姓名：Steven 性别：男 生日：民国76年次 地点：大台北地区都可，文山、大安、永和地区佳 E-mail：用站内信交换 现在就读：国立台湾师范大学物理学系 硕士班一年级 主要任教：高中物理 希望待遇：NT$ 500 / hr 以上 ◎ 学历 2005台南县私立明达高中自然组 毕业 2009国立高雄大学应用物理学系 毕业 ◎ 2009年研究所录取 国立台湾师范大学物理学系硕士班 国立交通大学电子物理学系硕士班 国立交通大学物理研究所硕士班 国立中央大学物理学系硕士班 ◎ 在学期间相关教学经验 2005~2009 高中物理家教 2007~2008 高雄大学理学院推荐担任中山高中课业辅导物理老师 2007~2008 高雄大学应用物理学系 普通物理学教学助理 2008~2009 高雄大学应用物理学系 热统计物理学教学助理 2009~毕业 高雄大学应用物理学系 近代物理学教学助理 2009~2010 台湾师范大学物理学系 普通物理学教学助理 2009~2010 国中数学家教 ◎ 得奖经验及研习参与 高中︰93年 数学、资讯与自然学科能力竞赛复赛－物理科 台南区第5名 获选参加93年 全国高级中学物理科能力决赛 全国前50名 大学︰参与高雄大学教学助理培训 参与高雄大学学校菁英成长系列讲座－数位教材分享与制作 ◎ 教学心得与教材教法简述 （预设读者：学生家长） 在这部份我将详细写下，我对物理的学习与教导高中物理数年来的心得与教材教法 ，如果您愿意多了解我一些，请见下几页。或者您可以直接看到教材教法的部份，这边 对我的上课方式有较详细的说明。希望能有这个荣幸与机会参与您(贵子弟)的学习，我 会尽我所能给予您最适当的协助。 ☆ 教学心得 ☆ 学习物理，更确切的说是学习科学。一般人之所以会觉得科学常常给人高不可攀的 错觉，往往是因为它违反直觉，并不是那麽的理所当然，常常需要经过一定程度的学习 ，才会让人更亲近它一些。天才物理学家爱因斯坦曾说过：自然最难以理解的，竟然就 是它其实是可以理解的。自然界的存在，看似浩瀚无边，但是仔细的去观察，运用清晰 的逻辑去细细推敲，我们可以很清楚、很惊讶的感觉到，〝自然界是如何构成的？〞这 个问题竟然我们可以运用人脑的思维去一步步的进行猜测，然後再去逐步的验证这些想 法，然後再做修正，去找出一个正确而且是可以说服所有人的答案。而这样的过程其实 就是科学的精神了！亦即自然是可以被解释、被理解的！ 科学在此我们可以理解到，它必须构过学习，透过扎实的逻辑思维来推敲，透过理 论推演或者实验来证实我们逻辑思考的正确性。即使再聪明的人一样要经过一番的学习 ，才能渐渐的去掌握住这些可以揭开大自然奥秘的方法。也就是说，科学并不是那麽高 不可攀的神圣，只要经过恰当的学习，每一个人都有掌握科学的能力。在此呢，主要的 用意是想让家长们或是学生们有机会看到这篇文章的时候，能稍微知道科学的存在到底 扮演着什麽样的角色。还有当学生们遇到科学的时候，又应该经过哪一些过程的学习， 才能渐渐厘清科学的意义呢？就我个人的经验，以下就稍作说明。这些学习的过程大概 包含着哪些重要的关键点！也希望莘莘学子们，能免於对科学的恐惧，而且能更勇敢的 面对科学、欣赏科学。 第一点、首重观念！我想不难听到，学习物理、数学或是其他自然学科都一样，但 是观念是什麽呢？简单的说，观念就像心中的一把尺，遇到种种的事物，拿尺一量，我 们心里就有个底了，可以掂量出一个形状来。如此一来我们就做到了第一步，把抽象的 事物具体化，而这过程就称作理解。这对我们的思考是很重要的，因为抽象是理解的终 点，越是抽象的东西，我们就难以捉摸，就更不用说要去了解、理解它了。这也就是为 什麽大家很强调的，学习科学当首重观念的原因了。而这把尺是如何得来的呢？不然想 像，其实就是日常的生活经验罢了。当然在学习的刚开始，这一把尺是相当粗糙、不准 确的。那如何使一把尺让它越来越好用，越来越精细呢？那就是需要反覆的经过下面第 二、三、四点来回训练了，经过一次又一次反覆的训练之後，看事情的观点就会越来越 清晰，越能抓住那最主要的精神。 第二点、逻辑推理！首先我们运用既有的观念来理解一件事情，经过理解的过程之 後，我们就将它称为对事情的〝认知〞。但是这个认知在起初，是相当狭隘的，因此必 须运用合乎常理的逻辑来推广我们的认知，使它在更多的地方都可以用来解释看似相似 的事情。但是经过此番的逻辑推理，我们在此仍然不能说它是绝对正确的。然而这样过 程或者我们更一般的说法是〝猜测〞，至於正确与否我们仍然需要透过以下的第三点来 进一步检验。举个例子，我们现在站在公车上，此时若司机用力踩下油门，我想大家都 有经验，人的身体应该会向公车後方倾倒。那现在设想，如果在公车座椅上，绑上一颗 漂浮的气球，此时公车向前加速，以我们刚刚的认知，气球应该会像人的身体一样，向 公车後方漂移。到这里，我们本来讨论的人，现在做了推广，讨论了气球，让我们认知 的范围稍微广阔了一些。而这就是逻辑推理的最主要工作了！ 第三点、论证检验！在前面提到我们用观念去理解事情，得到了认知，再藉由逻辑 推理，把认知提到更高、更宽的层次。到了这里我们总要开始来作一些严格的确认动作 ，确定我们的逻辑推理过程是否有瑕疵，甚至是错误，也就是要进行论证检验的动作！ 一般来说我们常采用实验与理论推演的方法来进行。实验方法主要是我们采取实际行动 ，比如说在第二点中我所举的例子，想要知道气球到底会向前或是向後飘，直接找一部 车，再到车上去绑气球，直接观察，就发现气球会往前飘的，如此一来第二点中的猜测 ，便可以被直接的检验而得到解答。那另外理论推演的方法，简单的说就是运用我们已 经确定正确的观念，进行一连串的讨论，去得出最後的答案。我们就以上面第二点的例 子简单的示范一下，如何用理论推演来解决问题。首先我们知道，在桌上摆一杯水，然 後丢入一个石头和皮球，此时这些东西就只有受到外界一个重力的影响，没有其他的了 。在这里同时发现的一件事情，受到重力向下作用的时候，密度越大的东西会排在最下 面，像石头沉了下去，而密度小的东西自然会排在最上方，如皮球浮了起来。接着回到 原来的例子，当车子向前加速时，我们会感觉到有一股力量向着车子的後方，把东西往 车子的後面推，因此呢，人的密度比较大，所以会往後面移动，而气球的密度比较小， 所以它会向车子的前方飘去。到这里我们运用实验和理论推演两种方法得到了一致的解 答，同时也修正了我们当初的猜测，让人更能信服并且接受我们方才所作的逻辑推理。 第四点、推广应用！我相信现在阅读至此，您能感受的到论证检验的重要性！正所 谓：一步错，步步错！一个理论要能发展的起来，它就要能禁得起大家的检验与讨论， 这样才能确保在实际的用途上是确定可行的。举个例子，人类在远古时代，曾经盛行过 所谓的炼金术，人们猜想应该只要是金属应该都有办法把它炼成值钱的黄金，因此运用 很大很大的资源去进行这项工作，最後的结果就是功败垂成。後来的化学家也的确证实 炼金术是一套根本错误的方法！而在现代的社会里，我们最讲求成效，要能运用最少的 资源，去获得最大的效益。如果未经检验而贸然的推行一个猜想的理论，最後只会浪费 掉庞大的社会资源，引来社会大众的挞伐。就物理学史上来说，我们遇见了量子力学的 正确与成功，进而带起了奈米科技、半导体产业的发展。举个简单的例子，我们现在的 电脑比起以往占地几十坪的第一代电脑，可以体积这麽小，速度这麽快，其实就因为有 重大的理论被证实为正确，让庞大的电路系统能整合为小小一块积体电路，使得电脑科 技获得迅速的提昇。因此我们知道，如果能有效且正确的进行推广应用，就能迅速的让 人类的生活品质提高到更好的层次！ 千古以来，人类的思维反反覆覆地经过了无数次对事情的理解、逻辑推理、论证检 验然後是推广应用。人类文明从使用石器进步到使用铜器、铁器，然後是学会用电，让 很多的标准化作业电气化，全面的自动化，大大提高了生产率。接着量子力学带起了奈 米科技的发展，还有相对论的正确性也提供了我们方法，去研究更多外太空的故事。到 此我感觉到非常的惊奇，科学的发展是如此的不可思议！但是追根究底，人类做的事情 也就只有理解、逻辑推理、论证检验、推广应用四件事而已。因此我相信只要透过适当 的学习，每一个人都会懂得如何去欣赏万物的美，以及了解到它是如何改变人类的命运 。也因此希望每一个要学习科学的人，都能够带着欣赏大自然的心情来参与学习。如果 能作到如此，科学不会是件难事，物理学也绝对会成为一件趣事。正所谓：天地有大美 ，万物有成理！就让我们一起来发掘吧。 ☆ 教材教法简述 ☆ 自从97年教育当局对高中教育草草推出〝98课纲〞，接着又将98课纲延後一年，直 接改成〝99课纲〞。但是延後一年的推行，教育局并没有对其中自然学科安排的不合理 性加以考虑或作修改。就物理科来说其中最大的二项缺点就是：一、课程零碎、复杂又 不连贯。二、内容的重复性过高。 课程的零碎使得教材的编辑变得相当复杂，各章节的观念无法串联，无疑加重学习 者很大的负担，教师们也将付出更大的心力才足以弥补这麽零散的课程。然而课程的重 复性，更是造成时间的过度浪费，很容易导致课程上不完的状况产生。就像高一的基础 物理部份，将分散在会在高二、高三的物质科学物理篇与选修物理中再重复一遍，如此 反而是浪费掉高一一整年的学习时间。再者，教材的重复性也确实让人头大，比较过各 种版本的内容，其中的相似度高达90％，而家长们往往不知，却为教材的选择大伤脑筋 ，就怕孩子错过那赢过别人的10％。殊不知自然学科的学习过程中，整体的观念与逻辑 推理能力如果训练的好就能轻易的补足那10％。 关於我的教材部份我会将高中所有的内容分成大概将近25个章节，以避免高一课程 与二、三年级课程一再的重复，同时更能争取较充裕的时间来准备大学入学考试。其中 社会组部份，通常不会参与7月的指定科目考试，所以只需要将第1～14章的内容学习完 毕，便有足够的能力参与学科能力测验自然科中的物理部份问题。那对於自然组的学生 ，必然要将这25个章节学习完毕才有能力参与指定科目物理科的考试。 在教学方面，讲解物理的观念与理论推演之前，我会将学生不足的数学能力先加以 补强。通常高中数学科的学习进度往往是赶不上物理中会出现的数学，这一点也是每一 年都会遇到的问题，所以数学工具的不足请不用太过担忧。在讲解新的物理观念时，通 常我的方法是，让学生去思考一些不太需要用数学计算，而是需要把许多既有的观念作 连结的例子，像是在上一篇文章中第二点所举的。这类的题目在我看来，它是最能有效 解决教材零散的问题。原因是它融合了许多的旧观念，去理解一个新的观念，新旧观念 彼此之间有了连结，就不容易学了新的而忘了旧的，对於事情的理解也会较为全面，整 体的观念也会比较连贯。 在学习新的观念时，往往我们必须经由旧的观念去作逻辑推理，再经过论证检验之 後，它才有办法被称为一个新的观念。而这个论证检验的过程，就高中物理来说，一样 是常常使用数学方法来进行的。但是经过数学处理之後的这个新观念，又很经常的发现 ，以旧观念的观点来看它其实就可以猜得出来了。因此在学习的一开始，我们要能很习 惯这一个论证检验的过程，经过了多次的训练，很多的新物理观念，是连计算都不需要 就可以很轻易被理解的。如果能到得了这里，您的物理观念就不会再受任何教材左右， 而可以随心所欲的去批判教材的写法是否恰当，也会有能力对教材得内容进行推广。此 时我真的就可以恭喜您的高中物理可以说是学成了！ 另外在教学过程中，比较有别於惯例的教学方式，我将会比较强调物理学的发展史 。但是请不要误会我想讲的历史是年代与事件的配合，如1905年狭义相对论被提出、 1926年量子力学正式蓬勃发展…等等。这对物理的理解不会有什麽实质的帮助。我刻意 提历史最重要的原因是，我想要加重的强调物理学中各种观念的因果关系。让学生了解 先有哪些基础之後，才会有後面什麽理论或是应用的产生。比方说，我们一定会先学到 ，物体在直线上的运动，有了这个基础在将之推广到二维平面运动，然後再去分析物体 受到外力会发生什麽样的状况…持续下去。这才是我想强调的－因果相连、承先启後的 概念！如此一来将使我们的物理观念不仅有连贯性，而且可以很清楚它发展的先後关系 。 现今高中的物理学习，常常因为考试的制度而打乱了所有的节奏，课程教材不合理 性也确实让全国师生无所遵从。机械化的考试制度往往又让学生们陷入，一个题目套一 种公式的学习，让记忆变得更凌乱，背诵的公式更多、更杂。这绝对会让学习物理的兴 趣瞬间毁於一旦！但既然短时间之内，这样的制度是无法被改善的，所以建立完整且连 贯的观念、了解其中因果关系，对於物理的理解才是真正有帮助的学习方式，此时也才 更有能力来处理这些不大不小、繁多又杂碎的试题，所谓的解题能力在此才有可能获得 有效的提昇。 当学生因为开窍而喜悦时，我也将同时所获得最深刻的感动。也因此使我的教学热 诚，一直持续的保持下来。在此真诚的希望能有机会参与您(贵子弟)的学习，我将会尽 我所能给予最适当的协助。运笔至此，对於较负面的叙述，无意批评当前教育制度，纯 粹只是说出个人的看法。在最後，诚心感谢您的阅读！ Steven 2010年2月于国立台湾师范大学物理学系 ※ 编辑: jftseng 来自: 140.122.151.99 (02/23 22:43)