玩科技學物理 和平高中以行動載具打造實驗室外的自然課

和平高中學生手作水管弓箭,利用平板的App進行影像量測與分析
和平高中學生手作水管弓箭,利用平板的App進行影像量測與分析
學生利用平板對水管弓箭影像量測與分析運動軌跡
學生利用平板對水管弓箭影像量測與分析運動軌跡
使用行動載具拍攝影片,並進行運動影像分析
使用行動載具拍攝影片,並進行運動影像分析
學生利用平板針對籃球運動進行影像分析
學生利用平板針對籃球運動進行影像分析

透過資訊科技的進步,科學探究不再只侷限在實驗室,而是能真正進入學生的生活。臺北市和平高中自然科「探究與實作課程」中,期待改變科學的樣貌,以學生為主體動手實作,受惠於臺北市「一生一平板」的政策,每位學生都可以利用平板內所下載的App,從課堂或生活中進行科學探究的即時觀察與量測。

白家瑞老師表示,過往的物理課多半是套用公式進行計算來解題,同學們對於真實生活中的科學現象顯得較為無感,相對地在科學知識上的吸收也較為有限,但應用行動載具搭配App軟體,就可以將拍攝下來的影片進行量測和分析,提高學生的學習興趣。舉例來說,計算操場上籃球運動的重力加速度,不再是紙本計算,而是用App進行量測。使用平板載具也可以打破實驗室的空間限制,白家瑞老師結合力學、運動與能量,讓學生裁切不同長度和厚度的水管,製作出不同特性水管弓箭,同學們在操場上實際操作,透過APP量測水管弓箭發射後的運動軌跡和能量。

滑平板學物理,除了讓上課變得更加有趣外,學生們也更樂意將課堂所學應用在生活中。有學生在地震後立即利用App量測x、y、z方向線性加速度的變化,並分享在班級群組;也有同學到兒童新樂園遊玩,看見「宇宙迴旋」遊具中的輻射飛椅,便好奇地拿出手機開啟App計算運動軌跡。同學們藉由實作課程才發現,原來日常生活常見的東西,都有自己的運動軌跡,透過平板的App,可以把看不見的東西具體化、形象化。此外,課程也使用GPS分析捷運運動數據及運行模式、以網站的數位資源進行線上模擬實驗等,以資訊載具為主的科學量測方式打破傳統實驗儀器的經費限制,拉近了學生與科學探究的距離。

隨著高中端在新課綱「科學探究與實作」的發展,科學現象能否被「量測」,是解析科學現象的關鍵。但傳統實驗感測器價格昂貴,取得不易。白家瑞老師突破傳統器材限制,將資訊科技融入課程設計,獲得第三屆臺北市「百大菁英資訊科技應用人才教育獎」教學類一般科目教學組特優,展現108課綱高中自然科探究與實作課程設計與量測場域更多元的可能性。