程度低的,藉由課堂上分組的討論,讓程度高的來帶動程度低的, 也藉由討論讓學生從中學習。

□育豪老師:
化學教學的困難處在於許多理論都是非常的抽象,由平時訪談多位不喜歡讀化學的學生,談談不喜歡讀化學的原因中,我發現他們的確覺得化學非常抽象,化學上所謂的規則,事實上例外甚多,討厭背化學。

□天業老師:
本人任職的學校是有依能力分成三級,本人任教的班是屬於中級,也就是所謂的人情班,班上的學生成員自然有好有壞,所以得先有耐心的觀察幾個星期,看看學生的基礎如何,有些學生根本什麼都不會,也就不能要求的太多,所以讓他們能完成基本的作業就可以,而有些學生的資質不錯,就可以另外找一些課外補充的題目給他們做,增加他們的經驗,也希望他們把能力提升之後,能轉到更好的班去,因為有更強的同學,更好的環境,才有更大的進步。

□苙媜老師:
以摩擦力這個單元為例,使用口頭問答的方式,如:為什麼人可以拿的住水杯?走在有水的路面為何容易滑倒?這類生活上的問題,試試學生對摩擦力的概念;也可以使用前測試卷,讓學生填寫;或是讓學生實際體驗摩擦力(如用手在桌面摩擦),再讓他們解釋現象;或是使用教具,如砂紙和砂紙互相摩擦,及木塊和木塊互相摩擦,要學生回答這之間的差異原因。以上方法都可以發覺學生的基礎。

□俊豪老師:
教學必須建立在了解學生的起點行為上,由學生的既有基礎繼續往上建構學習的知能。但是由於學生程度不同,家庭教育也不同,所以有部分學生對於基本的國中自然科都已經有所涉獵,但畢竟不是很有系統的學習,所以還是要從頭建構。

苙媜老師的方法叫POE,Prediction-Observation-Explanation,預測-觀察-解釋,這是相當好用的偵測及促進概念理解的方法,可以配合「動手作」或示範實驗,設計好問題單,再配合當場一連串的提問來進行,例如(斜體為小高那組同學討論後的答案):
□預測
請預測從同樣高度同時釋放橡皮擦,和揉成同樣大小的紙團,哪一個先著地?
橡皮擦
請寫下預測的理由:
-空氣阻力較小
-比較重
□觀察(必要時重新預測及觀察)

分不出誰先著地
(我們想也許橡皮擦先提早一點點著地,但時間太短看不出來!)
□解釋
同樣大小-->同樣空氣阻力

根據這個結果,你覺得小高這組同學還缺什麼概念?你要如何追問?
歡迎提出討論!

最普遍用來偵測學生理解的方法就是紙筆評量,下一次我們再來討論!

2007/04/11

教具的運用

教具可以用來強化,或協助學生更容易理解你所教的概念。
教具可以增添視覺效果,讓課程充滿趣味,而引發上課興趣。
教具可以吸引學生的注意,避免學生心不在焉。

不過使用教具之前,有幾點必須注意:

1.選擇適當的教具:教具必須配合教學內容,例如可以使用字卡來介紹術語,使用圖片、錄音帶、或影片來使抽象內容具體化,如果使用影片,時間不宜太長,老師可以事先選取必要的幾分鐘影片,來幫助課程的進行,而不宜讓影片變成主角,甚至撥放與課程關連不大的影片。

2.事先試用教具,以確定你能在上課時正確地使用。否則當你忙著解決教具操作問題時,學生可能陷入混亂狀態,而失去使用教具的用意。

3.根據測試結果,修正教具,以強化其教學效果。

4.記得適當的使用時機,教具不用時就盡量不要出現在學生的視野裡。

底下是老師們的經驗分享,歡迎大家一起來討論!

□泳泰老師:
在教具的使用上,一般上課大部分是使用黑板、粉筆,所以最重要的是要將板書書寫整齊,不一定要漂亮但一定要整齊,且板書位置之分配,也要用盡心思,不可隨手任意書寫,避免學生在抄寫筆記時,無所適從。再來就是配合課文偶而利用dvd或單槍,例如在上到聲音的三大要素,音品時,會播放大合唱的歌曲,讓學生來分辨,聲音是由哪位歌手所唱,如此可增加學生的學習興趣。另外在講到地震,則會播放Discovery的相關影片,讓學生有更深的體驗。在教到光學時,則會秀相關的Flash給學生看,藉由動畫,讓學生更了解透鏡的成像原理。不過我覺得使用單槍的教學由於是在較暗的教室內,學生若是長時間使用此種教學,可能會睡成一片,所以此種教學方法可能偶一為之,頻率不可過繁。另外學校的設備也常常無法滿足這部分的需求,往往要借一台單槍就很難,加上上課時還要裝設,可能會花費一段時間,但是這是可以克服的,訓練學生在上課前就將器材架設好,雖然一開始會比較七手八腳,但一段時間後就可以很順暢。
不過我認為最重要的教具是老師要配合課程,準備合適的示範實驗,或是相關動手做的器材,讓學生藉由實際操作,及老師的示範,從中學習,而這也是比較難的一部分,而且需要不斷的進修及經驗累積,例如,在高師大的教學碩士班中,我就學到了許多示範實驗,及動手做的實驗,也了解到這些實驗的器材從那些廠商可以獲得。

□育豪老師:
利用多媒體教學:
奈米科技:波粒兩象性
在高中化學高二教材有章節:電子阻態
學生尚未上過近代物理,力學的基礎也不是很紮實,一下子要接受量子力學的概念,頗為困難。可以藉由奈米科技的SEM穿隧顯微鏡,可以看到原子的影像以及物質波圍繞在原子周圍,學生可以較為接受原子是物質也是波的概念。

□天業老師:
本人目前任教數學科,教具使用在幾何教學時常常用到,尤其是大圓規和三角板,所以在學校裏面常常可以看到老師拿著這二樣教具走來走去。圓規以舊式的木質的比較好用,最近有些書商提供的塑膠材質的圓規不好用,一方面是材質比較軟,讓你在畫圓時半徑會變,然後圓心的固定處是用小吸盤,可是一點都吸不住黑板,而三角板木質的也比塑膠的好用,因為木材比較厚,用粉筆畫圖比較好畫。

□苙媜老師:

1.自製教具:為了解釋電池內部的結構,將乾電池及鉛蓄電池拆解,在上課中進行解說。
2.學校教具:電動機(馬達)教具,較大型,可以在台上演示,後方的學生也能看的見。先拆開電磁鐵部分,仔細解釋漆包線如何纏繞、如何收線,接上集電環及電刷,再接電池,利用手動的方式,解釋電磁鐵為何會有n、s極產生及如何轉換極性,還有電磁鐵轉動的原理。 再讓學生動手製作一個電動機,讓學生印象深刻,並抽學生上台講解。

□俊豪老師:
教具是幫助我教學、幫助學生理解、記憶,或輔佐我在教學活動進行順暢的工具。教具對學生所產生的吸引力是需要我慢慢的去引導,教具對學生而言,易產生極大的視覺刺激,馬上能吸引學生的目光,但是若使用的時機不對或配合的活動無法搭配進行,則效果就會大大減半。有賴於在研究所進修,得以學到很多跟課程相關的教具製作,讓學生夠喜歡上自然課了。

教具的選用要注意幾個原則:

1.要適合你要傳遞的訊息,不要使用與課程內容不相關的道具,而使學生不知道你到底想教什麼?

2.要適合學生,迎合學生的口味、經驗才容易引起他們的興趣。

3.要適合場合,是在實驗室、教室、視聽教室或戶外,要考量不同的場地條件會影響教具的效果。

4.教具是用來強化概念,輔助教學,重點是在概念教學而不是教具本身,不要讓教具變成主角,例如放了30分鐘影片,而只用10分鐘來討論課程內容。

5.視覺效果要清楚,教具使用不能只有前面的同學看得到,必須注意全體都能清楚看見,否則容易引起秩序混亂,或後面看不到的同學開始聊天,這個現像容易出現在示範實驗時,必須盡量設法克服。

6.使用教具時要有信心,尤其是有戲劇性效果的實驗,一定要有順利完成操作的信心,否則不僅達不到效果,還可能讓整堂課秩序大亂。

在科學課程的教學上,動手做(hand-on)實驗也是非常好用的教具,老師不僅可以用來示範,也可以讓學生動手做,不過這時必須配合適當的問題以及使用問題單來引導,使學生可以一面動手,一面參與討論,老師可以藉此掌控課程的進行。

以手提電腦配合單槍投影機運用在教學上也越來越普遍,建議投影螢幕的位置可設在教室前方角落,不要遮住黑板,這樣黑板還可繼續使用,投影畫面只是用來展示必要的提示文字、圖片、影片、模擬動畫,甚至聲音等,不是用來取代所有的板書,例如計算過程就不宜以投影片取代。配合網路攝影機則可以把示範實驗投影於螢幕上,避免後面同學看不清楚的情形,另外也可以把學生的手寫結果投影,供全班討論。

計畫一下你下一節課要怎樣使用教具上課,請提出你的經驗、困難或求助,大家一起來討論!

2007/04/10

提問的技巧

怎樣在上課中問問題,對科學教師而言,非常重要。好的問題可以引導學生深入思考,進行有意義的學習,也可以掌握課程進行的節奏,增加與學生的互動,吸引學生參與學習活動。進一步也讓學生學會自己問問題,來進行自主學習。

問題可以用來引導探究式教學的進行,也可以用來偵測學生的迷思概念。關鍵性的問題更可以用來促進學生對概念的理解。

問題可以分為幾類:
1.簡單型:簡單的問題可以幫助學生加強記憶,這類型最簡單的就是是非題(yes-no),還有what-where-when問題,這類問題不能偵測學生理解,只能看看學生是否記得一些訊息,例如問學生:何謂牛頓第二運動定律?

2.偵測型:這類問題可以用來澄清不夠明確的用語,探索細節,或要求舉例說明。例如問學生:把球垂直向上丟,到最高點時,球受力大小為何?這個問題就是用來偵測學生常見的迷思概念。

3.引導型:這類問題用來引導學生思考推理,可以用在引導式探究或概念的澄清。例如問學生:將球垂直向上丟,球離手後,球受到哪些力的作用?球受力的大小會不會隨高度改變?

4.開放型:這類型問題最複雜,不過可以達到是非型或選擇型問題達不到的目標,這類型問題可用來使學生的概念更精緻,它的答案可以不只一個,可以用來訓練學生的創造思考以及批判思考的能力。例如:請舉一個日常生活中的例子,課本已有的除外,說明物體的運動和受力的關係。

如果老師想知道學生學習的程度,Bloom的分類:知識、理解、應用、分析、綜合、評鑑,可以作為老師設計問題的參考。如果老師想用問題引導探究,則可以使用”觀察、推論、總結”的架構來設計問題。如果老師要指導學生做一個完整的實驗設計,則可以使用”預測、假角設、變因、控制變因、實驗過程、總結”的架構來設計問題。

問題必須適合學生的認知發展程度,老師叫學生回答問題時看學生程度來指定,問題不在考倒學生,必要時必須墊一些引導性問題。還有,問”如何”會比問”為何”容易回答,例如問”為什麼對球施力會使球運動?”就很難回答,但是如果問”對球施力,球會如何運動?”就比較容易回答。

問題是教學的一部份,也是一種教室經營及教學策略。底下有一些技巧,提供參考:

1.問題必須清楚明確,不要讓學生學生去猜你到底想問什麼,否則學生可能無法回答,或只是去猜測你想要的答案,這對學習沒有助益。
2.使用學生熟悉的詞彙,必要時將術語解釋清楚。
3.要記得追問問題,學生可能憑記憶回答了第一個問題,但是它可能並未完全理解,追問可以釐清學生的問題所在。
4.記得給與學生回答問題的等待時間。先問問題,讓學生開始思考,五秒後再指定學生回答,不要先指定學生再問問題,這樣全班就只有被指定的學生在思考,其他人只在等待答案,必要時,可以允許小組討論,然後再指定回答。
5.記得表面上是隨機或自願,但是要視學生程度叫學生回答問題,並且給每個學生都有回答問題的機會。可以使用記點加分的方式獎勵學生。
6.營造支持學生勇於回答不怕犯錯的氣氛,讓學生知道有些問題沒有簡單的對或錯,對回答問題的學生保持視線接觸,讓他知道老師在傾聽並重視他的回答,克制對答案進行評價的衝動,例如對學生的回答說”這個答案很笨!”,”你說的事哪國語言,我怎麼都聽不懂!”,”這麼笨,連這個簡單的問題都答錯!”。如果學生的答案有問題,以另一個問題來引導。
7.讓學生問他們自己的問題。當然,也不要對學生的問題做評價!
8.走進學生群中,靠近不太回答問題的學生,鼓勵他們並給與他們回答問題的機會!
9.考慮Bloom的分類,問題要能引起更高層次的思考。
10.使用聯結性問題,如”…如何…會導致…”,”…如何…類似於”,例如”大氣中的二氧化碳含量增加,地球會如同溫室,氣溫會升高,氣溫升高會導致哪些結果?”
11.把引導性問題拋回回答者或發問者。

下面是老師們的經驗分享。
□淇鴻老師:
因為物理觀念常與自然界的現象或生活上的經驗息息相關,所以在講解觀念前,都會盡量先舉出一些相關的現象或經驗,讓學生先思考或討論一下,再開始講解。有時也會在觀念或題目講解完後,再提問一些延伸性(較深的或綜合的)的問題,一方面讓學生思考,一方面也讓學生能將之前所學的觀念做連貫與應用。

□雪芬老師:
老師在課堂內要經常向同學發問,老師的提問主要能幫助學生學習。
(1)台灣的學生較被動,老師的提問經常碰到笑而不答的學生,所以要有誘發技巧,用較輕鬆、不讓學生覺得尷尬的言語,問一些較容易回答的問題,引導學生開口。
(2)老師的提問要清晰,老師的問題都能配合課題,能提高學生的學習興趣,能引導學生的思考。
(3)老師須準備一些有順序的問題,可直接先問問題;點名某一學生,讓他回答問題。如果碰到學生一直講時,需要控制時間,建立規則讓每位學生有若干分鐘的發言機會。
(4)老師給予每位同學回答問題的機會,不要只是找固定的那幾位學生。
(5)老師的提問使學生更專心上課。
(6)學生的回答離題一定要立刻處理,要適當切入。
也可以由學生個別提問,由其他的學生來回答。

□鴻佑老師:
實例:以「莫耳」的教學為例,我覺得提問的技巧應該在於配合教師提問前要先舉例說明,以適當而且淺顯易懂的實例(最好是生活上的實例,但須避免學生在此生活實例上已先入為主的「迷思概念」)導入思考,否則「提問」將只是發散式的猜謎遊戲,實質幫助不大!
遭遇問題與解決辦法:先將「莫耳」比喻成「打」、「分子量或原子量」比喻成「一打的價錢」、「6×1023」比喻成「12」;如此一來,在教學生實際解題的時候,任何的提問才變得有意義,而不是憑空的想像。學生關於「莫耳」的學習,之所以時常覺得困難,通常是因為「6×1023」這數字太過於龐大,超乎想像!
例如: 「6×1023個CO2分子有多少公克?」這樣的一個問題,我就先問學生:「如果一打鉛筆要賣44元,那12枝鉛筆賣多少錢?」如果學生會回答,我就要求學生用同樣的方式類推到主要的問題上。
(也許老師是要我們提問,而讓學生有發散式的回答;但是我很少這樣問,因為這樣或許可以激發學生的思考,但是卻可能曠日費時,而實效則相當有限!)

上課時提問,主要是引導思考,所以如果讓學生發散思考,也必須跟隨著收歛性思考,讓學生學會評斷每一個答案的合理性或可接受性。不要只問知不知道?懂不懂?有經驗的老師知道如何問出學生懂了沒?不懂的地方在哪裡?

下面提供一些不同目的的提問常用的關鍵字,供大家練習:
□回憶
何人、何事、何時、何地、何物、如何?
□比較
有什麼一樣或不一樣的地方?
□確認屬性或成份
有什麼特點、性質或組成?
□分類
可以怎麼作分類?
□次序
根據什麼來排列?
□確定關係或模式
有什麼關係存在? 可以形成什麼模式?
□表示
可以用其它的方式來說明嗎?
□確認主要想法
最主要的概念是什麼?用你自己的話來說明主要概念!
□確認錯誤
你認為這個想法錯在哪裡?
□推論
從這裡我們可以作什麼推論?由以上討論可以作出什麼結論?
□預測
如果…會有什麼結果?
□精緻化
可以再增加什麼會更完整?
□舉例
舉一個例子來說明!
□總結
你能把討論結果作概要說明嗎?剛剛討論的主要結論是什麼?
□建立準則
你用來作判斷的準則是什麼? 我們可以根據什麼準則來評定?
□佐證
有什麼證據支持? 我們怎麼證明或確認?

看過以上的討論,你會如何在上課時以問題來進行教學活動?上面的關鍵詞,你最常用的是哪些?請舉例說明一下!

2007/04/08

不喜歡他,也要看到他的好!

這也是一篇在網路上流傳的文章。如果你是故事主角阿杰的老師,你會怎麼辦?

告狀,是小朋友的特色,可是,在三年級這班,阿杰一直是被告狀的「問題學生」,因他常爬牆、故意伸出腳絆倒同學、碰觸女生、掀女生裙子、或摸女生屁股…。真的,阿杰的不雅動作,常惹怒其他小朋友,家長也跑來學校指責!

後來,阿杰的行為變本加厲,他在學校水溝裡抓到小青蛙,就猛力「把青蛙的頭拔斷」,真的好殘忍!

其實,在我面前,阿杰是個「很乖巧」的小孩,說什麼事他都點頭、恭恭敬敬;可是,他一離開我的視線,就開始「作怪」!例如,當我在上課時,他是「乖學生」的模樣,可是我一轉頭去擦黑板時,他就立刻「脫下褲子、露出私處」給別人看,不然就是故意「摸女生」。

一天,阿杰太過份了,竟然去「摸女生的胸部」,家長氣憤地告到學校來;我也找來阿杰的媽媽,問她,阿杰是不是心理上有陰影?媽媽哭著說,她是很「溺愛」阿杰沒錯,可是也不至於讓阿杰有什麼心理痛苦或陰影啊!

後來,我請阿杰的媽媽帶他去大醫院看「兒童心理門診」;診療結果發現,阿杰的「腦下垂體發育不平衡」,造成他有「無法控制自己行為、做出不雅動作」的現象。這種病症,醫生說,只要按時吃藥,就會慢慢控制他異常的行為。

可是阿杰吃了藥,一直嚷著「頭好痛」,媽媽看得心疼,就沒按醫生指示給阿杰吃藥;也因此,阿杰欺負女生、搗蛋作怪、殘忍傷害小動物的行為,就不斷發生。

一天,阿杰拿著一本簿子,主動跑過來告訴我說:「老師,妳最近好像都沒有嚴格管我了…老師,妳要好好管教我!如果妳不管教我,將來我變很壞怎麼辦?我會跟人家說我是妳學生耶!」我一聽,噗哧地笑了出來!我說:「好,我會好好管教你!可是,你拿這本簿子給我做什麼?」

「老師,從今天開始,如果同學有來告狀,說我不好,妳就幫我在簿子上打個叉!妳每打一個叉,就可以打我一大板,這樣好不好?」

天啦,阿杰居然主動要求我「管教他、約束他、處罰他」!可是,說歸說,阿杰的行為依然調皮乖張,每天都有小朋友向我告狀,說阿杰又亂摸人、亂脫褲子、故意絆倒別人…。而才不到一星期,我在阿杰的簿子上,就已記下「一百個叉」了!

後來,我生氣地找來阿杰,對他說:「阿杰,你已經被老師記了一百個叉,老師真的要處罰你了!」

「對,老師,妳應該好好管教我,妳應該打我一百個大板!」阿杰自動地伸出雙手,讓我打!可是,我看著他的手、他的臉,我…我怎麼忍心打他?

我的心好痛,阿杰啊,你不笨,你很聰明,可是你為什麼要明知故犯、要自暴自棄?你要改變你惡劣的行為,要把自己身上「小壞蛋、小惡霸」的標籤拿掉啊!

此時,阿杰的雙手仍然舉在半空中,等待被打;而我,轉頭看著全班小朋友說:「老師真的很難過,從一年級到現在,老師每天都聽到你們來告狀,都說阿杰哪裡不好、做錯什麼,要『打叉』;可是難道阿杰沒做過什麼好的,可以『打圈』的嗎?」

我話一說完,全班氣氛凝住了!約五秒,昌明舉手說:「老師﹔阿杰也有圈耶!我昨天沒有帶水彩,是阿杰借給我用的!」

而常被阿杰欺負的慧怡也說:「剛才下課時,我走過阿杰旁邊,他本來已經把腳伸出來要害我跌倒,可是他又把腳縮回去,我沒有跌倒,我很感謝他!」

這時,我對小朋友說:「對,阿杰一定有很多好的,他可以得到很多的圈圈對不對?老師已經記了他一百個叉,本來他要老師打他一百下,可是老師不想打他,好不好我們大家一起努力想,『阿杰做過哪些好的?』說他一個好,就送給他一個圈,也銷掉一個叉,我們一起來『搶救阿杰』好不好?」

話說完不久,又有小朋友舉手說:「老師,阿杰有一次幫忙我打菜!」「老師,阿杰昨天有幫忙抬牛奶!」「老師,阿杰上星期幫我把垃圾丟掉!」「老師,阿杰昨天也有掃廁所!」…

那一節課,全班小朋友不斷地回想、不斷地舉手、不斷地搶著述說阿杰的好,一直送「圈」給他!一節課下來,阿杰也得到「一百個圈」,就把先前的「一百個叉」全都塗銷掉了!

而站在前面的阿杰,原本哭喪的臉,變笑了,最後他竟哭了,他,被同學們的愛,深深所感動,也答應按時吃藥、努力做個好孩子!

有人問我:「哪裡距離眼睛最近?」我猜不出來,答案是「睫毛」。睫毛距離眼睛最近,可是我們卻看不見它!相同的,我們身邊也有一些很親近的人,可是我們往往看不見他們的優點。就如同本文中的故事一樣,同學們常看到「阿杰的壞」,要被處罰,可是,在老師的循循引導之下,才看到「阿杰的好」,原來他也有「一百個圈」。

所以,教育的功能,不在於刻意壓制人性的「黑暗面」,而是努力啟發人性的「光明面」!我們如果只一直看到別人的壞,有一百個叉,要打一百個大板,則我們自己的心不也是處在痛苦的黑暗中?

事實上,我們可以學習「看不慣,也要讚美」;「不喜歡他,也要試著看到他的好!」有時老師很不喜歡一些「壞學生」,常常幾乎快被氣瘋了;不過,若能靜下心來,讓思維試著「轉彎」,想想,或許他也有好的一面!只要思維不斷地轉彎,就可以看到「一個圓、一個圈」啊!

因此,我們不能一直用「否定」的眼光來看孩子,也不能一直用「批評」的言詞來論斷孩子!因為:
指責中長大的孩子,將來容易怨天尤人。
敵意中長大的孩子,將來容易好鬥逞勇。
恐懼中長大的孩子,將來容易畏首畏尾。
憐憫中長大的孩子,將來容易自怨自艾。
嘲諷中長大的孩子,將來容易消極退縮。
嫉妒中長大的孩子,將來容易勾心鬥角。
羞辱中長大的孩子,將來容易心懷內疚。
容忍中長大的孩子,將來必能極富耐心。
鼓勵中長大的孩子,將來必能充滿自信。
讚美中長大的孩子,將來必能心存感恩。
嘉許中長大的孩子,將來必能愛人愛己。
接納中長大的孩子,將來必能心胸廣大。
認同中長大的孩子,將來必能掌握目標。
分享中長大的孩子,將來必能慷慨大方。
誠實公平中長大的孩子,將來必能維護正義真理。
安定中長大的孩子,將來必能信任自己.信任他人。
友善中長大的孩子,將來必能對世界多一分關懷。
詳和中長大的孩子,將來必能有平和的心境。


[啟示]
我們的生活,是由「愛我們」和「不愛我們」的人所交織而成!所以,萬一有人不愛我們、常瞧不起我們,我們也不必悲傷或難過,反而必須有「更堅強的意志」和「更積極的人生觀」!
好不好讓我們一起唸一句話:
「不管別人怎麼說我、批評我、嘲笑我,我仍然是個很有價值的人!」

上面這段啟示是原來文章所附,看來是在鼓勵心靈受傷害的學生。讓我們換一個角度來看,這篇文章對擔任老師的你,有什麼啟示?歡迎大家提出來分享!

老師與小男孩的故事

這是在網路上流傳的文章,故事相當感人。

許多年前,湯普遜老師對著她五年級的學生們撒了一個謊,說她會平等地愛每個孩子!但這是不可能的,因為前排坐著泰迪‧史塔特,一個邋遢、上課不專心的小男孩。事實上,湯普遜老師很喜歡用粗紅筆在泰迪的考卷上畫大大的叉,然後在最上排寫個不及格!

某一天,湯普遜老師檢視每個學生以前的學習紀錄表,她意外地發現泰迪之前的老師給的評語十分驚人。

一年級老師寫道:「泰迪是個聰明的孩子,永遠面帶笑容,他的作業很整潔、很有禮貌,他讓周遭的人很快樂!」

二年級老師說:「泰迪很優秀,很受同學歡迎,但他的母親罹患了絕症,他很擔心,家裡生活一定不好過!」

三年級老師:「母親過世泰迪一定不好過,他很努力表現但父親總不在意,若再沒有改善,他的家庭生活將嚴重打擊泰迪。」

四年級老師:「泰迪開始退縮,對課業提不起興趣,沒有什麼朋友,有時在課堂上睡覺。」

直到現在,湯普遜老師才了解泰迪的困難,而深感羞愧,而當她收到泰迪送的聖誕禮物,(別人的禮物用緞帶及包裝紙裝飾的漂漂亮亮,泰迪送的禮物卻是用雜貨店的牛皮紙袋捆起來),湯普遜老師更覺得難過。

湯普遜老師忍著心酸,當著全班的面拆開泰迪的禮物,有的孩子開始嘲笑泰迪送的聖誕禮物:一條假鑽手環,上面還缺了幾顆寶石,另外是一罐只剩四分之一的香水。但是湯普遜老師不但驚呼漂亮,還帶上手環,並噴了一些香水在手腕上,其他小朋友全愣住了。

放學後泰迪‧史塔特留下來對湯普遜老師說:「老師,妳今天聞起來好像我媽咪喔!」一等泰迪回家,湯普遜老師整整哭了一個小時,就在那一天,湯普遜老師不再教「書」:不教閱讀、不教寫作、不教數學,相反地,她開始「教育孩童」!

湯普遜老師開始特別關注泰迪,而泰迪的心似乎重新活了過來,湯普遜老師越鼓勵泰迪,泰迪的反應越快,到了學年尾聲,泰迪已經成為班上最聰明的孩子之一。雖然湯普遜老師說過她會平等地愛每一個孩子,但泰迪卻是她最喜歡的學生。

一年後,湯普遜老師在門邊發現一張紙條,是泰迪寫來的,上面說:湯普遜老師是他一生遇到最棒的老師!

六年過去了,湯普遜老師又發現另一張泰迪寫的紙條,泰迪已經高中畢業,成績全班第三名,而湯普遜老師仍是他一生遇到最棒的老師!

四年後,湯普遜老師又收到一封信,泰迪說有時候學校生活並不順利,但他仍堅持下去,而不久的將來他將獲得榮譽學位畢業!他再一次告訴湯普遜老師,她仍是他這一輩子遇到最棒的老師!

四年過去,又來了一封信。信裡面告訴湯普遜老師,泰迪大學畢業後決定繼續攻讀更高學位,他也不忘再說一次,湯普遜老師還是他這一生遇到最棒的老師,而這封信的結尾多了幾個字:
「泰迪‧史塔特博士。」

故事還沒結束呢!你瞧!該年春天又來了一封信,泰迪說他遇到生命中的女孩,馬上要結婚了,泰迪解釋說他的父親幾年前過世了,他希望湯普遜老師可以參加他的婚禮並坐上屬於新郎「母親」的位置。湯普遜老師完成了泰迪的心願。

但你知道嗎?湯普遜老師竟然戴著當年泰迪送的假鑽手環,還噴了同一瓶香水,是泰迪母親過世前的最後一個聖誕節用過的香水。

他們互相擁抱,史塔特博士悄悄在耳邊告訴湯普遜老師:

「湯普遜老師,謝謝妳相信我,謝謝妳讓我覺得自己很重要,讓我相信我有能力去改變(make a difference)!」

湯普遜老師熱淚滿盈地告訴泰迪:

「泰迪,你錯了!是你教導我、讓我相信我有能力去改變,一直到遇見你,我才知道該怎麼教書!」

看完故事,你有什麼感想?歡迎大家分享!

演講式教學

演講式教學是現今台灣教室中,最常見的教學法,因為它最容易實施,老師只要一張嘴,最多加一支粉筆,就可以上一節課,其實演講式教學沒有什麼不好,老師可以唱作俱佳,每堂課都是一場精彩的演講。好的演講有一些必備的要素,例如:

一、演講要有結構,有開頭,開頭要能吸引學生,使他有所期待,而能繼續聽下去。
二、其次是演講的本體,本體發展要有邏輯,學生才能跟得上。切忌任意跳躍,毫無章法,而要能條理清晰。
三、要做結論,結論要簡短有力,要能呼應開頭,整理演講重點。
四、好的演講,語調快慢、高低要有變化,要配合手勢幫助強調或理解,必要時更要配合道具、文字、圖片、簡報、示範實驗等視覺輔助。
五、好的演講要讓聽眾有參與的感覺,與聽眾之間要有互動,最簡單的互動,就是問答。

但是演講也最容易使聽眾陷入昏迷狀態,而且學生的注意力也不容易集中四十分鐘,所以一場演講最多十五分鐘,如果是演講式教學,一節課就分割成幾個演講,每一段演講後讓學生練習,讓他有機會整理他的概念。

而且演講式教學並不是就不可以採取探究或合作教學,其實他們並不相互違背。
底下介紹5E教學模式,作為參考:

第一步、Engage 參與
1.教師引發興趣和好奇、提出問題、誘發學生對問題的反應。

第二步、Explore 探索
1.如果是演講式教學,老師可以以問題引導探索,如果是探究式實驗則鼓勵學生以小組合作,不給直接的指導。
2.觀察並留意學生的反應。
3.若有必要再問一些刺探的問題。
4.不要直接給學生答案,如果是演講式教學就扮演說服者及引導者的角色,如果是探究式實驗就扮演一個諮商者的角色。

第三步、Explain 解釋
1.鼓勵學生解釋概念或用自己的話作定義。
2.要求學生提供證據及做說明。
3.正式地定義、解釋和給予新名詞。
4.利用學生過去的經驗來解釋概念。

第四步、Elaborate 精緻
1.期待學生用正式的定義、解釋和新名詞。
2.鼓勵學生應用並延伸概念及技能於新的情境。
3.提醒學生另類的解釋。
4.常要學生回想數據及證據和概念間的關聯。

第五步、Evaluate 評量
1.觀察學生對新概念和技能的應用。
2.評估學生的知識和技能。
3.找尋學生想法和行為改變的證據。
4.讓學生自己評估他們的學習和小組歷程中的技能。
5.問開放的問題如為什麼…?你怎麼知道…?你怎麼解釋…?

這裡有兩個5E相關的網頁供參考
http://61.30.195.9/big5/content/2003-04/15/content_16254.htm

http://translate.google.com/translate?hl=zh-TW&sl=zh-CN&u=http://202.121.15.143/aspfiles/document/b73/ab730327.asp&sa=X&oi=translate&resnum=3&ct=result&prev=/search%3Fq%3D5e%25E6%2595%2599%25E5%25AD%25B8%25E6%25B3%2595%26hl%3Dzh-TW%26sa%3DX

下面是老師們的經驗談,歡迎大家一起來討論。

□淇鴻老師:
在今天台灣的教育環境下,教師面對趕課的壓力,學生升學的責任,單向的演講式教學幾乎是唯一的教學方式。再加上過多的班級人數,使得考試成績成了師生互動的主要依據,甚至成為衡量學生價值的工具。又因為我在私中教書,這種體認更深,最苦的是這些莘莘學子,而大部分學生也都有所體認,知道在私中就讀,課業壓力本來就相當繁重,幾乎每天都有2、3科的考試,所以久而久之對於老師填鴨式的教學,大都能夠適應。
後來,念了研究所後,多學會設計一些小活動,讓學生親自動手做,受限於時間的關係雖然沒辦法常常實施活動教學,但偶而為之,也能大大提升學生的學習意願。

□雪芬老師:
(1)我十多年來一直教授自然與生活科技,是一位科任老師。自從來進修的第一年,立刻將我調為導師。在國小,除了自然與生活科技外,其餘的科目導師都會教得到,尤其是國語和數學。以往我教授自然與生活科技時,多使用導引、探索的方式授課,讓學生多動手。成為導師之後,家長要求課本必須教完,還要多補充;不管孩子的能力,只要好分數。在這種教育環境下,我面對趕課的壓力,學生升學的責任,單向的演講式教學幾乎是唯一的教學方式。
(2)我們的班級有三十多人,人數太多,卻只有一位老師。老師還要負責推展一堆非關教學的活動,上課時間不夠用,於是,演講式教學能在最短的時間達到最佳的效果,是我唯一的選擇。我只好用演講式教學教授國語和數學了。
(3)在法令的規定下,老師沒有管教權,班級常規的控制變得困難重重。這時候規規矩矩排排坐,老師一個人在台上演講式的教學,學生秩序變得好掌控,也可減少被家長向校長控訴學生吵鬧,老師都不拿棍子打人。
(4)統編課本和教材,雖然是教師選的,只要一經選定,就得乖乖的上課。雖說教師可增減,但家長可是不同意,教師不能專業自主,只好用演講式教學授課。

□鴻佑老師:
實例:以演講式教學講述「直流電動機原理」。如果只是以黑板的「靜態」圖形,配合老師的講述,將很難讓學生了解:「為什麼電樞在轉動半圈之後,電流會反向一次,使得電樞可以繼續在場磁鐵中維持轉動?」。因為既然是「直流」,為什麼會「反向」?實際上,電流的流向又是如何?
遭遇問題與解決辦法:根據我20年的經驗,在黑板上如前之講述方式,全班學生大約只有十分聰明的學生可以意會,絕大部分都是霧裡看花!我的解決方法分前、後期;

前期:

在以前,我不會使用電腦,所以我會請學生圍成一個開口變小的「U」字型(如圖),我則張開雙手類似歡迎的姿勢,在「U」狹小開口的兩位學生(A、B)則牽動隊伍並負責輪流與我接觸,藉此可體會「電流反向」的發生。

後期:

學生在轉換位置的時候十分混亂,而且無法克服人員交叉位置的問題,所以藉用網路上別人做的flash,便可以清楚地呈現「電流反向,而且維持電樞持續排斥而轉動的現象」。

看了上面的討論與分享後,你準備怎樣來進行你的演講式教學活動?

1.自顧自講他40分鐘,視情況指定幾位學生回答問題。
2.準備PowerPoint做輔助,減少學生在老師板書時作怪的機會。不過要注意也可能增加學生昏睡的機會,而且PowerPoint不要變成只是翻頁機。
3.注意講話速度及聲調,隨時以問題來互動,配合必要的實驗演示或視覺輔助。

如何設計教學活動?

老師的主要工作就是進行教學活動,教學看起來似乎很簡單,只要將課本要教給學生的東西,講給學生聽就好了,必要的時候補充一些資料, 如果學生聽不懂,就再重複一遍,然後利用考試逼學生念書,不會就考到會為止,再不會就是沒念書,那就拿棍子打,考試的成績就會提高。

棍子確實可以提升成績,可是學生真的理解了嗎?學生也許只是把答案背下來,也許只好請補習班或家教老師教他,老師有沒有想過那不是他的功勞,他的功勞只是在摧殘學生的心靈。

有一個真實的個案,老師差一分打一下,結果學生恨死這個老師,壓抑的結果開始出現暴力行為,家長跟老師溝通,老師及學校都認為他是非常負責的老師,不過一位負責的老師卻毀掉一個孩子,造成他必須看心理醫生,已經烙下的陰影,不知何時才能掙脫?

我們寧願要一位不負責任的老師,學生也許學不到東西,但至少不會身心受創!

其實這樣的老師不懂教學,教育部禁止體罰後,就束手無策,心灰意冷,放任學生自生自滅,自求多福。懂得教學的老師知道如何合理的要求學生,而不是苛求或放縱。

教學決不是照本宣科,第一步必須知道學生的先有理解是什麼?他的程度在哪裡?已經學會的是什麼?可能的迷思概念是什麼?

第二步,選擇適當的教學策略,將要教的內容與學生的已知整合成有條理,完整的概念架構,並找出關鍵性概念,從不同的角度,舉例說明。

第三步,提供學生運用所學的機會,要求學生能舉例說明,或說明新學習的概念和那些已學到的概念之間的關係,或新概念與他以前的概念之間的衝突。

最後進行評量,當然最簡單的評量方式就是筆試,老師出題必需注意每一考題的目的,以及要考的是不是就是要教的概念。千萬不要考太難再來加分,讓學生學會不勞而獲;也不要太簡單,讓學生失去挑戰性,覺得不用學也會,而喪失學習動機。

教學必須從學生的已知或先有經驗出發,新概念必須能與學生的舊概念掛勾,學生才能真正的學習。

以下是老師們的經驗分享,看看老師們如何進行教學設計,歡迎大家一起來討論。

□淇鴻老師:
1.教學目的:藉由實驗探究的過程,發現浮力的大小與液體的密度及排開液體的體積有關。
2.實施對象:高二自然組學生共15位,分三組。
3.教學流程設計:
教師設置問題情境→閱讀科學小故事(阿基米得)→[活動一]用實驗感受浮力存在→[活動二]小組討論浮力可能與哪些因素有關→[活動三]針對不同因素深入探究→得出結論,並引出阿基米得原理。
4.活動進行時遭遇的問題、困難及其解決方法:
(1)當活動設計完後,對學生實施時才發現有些問題是事前沒有考慮到,為了解決遇到的問題,就會多花費相當多的時間,因此整個活動進行的時間就比預先設計的時間相對增加不少。而在活動之中也會激發出學生相當多的巧思,我想這是學生無法在書本上學到的!
(2)因為我準備的黏土是紙黏土,所以當學生在進行物體形狀與浮力的測驗時,發現不會沈入水中,且在水中容易散落,原本我想再去買油性的黏土,這時有位學生突發奇想告訴我可以用保鮮膜包覆起來,在下面再懸掛一個重物,因此問題也就解決了。
(3)由於實驗室內使用的彈簧秤並不是很靈敏,所以當學生在測浮力的變化時發現並不是很明顯,後來有一組做出來的數據變化較明顯,我就請所有的組別全部到這組觀察,結果學生自動就發現選擇較大體積的物體,或密度大的液體,及浮力變化會較明顯。當然,這也是我將來設計實驗材料時需改進的地方。
(4)由於實驗一開始,是採『開放式的討論』,因此討論出來的結果(題目:影響浮力的因素),有些因素是我當初沒有設想到的,當然就沒有準備材料儀器來實驗。此後,我想活動進行前應該先在一般教室內作討論後,由老師刪減不必要(或難做)的因素,再來準備儀器作實驗探究較恰當。

□雪芬老師:
(1)將教學活動設計轉成教學活動時,最困難的是收集教學的教具。教具室沒有教具,因為小學總是很窮,到處去收集;找不到時,看能不能買得到,往往只好自己做。
(2)教學時間掌控困難。將教學活動設計轉成教學活動時,由於教學活動常會有教學活動設計中所沒有提到的狀況發生,例如:學生擾亂上課秩序,學生不斷發問,家長打斷課程進行…等,使你無法順利完成一個階段的教學。

□鴻佑老師:
◎實例:
想要設計以斜面的「沖淡重力」方式來解決伽利略的自由落體理論,藉以證實:「任何物體,在不考慮任何阻力的情況下,擁有相等的重力加速度;因此,兩物只要從同一高度自由落下,可以同時落地。」。因此設計斜面以較小的加速度,方便觀察並實際測量加速度大小。
◎遭遇問題與解決辦法:
實際轉成教學活動時才發覺,斜面太短、摩擦力、計時......等問題難以克服。因此:
斜面太短:儘可能以較長的斜面為之。
摩擦力大:改以較光滑斜面,如美耐板等,另外以鋼珠為實驗物體。
計時:難以量化,故只以粗略估計,判斷是否同一高度會同時落地。

□素妃老師:
◎遭遇問題:
將教學活動設計轉成教學活動時,其教學時間常常會與設計有所出入。
◎解決方法:
設計教學活動時,將活動內容依教學目標及其重要性分成正式課程及彈性課程兩部份。其中正式課程是一定要於教學活動中完成,而彈性課程則是依實際的情形再決定是否要施行。

□博正老師:
學校曾經發展自然體驗教學以主題式教學每次連上四節將概念連同實做一次教學,對於一些概念的理解或是須要動手做實驗的課程有實際的幫助,但是受限於一次需連排四節不一定每個學校都可以做到,而且連學校正常教學進度也必須一起考量,另一種方式是利用暑假或寒假時間開各種營隊,這樣的教學活動我覺得比較能夠將完整的概念連結。

記得教學規劃不要安排太多內容,注意時間的掌握,教重要的、關鍵性的概念,學生可已自學的部份要求學生自己看,老師可以問問題或測驗來確認學生是否已學習。

看了上面的分享,你會如何來進行你的教學活動?

1.將課本的重點要學生劃下來,然後抽問學生有沒有記起來。
2.將要教的概念整理好,寫在黑板上,或做成簡報檔,請學生作筆記抄下來。
3.印講義給學生,請學生填寫講義。學生不會就寫在黑板上讓他們抄。
4. 將上課內容有邏輯地設計成問題,並選定適當的教學策略,上課時與學生問答或進行小組討論,必要時配合實驗或多媒體演示,最後下課前整理這節課所學概念,並提供學生應用所學概念的機會。

你會使用哪一種?為什麼?

2007/04/06

如何偵測及處理學生的迷思概念?

學生並不是帶著一張白紙進教室,在他開始學習之前,他已經由日常生活的經驗中,發展了自己的想法,而這些直覺的想法,往往跟科學概念有差距,我們稱為迷思概念或另有概念。這樣的先有概念,常不斷地被日常經驗加強,而難以改變。

偵測學生的另有概念也是老師必備的技能,開放性的問答比較容易了解學生的想法,老師也必須繼續追問下去,必要時請學生舉例或繪圖說明。

了解學生想法後的下一步,就是要讓學生改變概念,這個策略很多種,如舉例或類比說明、實驗操作或電腦模擬實驗等,基本的作法如下:

第一步,先讓學生覺察到自己的概念有問題,可以以提問或實驗來讓學生產生概念衝突。
第二步,用學生能理解的方式,講解新的概念,這個步階段可以配合一般的教學策略,如動手做實驗、多媒體輔助、或電腦模擬等。
第三步,用新的概念來解釋第一階段提出的問題或實驗。
第四步,將新概念應用來解釋其他相關現象,這個階段可以請學生舉例說明,讓學生熟悉科學概念的運用。

以下是老師們的經驗談,請大家一起來討論,也歡迎大家提出一些學生的另有概念,共同來討論因應策略。

□素妃老師:
◎情境
老實說,我都是利用上課問答的方式或考試檢討考卷時,才易發現學生有迷思概念,然後再針對易產生的迷思概念加以解釋。
例如:在講解液體壓力時,常常學生只會背公式P=h×d,當容器是不規則形或容器有傾斜時,對於h的求得,常常會有部分學生看錯。
◎解決方法:
告知學生先找出液面並往兩側做延伸,再從所求之點畫一條線垂直於液面延長線,則其垂直距離即為h。
□泳泰老師:
在偵測學生的迷思概念方面,有以下幾種方法,一、觀察學生的眼神及表情,及學生的回答情形?二、設計開放式問題,讓學生做答?第一種方法可以在教學中馬上得知學生對於所教授內容有沒問題,可以做立即上的處理,如果學生一臉茫然,教師可馬上用另外的例子再解釋一次,或請學生說明看那裏聽不懂。再針對不懂的地方從新講解一遍。而第二種方式則比較可以清楚的得知學生的迷思概念,因為以問答題的方式,學生可以將其想法寫出來,而老師看完答案可針對個別的學生進一步的去問,看看學生為什麼會這樣想,去深究其原因,如此也可把自己教學上的缺失找出來,做進一步的改進。

□婷媜老師:
◎情境
學生在學習『太陽』這一單元時,對於我們居住的位置是在地球表面或是地球裡面搞不清楚,從他們的回答及上台演示中可以得知迷思概念,認為住在地球表面請舉手?住在地球裡面的請舉手?其他位置的請舉手?並請同學上台示範居住的情形。(準備一個可以剖開的保麗龍球當做地球,拿一個玩偶當人類)
◎解決方法:
拿一個可以剖開的保麗龍球當做地球,拿一個玩偶當人類,讓學生上台示範居住的位置,模擬一下人居住的位置,並請台下的同學說說看對不對?如果住的位置同學不認同,原因出在哪裡?住錯地方會面臨到哪些問題?藉由共同討論,藉以釐清並加強學生的觀念。

□舒婷老師:
◎情境
從學生的作業和課堂上的發問就可以知道學生的迷思概念在哪裡。因為部分選擇題會將學生有的迷思概念選項列入,因此,利用學生的發問很快知道學生的迷思概念
◎解決方法:
累積之前教學的經驗,其實老師很容易掌握學生在哪個單元會出現什麼樣的迷思概念,我會在課堂上先舉容易出現迷思概念的例子,讓學生在課堂上思考。例如以下的習題:
1.有一反應式如下:2A+B→3C,今取10公克的A,和足量的B起作用產生18公克的C,請問反應過程中需要多少公克的B物質?
2.有一反應式如下:2A+B→3C,A物質的分子量為10,C物質的分子量為18,求B物質的分子量?
這樣的兩個例子,學生很容易搞混出錯。所以我在上完化學計量後,會舉這樣的例子讓學生練習思考,藉以幫助學生釐清概念。

□孟哲老師:
◎情境
我通常是根據個人教學經驗了解學生可能產生迷思概念的部分主動提問,來了解學生是否產生迷思概念。例如,常常有些學生會以為等速率圓周運動是為等速度運動,或者不受外力,也有少部分學生會不了解等速率圓周運動受一向心力的作用。
◎解決方法:
當學生遇到如上述問題時,我會詢問學生何謂牛頓第一運動定律?並將學生敘述不足的部分加以補充,並就近取一重物及可以綁住重物的繩子,請學生將重物甩動,做圓周運動,讓學生實地體會,並詢問學生,如果不施力有辦法讓重物做圓周運動嗎?通常學生都可以很明白的回答出正確的觀念。

□建志老師:
◎情境
我在上自由落體時,我問學生:「請問一個體重100公斤重與一個體重50公斤重的人一起由跳水板上跳下,請問哪個先落水?」學生通常都先答體重重的先落水。得知學生以為重者比輕者落下更快。
◎解決方法:
利用一個10元與一小片紙片來作實驗,先將10元與小紙片分別放在左右手同時丟下讓學生觀察真的與他們想的一樣,這時再將小紙片放在10元上一起丟下在讓學生觀察會發現紙片與10元同時落下。在學生觀察後,再導入正確的概念。

□育豪老師:
◎情境
化學變化與物理變化的區別,化學性質與物理性質的區別,以上是學生經常混淆的課題。
◎如何偵測:由平時測驗。
◎如何解決:
由科學史中去尋找解釋的技巧與建立觀念,並且接觸最新的非線性力學,將非性性的概念導入化學。

因為人對科學的認知有如科學史般起初必然是有許多迷思的,化學理論的建立比物理來得晚,令人不可思議的是愛因斯坦發表相對論是1905年,其後物理百家爭鳴,各種革命性的理論紛紛出現,但化學系必修的有機化學一直到1956年才被承認是一門科學,而且例外很多,學生背的很辛苦也很痛苦,而且化學反應時,原子對原子之間的作用是非線性的,也就是總體的行為並非由單一原子個體可看出,這可由水分子的特性與水的特性大相逕庭可看出。

□志豪老師:
◎情境:
體的上拋運動,在最高點靜止時,有受力、有加速度
◎遭遇的問題、困難:
學生認為靜止時,沒有速度,所以沒有加速度
◎解決方法:
1.以自由落體切入,說明物體不受力就不會落下
2.以萬有引力切入,說明物體和地球之間有引力的存在
3.加速度會導致速度的變化,而不是速度

□臨軒老師:
◎情境:
在這次教學上遇到了一個問題
質量m之磚塊自高h處鉛直落入正以水平速度v 之運動的力學車(質量M),求:
(1)系統方向之水平方向之質心速度
(2)磚塊打中台車前瞬間系統鉛直方向的質心速度
(3)若磚塊繫於一輕繩,打中台車後,鉛直拉繩使磚塊又離開台車,則台車速度變如何?
學生對於(3)的敘述:「鉛直拉繩」的狀態產生誤差,下課後我花了點時間利用動畫實際展現學生的可以產生誤差的想法,並尋找美國神盾級驅逐艦發射標準飛彈的影片(垂直發射系統)。讓學生可「實際」看到題目敘述的真實狀況,也可增加學生的課堂上的專注度。


圖表 4 移動前的狀況


圖表 5 左側:藍色物體與車子同速。右側藍色物體沒有速度

□博正老師:
在數學的教學中,如果我想了解學生迷思概念為何時,我通常利用幾分鐘的時間小考計算題,便能從學生的答題過程中了解迷思概念在哪裡,針對不足的地方不斷提示演練加強學生的正確概念,對於上理化課的經驗,我們曾經把需要理解的概念轉換成問答題的方式讓學生作答,可從學生的回答程度知道是否有迷思概念,但是建議以小單元來做較節省時間,另外自從上了研究所的課發現動手做或者主題式教學對於迷思概念的解決也是一種不錯手段,只是覺得所需的時間較長,必須考慮實際授課或者調整上課進度會比較容易實施,再加上如果學校只有一個老師自己去思考或動手做的話會需要較長時間去構思上課材料,所以在研究所的課程中集思廣益我覺得對自己幫助很大,從老師、同學中學到不少。

人類的學習,本來就是從嘗試中來學習,所以學習就是不斷地修正錯誤,老師的教學當然必須知道學生的問題在哪裡,然後針對問題來教學,這是新手教師和專家教師的最大差別!如果你對迷思概念與概念改變有興趣,介紹一篇論文,"劉俊庚(2002)。迷思概念與概念改變教學策略之文獻分析—以概念構圖和後設分析模式探討其意函與影響",在全國博碩士論文網可以下載全文。其中有許多學生的迷思概念及概念改變策略介紹,值得閱讀,可以提昇理化教學的功力。

你對學生一直犯錯的概念要怎麼處理? 你會採取怎樣的行動? 除了罵罵學生以外,怎麼做比較好!

1.學生欠揍,所以恐嚇他,繼續犯錯就挨揍,要不就通知家長!嚴師出高徒嘛!
2.學生不用功,根本沒聽課,已經講這麼多遍還聽不懂!讓他回家寫一千遍!
3.學生沒腦袋,我已經講這麼清楚了,怎麼還一直犯錯!隨他去吧,我還要趕進度,沒時間理他了!
4.我可能沒真正了解學生的想法,所以我跟學生在雞同鴨講,我應該請學生舉例說明,以便知道學生怎麼想,再使用策略來改變學生的想法!
5.請教一下其他老師怎麼教這個觀念!
6.上網查查看,是否有相關的資料或教學策略可應用!

你喜歡哪一個策略?或是有更好的策略?

如何經營師生關係,管理上課秩序?

教室經營是老師必須具備的最重要技能,教師的教室經營對學生的成就有重大的、直接的、正面的影響。教室經營首重師生間的關係經營,如何讓學生體會老師真的關心他,愛他(年輕老師更要注意不要讓這個愛變質喔!),非常重要!所以在言辭舉止上要尊重學生,關心學生,不過要注意太親蜜的言行舉止不要讓學生感覺不舒服而有性騷擾的感覺。侮辱性、負面評價性的語言絕對不能用,例如:"你笨得像豬一樣!(不過你怎麼知道豬很笨?)"或"連這麼簡單的題目都不會,你應該去跳樓!(曾經有老師一而再,再而三的這樣說,最後學生一把搶過老師的考卷,衝出教室,跳過護欄,變成拋體落下,一條年輕得生命就這樣消逝!)",或"到輔導室去請老師幫你測測智商,你實在不適合念書!(這句話的結果可能毀了學生的一生!)"

每一個學生都可以學習,就看老師有沒有找到學生的學習起點,以及找對方法!其實保留學生的學習興趣和信心,比他是否記得一堆東西重要許多!留得青山在,不怕沒柴燒!千萬別把青山毀了!

以下是老師們的經驗談,歡迎大家一起來討論!(請按[意見]發表你的想法)

□素妃老師:
◎情境:
曾遇到一位過動兒,上課會走動或動不動就和同學說話,不然就是拿同學東西玩。
◎解決方法
因為該生會喜歡幫老師做事,所以我都會請他當書僮,幫我倒水,拿實驗器材,擦黑板,偶爾會問問他課堂上的問題,若答對了就給一張榮譽貼。

□泳泰老師:
在師生互動與上課秩序方面最主要是要讓學生清楚知道老師的角色,要讓學生知道在教室上課時那些是應該表現的;那些是不可以做的。而且要讓學生明顯的知道老師的底線在那裏,該罰則罰、該罵則罵,要有自己的原則,且讓學生知道這原則是不可侵犯的。另外則是鼓勵學生多在正確的地方表現,比如請學生多發言、並在其平時分數中加分等,也就是說老師要賞罰分明,恩威並施,如此才可讓學生清楚的知道自己在課堂上該做些什麼。如此師生的互動才會熱絡且學生上課秩序也可以維持。

□婷媜老師:
◎情境:
在國小,只要引出一個話題,學生就會講個不停,因此,維持班上秩序是班級經營的首要工作。
所以,在開學第一節上課時便先說明老師的教學原則--『尊重別人』,當老師說話時請安靜聆聽,當你發表時別人也要安靜聆聽。如果你們忽略了,老師會『提醒』你們,至於如何提醒嘛……視當時狀況的嚴重性來決定。
常常一上課,學生總是譏哩呱啦的無視於鐘聲已響;或是上課上到一段落,學生話題停不下來,這時,在教室的我可以選擇『罵人』、『班長將講話的號碼記在黑板上』或是『拿起棍子敲黑板』,不過…
◎解決方法
1.『以靜制動』-老師突然很安靜,不講話也不罵人,只是靜靜的看著大家,看 著手錶計時,看學生講話耽誤多少上課時間,我們就延後多少時間下課。
2.『深入敵區』-將身上的麥克風移到講話學生的面前,讓學生意識到已經上課了,而且如果他還繼續講下去,談話內容將透過麥克風傳給大家聽,所以,自然安靜下來。

□舒婷老師:
◎情境:
學生在課堂上,常常為了不想上課,就會問一些問題讓老師回答。例如、「老師,你覺得……」,也常常問了問題後引起全班哄堂大笑等,秩序難以控制。同學常常忘記帶課本、講義被罰站等,這些都足以影響課堂的秩序。
◎解決方法:
1.對於同學的發問,在可以接受的範圍內,我都會做適當的回應。常常參與學生的活動才會有話題可以和同學在課堂上互動。同學若是在課堂上你一言我一語,我會先制止以後才發表我的看法。很多學生也會因為很想聽老師說話而出言維持秩序。
2.對於表現良好的同學,一定加以表揚。每次學期結束必給理化小老師一份小禮物,謝謝他這學期的協助,通常下學期,理化小老師成績大多進步很多。對於成績不錯的同學也偶爾給同學獎勵,鼓勵他繼續維持好成績。對於成績不理想的同學也訂定標準,達到標準給予記點獎勵。這是師生互動的好方法。
3.對於不帶課本講義的同學,和全班制訂處罰方式。例如有班級說要罰錢,我們說好處罰後的錢,學期末大家吃披薩。老師也給同學獎勵,不足的部分由老師補足,大家一起同樂。從此之後,不帶課本講義的同學變的很少了。

□孟哲老師:
◎情境:
和學生的互動是平常點點滴滴累積的,通常我會儘量回答學生在課堂中所提出的問題,學生會習慣在你的課堂中進行思考,當遇到問題時便會主動提出,但有時也會因為太多問題而影響上課秩序。
◎解決方法:
當學生過度討論或開始閒聊時,我會主動要求學生安靜,並直接找到一位音量較大,會影響課堂順利進行的學生,詢問該學還有什麼問題?設法將問題引導回主題,如果學生問題明顯有挑釁意味,我也會告知學生,問題偏離主題,如果有興趣可以在課堂以外時間找老師討論。

□建志老師:
◎情境:
上課時,部分學生根本沒在聽,反而是做自己的事情,又或者聽MP3。
◎解決方法:
此時我會安排抽籤或者分組活動,需要學生起身或者上台的活動。
例如:前提我知道學生的座號,我就說:「現在需要有人幫我解釋一下題目,那現在來抽個籤,個個有機會喔!」我抽起後會講我要叫的那個學生座號,然後基本上會答不出來,我再問:「那給你機會聽聽看MP3會不會告訴你?」再提示他,讓他答出答案。
就互動方面,則是了解學生的話題,就像online game 我再將其中角色引入我的上課內容,例如課本說小明……我就改成黃易……等。在不然就是融入他們常講的口頭禪,來與他們產生共鳴。

□育豪老師:
◎情境:
遇見一名桀傲不馴的學生,最特別之處是喜歡給各科老師”吐槽”。
◎解決方法:
想法:這種學生事實上,本事不大,但卻很需要老師的肯定,做法是先開他的玩笑並讚美他(讓他有被重視的感覺),然後再灌輸他一些精英或人才的人格特質,如太空人或軍隊中之狙擊手的條件與自律的重要(讓他懂得謙虛並有所依尋),然後經常上課友善的問他問題(互動),效果很好。

□志豪老師:
◎情境:
要求所有人準時午睡。
◎遭遇的問題、困難:
有同學拖到午休鐘響才開始打掃環境,弄得想睡的人也睡不著
◎解決方法:
1.說明午睡的重要
2.利用同理心:讓同學們了解想睡午覺同學的心情與感受
3.老師以身作則,鐘響前5分鐘就到教室管理

□博正老師:
現在學生因為受到社會影響很大,再加上教育問題這幾年反反覆覆,實在讓人無所適從。因為講求民主、人權而衍生的其他討論,種種的言論也讓老師、家長及學生間的關係產生一些變化,學校還曾經發生有學生不滿導師管教而直接上網在市長信箱留言告老師狀,事後經學校查明事情真相後才沒事,現在處理學生問題一定要讓學生清楚了解為什麼老師會這樣處理,有需要家長也必須出席,不再像以前ㄧ樣威權管理,老師說什麼就是什麼,其實學生也是有感覺的,他們也會給你適當的回應,只要了解他們的感受,他們也會尊重這位老師。
在現在的潮流中,體罰已經被視為違法,所以如何贏得學生的心變得是一項很重要的事,現在學生學習習慣有每下愈況的趨勢,要把他們的習慣改過來常常需要花很多時間,有些家長的態度也無奈表示沒辦法,甚至就把所有管教責任交給老師,其實對老師而言是很為難的。

看了以上的經驗談,你會採取哪些方式來進行教室經營?你覺得哪些老師的方法值得你借鏡?

2007/04/05

資訊融入物理教學的經驗分享

□臨軒老師:
配備:NB一台 液晶投影機一台 白版一個
配置方式:投影機放在白版下緣,並投影在白版左側
這樣的話,後方坐著的人看不到投影機投射的強烈反射光源。因為白版是反光版,所以低亮度的投影機,可以產生高亮度投影機的效果。

演講者除了可以用無線滑鼠遙控電腦之外,還可以用白版筆直接在上面寫字 或是補充投影片不足的地方。

物理學習上有許多為抽象概念,不易瞭解,故教學上加以相關教學影片,與可以操作FLASH動畫,呈獻給學生。

圖表 1 畫面右側為力學能守恆定律的影片展示

圖表 2 畫面右側為Flash動畫

另外課堂上解題,則利用「PowerPoint 內建動畫」展示該題目的概念。


圖 表3 圖片右側的物體可以上下震動

並著重引導式教學。

如何引起學生的學習興趣與注意力?

每一位老師一定都不希望自己上課時,學生東倒西歪,或是嘴巴動個不停,耳朵卻在放假,所以如何引發學生的學習興趣,是非常重要的技巧。
首先,講課的聲調必須生動,有變化,速度不能太快,人類處理一個訊息需十秒鐘,所以要讓學生有時間反應;其次,要與學生互動,有問有答,希望學生能回答,問題就必須注意不能超越學生能力,也不能太簡單而沒有挑戰性,要先問問題,再指定或讓學生自願回答,要給與思考時間;要配合適當的手勢、道具、板書、或媒體;不要固定在講桌後不動,改變位置可以引起注意,走入學生座位中可以防止學生分心;再來是課程內容本身要有趣,不能太難讓學生跟不上,或太簡單喪失挑戰性而變得無聊,課程循序漸進,淺入深出。
以下是老師們的經驗分享,我們發現動手做一些有趣的實驗,是老師們常用的技巧,小組合作學習也是相當有效的上課方式,當然適時的獎勵可以讓學生維持高昂的學習興趣。
謝謝老師們的經驗分享,歡迎大家一起加入討論的行列(請按文末的[意見])。

□素妃老師:
◎情境:
常常一上課就直接上課文,往往學生注意力較不集中。
◎解決方式:
先做小實驗(分組或示範),邊做實驗邊引導學生所要學的課程內容,請自願的學生至講台上示範作實驗或回答問題,若能正確回答或示範正確,則給予榮譽貼 加以鼓勵(我們學校有榮譽貼制度,集滿一定的張數,可得一張獎狀並記一支嘉獎,學期末還可以參加抽獎)
此種方法只用於時間較充足的時候才施行,趕課時就不易施行。
□泳泰老師:
◎情境:
在教學時最常遇到的問題就是學生缺乏學習動機,對課堂上的教學毫無興趣,其原因大致上有以下幾種,課程本身枯燥乏味、課程內容過於艱深。常會上到最後學生的心不知道飛到那裏,剩下老師自己一人在台上唱獨角戲。
◎解決方式:
在遇到上述情形時本人會有以下幾種做法來改變這種情形。
一、針對課程本身枯燥乏味的問題,本人會儘量舉一些日常生活的相關經驗及時事來引起學生的注意,或進一步設計一些相關的實驗,示範給學生看或讓學生自己動手做,以引起學生學習興趣。例如在聲音的教學中,我會設計玻璃杯的實驗讓學生進行音樂演奏,並分組競賽讓學生從動手做及競賽中學習,增加其學習動機,另外我也會興一些生活中的例子比如電影中利用聲音來辨別身份及藝人的模仿秀等主要是與聲音三要素中的音色有關等許多類似的例子來吸引學生。
二、針對課程內容過於艱深的問題,通常我會依據學生的程度給予適當的修正,且一開始先從最簡單的例題來講解,並試著使學生從這些簡單的題目中獲得成就感,再慢慢加深,這樣在演練題目時學生較有信心來做且也會有較大的興趣去做,而不是一下就把學生給難到,使學生沒有勇氣繼續下去。
以上是個人在引起學生的學習興趣與注意力主要的做法。
□婷媜老師:
◎情境:
學生對於地球與太陽之間的相互運動『自轉』及『公轉』造成晝夜及四季的原因不甚明瞭,而且用課本的圖敎,老師講得很用力,學生聽得很吃力。學生興趣缺缺,很容易分心。
◎解決方式:
藉由模擬實驗,請兩位同學上台扮演地球與太陽(給同學身上掛上大大的『太陽』及『地球』標誌,加深教學效果,並在左右手掛上『西方』及『東方』),藉由同學的自轉及公轉,自己說出所看到的『東昇西落』現象….,以實際的、具體的教學,取代平面的圖案教學,藉以引起學生的學習興趣與注意力。
□舒婷老師:
◎情境:
以國中來說,二年級才開始接觸理化,對二年級同學來說其實還有很高的學習興趣,除非經過一年學習後並沒有看到學習成果,學生才容易失去學習興趣。另外,下午第一堂課,學生也很容易精神渙散,提不起學習興趣。
◎解決方式:
一、對於第一次上課,我會給同學一些學習理化的方法和技巧,並告訴同學這是一門全新的科目,之前生物學不好並不會影響理化的學習,請同學務必好好努力。課堂上課本的實驗一定到實驗室操作,對於不理想的實驗盡量想辦法改進,也讓學生多做一些課本沒有,但是與課程內容相關的實驗或動手做。
二、對於注意力不佳時,例如下午第一堂課,學生提不起勁上課,我會講一些出國遇到的人事物、或者自己唸書時遇到有趣的事情和同學一起分享,待學生精神較好之後,盡快回到課本上。
□孟哲老師:
◎情境:
通常要引起學生興趣,最容易的方法莫過於配合課程準備道具,例如在講靜電學時,準備好容易產生靜電的各種道具,現場做各項相關的靜電小實驗。
◎解決方式:
在平常便收集自然科學的小實驗,在上課前將要使用的道具和實驗,演練過避免一些小細節忽略掉而影響課程進行。
□育豪老師:
◎情境:
化學暨無聊又沒用,化學課難懂又無用。如講能源章節時講到替代能源,若照本宣科,如提到酒精是替代能源,龍騰版說巴西是第一個提煉酒精替代汽油能源的國家,如此而已,更何況是錯誤的。
◎解決方式:
將化學結合(統整)其他科目與主題以引起同學興趣。例如,針對酒精可當替代能源事實上可以講許多有關台灣的故事與戰史如:
a.台灣的橋頭糖廠是全世界第一個以糖煉製酒精的糖廠
b.酒精可以當航空汽油的替代品
c.因故台灣全省的糖廠皆受到美軍的濫炸,平民亦遭殃
□志豪老師:
◎情境:
訂正考卷、家長簽名、收考卷。
◎遭遇的問題、困難:
1.沒有實際訂正、抄別人的答案。
2.學生偷簽。
3.遲交、收不齊。
◎解決方法
1.再考一次或抽問
2.和家長保持聯絡、記得家長的簽名
3.分組收:一個學生盯五個同學

□博正老師:
因為當初理化老師太多所以被台北市政府改科分發,又選到一個小型學校配課彈性很小,以至於除了實習那ㄧ年教了ㄧ班理化課外,自從當兵回來實際理化授課時數為零,在學校的教學生涯中,我覺的年輕的老師最大的優點就是和學生溝通很快,雖然在台北市但是因為學校位處半山腰,其實很多學生學習的態度及動機和家庭背景息息相關,普遍學生學習動機都不強,當初在學校教書並不了解這點,造成適應的差距,在教學的過程中,我覺得要讓學生清楚了解你的要求,學生做不到你的要求也要讓他清楚他應該如何接受該有的補償,在每次考試後一定要求學生訂正錯誤的地方,而不是只把答案寫上去,希望每個學生能從錯誤中學習改進自己,給學生一個觀念,學習的態度不僅可以用於讀書,也應該把這種態度用於面對自己生活中的其它事。

看了上面的分享後,你喜歡使用哪些方式來維持上課注意力與興趣?
1. 安排動手做活動
2. 使用學習單掌控學生學習
3. 利用小組合作學習
4. 適時給與記點加分獎勵
5. 利用引導式問答進行課程
6. 唱作俱佳,爭取奧斯卡最佳演員獎