摘要：近年來教師在設計教學活動時，已越來越重視學生為學習主體的觀念。教 師必須思考如何在課堂中提升學生的學習興趣、提供適當的教材或提示、以及適 當的學生活動。本文以大學普通物理課程為例，分享如何藉由學習單、影片、示 範實驗以及問答等方式，規劃合宜的教學節奏。幫助學生維持較高的專注度與參 與度，以達到較好的學習成效。 關鍵詞：普通物理、專注度
壹、 前言
普通物理課程內容包含力學、熱力學、電磁學、光學以及基礎的量子物理、凝態物理與 相對論簡介。主要的目的是讓物理系以及理工科系的學生能了解近代物理學主要的發展，以 及物理相關研究與應用所需的先備知識。普通物理課程也著重培養學生探究、思考的習慣與 主動解決問題的能力。 由於普通物理學在課程深度與數學工具的使用上，較高中物理難上許多，且目前許多高 中畢業生在自主學習方面，尚未養成積極主動的習慣。因此授課教師容易感覺學生程度不佳 ，學習態度不積極，或是上課氣氛沉悶。台灣大學曾經針對1094 位大學生調查其課堂注意力 變化情形，如圖1(符碧真, 2012)。發現約有一半的學生在上課剛開始時注意力很集中，但是 約 20 分鐘內注意力就下降到最低點，之後再緩慢上升到下課。另外約三成的學生是一開始 專注度高，但很快就降到最低點並一直持續到下課。剩下約兩成的學生一部分是從開始上課 到下課都沒變化，另一部分是前半段上課時間注意力很低，後半段時間才逐漸提升注意力。圖1：學習曲線(符碧真, 2012) 影響教學成效的因素很多，其中有一項非常重要的因素是學生的專注度。本文嘗試從教 學設計的角度切入，討論普通物理課程容易搭配使用的教學模式，以及如何安排適當的教學 節奏，讓學生能夠在上課時間盡量維持良好的專注度，積極地參與學習，進而增進學習的成 效。 近年來以學生為學習主體的概念，已逐漸成為教師在設計教學活動的主流。教師必須思 考如何在課堂中提升學生的學習興趣、提供適當的教材或提示、以及適當的學生活動。以下 先對於學生本位的教學設計以及教學節奏等基本概念做簡單介紹。
一、 重視學生本位的教學設計
教育心理學家皮亞傑(Piaget,1964)提出知識是經由學習者本身主動建構的結果，無法假借 他人之手來完成。奧斯貝爾(David Ausubel, 1967)也認為，有意義的學習只能產生在學生已有 充分的先備知識與舊經驗的基礎上，教導學習新的知識。以這樣的基礎所發展出來的概念就 是：所有的教學活動設計，都必須以學生為中心發展。因為知識是學生主動建構而來，無法 由教師的腦中直接轉移到學生的腦中。因此教學前須考慮學生的先備知識與學習狀況，設定 適當的教學目標，然後才進行教學設計。近年來學生本位的學習(Student-Centered Learning) (Gloria, B. W., 2011)(Rogers, 1983)也逐 漸受到重視，學生本位的教學法強調由學生的自我學習活動主導教學，而非由教師主導教學。 也有學者認為學習者中心的真正意義是提升學生「學習準備度」(readiness for learning)、教導 學生學習如何思考、如何從探究活動中發現原則，進而統整組織屬於自己的知識（甄曉蘭, 2004） （張堯卿, 2013）。
過 15 分鐘，可以讓大部分的學生維持在良好的專注力，並且不會感到厭膩。 (二)課程的難易程度：某些較困難或艱澀的課程內容，學生需要花較多時間才能理解與吸收， 因此教師須注意安排一些時間讓學生思考或討論，不宜為了趕教學進度而繼續進行下一 個單元。 (三)活動的類型：通常學生進行活動時(例如討論、動手做等)可以專注的時間較長，有時可以 持續一整節課(50 分鐘)，但如果是聽講解或報告，15 分鐘後專注力很容易下降。 教師依據前述教學設計以及教學節奏考慮的面向，可以規劃適當的教學流程（陳仕宗, 2002），如圖 2。以一堂 50 分鐘的課程為例，可以規劃分為三個階段： (一)起始階段：在課程剛開始的前幾分鐘，教師可以先複習上一堂課程學生學習到的重要內 容。接著進行引起動機的教學活動，並且點出此次課程的目標。 (二)主要階段：這部分是學生學習的主要時間，教師應依課程內容調整步調，可以穿插不同的 活動，例如講述、分組討論、觀看影片、填寫學習單等。每個活動時間安排如前述學生專 注力能夠維持的時間較佳，並且須注意活動轉換的順暢性，如此可以讓學生覺得較有趣， 不會無聊或厭煩。 (三)結尾階段：教師可於課程最後協助學生整理本次課程的重點，並且交代回家作業，讓學生 更容易掌握重點，並促使學生在家時能自主學習。
圖2：教學流程
貳、 普通物理課程教案實例與課室觀察
一、課程教案
普通物理課程的開課對象是大一理工科系的學生，班級人數通常超過 30 人，如果加選 的學生較多，人數可達到五、六十人以上。由於所分配到的教室通常是普通教室或者階梯教 室，這樣的人數和教學環境其實不太容易進行分組討論或小組學習，較適合教師演講或者觀 看教學影片等教師主導的活動。 作者以在台灣大學物理系擔任專案教師時期教授大一普通物理課程為例，設計穿插教師 講述、觀看影片、填寫學習單、示範實驗等教學活動，嘗試提升學生在課堂上的專注度。圖 三是以轉動單元為例所設計的簡略教案。由於學生已由前次課程習得角速度、轉動動能與轉 動貫量等基本概念，本次教案所包含的2 節課內容著重在介紹滾動、力矩與角動量以及進動 現象觀念的理解與極少量的例題，約佔全部轉動課程的四分之一。二、 課室觀察
圖 4 是依照圖 3 轉動單元教案上課時的學生專注情形紀錄，此為下午第一節和第二節連 續兩節的課程。此班級的修課人數為30 人，此次上課有兩位學生請假。圖中「總人數」代表 在教室內的學生人數，「參與」人數代表專注於教師上課的學生人數，「參與+自學」代表專注 於教師上課的學生人數加上自己看教科書及寫學習單的學生人數，「未參與」代表學生在教室 座位，但進行與當時課程無關的事。此紀錄由助教每隔5 分鐘觀察統計一次。由圖中可看出 部分學生有遲到的現象，第一節課約進行20 分鐘時達到學生參與人數(專注度)的最高點，在 第20 分鐘到第 30 分鐘之間維持很好的參與人數，但是在第 30 分鐘之後，參與的學生人數 逐漸減少，在下課前「參與+自學」人數僅比總人數的一半多一些。圖4：參與人數隨時間變化圖（2 節課） 第二節課的紀錄結果則與第一節課呈現不同的趨勢，整節課學生的參與人數約略維持在 相同的水平。其中大約一半的學生專注於教師上課內容，另外約四分之一的學生選擇自己寫 學習單及閱讀教科書，兩者相加代表有在學習課程的人數約佔總人數的四分之三。剩下約四 分之一的學生則是明顯未參與課程進行。筆者曾經觀察及詢問「未參與」者，得到的答案是 「未參與」者包含趕其它科作業，又想一邊聽課掌握教師的上課進度，僅少數學生（約 1~2 位）觀看與課程無關之手機訊息等。 圖5 是另一個班級同樣的轉動單元一節課的紀錄，此時段為上午第四節，教學活動也是 穿插演示實驗、講解（學生填寫學習單）、影片及思考問題等。整節課學生的參與人數約略維 持在相同的水平。另外由第20 分鐘的紀錄，可發現第一段影片比較吸引學生的注意。 圖5：參與人數隨時間變化圖（1 節課）
近年來翻轉教（郭靜姿、何榮桂，2014）以及分組合作學習（陳芳如、段曉林，2007） 等作法，被認為有效提升學生的學習興趣，就是包含了「動手做」的因子。然而，許多的普 通物理授課教師，在考量教室環境設施、教學進度以及教學成效等顧慮下，容易陷入翻轉教 學與傳統講述二選一的難題。作者認為安排不同的教學活動不失為一個好的選項，在一節課 中可以穿插不同的教學活動，在某些單元，也可以嘗試翻轉教學或者合作學習。只是所有的 教學活動，都應該經過設計，必須考慮教學的目標與預期的成效。
二、節次時間的安排或學生疲倦的程度會影響上課的專注度：
生理的狀況會影響學習的動機，作者的教學經驗裡，下午第一節課是學生最容易顯現疲 態的時間。如圖四，下午第一節課即使進行引起動機的活動、安排影片與演示實驗，算是頗 為豐富的安排，學生的參與度仍然在 30 分鐘後快速下降，在現場可觀察到第一節下課時多 位學生快速趴下休息。而在第一節下課休息過後，第二節的參與狀況就顯得較為平穩。由於 在大學中，教師不易選擇排課時段，如果無法避免在下午第一節上課，教師需要安排較有趣 的內容，或者安排較多的學生動手做或討論活動。三、轉換不同的教學活動有助維持穩定的專注度：
實際操作穿插不同的教學活動可以發現，學生的專注度可以維持在不錯的水平。如圖五， 除了一開始的演示實驗，其他的作法是一般常見的講述、學習單、影片及討論。每一次的活 動轉換，對學生來說都是一個刺激，一個引起注意的事件。每一個活動持續5 分鐘以上至 15 分鐘左右的時間，並不會讓學生因過於頻繁的轉換而感覺混亂，也不會因為時間太長而感覺 厭膩。四、教師可以有效率的備課：
教師備課，除了需要熟悉教材外，還要思考如何教學、如何呈現學習內容以及帶領學生 探究與思考。然而一般教師的工作時間相當有限，中小學教師需要處理繁雜的學生問題，大學教師則需要同時兼顧專業學術研究。如果有一些基本的方法或架構可以幫助有效率的備課， 讓教師們不用絞盡腦汁花非常多時間，也能讓教學品質維持良好的水準，應該會值得教師參 考。本文教案所用到的教學資源，除了學習單為自行設計，其它包含書籍、網路資源以及普 通物理實驗室的教學演示器材，都是相當容易取得。只要教學內容邏輯順暢、穿插不同的教 學活動並且轉換得宜，讓學生感覺有趣又豐富的課程應該不難達到。
肆、 結語
教好每一堂課，讓學生維持良好的專注度，進而達到良好的學習成效是每一位教師的願 望。本文呈現作者於大一普通物理課程上課的實例，藉由適當轉換不同教學方式，給予學生 適時的刺激，可以讓學生維持穩定的專注度。在各種教學法蓬勃發展的今日，每位教師皆可 選擇適合自己和學生的教學法來運用，本文僅提供一種以維持學生專注度為目標的教學模式 與操作實例供教學現場的教師參考。參考文獻
1. 李淑菁（2015）：找回課堂專注力。臺灣教育評論月刊，4（5），178-181。 2. 紀乃友（2016）：淺談物理科教材教法。物理教育學刊，17（1），35-42。 3. 張堯卿（2014）：「學習者中心」的迷思。臺灣教育評論月刊，3（11），75-82。 4. 符碧真（2012）：設計一堂精采的課程：善用教學曲線安排教學流程。國立台灣大學教 學發展中心電子報，05312012。 5. 蘇岱崙（2014）：四大對策：激進學習力。親子天下，61，153-161。 6. 陳仕宗（2002）：怎樣教好一節課。師友月刊，424，82-85。 7. 郭靜姿、何榮桂（2014）：翻轉吧教學。台灣教育，686，9-15。 8. 陳芳如、段曉林（2007）：課室試行合作學習之行動研究。科學教育，13，91-108。 9. 甄曉蘭（2004）：課程理論與實務－解構與重建。臺北市：高教。10. Ausubel, D. (1967) Learning Theory and classroom Practice, Ontario: The Ontario Institute For Studies In Education.
11. Bergin, D.A. (1999). Influences on Classroom Interest. Educational Psychologist, 34(2), 87-98.
12. Gloria, B. W. (2011). Student-Centered Learning in Higher Education, International Journal
of Teaching and Learning in Higher Education, 23(3).92~97.
13. Piaget, J. (1964) Development and Learning, The Journal of Research in Science Teaching
Education, 2(3).pp176~186.
14. Rogers, C. R. (1983). Freedom to Learn for the 80's. New York: Charles E. Merrill Publishing Company, A Bell & Howell Company.
subject of learning when designing teaching activities. Teachers must think about how to improve students' learning interests in class, provide appropriate teaching materials and activities. This presentation takes a general physics course as an example to share how to plan suitable rhythms in teaching by using worksheets, videos, demonstrations and questioning techniques. Teachers can help students to reach a higher degree of concentration and participation by this teaching method and achieve better learning outcomes.
