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數理科任課教師數理科任課教師惡夢惡夢 從專題研究課程從專題研究課程(科學展覽科學展覽)談起談起 第1页北一女中北一女中 專題研究課程簡介專題研究課程簡介科目：數學、物理、化學、生物、地球科學、科目：數學、物理、化學、生物、地球科學、科目：數學、物理、化學、生物、地球科學、科目：數學、物理、化學、生物、地球科學、資訊資訊資訊資訊 共六科共六科共六科共六科。授課時間授課時間授課時間授課時間 (每學期每學期每學期每學期)高一：專題研究高一：專題研究高一：專題研究高一：專題研究 2 2 學分學分學分學分(時間與第二外語同時間與第二外語同時間與第二外語同時間與第二外語同)。高二：專題研究高二：專題研究高二：專題研究高二：專題研究 3 3 學分學分學分學分(每週三下午每週三下午每週三下午每週三下午)；實驗研究實驗研究實驗研究實驗研究 3 3 學分學分學分學分(每週四下午每週四下午每週四下午每週四下午)。選修對象與人數選修對象與人數選修對象與人數選修對象與人數 (每科每科每科每科)高一：資優班學生必選，普通班學生選修，高一：資優班學生必選，普通班學生選修，高一：資優班學生必選，普通班學生選修，高一：資優班學生必選，普通班學生選修，每科人數各每科人數各每科人數各每科人數各 24 24 位左右。位左右。位左右。位左右。高二：僅限資優班學生選修，高二：僅限資優班學生選修，高二：僅限資優班學生選修，高二：僅限資優班學生選修，每科人數上限每科人數上限每科人數上限每科人數上限12 12 位位位位(生物科為生物科為生物科為生物科為 24 24 位位位位)。第2页我對專題研究課程省思我對專題研究課程省思授課前，學生應具備基本知識與技能為何授課前，學生應具備基本知識與技能為何？但學生真正擁有知能又為何？但學生真正擁有知能又為何？授課後，期望學生擁有哪些知識與技能？授課後，期望學生擁有哪些知識與技能？怎样在學生现有基礎上，達成教學目標？怎样在學生现有基礎上，達成教學目標？怎样讓學生輕鬆學習、快樂成長，怎样讓學生輕鬆學習、快樂成長，卻依然能體會到化學之美？卻依然能體會到化學之美？第3页學生所擁有基本知能怎样掌握學生所擁有基本知能怎样掌握填寫填寫基本資料表基本資料表，其中包含基本資料、，其中包含基本資料、曾參加科學活動、曾閱讀過科學書籍、對曾參加科學活動、曾閱讀過科學書籍、對自我期許自我期許。進行進行概念測驗概念測驗，瞭解學生學習程度。，瞭解學生學習程度。學生自我介紹，由言談中明瞭其個性學生自我介紹，由言談中明瞭其個性等特質。等特質。第4页期望學生擁有知能為何？期望學生擁有知能為何？能多方蒐集資料，設定研究主題。能多方蒐集資料，設定研究主題。能針對研究主題，設計實驗流程。能針對研究主題，設計實驗流程。能根據實驗過程，明列所需藥品、器材，能根據實驗過程，明列所需藥品、器材，進行各細部工作。進行各細部工作。能針對實驗結果，進行修正、討論，達成能針對實驗結果，進行修正、討論，達成研究目標。研究目標。能整理實驗數據，完成研究報告。能整理實驗數據，完成研究報告。第5页授課計畫與目標授課計畫與目標高一高一上學期：實驗基本技能訓練。上學期：實驗基本技能訓練。下學期：進行小論文研究。下學期：進行小論文研究。高二高二進行正式專題研究。進行正式專題研究。第6页基本實驗技能訓練基本實驗技能訓練進行圖書館之旅：請本校圖書館主任介紹進行圖書館之旅：請本校圖書館主任介紹進行圖書館之旅：請本校圖書館主任介紹進行圖書館之旅：請本校圖書館主任介紹網路資料搜尋方式與主要網站資訊。網路資料搜尋方式與主要網站資訊。網路資料搜尋方式與主要網站資訊。網路資料搜尋方式與主要網站資訊。每週設計實驗活動主題，分為理論和實每週設計實驗活動主題，分為理論和實每週設計實驗活動主題，分為理論和實每週設計實驗活動主題，分為理論和實作兩部份。包含相關化學理論講解、器材使作兩部份。包含相關化學理論講解、器材使作兩部份。包含相關化學理論講解、器材使作兩部份。包含相關化學理論講解、器材使用介紹、藥品特征說明；並進行實驗操作，完用介紹、藥品特征說明；並進行實驗操作，完用介紹、藥品特征說明；並進行實驗操作，完用介紹、藥品特征說明；並進行實驗操作，完成當次研究報告。成當次研究報告。成當次研究報告。成當次研究報告。加入葉脈書籤、銅幣變金幣等，與理加入葉脈書籤、銅幣變金幣等，與理加入葉脈書籤、銅幣變金幣等，與理加入葉脈書籤、銅幣變金幣等，與理論相關聯趣味實驗。論相關聯趣味實驗。論相關聯趣味實驗。論相關聯趣味實驗。讓學生應用所學理論，進行有趣杯子實驗讓學生應用所學理論，進行有趣杯子實驗讓學生應用所學理論，進行有趣杯子實驗讓學生應用所學理論，進行有趣杯子實驗設計，並於期末演示，相互評選。設計，並於期末演示，相互評選。設計，並於期末演示，相互評選。設計，並於期末演示，相互評選。第7页化學專題研究化學專題研究 課程規劃課程規劃(高一上高一上)第一學期課程規劃第一學期課程規劃進度表進度表。理論課程理論課程範例範例。實驗課程實驗課程範例範例。趣味實驗趣味實驗範例範例。設計實驗設計實驗範例範例。第8页怎样在 17 週內完成 一份完整小論文 第9页小論文進行小論文進行教師先設定研究主題大領域。教師先設定研究主題大領域。進行研究主題引導，激發學生研究興趣。進行研究主題引導，激發學生研究興趣。(1(1 週週)設定研究範圍，蒐集所欲研究領域資料，進行設定研究範圍，蒐集所欲研究領域資料，進行研讀、討論，確定研究題目。研讀、討論，確定研究題目。(2(2 週週)研擬實驗方法與預定進度，繳交計畫書，並進研擬實驗方法與預定進度，繳交計畫書，並進行研究主題口頭說明。行研究主題口頭說明。(2(2 週週)根據計畫進行實驗，並每週繳交研究內容與根據計畫進行實驗，並每週繳交研究內容與檢討，開列下週所需藥品與器材。檢討，開列下週所需藥品與器材。(6(6 週週)定时舉行口頭報告定时舉行口頭報告 (2(2 週週)；於期末舉辦；於期末舉辦结果發表，列印结果發表，列印 研究專輯。研究專輯。(2(2 週週)參觀大學化學系所。參觀大學化學系所。(2(2 週週)第10页化學專題研究化學專題研究 課程規劃課程規劃(高一下高一下)第二學期課程規劃第二學期課程規劃進度表進度表。小論文進行時之相關小論文進行時之相關表格表格。第11页真正挑戰要開始了真正挑戰要開始了!高二化學科專題研究高二化學科專題研究第12页設計理念設計理念相信相信學生含有足夠能力，學生含有足夠能力，能够完成專題研究。能够完成專題研究。幫助幫助學生發揮全部能力，學生發揮全部能力，獨立完成專題研究。獨立完成專題研究。在專題研究進行過程中，在專題研究進行過程中，學生是真正、也是唯一主角學生是真正、也是唯一主角。第13页課程設計原則課程設計原則按部就班學習過程按部就班學習過程，才能够幫助學生發揮真正實力。才能够幫助學生發揮真正實力。不要輕易剝奪不要輕易剝奪學生學習機會。學生學習機會。讓學生讓學生面對錯誤、檢討、省思面對錯誤、檢討、省思，是進行專題研究不可或缺過程。是進行專題研究不可或缺過程。第14页92學年度化學專題研究主題學年度化學專題研究主題鉛蓄電池鉛蓄電池利用泡沫浮選法浮除水中含鉻離子利用泡沫浮選法浮除水中含鉻離子耐綸製備與改造耐綸製備與改造電解硫酸銅溶液電極探討電解硫酸銅溶液電極探討血基質與血基質與 H2O 分解螢光劑反應之研究分解螢光劑反應之研究界面活性劑和碳酸鈣作用之探討界面活性劑和碳酸鈣作用之探討奈米級奈米級 TiO2 作為光觸媒催化醇與酸酐酯作為光觸媒催化醇與酸酐酯化反應化反應第15页檢討與省思檢討與省思在校進行研究者在校進行研究者由於高中學校所能提供實驗環境與設備由於高中學校所能提供實驗環境與設備資源不佳，任課教師授課時數與個人能資源不佳，任課教師授課時數與個人能力有限，無法協助學生提昇研究層次。力有限，無法協助學生提昇研究層次。諮詢而非指導教授，無法充分掌握學生諮詢而非指導教授，無法充分掌握學生研究主軸，以致提供意見往往不能切入研究主軸，以致提供意見往往不能切入要點。要點。第16页檢討與省思檢討與省思在大學進行研究者在大學進行研究者教授無法充分掌握高中學生程度，給予適教授無法充分掌握高中學生程度，給予適時引導和啟發。時引導和啟發。學生所進行研究主題常非個人所好，不僅學生所進行研究主題常非個人所好，不僅不能獨立進行解決問題，且常只淪為實驗不能獨立進行解決問題，且常只淪為實驗室中小助手而已。室中小助手而已。在尊重專業前提下，高中教師常不方便介在尊重專業前提下，高中教師常不方便介入學生研究過程，而有使不上力遺憾。入學生研究過程，而有使不上力遺憾。第17页高二專題研究課程實施原則高二專題研究課程實施原則良好研良好研究主題，是踏出成功第一步。究主題，是踏出成功第一步。豐富專業知識，是解決問題基本條件。豐富專業知識，是解決問題基本條件。教師引導教師引導、協助協助、與陪同，與陪同，是學生完成研究過程主要依靠。是學生完成研究過程主要依靠。善用社會資源，但不可本末倒置。善用社會資源，但不可本末倒置。第18页怎样協助學生決定良好研究主題怎样協助學生決定良好研究主題提供確實可用參考文獻提供確實可用參考文獻提供確實可用參考文獻提供確實可用參考文獻，比如專業相關書籍、，比如專業相關書籍、，比如專業相關書籍、，比如專業相關書籍、歷年科展得獎作品、各校資優班專題研究報告、歷年科展得獎作品、各校資優班專題研究報告、歷年科展得獎作品、各校資優班專題研究報告、歷年科展得獎作品、各校資優班專題研究報告、科學雜誌等。科學雜誌等。科學雜誌等。科學雜誌等。要求同組同學根據有興趣研究領域，進行較深要求同組同學根據有興趣研究領域，進行較深要求同組同學根據有興趣研究領域，進行較深要求同組同學根據有興趣研究領域，進行較深入資料蒐集、統整、與討論，在期限內完成入資料蒐集、統整、與討論，在期限內完成入資料蒐集、統整、與討論，在期限內完成入資料蒐集、統整、與討論，在期限內完成基基基基本構想書本構想書本構想書本構想書(A4(A4，約，約，約，約 2 2 頁內容頁內容頁內容頁內容)。授課教師依據構想書內容授課教師依據構想書內容授課教師依據構想書內容授課教師依據構想書內容，與學生做進一步討，與學生做進一步討，與學生做進一步討，與學生做進一步討論，確定研究主題可行性，與其研究方式及進論，確定研究主題可行性，與其研究方式及進論，確定研究主題可行性，與其研究方式及進論，確定研究主題可行性，與其研究方式及進度等相關事宜度等相關事宜度等相關事宜度等相關事宜。要求學生根據討論結果要求學生根據討論結果要求學生根據討論結果要求學生根據討論結果，完成，完成，完成，完成研究計畫書研究計畫書研究計畫書研究計畫書(以中以中以中以中等教育補助專案研究報告格式為撰寫形式等教育補助專案研究報告格式為撰寫形式等教育補助專案研究報告格式為撰寫形式等教育補助專案研究報告格式為撰寫形式)。第19页怎样協助學生獲得專業研究知識怎样協助學生獲得專業研究知識授課教師根據學生研究計畫書內容，開列授課教師根據學生研究計畫書內容，開列由淺至深相關書籍書單。由淺至深相關書籍書單。授課教師根授課教師根據學生計畫書研究領域，據學生計畫書研究領域，代為代為聯繫含有專業與熱忱大學教授擔任指導聯繫含有專業與熱忱大學教授擔任指導，並事先將學生研究計畫書提供給教授指正。並事先將學生研究計畫書提供給教授指正。授課教師應授課教師應帶領學生拜訪教授帶領學生拜訪教授，並，並由學生由學生與教授進行討論與意見交換與教授進行討論與意見交換，確定研究主，確定研究主軸，並修正較不恰當部分。軸，並修正較不恰當部分。第20页怎样協助學生獨立進行專題研究怎样協助學生獨立進行專題研究請電腦中心專業教師講授請電腦中心專業教師講授 WORD 進階進階排版課程，要求學生在研究過程中都需排版課程，要求學生在研究過程中都需以此方式，進行報告整理與編排。以此方式，進行報告整理與編排。設計相關表格設計相關表格，要求學生事先排定每學期，要求學生事先排定每學期、每個月每個月實驗進度計畫，實驗進度計畫，並督促確實執行並督促確實執行。根據預定計畫，在根據預定計畫，在校內校內進行專題研究，隨進行專題研究，隨時記錄實驗結果、進行討論、蒐集資料、時記錄實驗結果、進行討論、蒐集資料、修正方向，並修正方向，並按週按週完成完成研究報告研究報告。第21页怎样協助學生獲得教授專業指導怎样協助學生獲得教授專業指導要求學生事先須先整理該月份所進行研究內容要求學生事先須先整理該月份所進行研究內容與結果，完成與結果，完成月報告書月報告書。每組每組學生需與指導教授主動聯繫學生需與指導教授主動聯繫，約定拜訪與，約定拜訪與報告時間，並提前將月報告書交給教授過目。報告時間，並提前將月報告書交給教授過目。拜訪教授前，應先拜訪教授前，應先將所欲討論問題詳細列出將所欲討論問題詳細列出，並與授課教師充分討論過。並與授課教師充分討論過。拜訪教授後，應完成拜訪教授後，應完成討論書討論書，交給授課教師，交給授課教師，並根據此內容修正下個月研究方向與方法。並根據此內容修正下個月研究方向與方法。第22页分析與檢討分析與檢討學生所進行學生所進行學生所進行學生所進行研究主題是自己選擇研究主題是自己選擇研究主題是自己選擇研究主題是自己選擇，面對問題時，也，面對問題時，也，面對問題時，也，面對問題時，也才有能力與興趣去解決。才有能力與興趣去解決。才有能力與興趣去解決。才有能力與興趣去解決。大部分實驗過程在校內進行大部分實驗過程在校內進行大部分實驗過程在校內進行大部分實驗過程在校內進行，授課教師才能充分掌，授課教師才能充分掌，授課教師才能充分掌，授課教師才能充分掌握學生學習狀況，给予適時協助。握學生學習狀況，给予適時協助。握學生學習狀況，给予適時協助。握學生學習狀況，给予適時協助。教授不需面對無法掌握高中生程度困境，教授不需面對無法掌握高中生程度困境，教授不需面對無法掌握高中生程度困境，教授不需面對無法掌握高中生程度困境，僅需給予僅需給予僅需給予僅需給予專業指導專業指導專業指導專業指導，將更轻易得到教授支持。，將更轻易得到教授支持。，將更轻易得到教授支持。，將更轻易得到教授支持。在研究過程中，透過教授指導，學生不僅可隨時修在研究過程中，透過教授指導，學生不僅可隨時修在研究過程中，透過教授指導，學生不僅可隨時修在研究過程中，透過教授指導，學生不僅可隨時修正實驗缺失，且可進而提昇研究層次。正實驗缺失，且可進而提昇研究層次。正實驗缺失，且可進而提昇研究層次。正實驗缺失，且可進而提昇研究層次。在學生、教授、教師三贏情況下，學生能够在學生、教授、教師三贏情況下，學生能够在學生、教授、教師三贏情況下，學生能够在學生、教授、教師三贏情況下，學生能够 真正獨立完成自己專題研究真正獨立完成自己專題研究。第23页我最大感想我最大感想學生是能够被要求。學生是能够被要求。學生是認真進取。學生是認真進取。學生是創意無限。學生是創意無限。學生是善體人意。學生是善體人意。專題研究專題研究是能够是能够 讓教師完成教學理念一塊淨土。讓教師完成教學理念一塊淨土。第24页謝謝您聆聽謝謝您聆聽第25页
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