1、物理教學藝術與教具研究實驗室(Adept)創意教學分享創意教學分享周建和周建和 高雄師大物理系高雄師大物理系物理教學藝術與教具研究實驗室(Adept)大大 綱綱n 前言前言 (一場賭局一場賭局-迴紋針吃幾根迴紋針吃幾根)n 街頭物理街頭物理-公園裡的物理教室公園裡的物理教室n 普通教室內做實驗的科學課普通教室內做實驗的科學課n 結語結語 (一篇剪報一篇剪報-魔法玉米漿魔法玉米漿)物理教學藝術與教具研究實驗室(Adept)迴紋針吃幾根？迴紋針吃幾根？裝滿至水面凸起裝滿至水面凸起小心放入迴紋針小心放入迴紋針放入幾根迴紋針後水會滿出來放入幾根迴紋針後水會滿出來請請先猜一個數目先猜一個數目陣亡者即刻爆
2、破氣球陣亡者即刻爆破氣球物理教學藝術與教具研究實驗室(Adept)愛因斯坦說：愛因斯坦說：想像力比知識更重要想像力比知識更重要知識就是力量知識就是力量知識只是鋼鐵，想像力才能讓它變成器具知識只是鋼鐵，想像力才能讓它變成器具？原創力之探源，猶如摸象？但持續的摸索下去，把各種圖像兜在一齊比對、整合，象的真實形狀就會顯現出來。！曾志朗物理教學藝術與教具研究實驗室(Adept)為甚麼要創意教學？為甚麼要創意教學？創新、創意、創造力創新、創意、創造力 讓教學更好、培養創造力讓教學更好、培養創造力 好的創意就是改變世界的鑰匙好的創意就是改變世界的鑰匙l10年年 國民所得國民所得 沒提升沒提升$US1500
3、0l生產因素驅動階段生產因素驅動階段$US2000l效率效率驅動階段驅動階段$US3000-9000 l創意創意驅動階段高於驅動階段高於$US18000數據取自資策會物理教學藝術與教具研究實驗室(Adept)被動式的學習被動式的學習光聽講，記得只剩5；閱讀，效果只有10；聽加看，效果20；透過示範展示，也只有30主動性的學習主動性的學習小組討論開始，提昇至50，再透過實作與演練，效果更可達75。立即應用或是轉教別人則可高達90。學習金字塔（學習金字塔（learning pyramidlearning pyramid）(美國美國National Training Laboratories)Nat
4、ional Training Laboratories)兩週後還記得內容，因為不同的兩週後還記得內容，因為不同的學習方式而有很大的差異學習方式而有很大的差異物理教學藝術與教具研究實驗室(Adept)Physics Lecture halls.(中山大學物理系巖祖強中山大學物理系巖祖強 及周建和及周建和)物理專用教室物理專用教室(顧問室專案計畫顧問室專案計畫 92-94)高師大高師大1998開始用開始用20012001年後年後中正大學中正大學 TEALTEAL中央大學示範儀器中央大學示範儀器東吳大學最新設計東吳大學最新設計中興大學中興大學 1994開始用開始用中興大學中興大學19941994、高
5、雄師大、高雄師大1998 1998 啟用啟用機緣機緣 1995-6年實習輔導年實習輔導大部分中學裡大部分中學裡物理教學所需的實驗室與儀器設備支援物理教學所需的實驗室與儀器設備支援狀況很糟狀況很糟 短時間內無法改善短時間內無法改善機緣機緣 1997年師資培育法實施年師資培育法實施我們的學生我們的學生 當老師的保障不見了當老師的保障不見了到公園對民眾教物理到公園對民眾教物理及早因應及早因應 培養競爭力培養競爭力額外的非制式的師資培育強化訓練額外的非制式的師資培育強化訓練建立建立 市場良好關係市場良好關係物理教學藝術與教具研究實驗室(Adept)高師大多年來為物理教育高師大多年來為物理教育親和化親和
6、化、提高、提高學生學習的興趣，創造為數可觀的學生學習的興趣，創造為數可觀的即席即席實驗實驗。廉價的。廉價的器材隨手可得器材隨手可得，卻，卻明白顯明白顯示物理內涵示物理內涵，現在已成為各級學校、社，現在已成為各級學校、社團競邀的對象。因常在街道旁、公園內團競邀的對象。因常在街道旁、公園內設攤即席實驗設攤即席實驗，因稱之，因稱之 街頭物理街頭物理。概論概論物理教學藝術與教具研究實驗室(Adept)阿達實驗室n物理教學回歸生活物理教學回歸生活n19971997年成立公園講物理年成立公園講物理n生活用品動手做為素材，生活用品動手做為素材，試驗各種創新教學試驗各種創新教學，包括：包括：街頭物理街頭物理.
7、野外科學實驗野外科學實驗.看電影學物理看電影學物理.百貨公司休閒百貨公司休閒物理物理.劇場物理劇場物理.廣播科技小廣播科技小叮噹、叮噹、動手做探究式教學、動手做探究式教學、動手做創造力教學模式、動手做創造力教學模式、動手動手.做做.科學大師科學大師、幼兒科學繪本幼兒科學繪本等等等等。n達夥伴達夥伴：中小學老師、教授、研究生、大學生、以及民眾概論概論物理教學藝術與教具研究實驗室(Adept)“Street Physics”,well-known in Taiwan.“An Unusual Physics class”in the parkA senior student To be a teac
8、hera 20 years senior core Instructors As the coach The junior students as assistants around 物理教學藝術與教具研究實驗室(Adept)Physics Teaching in the Park.Teaching Physics in the Park.Sometimes the instructors are senior core teachers,who want to improve their teaching物理教學藝術與教具研究實驗室(Adept)街頭物理起家半天的活動半天的活動 戶外實驗教室
9、戶外實驗教室 趣味物理動手做攤趣味物理動手做攤19981998年週末親子篇年週末親子篇(共十週、由校園出發走進社區共十週、由校園出發走進社區)19991999年三民公園年三民公園(走入公園及社區走入公園及社區)原生植物園原生植物園20002000年上年上(街頭物理加盟店街頭物理加盟店)持續一個多月，八個場地，持續一個多月，八個場地，涵蓋涵蓋5 5個行政區，參加人數達萬餘人。個行政區，參加人數達萬餘人。20002000年下年下(街頭物理家庭巡迴日街頭物理家庭巡迴日)物理教學藝術與教具研究實驗室(Adept)For What？回歸生活回歸生活 感受科學美感受科學美 What Differences
10、What Differences？從從 教育部教育部 到到 內政部內政部 從從 學校學校 到到 社區社區物理教學藝術與教具研究實驗室(Adept)“A Fun Physics Activity”in the Kaohsiung County.participants more than one thousand Science-Mother Science-Mother Training original inhabitantsparticipants more than one thousand Special Cultural Activities 物理教學藝術與教具研究實驗室(Adept
11、)街頭物理邁步21世紀20012001年年 科技紮根科技紮根 國科會開始設立大眾科學學門國科會開始設立大眾科學學門20022002年年 台北街頭物理台北街頭物理 中山捷運站、中山捷運站、228228公園、新店公園、新店20032003年年 多元科學普及多元科學普及 教育部教育部基礎科學改進計畫基礎科學改進計畫20052005年年 世界物理年世界物理年 5050場社區科普演講場社區科普演講20062006年年 台南縣走透透台南縣走透透 家長參加九年一貫課程宣導活動家長參加九年一貫課程宣導活動20072007年年（褚德三、張元翰）（褚德三、張元翰）（神腦文教基金會）（神腦文教基金會）（教學碩士班）
12、（教學碩士班）（台南縣教師會）（台南縣教師會）物理教學藝術與教具研究實驗室(Adept)2002-3年年 台北街頭物理台北街頭物理 中山捷運站、中山捷運站、228228公園、新店公園、新店物理教學藝術與教具研究實驗室(Adept)IntegratedBiologics studentsChemistry studentsPhoto-communication engineer studensGraduate Students由於由於 教育部基礎科學改進計畫教育部基礎科學改進計畫物理教學藝術與教具研究實驗室(Adept)2005年年 世界物理年世界物理年 50場社區科普演講場社區科普演講物理教學
13、藝術與教具研究實驗室(Adept)小朋友，老師和你一起來小朋友，老師和你一起來 p.s.謝市長當學生謝市長當學生 物理教學藝術與教具研究實驗室(Adept)與光通系教授合作2個月培訓後，河堤公園街頭物理現場1300人人。2006年年 街頭物理金盆洗手街頭物理金盆洗手物理教學藝術與教具研究實驗室(Adept)轉型轉型 Adept-Lab？物理專用教室物理專用教室街頭物理街頭物理動手做動手做街頭物理在教學街頭物理在教學上的應用上的應用POE,HOT-HPS,HOT-5E2007後半年後半年學生動手後學生動手後大腦內發生了甚麼改變大腦內發生了甚麼改變”服務學習服務學習”的試驗任的試驗任務務社區營造社
14、區營造.偏遠、弱勢偏遠、弱勢物理教學藝術與教具研究實驗室(Adept)Local adult volunteers learned hands-on and its relevance in a workshop.物理教學藝術與教具研究實驗室(Adept)Learn in the workshopTeaching in the activity物理教學藝術與教具研究實驗室(Adept)從街頭物理從街頭物理到到 Hot-HPS(NSC 94-2511-S-017-009)動手做模擬科學史動手做模擬科學史 大學普物、大學通識、大學普物、大學通識、高中職、國中、國小中高年級高中職、國中、國小中高年級
15、從街頭物理從街頭物理到到 Hot-DBR 讀繪本作科學讀繪本作科學 國小中低年級、幼兒園國小中低年級、幼兒園 從街頭物理到教室內的科學課從街頭物理到教室內的科學課從街頭物理從街頭物理到到 Hot-5E 教學設計教學設計 (NSC 94-2522-S-017-00 94/12/0197/11/30(NSC 94-2522-S-017-00 94/12/0197/11/30)技術校院科學通識技術校院科學通識從街頭物理從街頭物理到到 Hot-POE 物理教學藝術與教具研究實驗室(Adept)POE教學的意義預測觀察解釋(Prediction-Observation-Explanation，POE)是
16、晤談策略的一種延伸，用以探測兒童應用知探測兒童應用知識能力的測量工具識能力的測量工具。邱美虹（2000）POE教學策略教學策略HOT-POEHOT-POE功能：鼓勵鼓勵學童應用自己原有概念去推理及解釋，獲知獲知學童的認知結構及應用知識的能力（White&Gunstone,1992）物理教學藝術與教具研究實驗室(Adept)創意是嚴肅創意是嚴肅(指教育體系)和遊戲和遊戲(指流行觀點)之間的辨證之間的辨證 吸管哪裡走？迴紋針吃幾支？敲鋁管按哪裡？彈簧掉下來？物理教學藝術與教具研究實驗室(Adept)從街頭物理從街頭物理到到 Hot-DBR 讀繪本作科學讀繪本作科學 國小中低年級、幼兒園國小中低年級
17、、幼兒園選取受喜愛的繪本選取受喜愛的繪本(非科學類非科學類)選取適當情境，佈置動手作化選取適當情境，佈置動手作化情意、科學雙收情意、科學雙收故事與操弄故事與操弄 不同場地不同場地 段落分明段落分明探究是人的本性探究是人的本性幼童的生活就是遊戲幼童的生活就是遊戲物理教學藝術與教具研究實驗室(Adept)物理教學藝術與教具研究實驗室(Adept)物理教學藝術與教具研究實驗室(Adept)最珍貴的寶貝最珍貴的寶貝格林出版社格林出版社羅柏特著羅柏特著女巫米羅和烏鴉恩尼斯出發尋找最珍貴的寶貝。只要找到，就能成為女巫國新的女王。但是，什麼才是最珍貴的寶貝呢？十年來還被翻譯成多國語言，擄獲眾多孩童的心，成為
18、孩子們手中的至寶。物理教學藝術與教具研究實驗室(Adept)物理教學藝術與教具研究實驗室(Adept)物理教學藝術與教具研究實驗室(Adept)物理教學藝術與教具研究實驗室(Adept)今天遊戲怎樣玩？今天遊戲怎樣玩？物理教學藝術與教具研究實驗室(Adept)今天我們一起玩遊戲物理教學藝術與教具研究實驗室(Adept)Hot-5E教學設計理念教學設計理念引起動機（引起動機（Engagement）探索（探索（Exploration）說明（說明（Explanation）精練（精練（Elaboration）評量（評量（Evaluation）物理教學藝術與教具研究實驗室(Adept)關於關於 創造力創
19、造力Sternberg&Willians 美美.耶魯耶魯.心理學心理學 創造必須在領域裡面創造必須在領域裡面 Howe.Howe.英英.心理學：心理學：達爾文達爾文.史蒂文生史蒂文生.法拉第法拉第.愛因斯坦愛因斯坦非早慧神童、獲支持鼓勵、非凡成就非早慧神童、獲支持鼓勵、非凡成就Perkins.美美.麻省麻省 數學數學&人工智慧人工智慧突破性思考突破性思考.克朗代克地形問題克朗代克地形問題.陷入僵局陷入僵局 想東想西、偵查看穿想東想西、偵查看穿重新架構、跳脫逃離重新架構、跳脫逃離物理教學藝術與教具研究實驗室(Adept)動手玩創意-讓試管不再只是裝檢體的醜小鴨高歌一曲.醜小鴨也能變天鵝。設計特色
20、 以臨床上會使用到的試管做為中心柱。運用玻璃受敲擊會發出清脆聲音的特點。運用不同水量會影響聲音高低的原理。以鐵片做為敲擊物，增加音量。一般在敲擊下，水越多、水體積愈大，所發出的聲音越低。但試管為密閉的，空氣柱短，體積小，所以產生了相反的現象，水位越高的試管，反而發出的聲音越高。圖5物理教學藝術與教具研究實驗室(Adept)護理系同學的作品物理教學藝術與教具研究實驗室(Adept)創意延伸 使用更長的試管，除了可以突顯音差，還能做出更多音階。甚至可以於一個試管上同時放上2個彈簧，創出不同效果!還記得使用鹽巴及食用色素所產生的美麗漸層嗎？這能讓試管更加美麗喔！物理教學藝術與教具研究實驗室(Adep
21、t)幼保系同學的作品物理教學藝術與教具研究實驗室(Adept)科學科學通識課程通識課程科學史科學史小故事小故事動手做動手做模擬情境模擬情境人文關懷人文關懷融入教學融入教學實作探究實作探究融入教學融入教學HOT-HPSHOT-HPS物理教學藝術與教具研究實驗室(Adept)動手做科學大師動手做科學大師 Adept-LabAdept-Lab()科學大師的發展史小故事科學大師的發展史小故事 (部分或小段、故事體與敘述體間雜部分或小段、故事體與敘述體間雜)()街頭物理動手做街頭物理動手做 (容易取得操作、高震撼性、故事情境模擬容易取得操作、高震撼性、故事情境模擬)(3)(3)動手做融入問題動手做融入問
22、題 (科學興趣、科學探究、生活勵志、社會文化科學興趣、科學探究、生活勵志、社會文化)(4)(4)安排整體學生快樂參與安排整體學生快樂參與 (遊戲競賽、設計實驗、遊戲競賽、設計實驗、問題解決、辯論問題解決、辯論)(周建和，李舒婷，周建和，李舒婷，2003)HOT-HPSHOT-HPS物理教學藝術與教具研究實驗室(Adept)科學史之教學活動方式科學史之教學活動方式(一一)科學家傳記、私人照片及遺物科學家傳記、私人照片及遺物 (傅麗玉，傅麗玉，1996)1996)(二二)重複科學史上重要的科學實驗重複科學史上重要的科學實驗 (傅麗玉，傅麗玉，1996)1996)(三三)探訪科學古蹟探訪科學古蹟 (
23、傅麗玉，傅麗玉，1996)1996)(四四)科學大師角色扮演科學大師角色扮演 (傅麗玉，傅麗玉，1996)1996)(五五)小組討論小組討論 (Matthews,1999(Matthews,1999；陳淑媛，；陳淑媛，1997)1997)(六六)富想像力的科學史寫作富想像力的科學史寫作（Solomon&Duveen,1992Solomon&Duveen,1992）(七七)講述科學小故事講述科學小故事（Matthews,1999Matthews,1999；王郁昭，；王郁昭，20032003）HOT-HPSHOT-HPS物理教學藝術與教具研究實驗室(Adept)檢查看看檢查看看 有沒有？有沒有？通
24、識基礎科學基礎科學大眾科學學習生活化學習生活化 拓展知識領域拓展知識領域 建立廣闊的視野建立廣闊的視野 提昇科技素養提昇科技素養 豐富多元化的生活內涵豐富多元化的生活內涵 實際輕鬆實際輕鬆感受感受 融合人文的關懷融合人文的關懷進行的進行的簡單實驗簡單實驗探究探究創造創造發現發現物理教學藝術與教具研究實驗室(Adept)教師與學生知覺差異05101520253035404550IR 教學策略知識R R 教學表徵知識SM K 學科內容知識K SU 評量學生理解知識量表向度量表得分教師學生教師和學生對教師學科教學知覺比較教師和學生對教師學科教學知覺比較圖：初期的實驗教學 學生對教師的知覺問卷教師與學
25、生在SPOTK平均分數的差異物理教學藝術與教具研究實驗室(Adept)教師與學生在教師與學生在SPOTKSPOTK分數差異圖分數差異圖圖：中期的實驗教學 學生對教師的知覺問卷教師與學生在SPOTK平均分數的差異物理教學藝術與教具研究實驗室(Adept)研究結果研究結果動手做科學教學模式動手做科學教學模式專注力研究的部分專注力研究的部分物理教學藝術與教具研究實驗室(Adept)動手做體驗科學史教學時的專注力動手做體驗科學史教學時的專注力動手做科學大師教學時的隨機照片，顯現出同學上課的專注力(註：當時沒特別指定要紀錄專注力，只是做一般的活動紀錄。右為高市光華國小小二、左為高雄師大特教系大三)物理教
26、學藝術與教具研究實驗室(Adept)結語結語偏遠、弱勢偏遠、弱勢物理教學藝術與教具研究實驗室(Adept)1.請將一根手指頭請將一根手指頭鑽進瓶內物質鑽進瓶內物質2.請挖取一點點物請挖取一點點物質放在手掌中質放在手掌中3.信不信？只要信不信？只要.輕功水上漂輕功水上漂非牛頓流體非牛頓流體 玉米粉的神奇實驗玉米粉的神奇實驗Non-Newton Fluid,The magical experience of corn starch體驗自然美體驗自然美（液體或固體）（液體或固體）物理教學藝術與教具研究實驗室(Adept)結語結語偏遠、弱勢偏遠、弱勢物理教學藝術與教具研究實驗室(Adept)結語剪報結語剪報
