附錄一 學習活動狀態問卷調查表
問卷 A(學 生 過 去 在 物 理 課 的 學 習 情 況 和 可 能 的 影 響 因 素 )
首先,感謝同學們對此研究策略的協助,此份問卷是不具名的,也不受時間 限制,當然更不會影響到你物理科的成績,希望大家可以仔細填答,表達自己的 意見,來完成這份有意義的工作。
藉由 A 部分的問卷,先對過去大家在上物理課時的學習狀態作初略的瞭解。
提醒:問題的下方會有一條「學習回饋線」,請你在覺得符合程度的地方畫個 X 表示。
例如:
很多 多 尚可 少 很少
1、你覺得過去在上物理課時,自己能集中精神上課的比例約為多少?
沒在聽 偶而 一半 大部分 超認真
為什麼?___________________________________________________________________________
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2、你覺得過去上的物理課,你對於授課內容瞭解的比例約為多少?
完全不懂 少部分懂 一半 大部分懂 完全都懂
為什麼?___________________________________________________________________________
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3、 在過去上物理課時,對於物理老師上課的內容,自己有沒有興趣?
厭惡 沒有興趣 還好 蠻有興趣 非常有興趣
為什麼?___________________________________________________________________________
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問卷 B(學習狀況問卷)
B 部分的問卷是對於採用「評量與教學同步」的教學策略後,利用引導問題 的方式來建構學生的觀念,達到不同的教學互動。老師希望藉著這份問卷,能更 清楚地了解你在這樣的學習情境中的學習狀況,請回答下列問題,供老師參考,
期盼藉此更能改善我們的教學互動。
非 不 不 同 非 常 同 確 意 常 不 意 定 同
同 意
意
○1我覺得,新的教學策略讓我感覺有回答問題的責任。
○2我覺得,新的教學策略中講義所設計的題目大部分都蠻簡單的。
○3我覺得,新的教學策略中所設計的題目具有引導作用。
○4我覺得,新的教學策略中所設計的題目是有結構性、有層次性的布達。
○5我覺得,新的教學策略中所設計的題目具有推理、思考的特性。
○6我覺得,新的教學策略中每一小段的教學,都可以歸納、統整觀念。
○7我比較喜歡「評量與教學同步」的教學模式。
○8我覺得,新的教學策略幫我把思考步驟作了細化功能。
○9我覺得,新的教學策略改變我對物理的學習態度。
○10我覺得,新的教學策略讓我上課會把問題討論記述下來。
○11我覺得,新的教學策略讓我上課更集中精神。
○12我覺得,新的教學策略讓我對物理更有興趣。
○13我覺得,新的教學策略讓我考試更有信心。
○14我覺得,新的教學策略幫助我思考每個問題。
○15我覺得,新的教學策略讓我上課有互相討論的活潑性。
○16我覺得,新的教學策略可以加深我對每個概念的印象。
○17我覺得,新的教學策略讓我感覺物理變簡單了。
○18我覺得,問題學習單可以幫助我奠定此單元的基礎。
○19我覺得,問題學習單的題目我都能回答出來。
○20我覺得,問題學習單的題目設計得很好。
○21我覺得,除了問題學習單的問題外,我還能提出其他的質疑。
問卷 C(分 析 個 別 理 解 能 力 與 接 受 意 願 )
最後,我們再經由下面這四個問題,讓同學把「評量與教學同步」的教學策 略對你在學習物理上的影響,據實以答,以助師長日後教學愈益相長,謝謝!
1、利用小題目評量來建構基本觀念的「評量與教學同步」教學法,跟一般講解 課本內容的「講述式」教學法,同學比較喜歡哪種方式?為什麼?經由這樣的上 課模式,同學對於比較艱深的物理概念是不是能獲得較佳的理解?
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2、這樣的教學方式對於同學準備考試,或對於物理概念的建構是否有幫助?
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3、在新的教學策略下,你覺得上課模式、氣氛有何改變?
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4、對於這樣的上課模式,還有沒有希望老師改進的地方?希望老師能繼續使用 這樣的上課方式嗎?有無其他建議?歡迎提供。
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問卷結束!!
親愛的同學,非常感謝你耐心地作完本份問卷,你的資料對於本研究具有極大的價值,希望 你在學習物理的道路上能日益精進,再次地謝謝你的協助與合作。
祝福你
諸事順利 健康快樂
國立台灣師範大學 物理碩士班研究生 黃銘豐 敬上
附錄二 學生過去上物理課的學習情形調查結果
一、你覺得過去在上物理課時,能集中精神上課的比例約為多少?
1、 上 物 理 課 時 專 心 的 原 因 大 致 分 成 下 列 六 種 :
( a) 希 望 學 好 物 理 , 或 想 要 有 好 成 績 , 所 以 要 專 心 聽 課 ( 11)
S-9 我 很 認 真 , 希 望 能 學 好 物 理 。 S-20 就 想 聽 而 已 。
S-30 大 部 分 都 有 在 聽 , 且 都 有 邊 思 考 題 目 。 S-13 因 為 想 上 大 學 。
S-39 因 為 之 前 從 資 優 班 被 降 下 來 , 所 以 很 認 真 想 再 急 起 直 追 。 S-7 、 45 上 課 本 來 就 要 專 心 。
S-29 、 4 3 因為只要一稍微不專心,觀念就會聽不懂。
S-5 我 都 盡 量 保 持 不 讓 自 己 分 心 , 即 使 是 我 很 累 , 我 也 都 把 它 撐 完 。 S-40 比 起 其 他 某 些 科 目 , 認 真 很 多 。
( b) 老 師 上 課 模 式 生 動 有 趣 , 不 呆 板 ( 6)
S-26 因 為 不 會 太 無 聊 , 蠻 好 玩 的 , 也 不 會 太 嚴 肅 ( 是 指 現 在 )。
S-11 比 起 其 他 課,物 理 真 的 是 我 最 認 真 的 課,我 想 一 方 面 老 師 的 用 心 教 學 , 使 我 感 動 , 另 一 方 面 老 師 也 傳 達 到 物 理 的 重 要 性 。
S-27 因 為 上 課 內 容 活 躍 , 老 師 不 會 死 板 板 的 。 S-16 課 程 不 會 令 人 有 乏 味 、 死 板 的 感 覺 。
S-46 其 實 要 看 老 師 ,如 果 講 得 夠 生 動, 就 夠 認 真, 如 果 不 怎 樣 ,就 會
想 睡 覺 。
S-12 因 為 老 師 上 得 生 動 有 趣 。
( c) 老 師 為 我 們 把 概 念 釐 清 得 很 詳 細 , 終 於 聽 得 懂 課 程 內 容 了 ( 4)
S-41 因 為 之 前 是 你 教 我 們 的 , 比 較 有 概 念 。
S-37 跟 以 前 上 過 的 物 理 課 比 起 來 是 專 心 很 多,畢 竟 老 師 教 的,終 於 能 夠 聽 懂 。
S-15 想 聽 好 的 老 師 上 課 , 可 以 節 省 回 家 看 物 理 的 時 間 。 S-28 物 理 不 聽 自 己 唸 很 辛 苦 , 而 且 老 師 也 講 解 得 很 簡 單 。
( d) 為 了 整 理 筆 記 , 所 以 會 專 心 聽 講 ( 2)
S-2 一 堆 筆 記 超 重 要 的 , 不 抄 行 嗎 ? S-23 因 為 物 理 難 , 要 有 筆 記 才 看 得 懂 。
( e) 對 物 理 本 身 有 興 趣 ( 2)
S-10 因為從國中就對物理很有興趣。
S-14 因 為 以 前 理 化 課 的 時 候,我 化 學 很 差,物 理 都 比 較 高,所 以 對 物 理 就 有 興 趣 了 ( 講 笑 話 的 時 候 更 認 真 )。
( f) 喜 歡 老 師 ( 2)
S-1 覺 得 老 師 很 不 錯 。
S-17 蠻 喜 歡 之 前 的 老 師 。
2、 上 物 理 課 時 不 專 心 的 原 因 分 成 下 列 四 種 :
( a) 聽 不 懂 課 程 內 容 , 或 者 老 師 上 課 模 式 太 枯 燥 乏 味 ( 6)
S-24 老 師 講 話 枯 燥 乏 味 , 比 較 容 易 睡 著 。
S-17 之 前 那 位 老 師 強 歸 強,但 都 講 些 自 己 懂 的 高 深 做 法,我 實 在 是 聽 不 下 去 , 只 能 硬 抄 。
S-4 因 為 很 多 東 西 要 抄 , 又 很 難 懂 。 S-34 老 師 的 話 語 令 人 想 睡 覺 。
S-18 可 能 是 老 師 的 關 係 吧 , 想 說 回 家 念 就 行 了 。
S-1 在 之 前 的 物 理 課 都 只 是 老 師 在 寫 什 麼,我 們 就 跟 著 抄,而 且 還 會 睡 著 。
( b) 精 神 無 法 集 中 或 集 中 力 不 佳 ( 5)
S-22 有 時 會 分 心 、 睡 覺 。
S-8 我 很 容 易 分 心 , 但 我 已 經 很 努 力 上 課 了 。 S-35 本 身 是 個 不 容 易 集 中 精 神 的 人 , 常 會 恍 神 。 S-19 講 課 時 會 比 較 認 真 , 等 待 時 總 是 在 補 眠 。 S-32 上 學 期 感 覺 還 算 認 真 , 下 學 期 就 稍 微 鬆 散 。
( c) 環 境 或 者 同 學 的 干 擾 ( 2)
S-3 因 為 學 校 環 境 差 , 同 學 也 不 是 很 安 靜 , 所 以 常 會 無 奈 的 發 呆 。
S-31 太 多 東 西 可 以 玩 了 , 所 以 容 易 分 心 。
( d) 近 日 情 緒 低 落 ( 2)
S-9 心 情 不 好 。
S-38 沒 啥 心 情 上 課 的 關 係 。
二、你覺得過去上的物理課,你對於授課內容瞭解的比例約為多少?
1、 上 物 理 課 時 可 以 理 解 內 容 的 原 因 分 成 下 列 三 種 :
( a) 老 師 把 觀 念 、 過 程 講 解 得 很 清 楚 ( 7)
S-2 觀 念 大 部 分 都 可 以 瞭 解 , 但 題 目 部 分 還 要 回 家 自 己 看 。 S-43 老師教太好。
S-30 上課講得蠻仔細,再思考一下大概都瞭解。
S-4 現在老師講的有比較清楚。
S-45 老師教的簡單易懂,講解得很清楚。
S-16 每一道題目、每一種公式、每一個過程都符合思考過程,有很細部的講解,
所以都能夠貫通得很透徹。
S-15 老師的教法能讓我們容易瞭解,只要回家花點時間,把題目算過一次,大 概就能吸收了,或許有的部分還是很艱深,不過我還是大概瞭解。
( b) 因 為 自 己 本 身 底 子 不 錯 , 且 內 容 覺 得 簡 單 ( 5)
S-28 因 為 我 聰 明 啦 。
S-18 因 為 國 中 小 有 基 礎 , 所 以 就 算 不 是 很 認 真 聽 , 還 是 瞭 解 一 半 以
上 , 也 有 可 能 是 課 程 較 簡 單 吧 。 S-34 因為過去只是上高一基礎物理,內容簡單。
S-31 自己看的話,當場應該看得懂一半。
S-37 以前頂多一半以下,現在上物理課大概能懂到一半。
( c) 整 理 內 容 易 懂 的 筆 記 ( 2)
S-26 筆記很容易懂吧(是指現在) 。
S-46 上課整理的重點整理,覺得可以搞懂很多觀念。
2、 上 物 理 課 時 無 法 理 解 內 容 的 原 因 分 成 下 列 五 種 :
( a) 老 師 上 課 步 調 太 快 , 來 不 及 抄 筆 記 、 思 考 , 所 以 就 聽 不 懂 ( 5)
S-1 有 時 抄 筆 記 抄 得 太 慢 來 不 及 思 考 。
S-24 因為他的筆記超多,我只顧著抄,來不及聽。
S-11 老實說我把大部分時間花在抄寫上,可能自己反應慢了點,無法在課堂當下 聽懂,而回家也沒認真的複習。
S-29 因為物理很難,沒辦法在上課時,就完全懂,必須要回家再看一遍才行。
S-22 有些題目可以用公式帶,可是我卻不知道其物理意義,回家自己算過 2、3 遍才懂。
( b) 上 課 注 意 力 不 集 中 , 常 常 會 分 心 ( 4)
S-44 因為集中力不足,常常會忽略上課老師講的重點。
S-9 因 為 沒 注 意 聽 。
S-14 是 有 在 聽 啦 ! 不 過 自 己 也 有 在 看,有 時 候 看 一 看 就 懂 了。之 後 就
發 呆 。
S-27 大多都瞭解,但是有時自己會分心。
( c) 老 師 授 課 內 容 太 過 艱 深 , 或 者 教 學 模 式 不 適 應 ( 4)
S-8 有 時 聽 懂 的 不 多 。
S-17 之 前 那 位 老 師 強 歸 強,但 都 講 些 自 己 懂 的 高 深 做 法,我 實 在 是 聽 不 下 去 , 只 能 硬 抄 。
S-32 有 時 候 真 的 不 是 很 懂 , 而 哪 裡 不 懂 , 就 是 不 懂 。 S-19 比 較 習 慣 原 來 的 教 學 方 式 了 。
( d) 覺 得 自 己 程 度 不 好 , 底 子 太 差 ( 3)
S-40 資 質 稍 笨 吧 。
S-7 一半靠老師,一半靠自己,多一點是自己比較懶不想念(物理→霧裡→勿理) 。 S-13 最主要還是自己,老師只是輔助,上課是他的東西,不是我的,所以沒有
都聽懂。
( e) 沒 有 課 前 預 習 或 課 後 練 習 題 目 ( 3)
S-3 沒 有 事 先 預 習 , 上 課 效 果 減 半 。
S-41 有些還是不懂,不知道怎麼去應用,可能題目還是做不夠多吧。
S-35 因為回家很少自己練習題目。
三、在過去上物理課時,對於老師上課的內容,自己有沒有興趣?
1、 上 物 理 課 時 有 興 趣 的 原 因 分 成 下 列 四 種 :
( a) 聽 得 懂 課 程 內 容 , 所 以 覺 得 有 趣 ( 6)
S-1 其 實 物 理 要 學 的 好 不 外 乎 就 是 要 瞭 解 公 式 的 推 導 , 只 要 公 式 會 推 導 不 管 什 麼 題 目 幾 乎 就 可 迎 刃 而 解 。
S-29 因 為 教 的 我 大 部 分 都 聽 得 懂 。
S-30 還 蠻 不 錯 , 更 瞭 解 許 多 物 理 概 念 , 也 知 道 如 何 解 題 目 。 S-4 能 聽 的 懂 。
S-16 每 個 問 題 都 搞 得 很 懂 , 再 加 上 自 己 本 身 就 有 興 趣 。
S-43 平 常 用 不 到 , 但 有 時 候 也 會 用 到 , 像 拋 射 就 可 以 用 在 C.S .上
( 某 電 玩 射 擊 遊 戲 )。
( b) 對 物 理 本 來 就 蠻 有 興 趣 的 , 或 跟 日 常 生 活 有 關 ( 5)
S-8 我 還 蠻 喜 歡 物 理 的 一 些 課 程,討 論 的 東 西 都 跟 生 活 有 很 大 的 關 聯。
S-24 因 為 我 覺 得 物 理 是 一 門 很 特 別 的 科 目 , 它 的 題 目 與 生 活 息 息 相 關 , 我 還 蠻 有 興 趣 的 。
S-17 雖 然 老 師 講 的 我 不 是 聽 得 很 懂 , 但 本 身 對 於 對 物 理 算 是 很 有 興 趣 。
S-2 還 不 錯 阿 ! 上 的 都 是 比 較 容 易 接 受 的 , 日 常 生 活 也 看 得 到 的 東 西 , 哪 像 化 學 … … 。
S-14 都 OK 啦 。 以 前 物 理 就 不 差 , 只 是 高 中 物 理 比 較 深 些, 其 實 老 師
們 都 差 不 多 , 靠 自 己 比 較 重 要 !
( c) 老 師 上 課 有 趣 、 輕 鬆 ( 5)
S-41 因 為 上 的 課 很 輕 鬆,不 像 其 他 老 師 感 覺 上 的 很 枯 燥 乏 味,會 很 想 睡 , 不 過 你 教 的 真 的 很 容 易 懂 。
S-22 老 師 教 的 很 好 , 有 時 很 搞 笑 。
S-27 內 容 有 趣,又 有 補 充 教 材,老 師 會 分 享 生 活 經 驗,一 方 面 教 導 我 們 對 生 活 的 態 度 , 又 顧 及 我 們 的 課 業 。
S-44 因 為 老 師 不 一 味 讀 課 本 上 的 字,他 會 運 用 自 身 的 例 子 和 生 活 中 的 例 子 , 提 升 學 習 的 興 趣 。
S-19 上 課 蠻 輕 鬆 的 。
( d) 老 師 會 補 充 其 他 生 活 觀 點 , 激 發 學 習 慾 望 ( 3)
S-28 就 感 覺 蠻 好 的,而 且 聽 老 師 上 課 會 聽 到 一 些 讓 自 己 覺 得 該 用 功 的 箴 言 , 且 不 是 被 逼 著 唸 書 , 而 且 自 己 想 唸 的 感 覺 !
S-11 老 實 說,比 起 教 科 書 的 內 容,我 感 到 收 穫 最 多 的 反 而 是 老 師 說 起 自 己 讀 書 經 驗 、 人 生 態 度、觀 念 等 等 的, 這 讓 我 對 自 己 態 度 也 多 了 份 思 考 。
S-5 還 蠻 不 賴 的 , 有 時 會 跟 我 們 講 一 下 自 己 的 經 驗 。
2、 上 物 理 課 時 沒 有 興 趣 的 原 因 分 成 下 列 三 種 :
( a) 對 物 理 本 來 就 沒 有 很 大 的 興 趣 ( 6)
S-31 我 對 課 業 都 不 太 有 興 趣 。
S-37 其 實 應 該 算 很 有 興 趣 聽 課 , 可 是 課 程 內 容 卻 不 怎 麼 有 興 趣 。 S-13 興 趣 是 培 養 出 來 的 , 目 前 我 只 培 養 到 有 點 興 趣 而 已 。
S-7 本 身 就 比 較 喜 歡 自 然 , 但 物 理 卻 沒 大 太 興 趣 。 S-15 不 知 道 , 就 感 覺 吧 ! 就 覺 得 時 間 過 得 很 快 。 S-35 將 來 想 念 的 和 物 理 沒 什 麼 關 係 , 所 以 還 好 。
( b) 老 師 課 課 內 容 太 呆 板 , 和 學 生 沒 有 互 動 ( 5)
S-32 過 去 高 一 老 師 上 課 太 沉 悶 , 容 易 睡 著 。
S-33 差 太 多 了,現 在 這 個 老 師 的 教 法 內 容 比 較 勁 爆,以 前 根 本 就 是 死 氣 沉 沉 的 。
S-18 還 好 耶,可 能 老 師 不 夠 詼 諧 吧 ! 他 不 是 那 種 可 以 跟 我 們 打 成 一 片 的 老 師 。
S-39 老 實 說 , 我 覺 得 以 前 的 物 理 老 師 上 課 內 容 教 法 , 我 不 太 習 慣 。 S-26 以 前 的 老 師 上 課 很 無 聊,所 以 沒 興 趣,換 老 師 之 後 就 提 升 興 趣 的。
( c) 上 課 內 容 太 難 了 , 聽 不 懂 ( 3)
S-46 因 為 聽 得 不 是 很 懂 , 應 該 說 自 己 不 夠 認 真 。 S-45 還 好 , 不 過 物 理 本 來 就 很 難 了 。
S-34 順 其 自 然 , 內 容 希 望 講 簡 單 點 。
附錄三 實施新的教學策略後,學生的反應記實
1、利用小題目評量來建構基本觀念的「評量與教學同步」教學法,跟一般講解
課本內容的「講述式」教學法,同學比較喜歡哪種方式?為什麼?經由這樣 的上課模式,同學對於比較艱深的物理概念是不是能獲得較佳的理解?
將學生的回應分為:
(a)評量與教學同步,內容簡單,可以幫我釐清觀念,讓我願意學習物理(11)
S-17 評量與教學同步。因為裡面所涉及的概念可清晰易懂,加上老師的講解及 圖解比課本內容的講述式教法好懂很多。理所當然對較艱深之物裡概念更 能加以理解。
S-29 我比較喜歡「評量與教學同步」教學法,因為這種教學法注重的是概念方 面,不像一般講述式,有那麼多繁複的計算問題,而且上課內容也比較簡單。
S-14 第一種!因為觀念很重要,忘了誰跟我講的,所以以前都以觀念解題,又 快又清楚,難道你沒感覺嗎?
S-16「評量與教學同步」 。對於較複雜的觀念、題目比較能夠貫徹、理解,而且 可以增加思考的能力,等於帶著我們思考一次,之後就可以用那套思考模 式去解決其他題目,與「講述式」不同的是「講述式」只是把狀況、問題、
結果呈現出來,並無增加思考能力。
S-7 我比較喜歡「評量與教學同步」 ,這種上課方式偏重「觀念」的傳授,而不 是用「計算」 。這種方式對於喜歡理科卻對數學頭痛的同學幫助較大,並且 漸進式的教學能讓「觀念」更清楚、更明白,而漸進式的教學能把觀念一一 導入,使得艱深困難的題目能從中理解、慢慢解開。
S-26 我本身是比較喜歡前者啦,因為比較淺顯易懂,但礙於學校進度,可能用
講義會比較快,相對回家也要花久一點的時間弄懂。
S-43 評量與教學同步;因為課本往往不能把觀念很清楚表達出來,而且題目多 做應該會有幫助。
S-41 雖然這兩種在一開始看感覺好像都差不多,但如果是我,我會選「評量與 教學同步」 ,因為講述式很老舊,一直是從前一直傳承下來的,而新的教學 模式可以幫助同學方便應用,以及融會貫通,說不定用這種教法,會有意想 不到的收穫吧。
S-23、36、39「評量與教學同步」 。比較簡單。
(b) 「評量與教學同步」利用小觀念或漸進的方式來建構概念,可以幫助瞭解(6)
S-3 我覺得「評量和教學同步」較好,一般的教學方式常在說明題目時,我已經 忘記之前釐清的觀念,而新的教學法採用漸進方式,讓我更為明瞭。
S-18「評量與教學同步」教學法。我個人覺得「講述式」是有聽沒有懂,不像新 的教學法,教完馬上做題目,現學現賣,當場融會貫通解決疑惑,值得繼續 推行。right?
S-30 用「講述式」教學,可能無法徹底瞭解小觀念,因不是寫得很細;用新的 教學法的話,因為是從小觀念著手,所以會較瞭解。
S-5 我會比較喜歡新的教學法。因為我認為,先把觀念搞懂,再用小題目來試驗 自己對於此觀念是否瞭解。我覺得只要在簡單的觀念上下功夫,當你遇到較 難的變化題型就可以輕鬆解決。
S-42 評量吧,可以從很多小題目中瞭解到小觀念。
S-11「評量與教學同步」 。主要的原因是「評量與教學同步」幫我們對學習的觀
念細分,瞭解學習的方向。 「講述式」的方式,反而太過依賴老師,自己反
而不知在學些什麼?現在在沒有老師的情況下,也能自己看評量複習,感覺
起來會比較輕鬆一點;能由簡單的題目先建立觀念,以及信心,再面對較難
的題目感覺起來會有幫助許多。
(c)兩種教學模式各有優缺點,都可以接受(6)
S-6 其實都還好啦,物理是一門艱深困難的科目,但經過老師的講解,物理好像 比較能瞭解了。
S-2 不確定,各有利弊,但對觀念可能比較容易理解。
S-32 都不錯,各有好處。評:容易吸收;講:題目比較有程度。因人而異吧,
我都不排斥,只要能幫我考好都可以。
S-35 都很喜歡;兩種方式都各有利弊,因人而異吧!
S-46 兩者過度極端,我希望能取得中間方式,還有多舉出一點生活實例,題目 不要太過艱難,使學習失去意義,觀念要加強,不要隨意帶過,再以題目加 強對物理的概念。
S-20 講述式對於準備看書較方便; 「評量與教學同步」教學法對於瞭解觀念較有 幫助。
(d)新的教學模式,讓我感覺上課變輕鬆,容易掌握重點(4)
S-15 不知道,只知道現在這教學法還不錯,帶著我們寫題目、邊寫邊記、很容 易就能學起來,這樣不但省時又省力!就算上課聽得很模糊,只要回家仔細 去看一遍,一定會看得懂的。
S-13「評量與教學同步」 。上課感覺變輕鬆,且只有這樣才符合台灣的升學潮流。
不見得比較瞭解,但至少會有分數。
S-8 「評量與教學同步」應更能深得人心,讓我們更容易理解不會無趣。
S-24 課本內容吧!雖然「評量與教學同步」上起來會比較好玩、有趣,但是課
本內容比較深,很需要老師來講解,所以我比較喜歡上課本內容。我覺得「評
量與教學同步」是比較屬於概念、觀念的教學內容,對於比較困難的物理概 念和物理題目比較容易瞭解,而不是死背。
(e)新的教學策略太簡單了,或者比較喜歡原來的教學策略(4)
S-21 我比較習慣講述式教學法。
S-28 新的那個感覺起來太基本了,大部分都是知道的東西,只有一些是需要修 改一下的觀念而已,有點覺得浪費時間。
S-19 一般講述式教學;這對考試比較有立即的幫助。
S-4 講述式;一個題目可以補充很多東西,也可以把題目搞得很清楚。
(f)評量與教學同步,蠻適合給程度低落的同學使用,應會有不錯的成效(2)
S-1 評量與教學同步;我覺得這種方式較適合程度不好的同學,由淺而深慢慢地 學習、瞭解。
S-44 嗯,兩者都有好有壞,因為「講述式」容易使人昏昏沉沉,但是對於吸收 方面效果較好,而「評量與教學同步」容易使人上課專心,可是成績好的同 學會不容易專心,因為他們大概聽一下就懂了。
(g)對新的教學模式相當的認同,對學習物理有幫助(2)
S-37 個人認為其實「評量與教學同步」是一種比較實際的做法。因為做法好的 話可以給予兩倍的效果,邊上課邊考試其實是最好的方法。
S-22「評量與教學同步」吧!這樣有做過才會有印象。
(h)兩種教學法並用,對於容易觀念不清楚的章節採用新的教學策略,比較簡
單的章節,採用原來的講述式教學(1)
S-33 可以並用嗎?交叉轉換上課方式!一般教學法是將概念融入算式中,如果 概念都不熟那也沒辦法解題吧!物理要先有概念才能再進下一步的計算,跟 化學不太一樣;對艱深的物理概念比較瞭解,總比什麼都不懂,什麼都不會 來的好吧!
(i)沒有差別(1)
S-31 都一樣,因為我上起來沒有差別。
2、這樣的教學方式對於同學準備考試,或對於物理概念的建構是否有幫助?
將學生的回應分為:
(a)對考試有幫助,對於概念的建構有幫助(24)
S-33 對於物理概念比較有用!準備考試就是為了解題,但解題的基礎也是構築 在物理概念上,沒有基本的概念,再怎麼解題也是無用!
S-18 有,這些範例都有註明是怎樣的題型,看完範例還有類題,可以讓你練習,
還蠻有幫助的。
S-1 是,這種方式由淺而深漸進式的引導,這樣每一章節的觀念也會更根深蒂固。
S-21 這樣的教學對我來說更能夠比較輕鬆的準備考試,因為我比較被動。
S-6 有,簡單的幾個小問題可以瞭解很困難的理論,也可從生活中的小事物觀察 物理。
S-35 有,觀念比較清楚。
S-14 有的,以小觀念去推理大問題,而且觀念建立後,題目就算有變化,還是
可以回到最開始推演,所以對我還蠻 ok 的吧(超有幫助,讚)。
S-29 我覺得對於準備考試好像沒有太大的幫助,而且在考試期間讀的話,也沒 有辦法確定能不能在考試中拿到分數,但是對於釐清物理概念是有很大的幫 助的。
S-30 有,因為觀念是慢慢累積建立起來的,所以也較清楚。
S-15 是會有幫助啦!對我們這些比較遜的學生,新的教學法比較能夠讓我們懂 物理的基礎,而且裡面的題目都比較簡單,還可以讓學生對物理有多一點的 自信,不會讓他們一看到物理就想放棄!
S-22 有,能融會貫通。
S-23、36、42、43 有吧。
S-24 當然是有幫助的,他能讓我瞭解許多的物理概念,而且重要的是他裡面有 課本沒教的觀念。
S-37、39 有,有很大的幫助。
S-16 對於物理概念建構有強大的幫助,有了清晰的概念,對考試自然而然助益 也極大。
S-41 多多少少一定會有的,問題是有沒有用,還是要我們唸才會有用,但這種 教法會讓我們願意更融入課程中,應該是這樣吧!之後回去複習一定更輕 鬆,效果加倍,所以我很贊成。
S-8 對考試應該有幫助,對物理概念的建構也有一定的幫助。
S-45 對於成績較差的通該會有少許的幫助,也能讓他們多增加一點物理上的基 礎概念。
S-5 我覺得物理的概念和觀念是非常重要的,所以老師一上到觀念,我就全神貫 注以建立這個章節的概念。
S-11 有時在沒有老師的幫忙下,如果能跟著評量一步步學習,雖然可能慢了點,
但能經由自己的學習,相信記憶會更深刻一點,經由細分過的題目,在問老
師時,也能清楚的瞭解學習的盲點。
(b)對考試不一定有幫助,對概念的建構有幫助(10)
S-3 於考試上可能還是要學生自己做題目準備,但對於概念建構是絕對有利,這 能使學生不會一知半解。
S-2 對物理概念或多或少有些幫助,但題目太過簡單而且計算的題目不夠多,所 以考試的時候可能會寫不太出來。
S-19 概念是有幫助啦!只是應付現在的教育體制下的考試應該沒什麼幫助吧!
S-17 對於考試的幫助固然是有,但成效大小還無法細說。對於物理概念的建構 可直接感受到莫大的幫助。
S-32 可能有點太過簡單,但對概念的建構多少有幫助。
S-28 對概念應該會有幫助吧,但我想對考試的幫助應該不會太顯著。
S-44 準備考試方面,我認為幫助不大,但對於物理概念的建構十分有幫助,因 為大多數都是利用生活中的小觀點啟發了大觀念,這使我們對物理學習的興 趣提升不少,而考試方面,沒有冗長繁多的題目練習來啟發在考試時第一時 間的判斷。
S-31 對考試沒有幫助,但是對於概念的建構可能有吧。
S-7 對於考試幫助不算太大,畢竟現在的考試偏向「計算」方面,對觀念充足教 學卻不好的同學有反效果,但對於觀念的基礎和建立是無庸置疑的。
S-26 概念有!至於考試分數就不曉得耶。準備考試的話就像多了一份內容整理,
蠻好用的,比原本上課模式易懂。
(c)對考試不一定有幫助,對概念的建構也不一定有幫助(2)
S-4 不確定。
S-46 看考試的題目怎麼出吧。
(d)對考試有幫助,但對概念的建構不一定有幫助(1)
S-13 物理概念不見得有,但準備考試一定有幫助。
3、在新的教學策略下,你覺得上課模式、氣氛有何改變?
將學生的回應分為:
(a)上課變輕鬆了(14)
S-3 我覺得這使上課更輕鬆,更能有效吸收知識。
S-28 新的教學策略上起來比較輕鬆吧,比較不會那麼累。
S-13 變得很快樂、輕鬆,老師人也變好了。
S-44 上課模式變得較活潑,就連老師的心情也有明顯的提升,同學在課堂上的 發問和回答問題的意願也提升了不少,使原本死氣沉沉的物理課變成了輕鬆 的一門科目。
S-15 氣氛差不多吧!過去的教法跟現在新的教學法都一樣,還頗輕鬆的。
S-23、39、42 變輕鬆了。
S-41 有趣及輕鬆。
S-24 變得比較輕鬆,會討論。
S-7 這種上課討論的方式固然很好,能讓同學上課動腦思考和表達意見,且對於 上課無法自制會講話聊天的同學是最好的機會。這種上課方式較輕鬆,不像 平常上課那樣嚴肅、無趣,反而能讓精神更加集中、注意。
S-26 氣氛的話,沒有「很趕的感覺」 ,較為緩和、輕鬆,這也是我比較喜歡這種
方式的主因。
S-11 上課模式方面,對於學生應該會輕鬆很多,但對於老師事前的準備可能就有 的忙了。在學習中應該可以很清楚老師所說的段落及內容,相信也可以對教 學速度有相當幫助!氣氛方面,我想這是雙方互相營造的,如果老師課程內 容生動且清楚,我想學生也會很樂於學習,相反的,如果是枯燥且含糊不清 的話,我想講義編再好,學生也不會想聽的。
S-31 變簡單了。
(b)互動變好,有討論的機會(11)
S-18 大家變得有互動、Happy、勇於發問、有精神、全神貫注的聽課。
S-33 比較輕鬆,大家也比較投入,不會想睡覺,而且大家也都在討論問題、思 考問題,總比一直上課卻不思考來得好!
S-21 上課更有趣了,互相討論的機會更多了。
S-1 與老師的互動更加的多,上課的氣氛也較不會跟以往一樣死沉。
S-6 活潑、單純,可以有更多完美的互動。
S-2 討論變多,互動較多,上課氣氛比較沒那麼嚴肅。
S-32 互動感提升。
S-29 上課的氣氛變得比較沒有那麼緊張,也沒有趕課的壓力,而且在這種上課 的模式中,同學們會比較集中,因為評量上有些問題可以大家互相討論來求 得解答。
S-30 從小觀念進入,也能參與討論,有參與感。
S-22 有一種老師和學生互動變多的感覺。
S-5 如果是採用新教學策略,應該可以增加師生們之間的互動。但是我覺得有些
人聽完觀念之後就有可能只練個一、兩題就不聽了。
(c)上課變的比較專注(5)
S-37 大家變得很積極,而且比較專心。
S-8 讓我上課能更專心,不會分心。
S-4 應該都很認真吧!因為物理很難懂。
S-16 由於大家都可以隨時理解上課內容,並進入狀況,整體氣氛都變得比較專 心。
S-43 有。不過原來的教學模式雖然嚴肅,但比較有考試的氣氛。
(d)上課變的比較有趣(4)
S-17 好像有時枯燥有時有趣(有趣的成分較多) 。
S-35 比較活潑,不過老師平常的教學模式就那樣了,也沒什麼差。
S-14 跟其他老師不太一樣,不會死板,上課模式也跟之前不一樣,有趣多了。
S-45 有趣,簡單許多,爽!
(e)有點無聊、內容太過簡單(3)
S-19 有些題目太簡單了,可是又講很久,讓我不知不覺中「睡著」了。
S-46 太過簡單,失去了物理的深度與對物理難易的鑑別度。
S-20 可能會不專心,因為覺得不夠嚴謹,但可能只對一些程度不好的同學有影
響。
4、對於這樣的上課模式,還有沒有希望老師改進的地方?希望老師能繼續使用 這樣的上課方式嗎?還是有其他建議?
將學生的回應分為:
(a)希望可以繼續使用(16)
S-42 沒耶。希望能繼續使用,沒啥建議。
S-6 蠻不錯的;希望其他科目老師也可以使用這種方式。
S-14 這種上課方式很不錯,可以繼續沿用。
S-30 覺得目前的上課步調還算不錯,題目都講得很詳細,也可有思考的空間。
S-16 目前沒有。希望。再留下來多教一年吧!
S-15 沒什麼好改的,到現在你是教最好的老師,我比較想用你原來的上課模式。
S-4、18、23、31、36、39 沒有。
S-44 上課模式老師在這一方面一向掌握得相當好,當然新的上課模式持續下去 必定很好,但是對於考試方面希望加多次數,不然平常在上課時聽進去,回 家卻不複習,這是大部分學生的弊端,只好靠老師的外在幫助了。
S-7 這種新的教學模式我很贊成,希望可以繼續沿用,但如果能讓同學先行討論 出結論,再由老師最後點出錯誤,一一導正,再補充觀念,想必會有更好的 學習效果吧。
S-11 常常聽你說些讀書求學的經驗以及人生態度,我想這是影響我最大的。很敬 佩老師,我認為你最大的優點就是教學的熱忱,有很多老師可能時間一久 了,那份態度可能隨之消失,但這真的很重要,學生真的可以感受到老師的 認真與否,並反映在成績上,請你一定要保持這份熱忱教學,非常感謝你的 付出,感激不盡。
S-26 上課模式還是看老師安排吧,學校也有學校的進度,模式也尊重老師的決
定。真的很謝謝老師重視我們班的意見,不像其他部分老師不把學生想法放 在眼裡,同時也希望你可以留下來教我們。
(b)有條件的使用新的教學策略(6)
S-1 我覺得在普通高中生認為較艱難的章節中可以多多使用這種方式,雖然對於 程度較好得同學幫助不大,但對於程度較不好的同學卻有大大的幫助;在目 前學校的這種體制下,一直換老師是難免的,往往熟悉了某位老師的教法卻 又要換老師了,所以我們真的希望老師你能教我們一直到高三。
S-35 等到成績有一定程度再更新教學法;原來的教法就很不錯了。
S-20 可以討論較深的問題(由淺入深) ,會使同學都想聽,也可以試著把兩種教 學法合併使用會比較好。
S-45 先用「評量與教學同步」來打基礎,再用「講述」是用來講解較深難的題 目,應該比較好唄。
S-8 板書希望可以寫大一點。
S-32 請習慣使用麥克風吧!可以繼續使用。
(c)原來的上課模式就蠻不錯的(4)
S-2 無。不希望;還是比較習慣之前的上法。
S-13 這樣的上課模式讓我覺得在騙自己很強,希望老師別再用了。
S-29 對於上課模式我沒有什麼建議,因為我從高一下就沒有換過物理老師,而 且對於原本的上課模式也還蠻習慣的。
S-28 就用以前那種方式就好啦,很多難的題目一解釋以後就變得很簡單,希望 給老師教到高三!原本都沒什麼唸物理,是從老師開始教以後才開始唸的,
謝謝老師。
(d)改善新的教學策略的部分細節(4)
S-3 改進的地方是希望講義可以做成書本,不然紙張容易遺失;然後希望以後可 以繼續使用。
S-19 上課方式不錯啦,只是不需要等同學抄板書那麼久。但仍蠻希望題目再難 一點會比較好。
S-5 我希望老師可以不用停在一題那麼久,盡量縮短題與題間的時間,只要這樣 就可以增加一堂課題目的數量,如此一來這套教學模式就完美了。
S-43 沒有。可以。不過題目觀念速度可以講慢一點。
(e)可以把內容講難一點(3)
S-24 大致上是沒有什麼需要改進的地方吧,只是我希望比較深的題目可以多講 一些,如果繼續用這種上課方式當然很 ok。
S-33 沒有,但題目可以再調難一點,多增加一些題目。可以每次教授新課程前 用這種上課方式來幫助建構基本概念,在解題時還是回歸平常的「講述式」
教學法。
S-17 上課時有些人會說太簡單而有點不是很專注,所以老師可以從這個小問題 著手。我是蠻希望的啦,只是老師要忙著做講義,還要不斷的修改,就怕老 師麻煩。
(f)沒意見,哪種模式都可以(3)
S-46 教學看人,同種教學模式對每個人都不同。
S-37 對我沒有很大的影響說,畢竟我要離開東山了,老師我會永遠想念你的。
S-41 其實我都沒有什麼差,因為兩種我都可以接受,這學期老師對我們蠻寬鬆,
是很好沒錯,但我還是希望兇一點比較好,會讓我們更有動力去學習,謝謝
老師這一年的教導(我以前是一誠的) 。
附錄四 試驗教學教材
探討「流體」
內容概念圖:
主題 1:物質存在的「狀態」與「溫度」的關係
表一:一大氣壓下常見物質的熔點與沸點
物質 熔點(
C) 沸點(
C) 物質 熔點(
C) 沸點(
C)
鐵 1538 2861 水 0 100
銅 1085 2562 水銀 -39 357
金 1065 2856 酒精 -114 78
銀 962 2162 氮 -210 -196
鋁 660 2519 氧 -219 -183
鉛 327 1749 氦 - -269
*壓力不同會影響到物質的熔點與沸點,一般定義在緯度 45的海平面上,溫度為 0C 時,
76 公分高水銀柱的液體壓力為一大氣壓!
(1) 看看上面表一,請問在一般室溫(25
C)下,有哪些是氣體?
哪些是液體?哪些是固體?
(2) 若有個「阿豐星球」,其平常溫度在-150
C 左右,那麼上表中,
哪些會是氣體?哪些是液體?哪些是固體?
(3) 假如今天你想用「純金」去打造一個獎牌或特殊形狀的獎盃,你覺得 溫度至少要提高到多少,才能改變「純金」的形狀?
小發現:只要能改變「溫度」 ,我們就可以輕易的使物質改變「狀態」 ,可以變成 氣體、液體或固體!
主題 2:何謂「流體」
(1) 以我們每天在喝的「水」為例,不同溫度下,「水」有不同的狀態:
固態的冰、液態的水、氣態的水蒸氣,如果今天我把水分子當作一顆顆的
小球,比較一下,他們在「緊密程度」上有何不同?請畫出簡圖表示。
(2) 如果今天我把「冰」、「水」、以及「水蒸氣」分別塞進一個固定的密閉容 器內,請問以「形狀改變」的角度來作比較,哪種狀態的形狀最不易改變?
哪兩種狀態會改變?
(3) 想想看,大家常吃的冰棒有各式的形狀,你有自己做過冰棒嗎?
你是怎麼去設計或改變冰棒的形狀呢?
小結論: 「可以流動,且形狀可以改變」的特性,這類狀態我們就把它稱為流體!
所以三態中的「液體」&「氣體」統稱為「流體」 。
主題 3:液體「基本性質」的探討
我們知道「水」也是流體的一種,現在我們利用「水」來當例子,讓我
們多了解一些跟流體「性質」有關的探討。
3-1:均勻化-密度
(1) 我們先來複習「密度」這個物理量,如果今天我要比較「水銀」跟「水」
的密度大小,或者「鐵」跟「海水」的密度大小,你可以用簡單的實驗方 法馬上知道結果嗎?(當然你也可以利用表二查出我們需要的答案)
表二:一些常用密度
物體 密度(g/cm
3) 物體 密度(g/cm
3) 星際空間 10
23冰 0.917
空氣 1.21×10
3鐵 7.9
泡沫塑膠 0.1 水銀 13.6
水 1 地球 5.5
海水 1.024 太陽 1.4
血液 1.06 黑洞 10
16(2) 就大家國中學過「密度」的定義,請問在「相同體積」之下,上表中 哪些物質的質量比地球大呢?
(4) 你可以解釋為何「黑洞」可以吸引任何東西進去嗎?
說明:密度的定義: 質量
密度 體積 ,我們可以發現到在相同體積之下,
密度越大代表質量越大。
算一算:我們知道水的密度為 1(g/cm
3) ,請問如果單位換成 S.I.制,那麼水的 密度會變多少呢?
3-2:呈現靜水壓
(1) 同學你曾經有過「游泳」的經驗嗎?或者曾經把自己的「頭」埋到水裡過 嗎?當然這裡老師不是要教大家游泳或潛水,而是想問大家,當你在水中 的時候(游泳或潛水等),跟你在一般陸地上有啥差異性?
(2) 由上題可以發現到大家的答案中,多少會提到在水中有一種「被壓」的 感覺,這種「被壓」的感覺,你覺得是什麼力量所造成的?這個「力量」
跟一般講的作用力有一樣嗎? 水對人的力量只有往下壓嗎?還是有其它 的方向?
(3) 想想看,如果今天你在水面下 10 公尺,你所感覺到的壓力來源會有哪些
呢?
(3) 你知道你家裡的排水管設計是哪種形狀嗎?那麼家裡洗手臺的排水管 設計成直管好還是彎曲的管好呢?
說明:在靜止液體中,會受到上方「液體」的重量往下壓的力量,如果接觸面積 越大,上方的水重越多,但是單位面積所受到的力量是一樣的,這把我們 把他稱為液面下,相同距離的淨水壓相同。
證明:由壓力的定義:
P F A
( 作用力 )
壓力= 面積 , 去推導在靜止液面下的淨水壓為
p
h g。
範例:《液體的壓力與總力》
如右圖 A、B 兩容器底面積之此為 2:1,內裝水,今將 開關 k 開啟後,最後 A、B 兩容器底所受水之:
(1)壓力比為若干?
(2)總力比為若干?
3-3:浮力
(1) 上面提到問大家「游泳」的問題,發現到大家的答案中,或多或少 提到在水中有會變輕的感覺,那是什麼原因造成這種感覺呢?
(2) 還記的阿基米德是如何分辨真假皇冠的故事嗎?你知道他是怎麼知道 真假皇冠嗎?
(3) 由 3-2 淨水壓的介紹,你可以猜出為何水中的物體會受到一個向上的
浮力嗎?
說明:在靜止液體中,因為物體會受到上、下方靜水壓的不同,造成物體受到液 體一個向上的合力(浮力) , 所以我們可以知道:
物體在水中所受的浮力 = 物體沒入的體積 × 液體的密度。
證明:請利用物體在液體中,所受到的淨水壓不同,推導出浮力公式。
範例:《上下兩液體中的浮體》
一容器內盛有水,水面上有一層密度未知的油。今將一邊長為 0.10 公尺,質量 為 0.76 公斤的正立方體放入容器內,發現正立方體有 0.06 公尺高沒於油中,0.04 公尺高沒於水中(如圖),則油的密度是____公斤/公尺
3。 【90 日大】
主題 4:大氣壓力
到目前為止,我們大概把對「水」的生活經驗,作了一部分的探討,當然我
們知道流體除了液體之外,還包含氣體,現在相同的利用一些生活經驗來了解我
們生活中密不可分的「大氣」 。
4-1:大氣壓力的成因
表三:一些常見的壓力
(1) 表三是一些常見的壓力,由這個表中,你可以解釋為何汽車輪胎破一 個小洞時,氣體是跑出來還是跑進去呢?
(2) 上題的答案,大家可能都會覺得是跟壓力大小有關,那壓力到底是從 哪來的呢?我們知道在水中的壓力是因為有水重的關係,那麼我們在大氣 中所承受的大氣壓力,是因為誰的重量所造成的呢?
(3) 你可以舉出生活裡,會利用到跟大氣壓力有關的例子嗎?
壓力(pa)(nt/m
2) 太陽中心 2×10
16地球中心 4×10
11實驗室可作出之最高壓力 1.5×10
10最深之海溝底 1.1×10
8高跟鞋對地面 1×10
6汽車輪胎 2×10
5海平面大氣壓力 1.0×10
5正常血壓 1.6×10
4(4)如果你已經知道大氣壓力的來源,是因為空氣的重量,那麼如果人在 月球上,你覺得可以利用吸管吸飲料嗎?為什麼?
小發現:我們知道只要有力的作用,就會有壓力的產生,當然大氣層本身也是 有質量的,想必然大氣層也會受到重力作用,所以大氣當然會有「壓力
」的;故我們可以知道大氣壓力的由來是因為大氣層的重量所產生的。
範例1:《大氣壓力所產生正向力》
如右圖所示,一半徑為 R 的半球形開口容器,倒置在一橡皮墊上。若設法將容 器內的空氣完全抽掉,則由於大氣壓力的作用,下壓在該容器上的合力有多大?
(大氣壓力=P)
4-2:大氣壓力的測量
(1) 那麼大氣壓力到底有多大呢?在 1664 年,義大利科學家托里切利設計
了一個簡單的實驗,可以測量大氣壓力,也就是我們俗稱的托里切利實
驗。你知道它是如何設計這個實驗的嗎?試著把他實驗簡圖畫出來!
(2) 知道大氣壓力的測量後,定義出 1 大氣壓力=76 公分汞柱高。那麼以一 成人全身表面積約一萬平方公分來計算,身體承受的大氣壓力的總力約為 一萬公斤重,但是為什麼我們沒有被壓垮呢?
(3)大家應該都曾經看過氣象報告中的氣象圖吧,氣象主播一定會提供一個大 氣壓力的分布圖,例如台灣的壓力 1040(hPa),你知道這代表的意義嗎?
到底台灣的氣壓是高還是低呢?
定義:一標準大氣壓力(atm)=76 公分汞柱高
=1033.6 公分水柱高(
gw2 cm)
=1.013×
105(
nt2m
) (帕)
=1013 百帕
=1013 毫巴
推導:請試著由實驗的結果:1atm=76cm-Hg,推導其他單位的關係!
範例:
依國際單位系統,長度的基本單位為公尺。一公尺的標準最初曾被定義為「由 北極經巴黎到赤道的子午線(經線),其長度的一千萬分之一」。根據這個標準
,及下表的資料,試回答以下(1)~(2)題與地球有關的問題。 【89學測】
一大氣壓 1.01×10
5牛頓/公尺
2半徑為R的圓周長 2πR
半徑為R的圓球表面積 4πR
2(1)地球的半徑約為多少公尺?(A)6×10
4(B) 6xl0
6(C) 6xl0
8(D) 6xl0
10(E)6xl0
12。 (2)地球大氣層的空氣總質量約為多少公斤?
(A) 5xl0
14(B) 5x10
16(C) 5xl0
18(D)5xl0
20(E)5xl0
22。
4-3:空氣浮力
(1) 相同地,我們知道物體在液體(例如水)中,會因為受到壓力差的不同造 成浮力,那麼相同地,在空氣中應該也會受到類似的原因造成空氣浮力,
你可以舉出一些利用空氣浮力的例子嗎?
(2) 1993 年,兩位瑞士人操作熱氣球,在 20 天內完成環繞地球一周的壯舉
,你可以解釋為何熱氣球可以上升嗎?
(3)跟熱氣球相同的原理,你知道一般夜市所販賣的氣球,他裝的氣體會是 什麼東西嗎?是否有危險性呢?
小發現:其實物體只要在流體中,就會因壓力差的關係,造成一個向上浮力的效 果,所以我們在處理空氣浮力的問體,基本上跟在處理水浮力是類似 的,只不過因為大氣的密度很小,所以一般我們對空氣浮力沒有對水浮 力的感覺明顯。
範例: 《大氣壓力隨高度的變化》
在 0
0C,一大氣壓下的空氣密度為 1.3kg/m
3,氦氣的密度為 0.18kg/m
3。今將一氣 球充滿氦氣,若氣球蒙皮和負載重物的重量共達 100 公斤重,則欲使該氣球浮在 空中,氣球的體積必須至少多大?
主題 5:液體的界面現象-物質間的分子力作用
做完以上的問答後,你應該對「流體」有了初步的認識,可是日常生活中,
有一些常見的液體「界面」現象,也是蠻值得大家來探討的。
5-1:液體的界面現象在生活中常見的例子 (本節可以搭配作小實驗哦)
(1) 水池的水面上,常可見到一些長腳昆蟲如蜉蝣或水蠅踏波而行,你覺得 他不會掉到水的裡原因是啥呢?跟浮力有關嗎?為何?
(2) 當然液體的界面現象還有很多,當你把一潔淨的開口細玻璃管插入水中
,你會發現管內的液面有何變化呢?
(3)可以回家試看看,將一細縫衣針小心的平放水上,看能否不讓他沉入水中?
(4)當你拿一個杯子,將水徐徐的倒入杯中,你是否可以讓水面高出杯面,
仍不會溢出呢?液面會呈現何種形狀呢?
(5)上面連續的問題都是日常生活中,我們可以輕易發現到的液體界面現象,
那到底它是因為什麼原因造成的呢?
名詞解釋:
液體的界面現象:液體在與外界交界處所表現出來的特性。
分子力:分子之間互相吸引的力,它不屬於萬有引力,而是和分子所帶電荷大小 與分布有關。
內聚力:同類分子間的分子力。
分子力
附著力:異類分子間的分子力。
5-2:表面張力
(1) 為了讓同學更清楚的了解表面張力的存在,可以利用一個小實驗:將一
細線繞成一圈縛在一鐵環內,若將鐵環放入肥皂水中再取出,環面即附上
一層皂膜,此時細線環形狀不定,但如將細線環內的皂膜刺穿,你會發現
到細線環迅速變成正圓形狀。該怎麼解釋這實驗現象呢?
表四:常見液體的表面張力
液體 溫度(
C) 表面張力(10
3牛頓/公尺)
0 76.1
5 75.6
10 74.2
20 72.8
25 72.0
30 71.2
40 69.6
60 66.2
80 62.6
水
100 58.9
0 24.0
20 22.3
酒精
50 19.8
20 16.5
20 63.4
20 26.0
20 465
乙醚 甘油 石油 水銀
橄欖油 20 32.0
(2) 根據表四你可以歸納出表面張力的大小除了跟液體表面接觸的介質有
關外,溫度的高低會有何影響呢?
(3)表面張力影響因素的整理:
1、液體種類:內聚力愈大的液體,其表面張力愈大。
2、溫度:同一物質的表面張力大小,通常會隨溫度升高而減少。
3、雜質:例如肥皂泡沫滴到清水中,皂沫會向四周散開,就是因為皂沫下的水
,其表面張力小於四周的水面,所以就被四周的表面張力拉開。
表面張力的大小定義:在液面邊緣的單位長度上所受的垂直拉力。
範例:《皂膜的表面張力》
如右圖,細桿之質量為 10g,長度 20cm,恰成平衡,則皂膜之 表面張力為?
附錄五 問題學習單
內容:靜止的流體、地表的液體
【單選題】
1. 如圖容器重 1000 gw,盛水 800 gw,容器底面積 50 cm
2,水深 10 cm,則:
(A)水底部總壓力為 1000 gw (B)底部水壓力為 10 gw / cm
2(C)桌面受總壓力 1000 gw (D)桌面受壓力 20 gw / cm
2(E)容器受平均側壓力 8 gw / cm
2【解答】: (B)
2. 甲、乙兩燒杯底面積比為 3:1,依次盛入密度比為 1:2 的液體,液面高度比 為 2:1,則兩燒杯底上所受之壓力比為:
(A) 1:1 (B) 1:2 (C) 2:1 (D) 3:2 (E) 2:3
【解答】: (A)
3. 如下圖容器中裝有 A、B、C 之溶液,其密度分別為 0.6、4、2 g / cm
3,當其 呈靜止平衡時,則 C 液體之高度 h 為:
(A) 5 cm (B) 10 cm (C) 15 cm (D) 20 cm (E) 25 cm
【解答】: (C)
4. 一個體積為 200 立方厘米,密度為 0.8 克 / 立方厘米的木塊浮在水面上,另 有一個體積亦為 200 立方厘米,密度為 7.8 克 / 立方厘米的鐵塊沉沒於水底,則 木塊與鐵塊所受的浮力何者較大?
(A)木塊所受的浮力較大 (B)鐵塊所受的浮力較大 (C)兩者所受的浮力一樣大 (D)要知道木塊及鐵塊的形狀才能決定何者所受的浮力較大
【解答】: (B)
【多重選擇題】
1. 有 A、B、C 三容器底面積相同,重量亦相同,今內裝等高的水,如圖所示,
下列有關的敘述何者正確?
(A)容器底部所受水壓力大小次序為 A B C (B)容器底部所受總力大小次序
為 A B C (C)桌面上所受總力大小次序為 B A C (D)桌面上所受壓力大
小次序為 B A C (E) A、B、C 三容器今以細繩吊一同體積的銅塊完全浸沒水
面下,水未溢出,則容器底部所受水壓力大小次序為 A B C
【解答】: (A)(B)(C)(D)
【題組題】
1. 120 克重的木塊浮在比重為 0.75 的汽油上:
(1)若露出液面上的體積為總體積的五分之一,則:
(A)木塊的密度為 0.93 g / cm
3(B)木塊密度為 0.6 g / cm
3(2)若木塊浮於水上,則露出水面的體積為:
(C) 200 cm
3(D) 120 cm
3(E) 80 cm
3【解答】: (1)(B) (2)(E)
【非選擇題】
1. 有一容器若加滿水置於磅秤上,磅秤上的讀數為 W,如甲圖所示。現將一密 度小於水的物體以一細繩繫於此容器的底部,並加滿水置於磅秤上,如乙圖所 示。若水的密度為
0,物體的體積為 V、質量為 m,繩上的張力為 T,重力加 速度為 g,則磅秤上的讀數為 。
【解答】: W mg
0Vg 2. 一木塊放入水中有
5
3
體積沉入水中,改放入油中,則有
109
沉入油中,則油之 密度為 g / cm
3。
【解答】:
3 2
3. 二同圓柱形狀容器之底在同一面上,各盛密度為
之液體,截面積為 A,一柱 內高 h
1,另一為 h
2。當二容器相通後,液面相等時,求重力所作之功。
【解答】:
4
1
gA(h
2 h
1)
24. 一木塊浮於水中,其體積的
101
浮出水面。今如將此木塊置於一密度為 1.5 克 /
公分
3的液體中,試問木塊有多少部分要沉沒於液體內?
【解答】:
10 6
內容:地表的氣體、流動的液體
【單選題】
1. 一水管,直徑為 6 公分,充滿流水,水管中接一縮管,其直徑為 3 公分,如果在 6 公分管中部分之流速為 4 公尺 / 秒,求在縮管中其放水率為:
(A) 0.125 (B) 0.025 (C) 0.375 (D) 0.625 (E) 0.0113 公尺
3/ 秒
【解答】: (E)
2. 在「自然溫度標」實驗中,會引起很大誤差的主要原因是:
(A)空氣非理想氣體 (B)冰水體積量得不夠準確 (C)燒瓶放入冰水時沒有完全 浸入,使瓶內空氣溫度不夠均勻 (D)燒瓶不夠乾燥,瓶中有水分
【解答】: (D)
3. 大氣壓力壓在一平方公尺的水平桌面上約略相當於多大的重量壓在此桌面上?
(A) 1 公斤 (B) 10 公斤 (C) 100 公斤 (D) 1000 公斤 (E) 10000 公斤
【解答】: (E)
4. 氣壓在 80 cm 水銀柱高時,某人用某液體代替水銀做托里切利實驗,測得液柱的 高 453.2 cm,求某液體之密度?
(A) 1.2 (B) 1.6 (C) 2.0 (D) 2.4 (E) 3.0 g / cm
3【解答】: (D)
【多重選擇題】
1. 下列各種運動何者不能用白努利原理說明?
(A)飛機升高 (B)氣球升空 (C)降落傘下降 (D)投手投出變化球 (E)噴水池 噴水
【解答】: (B)(C)(E)
【非選擇題】
1. 一桶盛水高 H,邊上有一小孔,孔在水面下 h 處:
(1)求自底邊至流水著地點距 x ?
(2)能否在另外水深處開一孔,使流水有相同之射程?若能,深度若干?
【解答】: (1) 2 h H h
(2)能,H h
2. 如圖中,有一玻璃片的質量是 2 10
2千克,面積是 100 平方公分,厚度不計,
用手緊密的按在一只截面積為 50 平方公分兩端開口的玻璃圓柱筒下方,深入水 中 h,當 h 為 20 公分時,在玻璃片上方至少置 千克重的砝碼,玻璃片才 會離開圓柱筒。
【解答】: 0.98
3. 將一空心球切成兩半,緊密相對扣合,內部抽成真空,若球表面積為 A,大氣壓 力為 P,則每邊至少須施力 才能將其拉開。
【解答】:
4 1