2020年1月19日 星期日

人類文明的推手_電磁學公開課紀錄

今年央團於寒假辦理的課程與教學研討會
利用了五堂公開課當作引子,直接切入課堂教學
完全不囉嗦,但也給了我們自己非常大的壓力
因為第二天我們就會直接利用這些公開課抽絲剝繭地剖析內涵
從提問看統整,從評量看教學
但坦白說,一直到授課前一刻都還無法百分之百確定自己上課的流程
畢竟現場教學就是真槍實彈的演出,學生沒在給面子的...
最後幫忙分析公開課內涵的麗芬老師與俊龍老師
也是到前一天才能開始熬夜整理公開課的資料
央團每個人都是繃緊了神經

這次負責電磁學漂箱的公開課
內容其實在福誠高中辦理的賽E趴共備就已經和許多老師完成了雛型
真的感恩有賽E趴的幫忙,不然這次鐵定被KO
因為電磁學用操作實驗與問題解決模式來上課還是第一次
雖然這個模式在許多單元都已經試過,但電磁學單元在國三會考前
許多老師幾乎都在趕課的日子中度過
如何可以同樣在一節課完成原先進度的設定(至少不能差太多),本身就是一個挑戰...
我很務實,只要不能在正式課堂的現實環境中使用的,我也絕對不敢說

電磁學單元我已經很習慣用科學史當作主線來上課
一邊說故事,一邊就以實驗融入教學的方式帶入教材的內容
但這次只有一節課,而且學生素未謀面
因此科學史的模式如何進行就成了第一個挑戰
花一段時間寫了一篇簡單交代電磁學發展的歷程
並讓學生自學閱讀,試著找出關鍵字,可能是年代、人物、事件、影響等
嘗試讓學生分享自己觀察到的重點,並猜猜老師接下來真正想上的主題
討論過程中也重現了法拉第意外發現的電磁感應實驗
並讓自己置身在1831年...
「如果你是法拉第,你覺得實際上會讓線圈產生電流的原因為何?」
學生可能提出許多觀點
但老師最後還是要拉回教學的主線(課要上完的,這要取捨)
只要金屬通過就可以嗎?一定要磁鐵嗎?如何驗證?
如果磁鐵才有反應,那一定要移動嗎?也許只要線圈旁邊有磁鐵就可以了?
這些提問後續都安排了簡易的操作來驗證
並讓學生自行歸納出一定要有磁鐵移動才行
「磁鐵移動只是表象,這表示改變了哪個物理量?」
磁場有變化才是真正的關鍵,這個概念建立,後續許多題目才能真正理解



「既然我們已經知道產生電的真正原因,接下來如何控制這個能量才是更重要的關鍵」
「如果我們可以控制電的方向、大小,就可以完全掌握這個能量」
「能夠掌控電,幾乎等於掌控了全世界...」
我在台前看到幾個學生眼睛亮了起來!這句話似乎有打動了部分學生的心...
所以你覺得可能有哪些原因會影響電流的方向?
我們利用了電磁學漂箱的教具,讓每個學生都能自行操作
並事先讓大家理解不同電流方向可以點亮不同顏色的LED燈
同樣的,從LED燈亮的情況就可以判斷此時產生的感應電流方向了

這是一個很快就能完成的實驗
但也讓學生感到十分感興趣,也有學生分享了不同移動磁鐵的方法
讓實驗的效果更好,這都是意外的收穫,也讓這樣的課多了許多驚喜
當然,實驗過程中你的控制變因為何?操縱變因為何?需要很明確的理解
不然就會讓實驗產生不預期的結果而影響判斷
但這個不是老師給的,而是過程中自己去確認並修正的

最後再從以上的實驗統整歸納自己的想法
電流逆時針或順時針需要哪些條件?




整個過程約50分鐘(因為我廢話了五分鐘...)
不多不少,也提供老師們另一種實驗融入教學模式的參考
實驗做完,課也上完
好不好?我不敢說,但總算完成了一個對賽E趴的承諾與交代