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2025-06-06探究物理實驗之趣!新港藝高物理實驗微課程 667 期

Author 作者 林品婕/本刊專案經理
微課程全班合照。


自然科學領域強調科學探究的精神及過程,透過實驗設計、執行與修正等步驟,幫助學生體驗科學的求知歷程,並對自然世界保持探究的開放態度。然而,自然科教師時常因為考試進度壓力、授課時數有限等因素,難以在課堂中加入實驗內容,對於重視藝術及人文基礎養成的新港藝術高中更是如此。

對此《科學月刊》星火相傳計畫主動向新港藝術高中提出邀約,於 113 學年度第 2 學期開設「探索物理實驗微課程」,並邀請擁有豐富物理教學經驗、同時也在屏東大學科學傳播碩士班進修的藍柏掄擔任講師,以六週課程帶領學生共同探索物理實驗之趣。

 
學生透過手機量測數據。

銜接大學,從實驗出發

「我希望這門微課程可以作為高中生進入大學的準備。」藍柏掄發現需要修習物理實驗的科系中,大一新生通常缺少獨立進行實驗的經驗,除非學生在高中時期積極投入科展活動,不然絕大多數的新生對於物理實驗步驟相對不熟悉。因此,他決定以物理實驗為主題,帶學生完整走一次物理實驗流程。

以往物理實驗需要特殊裝置才能進行,但現在只要一支手機就能搞定。藍柏掄表示,智慧型手機內建許多感測器,可以測量簡單的物理量,例如長度、溫度、時間等,是相對低成本的行動實驗儀器。他將全班分成三組,各組要操作的物理實驗分別是:偏振光實驗、簡諧運動及都卜勒效應,學生透過應用程式 phyphox 〔註〕量測數據,再輔以 ChatGPT 製作圖表及數據分析,探討實驗結果。

〔註〕phyphox 為免費的感測器整合軟體,由德國亞琛工業大學(RWTH Aachen University)所開發,可直接使用手機裡的感測器分析數據、輸出原始數據資料,是輔助物理教學的重要工具。網頁版請參考連結:https://phyphox.org
 
課堂間,藍柏掄以提問刺激學生思考。

從實驗中反思所學

為了完整體驗大學做實驗的步驟,學生不僅要先撰寫預報,還得自行思考實驗流程、規劃實驗器材,最後依據實驗結果完成結報。在課程中,藍柏掄不會直接給予答案,而是不斷提問來引導學生觀察、思考,看懂實驗數據背後的意義,並且試著解釋實驗結果有所偏差的原因。

「比起漂亮的實驗結果,我更重視學生如何解讀數據。」藍柏掄說。課程最後的實驗報告,即便各組結果不盡理想,但學生們都能列出可能的誤差來源,展現從錯誤中學習的精神。藍柏掄也鼓勵學生在結束課程後能繼續修改實驗報告,放入學習歷程檔案作為實驗課的成果展現。

 

成果發表。

物理是探究一切事物的道理,期待六週微課程帶給學生的不只是有趣的實驗操作,更能培養提出問題、嚴謹分析和解決問題的能力,未來無論走向什麼領域,都能抱持著好奇的心,持續探索萬物自然的奧秘。

學校師生心得分享,詳見《科學月刊》2025年7月號(667期)。 


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