2015-03-23

孟德爾的Fakebook

因看到林用正老師給學生的FB作業,
內容提到使用Facebook格式能有效協助學生提取人事時地感受的短文撰寫,
我想用在遺傳學課程上,希望可以給予學生一本書當中的一個章節作為遺傳學發展的補充,
或許更可讓學生感受到孟德爾在遺傳物質尚未明白之前,他竟能推論出背後原則的厲害。

選擇【23對染色體:解讀創生奧祕的生命之書】這本書,

當中的第三章陳述了遺傳學的發展歷史,
故事從加羅德(Archibald Garrod)的黑尿症發現過程說起,
爾後提到孟德爾的身世以及實驗的部份,
當時達爾文演化論點當中闡述的是代和代之間的累積差異使物種性狀朝某方向前進,
但無法完整解釋為何某些後代會有返祖的現象。
再來提到孟德爾把研究結果寄給納傑里(Carl Wilhelm von Nägeli)卻遭誤導,
最後辭世之後受到德佛里(Hugo de Vries)、庫侖斯(Carl Erich Correns)、馮徹邁(erich von tschermak)的驗證後得到肯定。
之後談科學界的貝特森(William Bateson)、沙頓、摩根、費雪(Ronald Fisher)之間的科學論戰,
甚而科學學派之間的決鬥會決定科學未來走向等現實狀況。
最後是米勒對突變的貢獻、華生和克立克的DNA發現。

期待學生可模擬孟德爾和其他科學家之間的互動,

以揣摩心情寫下如自傳的Facebook臉書,
或者就研究歷程做發揮也可以。


流程

簡單的介紹facebook呈現方式是什麼,
(不是每個人都有臉書啊,我很認真介紹,學生一直說拜託不要再說了。)
老師要的是十則短文,內容也是人事時地物以及心情,
範例說明
請簡單提點一下章節的重點大概是什麼,
同學們可能要用筆標記一下哪些是要撰寫的重點。

接下來就是學生自我閱讀,

因篇幅大(此章節就有近20頁),短文長短自由發揮,
翻閱約十來分後,學生做的事情開始分歧,
有組別開始花了很多時間畫孟德爾大頭照或封面照片,

有的精心佈置版面、有的用全英文版本撰寫、有的在PO文之後設計對話, 
孟德爾在天堂也用FB

有的整節課都努力閱讀並畫重點說回去才要整理,

老師則是負責回答問題協助找尋相關資料,

學生通常問第一類像是身世問題,如孟德爾有沒有結婚、怎麼死的、母親身世的問題(我找不到)等八卦問題,你可以聽到學生有的會互解釋神父不能結婚,
第二類以及米勒的突變重要性在哪、孤雌生殖是什麼為什麼會導致實驗失敗等,
當然第二類問題是教師比較期待的發問類型,
因為學生問題此起彼落,都是問什麼就個別回答什麼,
沒有請大家停筆下來聽老師說什麼,這裡感覺就很偏各自問答各取所需的感覺,
沒有人發問時,實在太安靜了,害怕的我跑去放了孟德爾頌,一邊解釋這是不同人...
最後挑優秀作品貼成海報

改進

最後繳交作業(一些學生作品),
一些小問題像是:
「老師我沒有按照FB的時間來耶,我最早的時間點寫在最上面...」(沒關係啦)
還有一些孟德爾觀落陰、託夢給後來的人(沒關係啦),
孟德爾和達爾文、克立克一起實驗(這就...幻想過頭了一點),

比較大的問題是學生無法大篇幅閱讀後汲取出精要點列出,
本來有想要請學生可能兩頁挑一個重點出來寫,
但這麼做可能容易流於形式,學生也不明白不同段落之間的關聯性,
或許下次可以配一下比重,如孟德爾身世一則、研究歷程寫五則、米勒一則、華生一則,其他自由發揮這樣的格式。
因為大多學生是課後完成,沒有時間給他們心得發表,應該將心得感想簡單收斂一下,
並設計一些問題像是為什麼孟德爾時講遺傳因子,而後面講染色體DNA等等幾個問題讓學生回答。
把科學進展緩慢艱辛且溝通時有針鋒相對但都是出自於追求科學求真求實的目標才會這樣的情意給融入一下才妥適。

2014-10-30

課堂上發問

分組上課若學生預習完畢,教師開始進行問與答來回答學生問題,
原意是課本寫了基本的東西還是不懂時請提出來發問,
這時有三種狀況

  • 太有趣的開放式問題
  • 回家沒認真預習就問「XX的功能是甚麼?」
  • 默然,沒問題
當然也有好問題,但長時間下來問的人都是那幾個,
我想要
  • 聚斂問題的方向
  • 每人都有機會可發問
  • 確保基本概念後,不拖太多時間於延伸概念與討論
我發紙條,請同學先撕一半下來,每人寫上想問的問題,
  • 只寫一個問題
  • 課本找得到答案的老師不回答
  • 好問題可以加分
  • 可以回答的同學也可以加分
教師收過來後快速分門別類,將相類似問題歸類,
先解決大部分人的問題,若相當平均,系統化解決也可以。
舉消化為例,學生值得我回答的問題有:
  • 蛋白質變胺基酸後會酸酸的嗎?
  • 脂肪分解後為什麼會變酸?
  • 蛋白質變成胺基酸要經過甚麼程序?
  • 舌頭不能運用這樣食物是不是就不太有味道?
  • 為何管壁收縮可以讓食物和消化液混合?如何幫助食物推進?
  • 口腔、咽、食道因為熱漲冷縮嗎?
  • 胃壁是蛋白質形成的,在菜市場販賣的豬胃其胃壁上有一層黏(膜)附著,那人體胃壁中的蛋白質為何不會被胃液酵素分解?(這是課本問題)
  • 肝臟的作用?(我還是講了,畢竟肝臟好多功用)
  • 蛇膽可食用,人膽呢?
  • 十二指腸的功能和位置?
  • 小腸沒絨毛會發生甚麼事?
  • 小腸內有微血管,那小腸會流血嗎?
  • 大腸有甚麼特別構造可以更充分吸收水分和養分嗎?
  • 大腸會把腸壁細胞送出,那他們是從哪裡來的?
剩下紙張的那一半,就拿來小考。
但還是有令我擔心的,少許人寫沒問題,小考完卻不是如此...

2014-10-28

消化器官超級比一比

目標是學生能熟悉消化器官外型,
請學生預習好消化器官的構造分布,
以排為單位,教師請各排最後一位同學來前面看題目,
回座位後,開始畫此器官,紙張不得有其他提示字眼。
畫完後往前傳,第二位同學必須猜測這是什麼器官,也畫自己以為的一張後再往前傳,
以此類推到最前面的同學後,寫下他覺得這是什麼器官。

教師公布答案,然後再出下一題。
這題只看圖我也不會回答啊!學生都有翻課本...
這組算完整的了,有些根本來不及畫
從左上膽囊往右歪成右下角胃的過程

需和同學說清楚的規則
  • 只往前交自己畫的
  • 只有30秒可以判斷及作圖,請畫外型即可,不要素描了啦!
  • 各排最前面的同學不需要畫,把認為的答案寫上去就可交卷
教師可以這麼做:
  • 在小張紙上,請學生寫好組或排別、題號、第幾位同學,方便事後整理
  • 同時出題,每間隔一個同學,請最後一位同學到前面來領新題目
  • 可以洗牌,讓他們換座位完再出題
  • 用二級紙,一點都不浪費。結束後學生超想看彼此畫甚麼的,我把它們按順序釘起來,貼教室公佈欄。
學生說:超緊張的....


2014-10-25

小黑板

老師們可以製作便宜的小白板來上課,
但難免的是白板筆是固定耗材,
我使用可以替換筆芯的抽換式白板筆,價錢一開始覺得還好,
從開學到第一次段考,三個班同時作用下,大概筆芯得全部換過一輪,
我規定用白板筆亂畫的學生要負責筆芯的補充,
還期待一直有學生可以捐獻筆芯,結果他們太遵守規矩了。

白板筆 = 29 元 ; 補充液 = 23元 ; 組別 = 8
只算補充液,一次段考花費大概要180元,
如果能自己用酒精加碳粉來調不知道有多好,不知道要不要加澱粉讓他懸浮。
既然這個市場上一直都有人在賣,代表配方是秘密吧?
不知道碳粉怎麼買才便宜呢?酒精加進去後怎麼減少揮發而阻塞呢?

這些問題讓我沒有時間克服嘗試,
但如改使用黑板,就解決筆的來源。
使用黑板貼好像不錯,只是試用時,如果粉末沾著,用水才能好擦,
如果來不及乾,下一個班級怎麼用?

買現成的,
淘寶有大片的磁鐵貼黑板,而且很便宜,40 * 60 cm NTD 200,
後來阿里旺旺後,賣家說有磁性的東西不能到台灣,我想可能是海關問題,
那不管問哪家應該都一樣,
又想說磁鐵貼其實太軟,學生粗魯的狀況下也容易有褶痕而裂掉,
我就又放棄這方案。

那在台灣直接買小黑板呢?
我需要輕薄、可以黏在黑板上讓大家一起看,
所以價錢不包含框,只要那一塊鐵板,其實很便宜,
40 * 60 cm = NTD 250,
賣家說要注意的是鐵板很薄,要注意別被割傷,
我想說在周遭包紙膠帶應該就好,而且很漂亮。
這樣8組要2000,應該還好。

2000也不是很便宜,自己做呢?
  • 三夾板不要買最薄至少3mm 4*8 尺 = 250元
  • 切割工錢 = 100 元 
  • 黑板漆1L = 280 元(網路上有更便宜的180)
  • 甲苯 = 30 元 
  • 批土1kg = 30 元
  • 刷子 = 30 元 
  • 400號砂紙 = 15元 

批土上雖有小片的批土刀,但還是用大的吧,小的只是方便挖出來。
板子切成40*60 cm 可有 12 片,
1kg 批土我不小心塗太厚了,只能塗7片。

我問賣油漆的說上黑板漆前先用砂紙磨嗎?他說用批土完再上漆就好,頂多批完後砂紙磨掉多餘的土,
我問五金行說上黑板漆前先用批土抹過嗎?他說用砂紙就好,不用批土。
所以沒上批土的就當對照,看哪個效果好,不過應該可以想像有批土的,可能擦得比較滑順。
漆了八片,黑板漆還有 700 ml 左右,所以應該很夠用,
漆打算上三層,所以就等看效果如何了。

記得要教學生把粉筆用紙包起來,不然一定常常:「老師我可以去洗手嗎?」

10/30 updated
還是有上批土比較好唷!
之後我還把背面貼膠帶、邊緣用砂紙磨過再貼上漂亮的紙膠帶防割傷。

2014-10-16

S型分組公平還是不公平

一次段考後就有足夠資料重新分組了,
每組三或四人,依照成績由高到低分成四群:A , B , C , D,期望各階層皆一學生。

成績包含段考紙筆成績、多元評量操作或報告、筆記作業分數、分組討論報告、分組考試訂正,
本應S型異質性分組,看似很公平的成績可以平均相等,
人數不是剛好,分到一個D階層的組別,平均就會往下拉,

即便調整,仍舊會偏低。

但這是成績線性分布的狀況,現實的理想狀況是常態分布曲線,
在常態分布曲線下,可能會比較好,但學生感受到的還是有D成績就低,
畢竟才30個人,很難常態分布。

怎麼分都不會公平的,這時就得讓學生選組員了,
立意是進行理化科學思達的孫培明老師建立師徒制,
一組四人當中有兩組師傅對應著徒弟,期望可以達到一個教一個的目的,
所以要讓徒弟去拜師傅,拜託師傅來教他。

搭配模式:(→代表選擇)
  • 模式一:D → B,C → A。可是會有問題就是BD再跟AC配時,仍可能會出現大誤差
  • 模式二:D → A,C → B。還是會有上述問題。

而且不管怎麼選,階層人數不一定會剛好。

我就假設每個人都會選成績最好的,
D人必定最少,由他們來選擇,

D →  B1(D 先挑師傅,先被選走的假設為比較強的 B,所以我寫 B1
             B2 → C1(讓 B2 挑強於 D 的助手來幫忙指導 D,而且比較強的 C 應該會被挑走所以我寫 C1
                C2 → A1(讓C2 挑更厲害的師傅 A 來協助彼此,預設比較強的A會被挑走,所以最後剩A2
                     A2 最後會跟 B2 C1組合成三人組別、四人組由A1 B1 C2 D組成

這是選用模式二。
記得最後要合併 DB1和C2A1的組合。
如果使用模式一,那就是:

D →  A1
             A2 → C1(讓 A2 挑強於 D 的徒弟)
                C2 → B1
                     B2 最後會跟 A2 C1組合成三人組別、四人組由A1 B1 C2 D組成,啊跟上面一樣啊!

事實上還有第三種:

D →  A1
             A2 → B1(讓 A2 挑強於 C 的助手 B)
                B2 → C1
                     C2 最後會跟 A2 B1組合成三人組別、四人組由A1 B2 C1 D組成

若比較一和三,將(A1 , A2 , B1 , B2 , C1 , C2 , D)得分當成(7,6,5,4,3,2,1),當然我們知道這樣不準,只是好奇一跟三到底那個差距小?

一:A2 B2 C1 = 11 分,平均3.67、A1 B1 C2 D = 17分,平均 4.25 分
三:A2 B1 C2 = 11 分,平均3.67、A1 B2 C1 D = 16分,平均 4 分

會得到根本就是S型分組的狀況差距比較小啊!而且是要左移一點。可是....有了D之後,反而強過三人的組別,所以有D變成不錯?問題其實沒變,只是我假設數據的問題,寫到這邊感覺這根本是一篇廢文,對不起浪費你時間了。
只是這樣就不符合一個師傅對一個徒弟,變成高高在上的A來選B再由B來選C,且由上而下選,沒被選到的應該很難過....

所以我還是用所謂模式二。
為了避免有階層觀念,就改成動物名稱就好。



還有,
學生挑的時候常不管A1 A2 ,他們只選能與自己好溝通的對象,且心理想選的師傅人家也要答應收你這徒弟啊。再加上我成績公布時也不講誰12,甚至連ABCD也不講,學生只能憑印象和友好程度來分,以上只是一個假設學生了解彼此程度實際差異的狀況下我可以減少組間誤差的分法。

操作結果:

2014-10-03

細胞拼貼

一直都沒有契機給學生一顆細胞的模型出來,可能是開學沒多久小組默契都尚在培養、再加上作完實驗室也擺不下,這件事情就一直被擱著。
後來想想也可不大費周章,
用拼貼應該也是可行的吧?

課前準備

使用 google 圖片搜尋胞器關鍵字 Nucleus , mitochondria , chloroplast , plant vacuole,
直接各列印出來一張A4,裡面有約30個小圖。

開始上課

主要為三個活動
各組四人,一人一張,上面還保留了關鍵字搜尋欄。
請他們翻開課本對照整張上面的胞器代表什麼,討論後寫上去並跟我回報,答對就記錄加分。
學生回答最好的是粒線體、葉綠體,其次是細胞核,最後是液胞,
在細胞核上有可能圖形呈現DNA以及核膜的詳細程度比課本圖好,他們猶疑比較多,但大多還是答對,
至於液胞因為無法單獨畫,以及有的圖單把液胞放大,所以導致有學生猜成細胞膜,比例來說還是有一半答對,
我請答對的同學說明為什麼會猜對,他們回答因為組圖當中有植物萎縮後縮小的部位,所以他們猜是液胞。
這部份可以做更多修改,讓組圖提供足夠的線索,給學生去推敲,
我只是單純想要試試看會怎樣,所以只印搜尋結果的第一頁面,沒有去作任何搜尋結果的更動。

四張圖都完成後,
請一位組員把粒線體和葉綠體畫在黑板上,
並口頭上台補充說明這兩者外觀有什麼不一樣,
本來是期待學生畫簡單線條後說明就好,卻每個都卯起來畫,畫了十分鐘有。

學生的答案有
  • 葉綠體比較大、粒線體比較小
  • 一個是綠色的、另一個不是
  • 有一個長得很像脫鞋、另一個比較圓
  • 一個長得像蟲
  • 一個裡面有很多籌碼疊起來
拖鞋粒線體
粒線體蟲蛹 
葉綠體籌碼
其他在座位上的組員必須把四種圖剪下,貼在自己的筆記本上,
並且標註上構造名稱,製作出一個植物細胞,過程並引導學生細胞外型應該是?

口頭抽各組幾個同學問各個胞器數量大概是幾個,請他們講個大概後,
預期細胞核他們貼一個、粒線體葉綠體數量貼較多,至於液胞因為印出來的都比較小,所以我要他們用手補畫就好,
「那為什麼不全都用畫的就好?」學生問。
「因為這樣才好玩」我這樣回答。
 

一節課內可以結束,
下個班級我要混合電顯的圖進去。

2014-10-01

燃燒洋芋片的矛盾問題

解釋食物中哪些可提供熱量先從熱量如何測定起頭,
再回到提供熱量和不提供熱量的種類介紹。

請學生分組作課本當中的示範實驗:燃燒洋芋片測定所含熱量。

  • 在筆記本上記錄起始溫度、結束溫度、水量以及所得熱量。
  • 請各組量好起始溫度,記錄在黑板後,教師就去點火了。
  • 燒完後一樣上黑板記錄溫度,舉兩三個組別為例,講解如何計算所得熱量。簡單和同學討論這一片洋芋片所燃燒的熱可能跑去哪裡了。
  • 各組洗完器材後得解決一個題目,請各組發表,題目是「如何將熱完整地傳給燒杯中的水?」,請他們就原本方式作改良讓水溫可以增加更多。

期待學生討論的誤差來源:
  • 裝置隔熱問題
  • 燃燒完全與否
  • 教師額外點火燃燒的熱(丁烷貢獻的燃燒熱)
學生常出現的迷思有:
  • 增加熱源、燃料(像是增加洋芋片、洋芋片淋上油或巧克力醬、灑糖再來燒上去。大概是我說最後水溫增加最多的可以吃餅乾,導致實施的第一個班級學生都在水溫最後要高。教師必須要再三強調變化溫度須最高。)
  • 改用一開始比較熱的水(他們覺得這樣水溫就會最高,熱最多。而且學生有100卡給10℃的水和給80℃的水上升溫度會不一樣的認知。)
討論內容有矛盾同時出現,學生甚至認為很難決定要怎麼做,
以下是一些例子:
  • 要使裝置密閉還是通風良好?
    學生普遍認定要把外來的風隔絕,這樣火源可以持續燃燒、熱也不會散出去,另一方面又提出可以搧風來增加對流、利用氧氣瓶來增加燃燒效率(氧氣再多可以增加燃燒的總能嗎?),教師可總結良善的隔絕系統應如何兼顧對流的設計,或是請學生設計畫圖說明比較(在應用方面可以簡單討論引擎進氣系統如何兼顧兩者?)。
  • 要把哪些器材改成容易導熱還是不容易導熱?
    有學生提出將裝水容器換成導熱良好設備可以將水溫有效提高、而將固定洋芋片的材料改成不易導熱的材質,哪些需要隔熱材質、哪些需要易導熱材質的細部也可以做更多的描述。

  • 要把洋芋片分散燃燒還是集中燃燒?
    有學生提出把洋芋片折成四片,疊起來燃燒可以集中火力在同一點而不致於分散熱,但講完後自己又說另一個方法是把這四片洋芋片分散開來,可以同時對底部進行加熱!前者其他學生提到磨成粉末效果會更好,教師藉此引導到如何使洋芋片完全燃燒與否,至於在實際操作要分散或集中到甚麼程度我也不會耶....
其他還有:
  • 要取平均才能準確(啊!我都忘記要期待這一點了)
  • 把滴下來的油放到水裡面點火讓它燃燒?有的同學認為火會被水弄熄滅,有的同學認為洋芋片中的油量不多,燃燒效果相當有限。
  • 把洋芋片直立。而直立的那一組的確火焰驚人,本來會滴下來的油都燒光光、兩面都在燒,該組使30ml水從30˚C上升到71˚C。
  • 「要讓火焰在一點上。」某班第三組宣稱。
    「要怎麼讓火焰在同一點啊?只要火焰接觸到底部就會散開啊。」第二組懷疑起來。
    (討論開始發散掉,需另包含火焰哪裡溫度比較高的概念。)
    「可以利用一些像是太陽能集熱板的方式,像是凹面鏡那一種。」
    此時我帶入了過往的示範實驗使用金屬奶粉罐結束掉討論,光是那個凹面鏡提出之後,學生的問題開始更多了,他們其實討論了五分鐘,我只寫三句。
簡短感想:
  1. 先作這個再比較4、4、9大卡,較能體會到誤差好大以及科學測量不易。
  2. 講燃燒的事情後,回去提到粒線體反應比較能懂。
  3. 我還以為用棉花糖很高招,因為很蓬鬆或許很好燒,結果是災難,黏成一團。要比較就用洋芋片和核果吧。
  4. 沒帶秤子,多一欄位記錄重量吧。
  5. 沒讓學生做也不知道可以討論那麼多。

2014-09-20

不講生物的定義

此原本設計給大一生的教案,原始文章來自NABT
調整生物的類型後,使用的討論方法或許可在中學進行。

教師事先準備AB兩群圖片,30個學生就準備30張A和30張B,
A群為沒有爭議性,一看就知道是生物,
B群為非生物,需具有至少一個類似生物具備的特性,像是會成長繁殖的水晶、看似會代謝產生能量的火焰、具有DNA的罐頭肉類。

操作流程

  1. 舉例說明生物的定義重要性在?
    • 醫療用途,如決定是否需要繼續接著維生器材、什麼情況下胎兒必須被墮胎處理掉
    • 人工智慧以及人造生物領域
    • 當作在外太空遭遇到的物體是否為生物的判斷準則
  2. 小組各抽生物和非生物三張圖片,討論A群生物有、B群非生物無的共通特性。
  3. 各組提出一項生命特徵,教師寫在黑板上進行全班討論,若提出特徵在其他組的B群中出現,則在該提出特徵上標記,
  4. 請學生討論是否存在最有效的一項特徵可以決定是否為生物?若不行,兩項呢?
  5. 教師提點出NASA將代謝和演化定義成生命的兩大特徵,同學們同意嗎?如果按照NASA的定義,那各位手中的的卡片是否可以完全分出生物和非生物呢?不能繁殖和演化的太監(原文為騾)就不是生物了嗎?
  6. 教師提點雖然有生物的定義很實用,但事實上生命展現是呈現連續性變化的歷程,而不是二分法的決定,像是病毒。生物(生物化學)和非生物(地球化學)之間沒有那條明確的界線存在,地球上生命出現的歷程極可能是漸進式的演化。
  7. 額外作業或補充討論方向:
  • 給予專家們生物的定義卡(原文 Table 1.),請各組衡量哪一個定義比較適合區分A和B。也可以是學生比較自己組別和全班結論。
  • 請學生研究一下具爭議性的發現:在隕石ALH84001上發現的奈米菌或者是人造生命的議題。
  • 生命相關議題書籍讀書報告。

A群生物灰色為原文內容
  • 北極熊
  • 暴龍(非化石)
  • 人類
  • 癌細胞
  • 海蛞蝓
  • 地衣
  • 海帶
  • 棕櫚樹
  • 無子西瓜無子橘子樹
  • 大腸桿菌
  • 矽藻
  • 基改玉米
  • 梅毒菌
  • 蘭氏鞭毛蟲
  • 紅血球(沒有細胞核不能複製)
  • 騾子(公驢和母馬的不孕後代)
  • 工蜂(不孕階級)
  • 酵母菌
  • 臭蟲
  • 人類精細胞
  • 不孕症夫婦
  • 有自殺想法的人類
  • 冬眠的青蛙
  • Mycoplasma genitalium 黴漿菌(需要住在人類細胞中,不然會死亡)
  • Chlamydia bacteria 披衣菌(只能生存並繁殖在哺乳類細胞中)
B群非生物
  • 原子彈
  • 肥皂泡
  • 鹿頭標本
  • 岩漿
  • 星星
  • 汽車
  • 指南針
  • 智慧型手機
  • 水晶
  • 死掉的樹
  • 湖泊
  • 木化石
  • 雪花
  • 罐頭裡的鮪魚
  • 豬肉罐頭
  • 電腦病毒
  • 玉米榖片
  • 龍捲風
  • 颶風
  • 閃電
  • 粘土
  • 普恩蛋白(可以引發其他蛋白質像它一樣摺疊)

2014-07-27

圖形閱讀


徐冰是一位藝術家,創作的《天書》、《新英文書法》、《地書:從點到點》都超級有意思,像是看下面的圖可能翻譯成:
鬧鐘響了,太陽升起來,鬧鐘(怎麼了?),眼睛打開,起床,打開電燈開關,
看看時鐘,七點了!九點要上班啊!起床上廁所,
沖澡、刷牙,穿衣服。去廚房泡咖啡,煎蛋和烤吐司,
想到晚上九點喝啤酒,女人跑走了,不可以親親,咖啡冷掉了,
啊,七點四十了,得趕快上班,拿了公事包打開,
檢查文件、證件都帶齊了...
我姊告訴我《地書:從點到點》的內容可以用在教學上,
既然是暑輔,沒有進度壓力就來玩玩看。
或許可以利用這本書的文句表達方式來訓練學生:
  1. 從序列圖形猜測表達者的原意
  2. 使用網路圖片搜尋,讓學生拼湊出短文句
  3. 納入課本課文,
    • 利用圖片讓學生了解生物體各構造圖。
    • 文字也可以當成一種圖形,一段充滿關鍵字的語句,可以將之視為一種圖形來看待,這將會變成將來考試的關鍵字詞。(最終目的希望降低閱讀困難學生閱讀心理障礙,是否可以將此類學生訓練成以圖代替文字的方式幫助學習?)

流程:

  1. 老師帶著閱讀一次,然後讓學生猜。
  2. 請同學嘗試敘述短文創作,讓其他組別猜。
  3. 給定文句,請同學轉成圖形串列

短期成果:

操作一個班級103之後,我從開始到他們所做成這樣的時間,大約一節課。
106 , 107 , 108

學生從這裡開始:

  1. 題目
  2. 輸入網址,開始創作
    使用的工具:
    • 翻譯關鍵字
    • 圖片搜尋(搭配 icon , logo 搜尋)
    • 簡報檔創作步驟:插入-插入圖片-使用網址上傳-上傳-拖拉位置(流程可以點這裡
    • 如果你需要把網址給夥伴們,可以使用聊天室
  3. 根據指定文章,修改成圖形化短文。

賽E趴

賽E趴

一開始聽到這名詞時我笑了,因為很像一沱什麼的感覺,
不過貫串整場下來,好像也是唷,神也有挫賽的時候、菜的時候,
既然神都這樣賽過來了,如果一沱什麼都可以如此強大,
那我們也沒什麼好損失的,就是潦進去這一沱了這樣,
這也是這些神們精心設計的結果,他們要告訴平民百姓,我們不是神,
這些經驗的分享拉近了我們彼此之間的距離,
會覺得,喔~好像我也可以唷、你也可以唷,來吧來吧~

「賽」=菜


  • 人都有賽的時候,王大胖老師在上課遇到過動兒跳窗、燃燒的鋅粉噴到學生眼睛等突發狀況,種種的磨練造就教學上的經歷。我也想起自己在學生面前說試管別弄破唷,然後馬上自己就弄破一管的尷尬、還有總是在黑板上計算錯誤然後還在家長面前說我教理化試跟學生一起學習...
  • 昌宏是在一個輔導團到校諮詢時被發掘出來,從自己的第一次真的翻轉學生到不知道學生來學校要教他們什麼的成功翻轉教室,可以看得出來萬丈高樓平地起,在我們面前強大的講師們原來都有菜的一天,需要靠著教師本身對科學教育的熱情來和學生不斷磨合嘗試新變化。
  • 小p老師在學生實際操作電阻並聯的功率變化跟考卷上的答案完全不同時,他過去內心強烈的優越感把他下巴拉了下來,在嘗試找出符合理論的燈泡組合後,卻發現那樣子的組合是不可能存在的,也反思到底教給學生這些東西幹嘛?
  • 王大胖老師也提到學生的困難與疑問發表出來時,老師如不能注意到學生卡住的細節,以最簡單的解釋(課本說的!)而忽略掉其他影響因素和不同情境下導致的影響,學生非但不能理解,嚴重的甚至無法信任老師,師生溝通不良更不用談教學如何順暢,和學生的聊天就有讓學生和老師之間的籬笆消除的功能在,或許第一次學生仍不願意理老師,但多次之後,學生和老師之間溝通管道一但順暢,不只是教授專業科目很實用,對於班級經營更是一道良方。

強調體驗


  • 甫宜老師提到比較菜的老師在利用魔術進行教學時,變完魔術就上跟魔術內涵完全無關的課程單元,這樣是沒有意義的,魔術和科學教師差別在於原理的詮釋與教授,戲法說穿了不稀奇,重點在於背後原理應用,學生如果不只能說出背後原理,更甚而也能表演的很好,那更是超越魔術師所在。
  • 王大胖老師提到這世界是很好玩的,好奇探索的過程就是一種樂趣的存在。隆欽老師也強調「讓學生看見」,因為教室和戶外現場的差異,教師如能擔任好橋樑一職,將時事活動那怕只是拍照說說體驗過程,帶入課室都能帶給學生彷彿親身經歷的感受。
  • 阿簡老師提到課程時數如能在一學年90小時的自然課當中納入「自然帶進教室、學生帶進自然」到十分之一、九分之一、甚至以上!是否反而不會有自然課卻都窩在教室內部的矛盾感,在「自然帶進教室」操作上面例如活體植物小白菜吸引紋白蝶幼蟲、利用CD盒觀看植物根系、培養隨時可用來做觀察的活體例如孑孓(哈哈,我暑輔班上現在也是剛好一瓶滿滿,六個班用了兩週都殺不完!)。在「學生帶進自然」提供的秘訣在於老師不再獨自講授,學生就不會一個一個消失了,反而要有對話,讓學生有問題可以去思考、讓學生來問老師問題。

學生科學探究活動


  • 月鈴提到,有哪一個老師會因為學生考試考不好而丟了工作?考試分數不好真的會怎麼樣嗎?可能只是老師自己過不了自己心裡的那一關,或許就跟小p說的,老師本身可能就是考試機器出來的,當然認為莫耳數計算是基本中的基本,但對社會大眾來說,莫耳是什麼有那麼重要嗎?
  • 小p提到和學生說明白考試歸考試,真實狀況歸真實狀況,也唯有此才不是不斷複製出來考試機器!而教師的試卷說到底應該是用來評測學習結果,如果可以考學生相同方法、不同情境的探究過程,考題上必得多琢磨,如果願意嘗試開放試題組作答,當然同事之間也需要有默契別被突然來的厚厚一疊答案卷給嚇到。
  • 彥文提的是JSP形成的歷程,提到一個完整的科學探究對學生的影響深遠,不是一個簡單的全國科展得名與否來決定歷程的意義與否,月鈴提的資優課程方案、科學探究活動的演變,更讓我知道科學探究不一定是一個科展題目、且也可以是全體學生來進行的活動,或許我該思考與隔壁學區跨校舉辦活動的可能性。尤其是陳文典教授對於月鈴的一番話,學生玩到了、開心了,那可以成為一個科學家了嗎?不禁也會回想自己上課的情境,學生的開心學習是否有益於學生做獨立學習甚至研究的培養呢?
這個主題中我有個難解的問題:
有天我下載了一個很棒的app,
它可經由調整拍照的視角,合成出3D立體照片,
在觀看模式下只要手機調整不同角度就可以觀看到不同角度的照片!這很酷!

但是老婆看了看說:「這有什麼嗎?」
我腦海翻騰過一輪小時候買了3D立體視覺急轉彎、想要做光柵立體影像、想要教學生做、想要....的一堆思緒後,只能嘆氣,因為她並不覺得這有什麼。

這個暑假我有輔導課,對象是新生,一週兩節課連在一起,共四周,
我將各班都分為9組,一組都有3~4人,偶有2人的。

  1. 第一週我帶隨身珠寶用的放大鏡以及解剖顯微鏡,要他們觀察校園內的生物,並且在第二節課至黑板上畫或寫出他們看了什麼,要他們以定型句我看了_______,我覺得_______,這樣的方式來發表,一個人15秒,這只要在下課前10分鐘就可以全班每個人都發表過。
  2. 第二週一開始我show了一些顯微照片,要他們猜裡頭的物品是什麼,再來跟他們說本週的紀錄改為影像,結束前各組都要出猜猜樂的題目,給了平板電腦、雷射筆頭的透鏡、粘土、蚊子幼蟲、載玻片和蓋玻片。教他們利用前鏡頭時須使用玻片、後鏡頭用來拍表面需要打光的物體,以及使用 skitch 這個 app 來就重點標示,我要他們拍出孑孓的口器、心臟、尾巴呼吸構造並練習做標示,以及最後別組不能偷看的猜猜樂內容。
  3. 第三週我帶他們操作複式顯微鏡,用的還是蚊子以及他們自己校園搜刮來的生物們。

OK,問題是這樣,這三週當中總是有個小女生,什麼都提不起興趣,常乾坐著,
我排除了人際問題,因為他們自己選組員,
我排除了語言溝通問題,因為她看似非學習障礙,
我排除了說明不清的問題,因為我又跟她說了一次,
我排除某些學生討厭小蟲的問題,因為我也跟他們說如果抓小蟲觀察有障礙可以用其他東西替代。

但她就是提不起勁來,她的表情讓我想到老婆說那句時的表情:「這有什麼嗎?」

身為自然老師,就像王大胖說的那樣,好奇心的驅動是可以滿足很多事情的,
面對很有趣、好玩的東西,如果學生沒有敏銳嗅覺,那就只是一個發生於自然課的東西,
要做到像昌宏那樣,學生回家會認真找資料、備齊先備知識的,想必受到老師薰陶許多,
檢討自己上課,或許達到像月鈴老說的氣氛歡樂、看起來很好玩,
是否能讓學生回家持續燃燒好奇做更多探索,我一開始認為是因人而異的,
當我盡力將課堂無縫接軌到學生腦袋了、準備好超級好玩的東西了,
但就還是有一兩個人是連動都不願意動的,

賽e趴之前,這學生被我歸因到沒有好奇心、我的老婆沒有好奇心,
賽e趴後,我認知到我老婆沒有經歷過我對3D影像的追求歷程,以及學生可能需要更細膩的觸發來誘使她去做觀察,
解決辦法或許就是探究能力的培養,為師的我不應該自己覺得好玩,
就打算加諸相同情意,並希望學生也生長出一樣的東西,
我應當傳達更多自我經驗的表述,
在給東西滿足好奇心的同時,也要藏一些事實的真相讓他們去挖掘。
如能在探究過程當中挖掘出一個一個解決困難的工具和方法,那應該是會上癮的東西。

所以這位小女生成為一種挑戰,打算下週要改變課程,
就算她下週仍舊不理我,也希望開學可以繼續教到她。

而在這樣的心理歷程後,
自己推翻了過往以為:

  • 學生對所學沒有興趣是個人特質
  • 科展有助學生解決問題的訓練,但只有少數同學能得益
  • 探究課程是要訓練每個學生成為科學家
應該是
  • 學生對老師表達的沒有興趣是因為沒有相同的認知歷程
  • 過程有助學生解決問題的訓練,需在有限課程內做良好安排規劃。
  • 探究過程是要學生去感受生活周遭,延伸好奇心的觸角以及敏銳度

社群建立以及教師特質


  • 小如甫宜老師的三秒魔術走天下、大如JSP全國各地集合起來的科學探究活動,在課程設計上面都需要多方一起開發、融合、深化豐富以及合作,教師社群的建立對只能單打獨鬥建立一切的孤獨教師是很有幫助的,因而彥文在回答阿簡到底為什麼把這些做那麼大的問題時,彥文也大聲的說出科學教師社群設立的願景,一直以來我都相當佩服這些老師們能夠逐步收集夥伴、然後實踐一幅幅偉大新世界的航海圖,即便彥文說這個暑假被老婆抱怨,我還是覺得那個通往大祕寶的最後一塊拼圖早已成形,在賽E趴討論的開始,就已經出來了,就像JSP無特定組織來進行服務的工作人員一樣,誠如生物趴辣客、教育噗浪年會、四處都有這股熱血精神飄忽來去,今天來賽E趴,有點像是你在看航海王的時候,你逐漸參與其中,逐漸變成當中的一個夥伴,似乎總有一天也能一起在教育偉大航道上不斷前進一樣,我們彼此,以及學生們。
  • 最後黃福坤教授勉勵大家要對自己有信心,雖然他說了一句我也不知道是不是安慰大家、幫大家打氣的「我們台灣的老師是排名前三名的!」這樣的話,若是今天的講師群出國比賽那我認為是真的,那如果是全體教師,那就.....如黃教授說的需要多一點信心了。
不過我想今天講師再再要呈現出來的就是
「我們能,你們也能,因為我們在同一艘船上面、我們一起來!」

最後,如果賽E趴還有2的話,弄一兩個對談模式好像也不錯耶?
像是阿簡問小P,小P反問阿簡什麼之類的,然後就可以出對話集、群眾也可以適時加入…
不然好像每次準時下課前的舉手才開始熱絡就要收攤了,
多一點不同領域之間的對話,是否匯聚更多思考?
如果還能弄成pk的感覺,哇!那真的是太精采了!我要參加我要參加!

2014-03-16

DNA萃取及議題討論課程

為了要到不同學校進行教學演示,教不認識的學生,
我事先瞭解他們已經上到染色體和DNA之間的關係,所以決定教學內容是DNA粗萃取,
使用的是阿簡學長的方式,可以相當快速的抽出絲狀DNA,學生的反應也相當熱烈。

我的課室安排流程如下:

  • 播放一小段影片,簡單呈現警方鑑識技術有哪些:現場探勘、骨骼重建、血跡分析、指紋以及DNA比對。
  • 針對DNA的部份問學生如何得到。宣布這節課我們會學到這技術。
  • 請他們用小白板形容一下DNA可能長什麼樣,包括外型、顏色。(預期針對他們和蛋白質之間纏繞關係做想像)
  • 進行萃取。
  • 讓學生在小白板上猜想清潔劑以及嫩精目的為何。
  • 討論染色體為何要使用蛋白質捆繞(將童軍繩弄亂,然後請同學拆開,再使用束帶讓學生綑綁)以及捆繞後如何解開(使用剪刀剪開束帶,說明剪刀功能相當於嫩精)
  • 討論染色體進行複製時若纏繞著束帶如何複製分離?(目的是希望學生明白DNA都是複製完才纏繞)
  • 進行看圖說故事,引導到DNA如此方便萃取,是否會有隱私權的問題。並藉由Myriad在乳癌基因專利壟斷判決案的例子要學生扮演律師、立法委員、或法官來討論國內若要通過相關基因隱私法案,應該如何設計法條,請同學寫兩到三項。
    圖片來源

課程中:

  • 學生進行時有一半沒有抽出DNA,原因大多是漱口時不夠努力,或可能口腔內細菌太少。
  • 酒精加入時候分層不明顯,混太大力。
  • 即便是學過DNA和蛋白質如何纏繞,學生還是難以聯想到嫩精功能,許多組別都認為可以將唾液澱粉酶分解(隔天我回到學校進行週六班上課時也是!甚至三年級的學生也這麼以為!)
  • 議題討論時,學生焦點集中在錢要如何分配(可能是因為圖上有錢的存在)、資訊公開透明化、當事人同意、技術普及化、專利權共享等。


檢討課程:

  • 安排內容有點太多,要討論染色體捆繞以及DNA複製時間點的兩個問題會來不及。
  • 議題討論的部份只有點到而已,希望可以更加聚焦於如何保護自己的檢體以及檢體的授權有範圍限制。再之後的生物技術部分再探討倫理議題。

教學資源:課程簡案學習單

2014-01-24

一種情境命題模式


這是一張聽完洪碧霞教授簡短述說情境式命題的整理圖, 由右上角學生端開始看:
學生是擁有個別的一些概念的,在解教師的試題時,必須避免給予學生熟悉的情境,
否則只會讓學生相當快速的做出習慣上的反應,
而較無法自行運用學到的概念去應用在不同的情境之中,
所以完美的出題和解題如同學生學遍了全天下的武功精華後,
再環遊世界去面對各地的武術家。

教師必須提供的就是那些全新的招式,
並且等待學生來拆招。

教師發展試題時必須明確評量標的
提供的情境必須真實鮮活

而一般老師命題花最久的時間莫過於左下角洞察新材、廣泛取材的部份,
如果能把虛線部分補上,那情境式命題應該就剩如何把充足的線索提供給學生了。

2013-12-30

溶解度曲線(熊本大学教育学部附属中学校)

熊本大学教育学部附属中学校

觀課記錄

本單元是了解水溶液溶解度差異,並學習利用之來分離物質的方法,
主活動:將明礬和食鹽加入水中攪拌,利用降溫的方式讓明礬析出,再將結晶放在顯微鏡底下讓學生利用課本的圖作對照,比對出結晶物種類為何。

課本對照的結晶物圖片
5人/組,共8組。

教師首先複習小學水溶液的基本知識,使用學習單先把學習目標寫出,指示學生理解溶解度曲線定義和圖表閱讀方式後,請學生討論如何將食鹽水中的鹽巴取出,學生回答利用水份蒸發可以獲得鹽類結晶,但是今天使用的溶質有兩種,即是要利用溫差來將不同物質析出。

學生花時間操作溶解物質、降溫、結晶、過濾歷程花了不少時間,過濾步驟教師又特別提,應是學生第一次使用過濾,所以可以看到他們在設定裝置時有各種不同表現。
學生操作時可以看到某組學生們之間的互動分工,一位負責操作、一位負責講解指導其餘的同學負責協助,在小組分工的訓練上,教師有下達任務給組內的不同學生,過程井然有序,雖教室偏後方的兩個組別內有一兩位同學無法融入,但也基本上都有維持著一定的秩序。

一些特點:

  • 利用ipad拍攝結晶,利用ipad接上顯微鏡直接拍結晶的樣子也可讓同組同學可以快速看到顯微鏡下的物質,相當方便。

  • 學習單設計很特別,如同在筆記本打孔的樣子,其他的科目也有類似的紙張,協助學生做檔案時相當貼心。
  • 學習單上有自我評分欄位,在評量學生的時候更能幫助他檢視自己。
  • 學習單著撰寫會把關鍵字拉出來,後方縮行接著寫定義,使得學生相當方便可以看到重點在哪裡。
  • 習題並不著重講解。在台灣教授溶解度計算是水溶液單元的重點,可是本堂課看不到老師教授後方的兩題習題,老師回答那只是讓學生做實驗太快時怕無聊練習用的。
  • 評鑑方式也是分兩階層,能寫出觀察到現象的得到B,能觀察到現象並解釋背後原理者得到A。
  • 教師會在學生回答問題後皆予以鼓掌帶動全班同學給予鼓勵

課後問答

  • 先前學生的起點行為是?小學時有學過水蒸發法,現今單元為加入溶解度曲線和結晶觀念以及拍照的課程安排。
  • ipad除了拍顯微鏡內可以用外,還有用在教學的哪裡呢?本校導入40台ipad,也用在校園植物拍攝用。
  • 此堂課因為有的組別來不及動作,整體課程可惜沒有討論,並將理由敘述表達出來。
  • 通常教師都什麼時候準備上課用的器材呢?備課都使用空堂來準備,16:20後有社團,通常超過18:00才下班
  • 為什麼會來這所學校呢?老師本人是因為3-7年得輪調,所以來到這間學校。
  • 參加了研修的什麼課程呢?前往研修的感受是有很多課程可以參加,如班級經營、社會體驗、特殊教育、也有自主研究(一次2~4週)
  • 課程都是在實驗室中進行嗎?教學時有八成是實驗室活動教學、兩成是在教室內進行的重點整理。這樣的方式不會捨棄掉台灣目前仍以考試為升學重點的方式,同時也能增加學生對理科活動的接觸
  • 如何加強學生投入更多小組活動?選擇理科較強的學生參入、男女各半、並且段考後會修正、教師會支援比較弱的組別較多。

2013-12-24

單極馬達

問學生的問題:

  • 改成以負極接,磁鐵旋轉方向如何變化?
  • 磁鐵NS極顛倒,旋轉方向如何變化?
  • 旋轉和什麼因素有關?
  • 如何預測選轉方向?

2013-12-20

超低溫的世界(別府市立朝日中學校)

別府市立朝日中學校

課前介紹

  • 所進行的教學研究是要養成學生自動自發的學習,方式是利用小組活動教學,並且課程結構化包含「目標」、「實驗課題」、「總結」,操作時皆為4人一組,過去教師一對多的狀況學生通常不發言,但分組的時候學生會互相溝通。
  • 教師給予共同課題,學生自己想是有困難的,所以要整組一起完成。
  • 填鴨式教學相當快速,但是小組比較具有效果,挪出時間來進行小組活動是必要的。
  • 教師必須下功夫設計討論的議題,並且給予學生相當的規範,要防止學生單純的聊天,即便有缺席的同學,仍將她的座位保留。
  • 教師需引導避免學生有碰壁狀況出現,協助結論引出,並且能活用此一結論,小組的成效需要記錄下來。
  • 具體物是一種有效的手段,模型和實物都是實驗活動當中很重要的材料。
  • 在活用結論上,白板是一個相當利於思考、作結論的好工具,甚至會全校集合起來統一說明如何運用。
  • 以往是目標出來後、接著課題、總結,現在教學方式改變,先是課題,再目標、總結。課題利用小組活動讓學生合力完成知識和技能的獲得,得到一個具體共通的共識,最後再總結。
  • 這由三個部會構成,分別是國英社會的深化動搖部、理科數學的探究發現部、音樂美術保體技術家庭科的協調創造部。授業研究的重點在於小組活動、給予適切課題、就在一側的教師支援。
  • 教師教學後有研討!會利用便利貼將重點記下。
  • 目前遭遇到的教學困境是學生有學力結果上兩極化的M型分布,在漢字、四則計算、英語詞彙會利用早自修8:05~8:20這段時間以及放學前的15:55~16:05這段時間來進行實作練習。
  • 在協助家長參與學生回家作息上聯繫相當緊密,有輔助的學習改進方法的磁鐵貼可以黏在冰箱上截住家長和孩子一起規劃設計學習時間,讓孩子在字條上寫下本日要完成的目標,然後請孩子自己簽名,也有建議的學習時間(年級數乘以10+10,ex.8年級*10+10=90分鐘學習)和學習的五大歸準設計。另設定每個月的第三個禮拜天作為家庭日。
  • 研究的結果,整體來說此舉的確增加學習時間。


觀課記錄

此堂課的目標是要學生利用液態氮低溫來進行預測、觀察、結論有關物質三態變化的活動。

首先教師簡單介紹示範液態氮的特性,並述說此次實驗光是液態氮就花了五千日圓,裝液態氮的瓶子更是要十萬日圓,在隨後問答時有問到是否為學校專屬,授課教師表示為別府八所學校有兩個罐子輪流使用交換。
教師問學生可不可以將手放進去液態氮?學生說不行,老師結果示範把手放進去,快速收回其實是沒關係的,而且我們手上沒有太多的水。
首先使用一棵皮球,泡入液態氮後拿出,站到椅子上高高舉起然後放手,瞬間破裂。
再利用花朵,放入,拿出,然後捏碎,並使用實物投影機將碎片拍攝給學生看。結束有請學生將碎片掃起來。

  • 進入主活動,將吹好的長形氣球放入液態氮,要學生預測會發生什麼事情,寫在學習單上,然後進行,可以看到氣球縮小,拿出來後又放大回來。學生要寫觀察結果。
  • 第二個活動則是將棉花吸液態氮,放入底片盒中密封,請學生預想會發生什麼事,寫在學習單上。觀察結果後寫下結果,並且書寫出原因。
  • 第三個將液態瓦斯擠到塑膠袋中,再將塑膠袋中瓦斯擠入試管中,此時試管是放在液態氮裡面,預想給學生將會看到液態的瓦斯,寫下預想、觀察後寫結果。液態瓦斯的部份就是丁烷,教師將試管拿出後用抹布把試管底部的凝結水氣擦掉,目的是要學生觀看內部的丁烷固體,接下來在試管頂部點火,利用手去握下方,使丁烷氣化速度加快,使之觀察學生會觀察到火焰變得越來越大,問學生發生什麼事情。
  • 第四個實驗將氧氣灌入液態氮中,氧氣成為液態後會具順磁性,教師拿出強力磁鐵可以看到試管會被吸走,得到液態氧後,將點燃的線香插入,讓學生預想、並觀察線香變化,寫下結果。

最後要寫下結論以及活動感想,
結論是要給學生大概可以寫出來物質會因溫度有固態、液態、氣態的互相轉換變化。

課後問答

  • 教師表達平時是會給學生操作,但今天因參訪的因素,為了避免走動造成打翻的危險,所以改為由教師操作。
  • 若是交給學生操作會特別告訴學生不得坐著進行活動,因為如果不小心打翻站著可以馬上撥掉不會發生危險。
  • 教師並在課後利用棉花糖放入液態氮給大家吃,這也可以當做給學生的小零食,而且很有趣,又難以平時就獲得。

使用Excel讓學生做溫度變化曲線圖(熊本県高森町立高森中学校)

10/30 下午 熊本県高森町立高森中学校

課前介紹

高森學校給人溫暖的感受,
從校園木造建築、學生的少年消防隊、和善的校地配置,搭配上和煦的陽光,
讓人尚未上課前就給人好舒服的感受,加上我們參訪後樂器室裡頭傳來學生社團活動練團的聲音,好想要這樣子上班的感覺呀。

在他們校歌的部份還特別提到了火山,阿蘇火山不愧是當地人相當重要的指標,
另外也在DM當中有一份研究發表會,課程內容包括了國社會理科數學道德等科目,有小學有初中,相當具有奮進心。
校訓是「禮節、自學、健康」簡單六個字表達了身為學生所應進的本分甚至是人生的道理。

觀課記錄

今天參訪的單元是物質三態變化,4人/組,6組。
主要活動:利用酒精加熱到沸騰的過程,記錄溫度-時間變化,利用Excel作圖,並進行發表討論

教師一開始要學生回憶某液體時溫度和時間曲線變化圖,
學生很有趣的都比出了倒著溜波浪溜滑梯的手勢出來,
教師利用大螢幕電視show出圖示,
接著說明今天要使用酒精來做加熱記錄的活動,
並要學生預測今天的曲線看起來會如何,
有三種預設答案,分別統計有多少人後教師說明活動中該如何操作,
學生領完器材後就開始動作。

針對學生進行分工,
一位負責讀溫度計讀數、一位負責將數據打進Excel、一位負責讀秒,剩下的一位則是協助。
學生對於本生燈是有訓練過的,熄火後,都還會將源頭關掉。
水在等待加熱到沸騰時,學生會進行筆記本上的撰寫。
其中讀秒是30秒讀數一次,共進行六分鐘,全班一起利用螢幕上倒數計時同時讀秒。
學生開始動作後,本生燈接上、開火加熱水,在水沸騰了之後熄火,
之後將成有酒精的試管放入其中,溫度計懸掛於內,
進行初始溫度量測以及後續讀秒。

完成曲線後,教師指導學生如何將圖表上傳到前方螢幕,
教師並排各組數據後,統整出結論,
學生依老師在黑板上寫的四步驟寫在筆記內:預想、實驗、結果、考察(討論)。

討論的部份教師會抓一些關鍵字提示學生,
所以在考察中教師要學生利用定型文來撰寫,內容必須含「狀態變化」、「溫度」兩個詞,
希望可以使學生在這堂課當中寫出「物質狀態變化時,溫度會維持穩定狀態」這樣子的句子出來。

在本堂課中使用ICT教學(電腦資訊輔助教學)的好處在於曲線可以由Excel直接繪出,
取代原本學生必須要利用密密麻麻作標線來標出溫度和時間的關係圖(但翻學生筆記發現仍有此步驟過,所以事先有進行相關教學後來才以ICT來協助,這是比較妥適的,學生才會知道圖形代表的意義為何,且也具有手繪圖的能力),且作圖速度快,又能直接上傳大家一同來進行比較。

本課堂設定的30秒記錄一次溫度可能間隔時間太長,
酒精一下子溫度就竄升很快,馬上就達到溫度維持沸騰的狀態,
這樣子設計實驗有個缺陷就是學生無法看出氣態物質溫度變化,
如果能使用固態物質、液態物質、氣態物質三態都有的物質可能會使得曲線闡述會更加完整。(使用水是是一個老梗的好方法?)

最後公布酒精的溫度曲線變化圖,並完成筆記的撰寫。
他們所使用加熱用的板子不是國內慣用的陶瓷纖維網,而是一片合金鐵網,
不生鏽、中間孔隙密,看起來是比較好用的材質。
學生的筆記撰寫是自己寫的,圖自己畫,比較沒有學習單的規劃加入,
和我在上課的方式是比較接近的,固然會比較花時間,
但學生如果訓練得當,自己完成的筆記比較具有個人風格和多變化性。

學生操作實驗時會將桌面東西收拾下去抽屜,
即便電腦和本生燈在同一桌面,也沒有見到學生慌張操作的狀況,
因為使用本生燈,所以三腳架也比較高。

課後問答

  • 有關於本生燈的操作在學生第三次上課時就會進行教學,內容包含了開火、熄火,每位學生都必須經過確認會操作。是沒有考慮過酒精燈的。
  • 筆記本的批閱大致上會一學期兩次,以往用過學習單,但是發現學生只會填充方式來進行,因而捨棄不用。
  • 課綱修訂之後是否有教學上的改變?回答說因為課綱後來強調學生的語言表達,在仍要進行實驗活動的狀況下,則轉化為小組討論來做為表達力增強的方式。
  • 教育當局若沒有ICT補助的話,後續如何因應?因為當局目前要著重這一塊的輔助教學,所以在經費上面應該不是問題,加上ICT有影片可以播放、在圖表和表格呈現製作上又能有馬上可見的成效,對於團體討論實驗數據是相當方便的工具。
  • 面對少子化的問題?日本不得有跨學區就讀狀況,所以這是一個全國皆然的情形。

以粒子觀點講蒸發!(大分県竹田市竹田中学校)

大分県竹田市竹田中学校

課前介紹

校訓:持續就是力量

該校學生人數134,教師人數19員

該校努力在教學研究的部份是希望可以提高學生自主學習的意念,藉由教師指導學生規律化以及語言活動的指導方式來進行,主要分為三方面,
  • 授課提高效率:藉由板書結構化、學習規律的徹底、學習指導部門的提攜。以及各科目語言活動的作業,如協調學習。公開授業實施。
  • 個人與人際網路關係:家庭、小學、地區活動(外部人才活用、職業講話、職業體驗
  • 提高自我的肯定感
在小組教學方面,國語科有籌措讀書會,像是找共同小說的主題來閱讀,組間還有交叉談話。數學則會互相檢視、板書結構化。生活科技則是利用大桌子請專家給予提示後,小組再來動作。社區可以進入來參觀並且給予意見交流。

在教師之間也有課後研討會,由有經驗的老師帶資淺的老師,有交互對談。
校長談到有關學生的活動特色,他們剛進行完馬拉松接力賽,是在車站和車站之間接力進行,相當融入社區活動。
學生發展方面希望可以發展智德體三方面,智是指上課的智能發展、德則是希望有良好的生活習慣,例如基本的打招呼永遠都要比對方先打,體則是利用社團活動,或者是生活中基本的要求學生可以走路上學,不要騎腳踏車,借此鍛鍊學生體能,也真的因為這樣所以學校內很少輛腳踏車。

觀課記錄

這是物質狀態變化7節課的第4節課,參與學生為一年級生,
教學目標是希望學生可以透過這堂課利用粒子觀念畫圖解釋物質狀態變化。解釋時希望可以包含粒子觀念、狀態變化時粒子之間距離變化、粒子運動時狀態。
教師要訓練學生利用繪圖的方式來解釋科學現象,使空想變成能以科學方式來表達。
學生的起點是上一節課當中有進行過三個小活動,利用合作教學拼圖法分成三組專家組,課程開始時教師將上一次操作過的器材發給各組,讓他們可以充實學習單上內容,這三個活動也是利用繪圖的方式記錄看到的現象,合併回原組別時將各組專家召回進行現象討論。

首先說明三個活動:

  • 收集沸騰後的水蒸氣,利用的器材是倒裝的漏斗來收集水蒸氣,接的是一個寶特瓶上部,然後接到一個塑膠袋裡,在加熱後,學生會觀察到水蒸氣冒出,後來還會有水蒸氣凝結的小水滴,本組別器材沒有重新操作一次。此專家A組只是在專家組內畫圖討論。堀老師希望學生可以利用這活動觀察出氣態體積變大和成液態時體積縮小,得到粒子狀態和粒子間距有某程度關連。且這過程可以放在電子天秤上面印證氣液變化時沒有質量變動的質量守恆。
    利用下方本生燈加熱後,漏斗收集水蒸氣,上方透明軟瓶可觀察到水滴凝結
  • 利用顯微鏡觀察牛奶和墨汁的布朗運動,牛奶是5ml水加上2滴牛奶、墨汁是水10ml加入墨汁一滴,顯微鏡倍率400倍,學生繪圖記錄兩者布朗運動差異性。
    利用顯微鏡觀察粒子活動
  • 將水灌進注射筒內,大力壓縮,以及水蒸氣狀態下大力壓縮,比較液態和氣態的可壓縮性差異。
三組專家在活動結束後回到原組別進行現象討論,教師給予的課題是「翻倒在桌上的水,為什麼後來不見了?」
一個簡單的現象,我們可能兩個字「蒸發」就帶過去,
但他們則利用三個小活動,從中觀察到的現象用來解釋簡單現象
教師將桌上水打翻是在課堂一開始分別說完ABC三專家組作的事情之後就打翻了的,本堂課從9:35開始,教師10:00告知同學們將結果寫在白板上,10:18白板往黑板集中,要學生表達白板內容。
本堂課來不及讓學生說明,甚至有的學生空白,
但這不代表教學失敗,只是仍需要在下堂課補充說明

課後問答


  • 授課老師說:粒子間距離改變是討論的主要目標,原則上兩節課的安排是比較妥適的,包含了學生發表,剛剛在進行時尚未有學生發表的機會,甚至有一個組別到最後的白板是空白的,在分組活動進行討論時,知道的會把所了解的講出來,不知道的就說不知道,所以是希望可以利用這樣的方式讓不會的同學也能夠了解別人的想法,在專家活動時,有些學生表達的對、有些表達有點錯誤,這是沒關係的,所謂的科學性思考就是要讓比較不會的學生有更多參與的機會。
  • 堀老師在4年前就開始這樣子的課程操作,算是具有相當經驗的老師,對於進行拼圖法教學時我的困惑是老師要提示什麼地步,堀老師說他會將小組不錯的表現透漏給其他組別,當然提示不能全部一次丟出來,此時也理解,「所謂的學習並不是在賣關子給學生」,刻意不告訴他答案,而是要利用縝密的活動以及簡單生活問題來點出要教導的科學概念,像堀老師要教授的是粒子觀點來解釋蒸發,在國內可能簡單一句話就能講完,但是他卻利用三個活動來讓學生解釋一個簡單的現象,從此來佐證現象背後的原理,甚至學生可以因有粒子概念而有更多的發揮空間以及將來授課時可以借粒子觀念來闡述其他科學現象,這是在教導蒸發此一單獨概念時所能夠另外收穫拓展所在。
  • 評鑑方面則是以學習單和小考的方式來進行。
  • 教學時是沒有期待學生先看教科書的,也認為不應該先看教科書,這會影響學生的思緒,我想他表達的是學生容易會有統一的標準答案出現,然而這標準答案可能不是科學教育當中所樂見的。
  • 平常他不一定會這樣上課,而是多利用交談,等到學生慢慢熟悉課程可以這樣討論之後才會比較定型以及分組順利教學。
  • 課程銜接的部份,之前利用阿基米德上過密度單元,然後接著是質量守恆,他利用質量守恆粒子不變的狀況來教學粒子狀態變化。


我們從這堂課中學到複雜的科學原理其實可以用簡單的方式來呈現,學生在寫小白板的過程也是一而再修改的,過程的討論教師要努力參與,引導討論聚焦到要教學的主要概念上。