電子白板在理化教學的應用4-虛擬電路實驗

在上學期教過電路的原理之後，就丟了一個主題讓學生去想：如何用兩個開關控制一個燈泡。例如在一樓的時候，將四樓的燈泡打開，上到四樓之後，再把同一顆燈泡關起來。兩個燈泡可獨立控制一顆燈泡。這當然是很簡單的電路，不過對沒接觸過太多電路的學生來講，這可不容易。
在進行這個課程之前，已經讓學生想過這個電路，介紹過這種開關的種類（切到兩邊可以接通不同的線路）也實際買了開關讓學生去操作，用三用電錶測試等等。
這一節課，就讓學生利用PhET互動式教具來將電路設計出來。

有學生成功的畫出圖後，就請他到台上來演示。有趣的是，這位學生平常相當安靜，在課堂上互動也不多。結果在這個課程裡面，表現相當活躍。操作PhET，一下子就上手，相當熟練。

課程後段，補充電容和電感的性質。讓學生實際上接上去看看效果，結果學生居然也可以注意到電感在交流電上有整流的效果。



我覺得上課採取叫多元的形式，好像可以刺激不同類型的學生投入課程。或許有學生對傳統的課程接受程度較低，或許在操作電子白板或是電腦時，會展現一些天份出來。

另外，如果應用Gogork的話，應該可以更好。就是把學生在電腦上的作品直接打上電子白板。這樣就可以直接在上面討論學生的作品，而不需要學生在台上重劃一變。

電子白板在理化教學上的應用3-PhET互動式教具

PhET是科羅拉多大學所建立的一個網站，裡面有一大堆設計精緻精美的互動式教具。都是用Java寫的。之前的文章有做過簡單的介紹。

裡面雖然有中文翻譯，但是我想藉由這個機會讓學生看看英文網站，順便練練英文也很好。所以我就先不跟學生介紹中文網站的位置。

我先在每一台學生的電腦都安裝了PhET的單機版，讓學生開啟後，開始介紹裡面關於最近課程內容的教具。接著讓學生點選到磁力線、電磁鐵和地磁主題的教具，開始操作。



這個實驗，也是一定要在實驗室操作。但是虛擬實驗教具的優勢在於，裡面可以放進一大堆的磁針，這個在教室裡面不太容易做到（不然就是花個一千塊錢買個一百個來做實驗也可以啦）。另外在電磁鐵的單元裡面，可以看到直流電和交流電電子流動的方向，這也是實體實驗做不到的。

電子白板在理化教學上的應用2-flash教具

說到Flash教具，就一定會想到涂維聖老師，涂老師的flash教材非常豐富而且好用。若配合上電子白板，呈現出來的效果就更棒了。

目前九年級的課程進度是電磁學中的安培右手定則。這部份用動畫呈現，的確有助於理解。當然不可以只用動畫，還要搭配實際操作實驗。

如果時間夠多，學生也夠強，其實可以多在實驗室探索之後，再來操作動畫，做出一個歸納性的結論。這裡的重點是電子白板，所以就只呈現電子白板的部份囉。

來看看上課的情況：



學生可以邊聽講，邊看操作，自己同時也進行操作。當然，不能只看動畫的呈現，自己的右手是一定要拿出來用的！

電子白板在理化教學上的應用1-wikipedia

維基百科裡面，有許多資料可以用在國中理化教學上。通常在維基百科裡面的資料會比課本上的豐富。國三的課程即將結束，我很想要傳遞一個訊息給學生就是「主動學習」的習慣。

學習不是只能在課堂上進行，以現今世界的狀況，只有你有心，就可以自己找到需要的知識。當你有學習的意願的時候，就可以很輕易的獲得資訊。

這一段影片，是我利用電子白板，在課堂上開啟維基百科後（超連結記得做好，就不用去鍵盤上keyin），在維基百科的搜尋欄位輸入「厄斯特」。這邊就非得去鍵盤那邊不可了，或者可以先把那三個字copy下來，在paste到搜尋欄位也可以啦。

接下來，就帶著學生閱讀wikipedia的文章。當然學生的電腦必須要查到，否則電子白板實在太遠了看不清楚。所以學生就邊看著wikipedia得資料，邊聽就可以。從裡面的資料可以知道，厄斯特不只是發現了電流的磁效應，震撼的當時整個歐洲學界。還曾經發現了鋁元素。對科學的貢獻相當的大。

從厄斯特的資料裡可以緊接著連接到安培。這裡可以看到安培在厄斯特發表電流磁效應之後短短數週就建立起了數學模型，真的是超強。

接著從安培的網頁就可以連接到課本要教的重點：安培右手定則。

這個上課的方式的好處是，直接示範維基百科的使用方法。重點除了介紹知識之外，還要告訴學生「你在家裡就可以這樣做」。

若是把網頁資訊蒐集起來，用投影片播放，當然也可以傳遞知識。但是「主動學習」的訊息，就相對弱了很多。

這個上課的方式還可以以更高階的方式呈現：設定主題，讓學生自由去搜尋後，再上台發表。上台發表的時候，可以藉由Gogrok的軟體，將學生電腦的畫面傳到電子白板上，並且可以在白板上控制。

科展的初期討論就可以用這個方式進行唷。

Phun 虛擬實驗

利用電子白板，當場在課堂上使用Phun製造一個虛擬實驗的情境：兩顆球，在兩個軌道上跑。一個軌道是直線，另外一個軌道是先凹下去，再回到同樣的高度。

由於一個軌道的距離較短，但另一個軌道在凹下去的地方速度會加快，所以到底是誰會先到終點呢？

由這樣的實驗情境出發，讓學生試著去綜合之前所學的運動學的觀念來思考。我覺得有個情境可以讓學生願意去思考是這個課程的重點。電子白板和Phun則是一點額外的感官刺激體驗。值得一提的是，這堂課裡面的學生，都很能投入思考，並有耐心的慢慢拼湊出答案。非常棒！

以下是實際課程剪接的實錄。Phun的虛擬實驗，我是事後用比較好的作法重做再拍攝下來的，但和課堂上呈現的意思其實是相同的。