Transcript 淺談自然科學
淺談自然科學教材與教法 2013.10.23 鄧 • 教材來源：自製光碟影片、youtube影片、新聞報導、 網路資料、學生筆記/報告、示範實驗與魔術道具 • 教學方法： 1.課堂上：口頭講授配合影片教學與示範實驗 以及魔術表演與討論 2.課後：小組討論、參觀教學、作業與報告撰述 3.期中考後第三週開始報告，主要由同學互相評分 • 評分方式： 1.筆試與作業(筆記與報告)各佔40%，學習態度佔20% 2.額外作業包括：創意發明撰寫加10%及製作手推紙 飛機加20% ‧授課原則：寓教於樂，從生活中學習，且學習過程 比結果重要，學習態度比考試重要。學習態度包括 是否常坐前三排等。 課程設計理念與目標： 理念 (1).通識教育在培養『整體』的人，透過人對自己、 他人、社會、自然與人文的了解，擴大人的思維與心 靈，提升人的生活品質，進一步了解生命存在的意義 與目的。 (2).有些民眾因缺乏人文素養，如道德觀念，以致害 人害己，如日前大統黑心油事件；缺乏科學素養，以 致迷信與無知仍然普遍存在，如江湖術士的詐騙何以 常容易欺騙眾人？以及近年來歐洲大強子對撞機的實 驗在做甚麼？因此培養人文與科學素養均很重要。 (3).一般學生對自己缺乏自信，潛能有待激發，因此 應設法讓他們了解自己的潛能以挽回他們的自信心。 (4).一般學生不懂得如何保護自己，面對危險突發狀 況也常不知如何處理？因此有必要加強此方面的知識 (5).長久以來，一般民眾與政府官員普遍缺乏山林保 育的觀念，為了自身利益而濫墾濫伐，以致颱風或大 雨一來，形成土石流或洪水，經常造成人命與財產之 重大損失，因此如何培養環保觀念，刻不容緩。 (6).一般民眾因為不知生物多樣化與保育的重要，而 使許多保育類動物因人類的貪婪而慘遭毒手，使自然 界食物鏈失去平衡，間接影響人類的生存，因此培養 動物保育觀念很重要。 (7).一般學生對衛生與保健知識缺乏，以致每天吃了 許多垃圾食物而不自知，且熬夜上網、玩牌、喝酒或 抽菸，有必要培養正確飲食觀與生活方式。 (8).一般學生常喜歡玩手機，當低頭族，嚴重影響健 康與人際關係，易形成自閉症，也易受騙上當，而學 習魔術可以改善自閉症並避免受騙上當。 (9).一般學生缺乏動手做之經驗，因此本人給了三個 作業，一是創造與發明，二是手推紙飛機，三是參觀 科學館，以便學與做並用。 (10).做人處事是學生最該學習的課題，本校之三H理念正 是每人所該認識與實踐的，否則枉為人。至於怎麼實踐 ？本人特別找些相關的案例影片來加強說明，如林書豪 與王建民的謙遜，觀音山揹水人、沈芯菱與陳樹菊的仁 愛， 還有烏龍李小龍與張菲的幽默等。 在此理念基礎下，本人所選擇的影片教材有： 1. 強調科學精神與態度的，如飛向星際與丁肇中的故事 2. 激發潛能的，如超越巔峰、楊恩典及林書豪的故事 3. 溫馨感人的，如台灣愛迪生、觀音山揹水人與陳樹菊 4. 瑰麗壯觀的，如宇宙誕生與隕石撞擊 5. 緊張刺激的，如教官教捉蛇、獵犬圍捕山豬 6. 趣味與啟發的，如幽浮、科學與魔術、創造與發明 7. 警示性的，如全球暖化、飲食危機、危機處理 8. 知識與應用的，如共振、慣性定律、進化論、拍手功 以上議題大都與士林科學館所展出的內容有關，以便學 生到科學館參觀時有深刻印象，進而引發學習興趣。 目標，是讓一般學生 1.具備科學素養，包括科學精神、態度、方法和知識 2.發覺自己潛能，懂得自我激勵與克服挫折 3.學習關愛別人或動物時也要知道如何保護自己 4.懂得如何利用科學方法分辨自然與社會事物的真假 5.培養環境及生命永續的觀念，以期學習如何保護環 境，愛惜生命，尋求人和環境的平衡與共存 6.培養想像力、創造力與解決問題的能力 7.學會幾招魔術以增進人際關係，避免整日沉迷於手 機而得自閉症或影響健康 8.培養團隊精神與實踐本校三H理念 以上是本課程所欲達到之目標。 課程大綱 第一週 主題：甚麼是科學精神與態度？ 主旨：飛向星際影片敘述一位盲眼女天文學家的奮鬥 歷程，啟示我們要用心而非用眼看世界，而且要有堅 持真理的意志與決心，啟示眼盲心不盲的道理，並強 調科學精神與態度的重要。 影片與討論： 心得： 第二週 主題：潛能是甚麼？ 主旨：超越顛峰影片敘述一隻老鷹與棒球選手成長的 故事，說明人與動物均有潛能，應選擇適當環境，勇 於揮棒，不要怕失敗，藉以讓學員了解自己潛能，不 要妄自菲薄，任何挫折都是在考驗自己，只有飛得高， 才能看得遠。 影片與討論： 心得： 第三週 主題：宇宙誕生與大爆炸(Big-Bang) 主旨：說明宇宙如何誕生與演化，證據為何？誰發現 的？宇宙微波背景輻射(CMBR)與紅位移(Red-Shift)是 甚麼？近年來，歐洲粒子實驗室(CERN)之大強子對撞 機(LHC)正在做實驗，其實驗之目的何在？與我們有何 關係？如何知道宇宙在膨脹中？又何謂上帝粒子？它 有何重要性？ 影片與討論： 心得： 第四週 主題：平行宇宙是甚麼？ 主旨：說明黑洞(black hole)、蟲洞(wormhole)與平行宇 宙(Parallel Cosmos)等是怎麼一回事？宇宙中是否有這 些東西存在？我們地球與太陽在宇宙中之位置為何？ 是否有外星生物的存在？光年又是甚麼？ 影片與討論： 心得： 第五週 主題：宇宙中是否有幽浮與外星人？ 主旨： 介紹各國之幽浮(UFO)事件並探討外星智慧生命(ET)存 在的機率，其對人類之意義以及如何分辨真假？ 此外，近年來英國劍橋大學宇宙學者-史蒂芬‧霍金 (Stephen Hawking)為何既然肯定外星生物的存在卻又 為何禁止人類與其接觸？其理由為何？ 影片與討論： 心得： 第六週 主題：隕石撞擊 主旨：介紹隕石撞擊與恐龍絕滅的關係，恐龍消 失對人類有何意義與警惕？並探討隕石的來源 與種類，以及未來人類如何因運隕石撞擊？ 影片與討論： 心得： 第七週 主題：牛頓定律與共振 主旨：說明牛頓定律與共振在生活中之應用，如 自慢速行進中之車上跳下時應如何運動才不會 發生危險？101大樓如何設計以預防地震和強 風所引起的共振？ 影片與討論： 心得： 第八週 主題：科學家與發明家有何不同？ 主旨：說明科學家與發明家有何差異？台灣有那些知名人士 ？近年來台灣參加國際發明展的成績為何？發明步驟為何？ 台灣愛迪生鄧鴻吉有何偉大發明？他有何感人事蹟與名言？ 此外，賈伯斯有何重要發明？其成功之道為何？ 影片與討論： 心得： 第十週 主題：魔術與科學有何關係？ 主旨：說明魔術與科學的關係，並揭穿江湖術士中一些利用 魔術的詐騙伎倆，以免大家受騙上當。又何謂薩士頓原則？ 影片與討論： 心得： 第十一週 主題：何謂「3H」？ 主旨：謙遜、人道及幽默等應如何實踐？古今中外有哪些名人 至少具有以上一種特質？同學是否也能做到? 影片與討論： 心得： 第十二週 主題：危機處理 主旨：近年來天災人禍頻傳，如地震、火災、交通事故與詐騙 事件，隨機擄人與性騷擾等事件也時有所聞，如何讓學生學習 自我保護，自然非常重要。 影片與討論： 心得： 第十三週 主題：進化論 主旨：說明物競天擇的意義，以獵犬圍捕山豬為例，說明兩者 如何為求生存而搏鬥，以及人與自然如何共生共榮以保持平衡 影片與討論： 第十四週 主題：野外求生 主旨：在野外我們應如何保護自己？遇到蛇或熊時怎麼辦？ 毒蛇有何特徵？救命仙草是甚麼？石灰粉不能阻止那些蛇？ 不幸被蛇咬到時應如何處理？血清如何製造？蛇有何天敵？ 蛇與熊對人類有何好處？ 影片與討論： 心得： 第十五週 主題：如何做好生態保育？ 主旨：說明生物多樣性與生態保育的重要，如紅樹林、五色 鳥、櫻花勾吻鮭、台灣黑熊等台灣稀有生物的保育，並介紹 其他國家的作法 影片與討論： 心得： 第十六週 主題：地球暖化 主旨：說明地球暖化的原因與影響，並介紹歐美等各 先進國家之環保措施以資借鏡，每個人平時又應如何 節能減碳以落實環保？ 影片與討論： 心得： 第十七週 主題：養生與保健 主旨：介紹拍手功對健康的好處有哪些？十大垃圾食 物及十大健康食物各為何？沈迷於手機有何壞處？如 何建立正確的保健方式？ 影片與討論： 心得： 推薦書目： 1.時間簡史 許明賢 吳忠超 著 藝文印書館 2.胡桃裡的宇宙 霍金著。葉李華譯 大塊文化 3.宇宙的奧秘 卡爾‧沙根著 桂冠文化 4.從進化論到宇宙航天 劉里遠著 廣達文化 5.所羅門王的指環 Konrad Lorentz 天下文化 6.看故事學自然 法布爾著 達觀出版社 7.牛頓科學月刊 • 本校基本素養與本人課程內容對照表 • 1.社會實踐素養 • 1-1能將所學充分運用到社區與社會關懷 (如三H、環境與 生態保育) • 1-2能將所學充分落實於日常生活中 (如牛頓定律、共振、 創造與發明、魔術與科學、野外求生之教官教捉蛇) • 2.人文反省素養 • 2-1能具有人文與藝術欣賞的知識和美感想像 (如飛向星際、 超越巔峰、宇宙誕生、上帝粒子、隕石撞擊、進化論、外 星人) • 2-2能具有區辨推理的獨立思考能力 (如危機處理、創造 與發明、手推紙飛機的製作) • 3.溝通表達素養 • 3-1能有清楚流暢的中文溝通表達能力 (如上台報告) • 3-2能具有與人和諧共處及互助合作的能力 (如分組討論、 參觀科教館、製作紙飛機與報告) • 3-3能具有解決周遭問題的能力 (如危機處理、、創造與發 明、野外求生) • 4.多元文化素養 • 4-2能具有以外語溝通，並拓展自己國際視野的能力 (如歐 洲環保科技及丹麥教育的介紹) • 5.資訊素養 • 5-1能了解文書、簡報、資料分析、網路通訊軟體的基本 操作 (如分組報告) • 5-2能使用網路查詢工具進行資料檢索與處理的能力 (如報 告與筆記整理) • 6.體育素養 • 6-3具備運動休閒及健康生活知能的能力 (如生態保育、魔 術與科學、氣功與養生) • 6-5具備團隊合作精神與和諧的人際關係 (如分組討論與報 告)