教學與教材設計

子的形成。

二、 教學安排：

兩組的教學時間皆為四堂課，每節課為 45 分鐘，實驗組強調建模 歷程為基礎的步驟(模型選擇、建立、效化、應用與調度)，控制組強調 傳統的步驟(引導、講述、實驗)，因此配合不同組別的教學方式，設計 不同的教學教材，詳細流程見圖 3-3-1。

前 測

後 測 建模歷程的實驗組教學

(4 節課，每節 45 分鐘) 測驗

延宕 晤 實驗組 談

前 測

後 測 (4 節課，每節 45 分鐘)

傳統教學的控制組教學 延宕 測驗

晤 控制組 談

圖 3-3-1 實驗組與控制組的教學時間安排

三、 教學設計：

本研究的實驗組教學流程是依照 Halloun 所提科學模型的五個建 模歷程：「模型選擇」、「模型建立」、「模型效化」、「模型應用」、「模型 調度」的步驟重新調整教學流程，主要的教學策略為教師提出引導問題 增加團體討論的機會、以互動式電腦簡報呈現教材、實驗操作、角色扮 演的體驗活動，並且在教學過程強調提供學生主動建構知識的環境，所 有概念必須由學生主動回答出來；控制組的教學流程是依照課本內容的 編排順序，主要的教學策略為以教師講述為主，教師提出封閉式的問 題、以海報式電腦簡報呈現教材、課本的實驗操作，以及練習題，為傳 統教學的環境。兩組使用相同的文本(課本)，配合兩組不同的教學順 序，由研究者自行編寫實驗組簡報/學習單供實驗組使用，以及編寫控 制組簡報/學習單供控制組使用。詳細的教師活動見表 3-3-2。

表 3-3-2 實驗組與控制組的教學設計

◎模型應用與調度

圖 3-3-4 實驗組活動五照片(1)

圖 3-3-4 實驗組活動五照片(2)

◎模型效化

回家作業：請學生試著用反射定律解釋活 動五的成像性質。

第 三 節

◎模型效化

教師請學生發表後，再幫忙統整，並且介 紹鏡面反射與漫反射，讓學生能夠用反射 定律解釋平面鏡成像結果(模型效化)。

◎模型應用

介紹【活動六：實驗/怎樣比較省鏡子】的 步驟並請學生操作與討論活動六的結果，

讓學生可以應用已學到的模型去解決問 題。(圖 3-3-5)

圖 3-3-5 實驗組活動六照片

◎講述活動 藉由教師的講 解與練習題讓 學生能夠了解 1.平面鏡成像 性質

2.虛像的意義

◎實驗活動 進行實驗來驗 證平面鏡成像 性質(物距=像 距)

第 四 節

◎模型選擇

藉由提問讓學生了解光並非一直直進，在 經過不同的介質會轉彎，會產生「折射」(模 型選擇)。

◎模型建立與效化

1.藉由體驗活動讓學生能夠建立折射模 型，從【活動七：體驗活動/光會轉彎嗎？】

的結果發現折射是因為速度不同而造成前 進方向改變，並了解偏向有一定的規律並 且經由老師定義名詞(界面、入射線、折射 線、法線、入射角、折射角)以及之間的關 係，讓學生可以建立折射定律的完整模型。

2. 教師請學生觀察筷子在水中折射的結 果後，讓學生討論如何用折射來解釋筷子 折斷的結果(模型效化)。

◎引導活動 利用雷射光與 折射裝置示範 折射現象，引 起學生的學習 動機

◎講述活動 藉由教師的講 解與練習題讓 學生能夠了解 1.折射現象 2.折射的生活 實例

◎內容：

4-3 光的折 射

※光的折射 現象

※折射定律