淺談高中基礎物理之學習及教學建議

| 呂宜蓁

【文/測驗及評量研究中心專案助理 呂宜蓁】

「臺灣學生學習成就評量資料庫」建置計畫於民國100年完成高中正式施測,根據施測結果可發現,自然科在高中二年級與國中二年級的課程銜接上,相同的內容領域高中二年級學生的平均答對率比國中二年級學生的平均答對率普遍有提升之現象,可推測國中階段所學習之基礎,延伸至高中階段,可使教學時由淺入深地引導學生,使學生能依序漸進而有較佳之學習效果。

而在高中基礎物理學科中,經由全部評測項目之通過率,可排序全體考生平均答對率最低之內容領域為「聲音」,推測可能因此內容領域需運用數學計算且對於頻率、振幅及波長等概念較無法理解;平均答對率最高為「現代科技」,此內容領域較生活化,可經由生活經驗或報章雜誌或許相關知識,但仍需注意學生是否能由眾多資訊中篩選正確而不被誤導。以下針對各評量架構及課程綱要的對應內容,提供建議以供參考:

學習「聲音」時,關於人耳可聞之頻率範圍,在教材中適時加入節奏的頻率與聲波的頻率並不相同的相關內容。學習「熱」時,關於熱脹冷縮現象,在教材中適時加入熱膨脹時各相關物理量之間的關係和日常生活中的應用實例。學習「運動與力」時,關於力對物體運動狀態的影響、重力的性質及其應用(如大氣壓力及人造衛星…等),在教材中適時加入強調物體受力方向與運動方向正確概念的相關內容並搭配示範實驗以加強印象。另外,因基礎物理「運動與力」單元中,常涉及力矩分量、向量等運算技巧,建議在高中一年級之數學課程教材中,可介紹三角函數定義及向量分解,以幫助教師教學。

在整體基礎物理教學中,建議讓學生親自進行實驗操作來聯結相關概念,並訓練學生多使用繪圖方法來表示物理概念。對於課本教材中較難理解以及容易產生另有概念的內容,需強調其基本觀念及定義並加以詳細說明,必要時可使用電腦動畫模擬的方式幫助學生對課程內容的理解,傳達不易描述的抽象概念。

教師於教學期間也可訓練學生多使用繪圖及表格方法來表示物理概念,培養學生整合思考判斷之能力,並加深學生學習印象,增進學習成效。