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2021年3月25日 星期四

【試教紀錄】光的本質是什麼?



「本課程設計融入科學史與科學哲學,希望學生透過科學史發展出更全面的科學本質觀,了解科學理論的暫時性與不確定,並以科學史作為科學與人文之間的橋樑,思考科學與社會之間的關係,意識到科學也是人類的文化之一,而非高高在上的真理。」


文章大綱(抱歉沒有超連結、請自己滑一下)


前言
教學設計理念說明
試教影片
我做得很好的地方
我可以改進的地方
試教心得


前言


本文紀錄2021.3.25與師培同儕一起練習試教的教案設計與試教後反思。授課對象為高一,對應章節為光電效應,大概念選擇「系統與系統模型 systems and system models」,設定的教學時間為三節課150分鐘。本週六(兩天後)師培中心有舉辦一場教學實務能力檢測,本次試教為檢測前的練習。


教學設計理念說明


本課程設計融入科學史與科學哲學,希望學生透過科學史發展出更全面的科學本質觀,了解科學理論的暫時性與不確定,並以科學史作為科學與人文之間的橋樑,思考科學與社會之間的關係,意識到科學也是人類的文化之一,而非高高在上的真理。

第一部份、希望學生從科學史上,物理學家對光學本質的探討,了解物理發展的精神與傳承

第二部份、採用翻轉教室,以問題引導學生理解「光電效應的實驗結果」以及「兩種理論及其對光電效應的預測」,同時給予學生自學的經驗

第三部份、以兩理論的成功和失敗,引導學生思考理論模型的意義,深入檢視自己的知識論、有意識地建構對「科學知識」的認識,並思考科學的貢獻和限制

此課程可進一步延伸至「科學為什麼有說服力?」或「好的論證應該有什麼特徵?」等議題的討論,讓學生可以從看似與生活無關的物理知識中,提取出可遷移應用的概念和能力。

此課程設計偏向歷程模式,不預先強調學生行為的改變,更重視學生主動探究的歷程,並設計開放性問題,刺激學生思考與討論。透過學習單與小組討論後寫的A5紙,既將學生的學習與思考歷程可視化,亦給予教師最有效的教學回饋


試教影片


影片請點連結,試教時間為15分鐘,影片其餘內容為檢討與討論。


我做的很好的地方


一、教學前提供學習框架:
在我的課程最一開始,我在黑板最右側寫下今日課程的教學脈絡,提供學生良好的認知框架,大致掌握當天課程要做的事情(何時聽講、何時討論等等)。

二、以核心問題貫串整個課程:
以「光的本質是什麼?」作為核心問題貫串整個課程,講完光學發展的故事後,再次拉回核心問題的探討,認識光電效應、古典電磁理論、光量子論之後,也再次拉回此問題的探討。

三、光學發展的故事吸引人:
脈絡清楚,雖然有些專有名詞,但即使沒有完全理解每個專有名詞,也大致能掌握整個故事的走向,而且除了講述故事、故事內容也有打在講義上,因此學生可以很清楚的掌握光學發展的脈絡,同時老師也把故事講的很生動。

四、台風從容:如題(btw我是中大熱音成發2018-2020主持人)


我可以改進的地方


一、板書問題:
板書依然很醜,有些字寫得太急、太亂了。從頭到尾只有使用一種顏色的粉筆,應該可以事先準備好不同顏色的筆,或者說事先想好整個板書的安排和顏色。另外,有時候我會完全背對學生寫黑板並且擋住我正在寫的內容,有空可能可以練一下側身寫板書。

二、想教的東西太多,15分鐘的演示不完:
我的課程安排為150分鐘、三節課,在15分鐘內似乎只有第一部分的光學史有講解清楚,後面的翻轉教室與開放式問題討論,只有匆匆帶過,甚至最後也沒有來得及做一個完整的結尾(結尾應該要分享教師的科學本質觀、並以波粒二象性作為光學史和核心問題的結尾),有點可惜。或許可以考慮不演示部分內容,或者練習地更熟練一點,避免時間不足。

三、從光學史到翻轉教室的脈絡不流暢:
雖然光學史的故事脈絡很清楚,但突然請學生學習光電效應、馬克士威電磁理論與光量子假說時,兩者之間的連貫似乎不太流暢,會使學生(今天的觀課同儕)不太了解看翻轉教室教學影片的目的為何,因此我將會在學習單中添加以下文字,連結光學故事與知識理論的學習。
所以,光的本質到底是什麼?為了回答這個問題,我們可能需要先了解:光電效應有「哪些特性」?它是如何「不符合馬克士威電磁理論的預測」?電磁理論的預測是什麼?光量子假說又是如何「非常合理地解釋光電效應的實驗結果」呢?


試教心得


今天的試教,我自己算是蠻滿意的,雖然我的板書很醜、時間掌控沒有很好、後面甚至沒有結語,而且試教過程也沒有設計、演出什麼和學生對話、引導學生思考的橋段。

不過我自己很在意、很重視的部分,例如核心問題的串聯、光學史的故事、開放式提問設計等,幾乎都有被同儕提出來稱讚,即使是文學院的學生,也可以清楚掌握到「光的本質」的相關知識脈絡,因此我覺得,我的教學設計算是有達到我的教學目標。

從前文的「教案設計理念說明」中,應該可以看出本課程設計為素養導向教學,有清楚的學術情境,也設計許多開放式問題,刺激學生重新思考如何看待科學知識。

但我認為,一個人在台上演出的獨角戲,並沒有辦法讓評審老師知道這位老師是否真的有素養導向的教學觀,也沒辦法看出這位老師是否有和學生對話、引導學生思考的內功,為什麼?

因為在教學演示中,基本上所有內容都是可以事先設計好並且背好的,而真實教學情境中,學生會問什麼問題、回答什麼答案,通常都不是教師有辦法事先預料到的,和學生對話、引導學生思考的內功一定要在真實的教學情境中才得以展現。

針對這個問題,我想我們不應該再以教學演示作為選擇師資的第二階段條件,而要解決這個問題,其實並不需要增加很多成本:只要不再把教學演示看作「演示」,可以由本科系教師事先設計好問題,模擬真實的教學情境,或請一兩位非本科系教師或高中生一起參與教師甄試,隨時針對不懂的地方提問,在真實情境中考驗教師的內功。這樣的甄試應該會更能夠看出一位教師到底有沒有素養。

再以大園高中為例,大園高中的教師甄試已經納入了「教師共備」的環節,因為只有在這樣的真實情境中,才有辦法看出一位教師是否有協同合作、溝通表達的能力?是否準備好以新模式進行備課、教學、觀議課?我也非常認同這樣的做法。

最後還是要感謝今天一起練試教、給回饋的朋友們,特別是文組的朋友,真的很需要非自然組的人幫我們聽聽看我們到底有沒有在講人話,總之大家都超棒的,明天晚上還有一個牛頓三大運動定律要練試教…一起加油吧!

▲感謝師培的怕呢們