资讯科技融入物理科教学省名师优质课赛课获奖课件市赛课一等奖课件.ppt

按一下以編輯母片標題樣式,按一下以編輯母片,第二層,第三層,第四層,第五層,*,本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢,資訊科技融入物理科教學,1.,增進教師運用電腦技能，提升教學效能,2.達到資訊科技融入物理科教學，利用資訊科技輔助教師知能,3.運用資訊科技輔助學生學習,第1页,問題導向學習法在高中物理教學上應用,褚德三,國立,交通大學,電子物理系,第2页,高中教育目标,應該培養出什麼樣學生？(,聯合國教科文組織,UNESCO,學習：內在財富：成就教育四個支柱,),學會學習（,learn to learn）,學會做事（,learn to do）,學會發展（,learn to develop學會共同生活（,learn to live together）,当前科學教學環境考試領導教學,費曼（,R.P.Feynman）：,大家都努力地在考試，也教下一代怎样考試，然後大家什麼也不懂！,第3页,傳統教學法優點,傳統教學,特色與優點：,知識架構完整,教學效率高,學生學習快,能够應付任何考試,第4页,填鴨式教學,個別式學習不重视學習成效,學生只有競爭、少有機會合作,學生會考試、不會做事、不善溝通、不夠合群、被動、依賴心重、欠缺獨立解決問題能力,傳統教學法缺點,第5页,我們能多做什麼？,1.能不能讓學生快樂一點學習？,2.能不能讓學生自動一點學習？,3.能不能讓學生多一點合作，少,少一點對立？,4.能不能幫助學生多學一些解決,問題能力,第6页,用什麼方法能達到？,1.,暫時拋開學生升學壓力,2.暫時忘了學生家長期待,3.暫時忘了長官叮懧,4.暫時記起以前曾有過理想,5.那麼,PBL,能够是一種可行方法,第7页,1.,問題導向學習起源與發展,2.問題導向學習學理基礎,3.問題導向學習特色,4.問題導向學習功效,5.問題導向學習實施方式,6.問題導向學習進行流程,什麼是,PBL(,問題導向學習法,)？,第8页,1.問題導向學習起源與發展,源自於杜威教育理念：,從做中學，教學時應激發學生潛能。,以生活經驗吸引學生學習和引发學習動機。,從解決實際問題時，建構其知識及技能。,第9页,1.提出問題,2.確定問題,3.提出可能解決方案和假設,4.選擇合理假設,5.驗證假設正確性,解決問題五個步驟,(,杜威,),第10页,問題導向學習法,1.,師生之間不再只是單方向溝通,傳授者與吸收者角色,2.,老師饰演指導者角色，除傳授知,識外，更要教導學生學習方法,3.,學生不僅是吸收，還要學習搜集,資料、分析整理、解決問題,第11页,4.,學生在與老師、同儕互動中，,培養出自己主動有效學習能力,5.,問題導向學習法不 是培養理論專,家，而是培養活用理論實踐家，,以及具備反思能力決策者,第12页,6.,問題導向學習,在學習過程中，學,習者依問題中所知道事實、概念,與原則，找出和問題相關資訊,，並以小組方式,針對問題個案文獻,資訊進行討論，藉由討論過程中,確定問題內涵與範圍,，,並嘗試驗,證各種問題可能解決途徑,第13页,7.,PBL,由主題中挖掘問題，由解決,問題過程中學習。從解決過程裡,得到成就感，與同儕相互學習，,藉由討論、溝通、協商、統整學,習了包容、合作，由此得到滿足,與快樂,第14页,1.,激發學生學習動機、培養學習,興趣,，,滿足學習需求，維持良,好師生關係,，,建立互動式,教學環境,2.,合理行政支援、充分互動,機會與品質,，是決定教學成敗,不可或缺關鍵原因。,提昇教學品質基本要件,第15页,3.,學校教育目标在於傳遞社會,生活經驗,，所以，,學校須提,供學生生活化問題情境及可,從不一样角度審視及解決問題,機會,，以提昇知識遷移機率,第16页,PBL,實施方式,遭遇真實、生活問題,分析問題與發展規畫,針對問題，搜集與分享必要資訊,應用測試、發現新問題，資料再搜集與分享討論,綜合分析和小組结果發表及演示,學習者學習、問題設計及教師本身在學習過程中引導，都要作反省評鑑,第17页,PBL,特色,實際生活情境為學習起點。,遭遇問題為非結構式。,透過分析、討論及互助合作方式進行。,教師為引導、協助者。,學生主動學習,。,第18页,PBL,學理基礎-1,PBL,與建構理論,建構主義基本上是在解釋知識是什麼？和學習是什麼？,以學習者為中心，先備知識為背景，由經驗建構知識,。,PBL,與問題解決,Deway,認為問題解決之能力普通皆建立在思索能力培養之上,第19页,PBL,與合作學習,與同儕合作去解決問題，以及同儕之間相互學習中，建構團隊合作能力,PBL,與認知取向學習,認知發展與既存知識有關聯性，新知識建立須透過同化與調適。,PBL,學理基礎-2,第20页,PBL,功效,Taylor&Francis(),PBL,較能引发學生學習動機,PBL,較能達到學生自我滿足,經由,PBL,所學得知識可記憶較久時間,較傳統方式實用且生活化,可培養學生自我學習技巧,可培養學生終生學習能力,第21页,PBL,進行流程,分析設計階段,分析學習目標、選定問題,發展階段,發展問題呈現格式,確認教與學模式,安排活動,發展評量工具,實施應用階段,討論、分析、資料搜尋及統整,評鑑階段,了解學習成效，以利改進,第22页,問題導向學習與醫學教育,1985,Barrows,提倡了應用問題導向學習於醫學教育中，發現,PBL,對醫學教育有以下五點好處,：,臨床實習有助於知識成長。,臨床理論可相互映證。,有效能自我引導學習策略。,能,增加學習動機。,能使同儕,成為有效能合作者,。,第23页,早在1968年，加拿大,HamiltonMcMaster,大學便首先建立以,PBL,為主教育改革課程，並引发共鳴。,1970年代新設醫學院（如荷蘭,Marrstricht、,澳洲,Newcastle亦採用,McMaster,問題導向學習課程。,PBL,與醫學教育,第24页,1980,年代,New Mexion,是美國第一個採用,PBL,課程學校。以傳統與,PBL,並行課程。,哈佛大學也從,PBL,實驗班，改採用,PBL,課程。,1982年，喬治亞州,Mercer,大學醫學院成為全美首先採用,PBL,醫學院校。,1977夏威夷大學及加拿大,Sherbrooke,大學醫學院也直接改為,PBL,課程,。,至1991年全美己經有100個以上醫學院採用問題導向學習,。,採用,PBL,教學之醫學院校,第25页,國內醫學教育,台大於民國,83,年,9,月進入全方面實施階段,長庚大學,高雄醫科大學,成大醫學院也以,PBL,為主要教育方式,陽明大學在民國,88,年試辦以,PBL,為中心臨床診斷醫學暨實驗診斷學實驗課程，以及病理學新課程。,第26页,PBL,優點,較能引发學生學習動機。,較傳統方式實用且生活化，所以較能與日常生活相配合。,經由,PBL,所學得知識可記憶較久時間，且能對知識內容有更深一層認識。,能够培養學生自我學習及終身學習能力。,能够培養學生較高層次思索能力。,能够強化學生後設認知能力。,能够提升學生問題解決能力。,學生較能夠自我滿足。,第27页,PBL,缺點,花費較多時間，學生較會覺得不耐煩。,知識獲得較沒系統性，有時流於破碎零亂。,實施過程較會為學生帶來較大壓力,。,若無學校或家長配合，成功機會不大。,受升學壓力影響，成功機會打折。,第28页,研究工具,物理科某單元電腦前、後、延宕命題系統,雙層式命題系統,物理科某單元電腦成就測驗卷,對自然科學態度問卷,PBL,小組網路討論系統及問卷,第29页,多層式電腦命題系統,多層式命題架構,不一样選項產生不一样下層次題目。,不一样層次問題應有不一样評分標準。,題目中儘可能包含圖檔。,學生作答資料處理。,第30页,普通與改良多層式測驗,第31页,雙層式測驗題之例子,如右圖，將一條繩子縍在一個小石子上，在水平面上旋轉，不計重力、空氣阻力影響。若突然放手，則在放手瞬間小石子運動方向為何！,(,a).,路徑,a,(b).,路徑,b,(c).,路徑,c,(d).,路徑,d,(e).,路徑,e,a,b,c,d,e,第32页,選(,a),理由,(,a)-1.,小石子仍含有運動慣性,(,a)-2.,小石子仍受到繩子拉力,(a)-3.,小石子仍受到向心力,(,a)-4.,小石子仍受到離心力,第33页,選(,b),理由,(,b)-1.,小石子在運動平面只受到切線方向力,(,b)-2.,小石子仍受到繩子拉力,(b)-3.,小石子仍受到向心力,(,b)-4.,小石子仍受到離心力,(b)-5.,小石子在運動平面不受力，故維持切線運動,慣性,第34页,選(,c),理由,(,c)-1.,小石子在運動平面多受到切線方向力,(,c)-2.,小石子仍受到繩子拉力,(c)-3.,小石子仍受到向心力,(,c)-4.,小石子仍受到離心力,(c)-5.,小石子在運動平面要維持圓周運動慣性,第35页,選(,d),理由,(,d)-1.,小石子在運動平面多受到切線方向力,(,d)-2.,小石子仍受到繩子拉力,(d)-3.,小石子仍受到向心力,(,d)-4.,小石子仍受到離心力,(d)-5.,小石子在運動平面要維持圓周運動慣性,第36页,選(,e),理由,(,e)-1.,小石子在運動平面仍受到繩子拉力,(,e)-2.,繩子斷了小石子當然沿半徑掉出圓周外,(e)-3.,小石子不受到向心力故沿半徑掉出圓周外,(,e)-4.,小石子受到離心力故沿半徑掉出圓周外,(e)-5.,小石子在運動平面要維持繼續運動慣性,第37页,PBL,實施實例,1.國中力學單元物理概念之建立與修正,2.國中浮力單元另有概念之診斷,3.國中電磁學單元物理概念(利用電動機實,作)之建立,第38页,研究實施過程,前測教學單元成就測驗,實驗教學實驗組：問題導向學習,對照組：其它方式學習,後測教學單元成就測驗,對自然科學態度問卷,PBL,分組討論問卷,延宕測驗教學單元成就測驗,第39页,確立研究主題,搜集相關文獻,搜集文獻,設計課程內容,課前準備訓練,發展雙層次,診斷測驗及態度問卷,實施前測,實施,PBL,教學,實施後測,第40页,實施延宕測驗,分析問卷及,測驗結果,提出結論與建議,第41页,PBL,對建立物理概念结果,建立物理觀念,定義,應用,長期記憶,速度,加速度,慣性(第一定律),牛頓第二定律,牛頓第三定律,顯著,不顯著,第42页,PBL,發掘及修正學生另有概念研究結果高成就,編號,題號,前測,後測,延測,學生浮力概念另有概念,M1,111,41.9%,19.4%,12.9%,將兩物體放入水中體積大小對浮力沒影響,M2,121,32.3%,12.9%,9.7%,將兩物體放入水中體積越大浮力越小,M3,221,35.5%,3.2%,0%,在水中浮力比在鹽水較大,M4,322,48.4%,25.8%,25.8%,物體二分之一沉入水中浮力比完全沉入較大,M5,421,41.9%,38.7%,35.5%,物體密度越大浮力越大,M6,422,48.4%,41.9%,22.6%,物體密度越大浮力越小,M7,522,25.8%,19.4%,3.2%,沉入水中越深浮力越小,M8,722,71.0,%,19.4%,9.7%,物體重量越重浮力越小,第43页,發掘及修正學生另有概念研究結果低成就,編號,題號,前測,後測,延測,學生浮力概念另有概念,M1,121,44.4%,20.7%,17.2%,將兩物體放入水中體積越大浮力越小,M2,211,33.3%,13.8%,6.9%,鹽水與水差異不影響浮力，所以浮力一樣,M3,322,37.0%,31.0%,27.6%,物體二分之一沉入水中浮力比完全沉入較大,M4,421,40.7%,27.6%,20.7%,物體密度越大浮力越大,M5,422,33.3%,34.5%,27.6%,物體密度越大浮力越小,M6,521,37.0%,24.1%,20.7%,沉入水中越深浮力越大,M7,522,40.7%,24.1%,24.1%,沉入水中越深浮力越小,M8,722,48.1,%,24.1%,27.6%,物體重量越重浮力越小,第44页,電動機單元研究結果,學習成效差異,學習成就進步,物理學習態度與學習成就進步差異,題型分類與學習進步差異,作答計分,答題正確率,作答計分,答題正確率,認知題型,了解題型,應用題型,實驗組,控制組項目,組別,第45页,研究結果與討論,物理學態度表現-,PBL,高低成就二組,參考楊坤原&鄭湧涇教授(1995),ATBS,態度與後測成就表現-低度或微弱或無相關,兩組態度總分平均數差為1.69-未顯著,態度向度,PBL,高成就組,PBL,低成就組,S1,對物理學態度,30.84,33.59,S2,學習物理學態度,40.45,43.62,S3,參與物理活動態度,24.65,24.17,S4,對物理學家和物理相關生涯態度,22.52,19.38,第46页,研究結果與討論,PBL,分組討論問卷,向度,組別,結果平均,分析,參與度,PBL,高成就,69.35,同學都能參與、分享,別人較自己努力,PBL,低成就,68.28,同學都能參與、分享,自己較別人努力,實用性,PBL,高成就,79.68,提升自我學習、解決問題增進同儕情感,PBL,低成就,73.55,提升自我學習、解決問題 能力,困難度,PBL,高成就,34.19,討論時間太少,PBL,低成就,29.03,討論時間太少,第47页,結論,1.,PBL,能够較有效修正學生另有概念,2.,PBL,能够較有效訓練學生合作學習,3.,PBL,能够較有效學生自我概念建構,第48页,