自製伽利略天文望遠鏡

20  Download (0)

Full text

(1)
(2)

 前言

望遠鏡DIY 的活動,不論在教師研習、科 學營隊或是一些實作課程都很盛行,有些望遠鏡 以趣味性為主;有些活動製作的望遠鏡成品,卻 可媲美市面上的天文望遠鏡,當然價格也不便 宜。本文將介紹如何用簡單的方式,組裝伽利略 天文望遠鏡,如同穿梭到四百多年前,與伽利略 觀察到同樣的天文景象!

 歷史演進

1609 年,義大利物理學家伽利略將兩枚鏡 片裝在長筒的兩端,觀察到月球凹凸不平的表 面、太陽上的黑子、環繞木星的四顆衛星與土星 環,這與傳統完美天體的想法,地心說有很大的 差異,伽利略不僅看到了真實的天文景象,更是 在天文物理上的一大邁進。

伽利略當時設計的折射式望遠鏡(圖1),

是使用焦距為 + 980 毫米的物鏡,與焦距為 - 50 毫米的目鏡所製成,這樣所觀察到的天文景

象為正立的,放大的倍率約可達20 倍。後來,

克卜勒改良了伽利略的望遠鏡,將目鏡改為凸透 鏡,雖然觀察到的影像會上下顛倒,卻可以觀察 到更廣的視野。

 課前準備

本次實驗最關鍵的材料當然是鏡片,網路上 有許多鏡片的廠商,筆者是與晶英光學社訂購,

利用廠商現有的模具製作鏡片,價格可以降低許 多,鏡片的材質選擇一般的玻璃,透光性高,缺 點則是容易破裂,使用時要特別小心。

自製伽利略天文望遠鏡

─窺探月球表面

國立科學園區實驗高中 / 教師 陳其威 kiwi 的物理教室 http://kiwiphysics.blogspot.com/

圖 1 人類歷史上的第一台天文望遠鏡─伽利略天 文望遠鏡(Galileo telescope)

1

(3)

鏡筒的部分,與大部分自製的望遠鏡相同,

都是使用現成的聚氯乙烯(PVC) 水管,價格便 宜、容易取得,且有較多尺寸可選擇。較困難的 步驟則是轉接環與嵌入鏡片的部分,若購買現成 的塑膠管大小轉接頭(圖2),能夠嵌入鏡片,

但無法作為目鏡與物鏡的轉接頭,因為它會固定 所有鏡片的位置,但觀察天文景象時,希望能夠 調整目鏡與物鏡間的距離。但該如何將兩個管子 銜接,而又可以簡單地調整間距呢?最後筆者選 擇不織布,將不織布捆在細管,捆到適當的大小 時,再塞入大水管中,如此不僅能銜接兩個水 管,還能夠調整間距。

至於鏡片的部分,只要黏在水管的管口即 可,但還需要保護裝置,因此在水管壁的兩旁,

分別黏上長條的瓦楞紙,以減少撞擊時造成破 壞。至於瓦楞紙與不織布顏色選擇黑色為宜,可 避免不必要光線的反射。

 原理簡介

光學望遠鏡的種類大致分成三種,有折射 式、反射式與折反射式望遠鏡,以下介紹以本次 實驗的折射式望遠鏡為主(兩片凸透鏡)。當兩 片凸透鏡的間距為它們焦距之和時,平行光經過 凸透鏡(物鏡)後,光線會先聚於焦點P,若此

位置也為另一凸透鏡(目鏡)的焦點時,光線可 視為從P 焦點所發出,最後平行於主軸(圖 3)。

我們觀察很遠的物體時,物體所發出(反 射)的光線,到物鏡前會很接近平行光,但並非 真正的平行光,光線將會聚於焦點後方一點的位 置,有一個很小的倒立實像,此實像到目鏡的距 離,如果比目鏡的焦距短一些些,就能夠再次將 此像放大,最後看到倒立放大的虛像。因此物鏡 與目鏡的距離(鏡筒的長度L),大約等於兩個 透鏡的焦距和:L= + (圖4)。

計算望遠鏡放大倍率,不再是用像與物的尺 寸大小之比值來定義,而是用我們眼睛所觀察到 物體的視角來定義,若原本看物體的視角為 θ,

最後觀察到倒立放大像的視角為 θ",因此望遠 鏡的放大倍率M= (物鏡焦距)

(目鏡焦距)

=

= ,因

此物鏡的焦距比目鏡的焦距長許多,即可得到放 大倍率較大的像。

圖 2 連接 PVC 塑膠管的大小轉接頭,能夠嵌入鏡 片,但無法調整間距

圖 3 平行光進入望遠鏡的示意圖

圖 4 觀察遠方物體示意圖

(4)

 材料與工具

材料與規格 數量 用途

凸透鏡(焦距f = 100 公分,口徑 40 毫米) 1 枚 物鏡 凸透鏡(焦距f = 3.85 公分,口徑 25 毫米) 1 枚 目鏡 5/4" PVC 水管,

裁切長度90 ∼ 95 公分

(外徑 42 毫米,內徑 35 毫米,長 90 公分)

1 段 物鏡鏡筒

3/4" PVC 水管,

裁切長度20 ∼ 25 公分

(外徑 26 毫米,內徑 22 毫米,長 20 公分)

1 段 目鏡鏡筒

黑色不織布,

15 公分 × 30 公分 1 片 連接物鏡鏡筒與目鏡鏡筒

黑色瓦楞紙,

寬度0.8 ∼ 1 公分一段 1 條 鑲嵌鏡片與鏡筒

黑色瓦楞紙,

寬度1.5 ∼ 2 公分一段 1 條 鑲嵌鏡片與鏡筒

砂紙 1 張 磨平水管切割處

泡棉膠 些許 黏貼不織布與水管

白膠 些許 黏貼瓦楞紙與水管

鋸子 1 支 切割

長尺或捲尺 1 支 測量長度

圖 5 自製伽利略天文望遠鏡材料與工具

(5)

 實驗步驟

1. 裁切水管

購買4 公尺 PVC 水管,並切割所需的部分,

或是請五金行店員協助裁切(圖6)。

2. 砂紙磨平

用砂紙磨平水管切割處,以不刮傷手為原則,

可先用粗砂紙磨平整,再用細砂紙磨光滑(圖7)。

3. 纏繞不織布

在目鏡的管筒上纏繞不織布,且放入物鏡筒 內不會滑落,以可自由移動為原則(圖8、圖9)。

圖 6-1 裁切 PVC 水管時,要非常注意學生安全

圖 7 利用砂紙可將水管磨平整又光滑

圖 8 可黏 2~3 條泡棉膠,讓不織布的厚度較均勻

圖 9 不需纏繞太緊,以不織布能夠壓縮有彈性為原則 圖 6-2 3/4" PVC 水管,可用剪水管專用剪刀直接

裁切

(6)

4. 環繞瓦楞紙

將粗的瓦楞紙條環繞鏡筒,並用雙面膠固定

(平面朝內,並留1 ∼ 1.5 公分在管口外)(圖 10)。

5. 放入鏡片

將細的瓦楞紙條黏著於粗瓦楞紙條內部(平 面朝外)(圖11)。

6. 組裝望遠鏡

讓物鏡與目鏡的距離約等於兩焦距之和就大 功告成。

 實驗結果與心得

操作的方法很簡單,首先瞄準想觀察的目 標,用肉眼直接對準遠方觀察物,讓物體與望遠 鏡筒在同一直線上,調整好望遠鏡的仰角與位置 後,接著移動目鏡與物鏡鏡筒的間距,大約為兩 透鏡的焦距之和。另外,還可以改變眼睛到目鏡 的距離,畢竟用肉眼、戴眼鏡觀察或是使用相 機、手機拍攝(圖12 ∼圖 15),最後的成像位 置會有些差異,當看見清晰的像時,物體的視角 約被放大25 倍!

圖 12 直接用肉眼觀察

圖 13 戴眼鏡觀察時,眼鏡與物鏡相距 2 ∼ 3 公分 圖 10 將粗的瓦楞紙環繞於水管,並留 1~1.5 公分

在管口外

圖 11 放入鏡片後,內部再纏繞一圈細的瓦楞紙

(7)

同學在操作過程,要注意光軸是否在同一直 線上,否則觀察到的景物可能會減少範圍,甚至 看到一片漆黑的景象,例如:圖13 中,同學觀 察時,物鏡的鏡筒有些往下垂,因此上半部的景 象可能會被遮掉些許。另外,當觀察遠方物體 時,雖然成像能夠被放大許多,但手搖晃程度也 會更加明顯,因此可以利用平臺減少晃動(圖 14),或是將望遠鏡架在實驗室的支架上(圖 15),不僅能固定望遠鏡,還能夠精準地調整角 度,再使用相機、手機拍攝影像。

 學生學習成果

本次的課程規劃,包含介紹望遠鏡的歷史演 進、原理、實作與觀察,大約3 ∼ 4 節課,大部 分的同學都有收穫,並覺得很有成就,利用簡單 的材料,就能夠做出效果很棒的望遠鏡。另外,

水管望遠鏡的設計也有同學提出建議:例如,在 物鏡筒內部黏幾顆小螺帽,避免放置望遠鏡時,

目鏡筒可能會因重力滑落,掉入物鏡的鏡筒內

(圖16);也可以在物鏡筒上加一根粗吸管,用 來瞄準目標(圖17),有點類似尋星鏡的概念。

圖 14 靠在平臺上觀察減少晃動

圖 15 架在實驗室的支架上,使用手機拍攝

圖 16 在水管內黏上小螺帽,可以避免目鏡鏡筒放 置時滑入

圖 17 在物鏡筒上加一根粗吸管,用來瞄準目標

(8)

製作完望遠鏡當然要來看看,揣摩當初伽利 略所觀察到的天文景象。天啊!月球表面真的是 凹凸不平,雖然在課本上也常看到月球表面的圖 案,但使用自己親手做的望遠鏡所看到的月球表 面,感覺就是不一樣!若要將這感動的畫面記錄 下來,就需要腳架,拍攝時除了要注意對焦的位 置,曝光的時間也蠻重要,由於整個畫面都是黑 色,相機若自動偵測可能會造成月亮曝光太過明 亮,可以稍微減少曝光時間,或直接用月亮的光 度做為感光標準,就能拍攝清晰的月球表面(圖 18)。動手製作一個專屬的望遠鏡!一定是比照 片來得清楚,更印象深刻喔!

延伸閱讀

1. 伽利略發明望遠鏡 400 年, 「科學人」2008 年第81 期 11 月號

2. 就在今夜,伽利略改變世界,

“https://physicsforpresident.blogspot.tw/2017/09/

blog-post_29.html”

3.Telescope1609TM.

‘‘http://www.telescope1609.com/galileo.htm ’’

4. Galileo's Original Telescopes: New measurements of their dimensions with special optical rulers.

“http://www.scitechantiques.com/galileo- telerscope-lenght-measurement/ ”

5. 百元望遠鏡的設計製作與應用,「科學研習」

JUN 2017 No.56-06

圖片來源

圖1:Shutterstock

圖2、圖 5 ∼ 19:陳其威老師 圖 18 2018.7.20 (農曆 6 月 8 日)所拍攝的上弦

月,上圖為單眼相機搭配長鏡頭所拍攝的月亮,下 圖則是用自製伽利略望遠鏡所拍攝上下顛倒左右相 反的月亮。

圖 19 用自製伽利略望遠鏡觀察建築物的招牌,

可拍攝到上下顛倒左右相反的字樣

(9)

 成立緣起

以土城高中為例,一校一位物理老師需肩負 高一∼高三、自然組、社會組、體育班,約共8 套課程,除了段考與補考教材準備,實驗室也需 自己盤點維修與採購核銷器材, 而且身兼行政 工作、專案計畫執行、籌辦營隊等,已經分身乏 術沒時間備課,又擔憂外界改革步調快,自己跟 不上而影響學生權益,幾位完全中學的物理教師 便思索,如何能不單打獨鬥而被邊緣化?或許聯 合其他小規模社區高中老師,彼此腦力激盪下會 發展出另一條道路。

從2014 年開始,感謝臺南大學附屬高級中 學張銘傑老師鼎力相助,組成一個由5 位物理老 師、2 所學校的跨校教師聯盟,因為張老師的一 路力挺,物理社群得以經營至今。當時翻轉教育 正流行,我們苦惱物理課要如何讓學生自行討 論、發表,而老師只需引導。嘗試幾次後失敗,

一怒之下將社群命名為翻桌(臺語音似「冰的」)

物理,於是「冰的物理」教師跨校社群正式成立。

(圖1~3)

臺南市物理科

跨校社群運作歷程

土城高中 / 教師兼圖書館主任 陳嬿竹

圖 1 104 年度社群成員

圖 2 105 年度社群合照

2

圖 3 106 年度社群合照

(10)

 社群會議做什麼

社群成立後,因有高優計畫經費補助,我們 開始思考老師們極需補足的知能,以及需要解決 的問題,社群會議內容大致分為幾類:

1. 了解教改政策花招

聯繫相關領域先進開辦研習或工作坊,對於 流行的「翻轉」、「探究實作」、「素養導向評量」

等,這些流行用語我們一知半解,到底如何執 行?對社區學校體制及學生承受度是否適用?於 是邀請到教育部協作中心朱元隆主任,前鎮高中 林百鴻主任等一時之選,提供最正確、最核心的 資訊,為老師們解惑,而更有信心持續做下去。

2. 成員間分享教案與執行心得

由社群內老師輪流分享上課或執行科學營隊 之疑難,其他老師協助提出解決方案,老師們個 個身懷絕技,在社群中無私分享數年來的武功密 技。遇到校內核銷困難或是制度面的不合理,大 家竭盡所能批評咒罵、互吐苦水,充分達成團體 心理治療的效果,再加上其他成員回饋,好建議 採納、不好的建議當笑話聽聽,得到繼續前行的 正能量,有句話說:「一個人走比較快,但一群 人可以走的比較久」,我們互相攙扶苦笑著,也 緩緩走了三年半,是當初始料未及的!(圖4、

圖5)

3. 校際資源共享

合力申辦計畫,有申請計畫成功的學校出 錢辦一場活動,使他校師生受益,資源可以共 享,將效益擴大。印象最深就是2015 年遠哲科 學競賽,土城高中與南大附中皆進軍全國賽,

兩校的老師共同指導參賽學生,比賽當天,參 賽學生與指導老師北上,其他學生由我帶隊南 下參與高溫超導課程(圖6),透過視訊互相加 油,比賽隊伍的材料與經驗都毫不保留分享,

最後兩隊都得到好成績,過程中不只得到榮耀,

更獲得無價友情。我們也常向黎明中學借實驗 器材,土城高中的林柏宏老師去指導黎明中學 的學生,資源共享下,跨校間的情誼就建立起 來了。

圖 4 土城林柏宏老師分享創意科學競賽指導經驗

圖 5 南大附中戴振堯老師分享實作教案

圖 6 帶南大附中與土城高中學生參加高溫超導課

(11)

4. 校際參訪交流

關在自己學校的小井裡,常常一忙就忘記外 面的變化,打著社群交流的名義出來外校參觀,

看看別人想想自己!去高雄中學看自然科跨科課 程,南科國際實驗高級中學看高瞻計畫,去成功 大學科學演示教室觀課,並討論如何落實執行

「廟口學科學」、「全民科學週」等活動,將來 新課綱實施,是否能將科學週活動排入彈性學習 時數裡。每一場交流,大家樂此不疲的想將學生 帶出教室,將資源引入學校,每一次的研習看到 老師們泉湧不絕的熱情,都令人相當感動。

5. 參觀實驗器材

除了學校資源以外,我們也邀請實驗器材廠 商展示實驗儀器及數位量測模組,提供現成的實驗 教具教材資源,降低老師研發課程之負擔。(圖7)

圖 7 參觀科學儀器工廠

冰 冰 冰

的 的 的

物 物 物

理 理 理

跨 跨 跨

校 校

校 社 社 社 社

群 群

(12)

 給我哪些幫助

1. 教學心得分享

社區學校的學生程度差異大,單科僅一位老 師,教學上若有問題較難有教師能討論,在社群 會議時段,討論講解教學不順暢的單元,或將課 程內容重新安排增刪,希望能顧及到中等程度學 生的需求,腦力激盪各自提供教學現場經驗談。

2. 教學資源共享

每間學校經費及人員有限,社區學校的學生 人數少,每套實驗器材一年只用一次,因此花大 筆經費採購效益有限,為避免資源浪費,我們努 力讓跨校之間器材設備可以共享。

3. 腦力激盪開發課程

這三年的社群運作,每位老師開發實作課程 並嘗試修正,可貴的是願意分享教材,南大附中 教師團隊更是優秀,想出許多趣味實作課程,即 便實驗室設備老舊也能自行維修,如同馬蓋先一 樣厲害;南寧高中陳建良老師一人身兼數職,無 論是補救或拔尖的課程,各種教材都準備齊全,

而我們則先求有再求精緻,進行滾動式修正,而 我負責收集這幾年試行的實作課程教材,彙編成 冊,為社群運作留下紀錄。

會議主題 103(下)年度 104 年度 105 年度 106 年度

共備省思 4 3 3 0

政策宣導 1

翻轉教室觀課議課 0 0 1

領綱與素養導向教學

校際交流

1

高雄新莊高中∼翻轉 教學

1

南科實中─高瞻計畫

1

高雄中學─跨領域課

1 科博館參訪

實作分享 0

3 教學演示 實驗器材 課程執行疑難

3 遠哲培訓 物辯競賽 專題研究

4 特色選修 生活實例教材

思源競賽 廟口科學闖關

場次 5 7 7 6

社群人數( 校數 )

5(3) 土城 南大 新化

12(6) 土城 南大 光華 德光 南寧 北門

15(9) 土城 南大 光華 德光 南寧 北門 一中 黎明 南科

31(10) 土城 南大 光華 德光 南寧 北門 一中 黎明 南科

聖功 表1 歷年的會議次數與主題

(13)

 目前的困境

學生程度差異大、資源經費愈來愈少、有些 老師置身事外無法合作,加上完全中學內部的國 高中兩套體制更是雪上加霜。經費部分來說,辛 苦爭取教育部高優計畫後,連地方政府配合款都 要學校自籌,結果辛苦爭取到後,卻壓縮到學校 原有預算,有種被懲罰的感覺。而且市政府要求 學校需將所有計畫執行完畢才撥款,老師出力還 要墊錢,賺到功德也賺飽一肚子氣呢!如果沒有 社群平臺,讓各校間資訊交流,根本被教育局的 核銷規定綁死。高中老師要公出參加社群會議也 是困難,某些老師要協助國中部的教課或行政,

難以找到共同時間,而且學校間距離遙遠,後來 承蒙臺南一中王俊乃老師協助提供學校的實驗 室,讓大家每個月一次在臺南一中跨校聚會,節 省路程時間。雖然利用網路平台訊息交流也是方 法之一,但效果沒有當面討論來得激烈深刻。

 未來續航力

1. 持續產出探究實作課程

108 課綱實施在即,經過這三年社群運作,

教材與教法部分已準備妥當,執行上沒有問題,

但擔憂的是行政端的相關辦法實施後,可能會面 臨許多狀況,但也只能盡己所能,這也是教師本 分。

2. 不只課程分享,更要行政傳承

本社群內臥虎藏龍,有頭腦超靈光鬼才型老 師,帶學生參加比賽無往不利,也有行政資歷深 厚,調度經費與人事相當在行的老手,有對產業 界發展趨勢高度關注的老師,也有對管教學生有 一套的班級經營高手,除了課程開發分享,前輩 經驗談若能傳承,將能帶領新手教師更快速對課 程教學上手。

3. 重質不重量,小巧卻有力

本社群成員雖少,但個個熱情四溢,戰鬥力 無限。這三年很感謝大家相挺,有這群神隊友相 助,三年來成長許多也更有信心面對變動不明的 體制。

雖然107 學年度將暫停社群運作一年,但教 師之間的革命情誼,不因計畫是否通過、經費有 無補助而影響,面對未來不明確的教改與少子化 衝擊,物理教師們依然會攜手並進,堅持原則捍 衛科學教育。

 圖片來源

專案特搜②:陳嬿竹老師

(14)

Plickers 在教學上的 應用分享

埔里高工物理科教師 謝孟揚

前言

在 教 學 的 過 程 中 , 老 師 扮 演 著 引 導 學 生 思考的角色,希望學生能夠跟著老師的思考脈 絡,完整的學習學科知識與技能,並能將其應 用於生活中。但學生能夠學習多少,最重要的 因素還是在於學生本身:學生是否能夠主動學 習、願意跟著老師思考問題,或是喜歡這門學 科…等等。如何讓學生喜歡學習,並願意跟著 老師的問題引導思考,一直都是教學者所注重 的要點。

即時反饋系統(IRS)

坊間已經開發出許多課堂使用的即時反饋 系統,像是「Kahoot」、「Zuvio」…等軟體,

但對筆者而言,所需建構的成本還是太高,若 學校裡沒有經費建構相關硬體設備,或是學生 沒有手機及無線網路,則無法執行該系統。因 此,看到Plickers這套系統,立刻讓我眼睛為之 一亮,因為學生只需要一張紙卡作答,老師只 需一支有網路的手機,教室裡有連接網路的電 腦及投影機,即可建構一套完整的IRS系統。

(15)

對於筆者來說,一看到這套軟體的出現,腦中 便開始運轉起來,因為可以讓自己的教學更加 靈活,教學內容也得到更豐富的呈現。因此開 始思考物理課與Plickers的結合,該如何設計題 目及課程?題目設計的目的性為何?Plickers系 統操作過程中,可能會遇到哪些情況?更進一 步的想到,Plickers是否有更多可能與創造性,

例如讓學生分組討論,以團體競賽方式進行課 程;或是在評分機制上加入一些遊戲方式,讓 學生能夠更融入課程之中,願意主動學習。到 此,腦中已經想像學生回答過程中所得到的學 習樂趣,便熱血起來了呢。

Plickers系統操作流程

1.教學前準備:

(1)硬體設備:

教室內需有連接網路的電腦,並可將畫面呈現 在投影幕上。

老師手中有一連接網路的智慧型手機。

準備適量的Plickers作答圖卡,每張圖卡的圖案 不同,圖卡上有編號,可直接當作學生座號發 放。(可在Plickers網站上直接下載圖案,並 自行列印;圖卡作答人數上限為63人)

(2)編輯測驗內容:

在Plickers網站上,建立題庫並加入試題題 目。(Plickers主要是透過文字及圖片來呈現 題目,並使用選擇題的方式呈現選項,正確答 案可為單選或多選一(正確答案可以有2個以 上,學生選擇其中一個即為答對)。)

建立施測班級,並加入施測學生名單。

從題庫挑選題目,加入要施測班級的測驗目錄 中。(Plickers的其中一個優點,就是老師可 在課堂施測時,點選要施測的題目,並非是不 可變更順序的連續出題,相當有彈性,讓老師 容易控制時間)。

【註:Plickers有一個很棒的優點,施測者可以 從手機上看到測驗目錄中分為兩欄,一欄是未 作答題目、一欄是已作答題目,這樣的設計十 分方便,假若施測者來不及在課堂上施測完所 有題目,想留待下次課堂繼續施測,便可一目 瞭然的知道哪些題目尚未施測,給予施測時間 很大的彈性。

2.課堂上施測:

(1)依照座號發放Plickers作答圖卡給學生。

(2)打開教室電腦與投影機,使用施測者帳號登 入Plickers網站,並點選「Live View」進行連 線。

(3)打開施測者手機上的app -「Plickers」,點選 施測班級後,進入試題目錄(Queue)。

(4)從試題目錄中挑選施測試題,點選後便會投 影 在 電 腦 網 頁 上 , 學 生 便 可 以 進 行 解 題 活 動。

(5)受試者拿出手機按下掃描鍵,掃描學生的圖 卡蒐集答案。

(6)若掃描成功,學生可看到網頁上的名字前方 會打勾。

【註:Plickers系統較特別的地方在於,若學生 中途想更正答案,只要將圖卡轉至修改的答案 後,讓施測者重新掃描,即可更正答案。

3.課後施測結果:

(1)在Plickers網頁上可直接看到學生逐題答案及 整題答對率;也可看到各題目的答對率。

(2)施測者也可以直接將學生的答題結果從網路 上下載下來,並可直接以excel打開檔案,進 行課後計分或是其他教學用途。

推薦度:★★★★☆

推薦度:★★★★★

(16)

2 Plickers 操作流程步驟

Step1.建立單元目錄

Step2.建立試題

(1)自行建立題目

(2)龍騰出版社一鍵匯入試題

【龍騰出版社-Plickers一鍵匯入題庫】

建立 題庫

Step3. 建立班級名稱

Step4. 批次匯入學生名單

【在excel上編輯學生名單,直接批次匯入Plickers】

施測

對象

(17)

手機操作:

Step5.點選施測班級

Step6.題庫中挑選試題

Step7.加入施測試題佇列

網頁操作:

Step5.從題庫(Library)中挑選試題

Step6.在試題右下角中點選

Step7.點選 加入試題至

施測班級中 【作答圖卡】

挑選 試題

學生答案

作答時,手不可 遮到圖案

【可使用手機或是Plickers網頁操作】 學生座號

【手機即時掃描與網頁即時連線】

可變更顯示方式,改成以 各選項選答人數呈現

作答完成後,顯示各學生 作答是否正確

分辨學生作答是否完成

掃描成功會在圖形中心 顯示學生姓名及答案 若題目顯示不清楚,可調整字型大小(左) 隱藏學生作答欄或全螢幕顯示(右)

受試者端

電腦網頁登入Plickers網站 點選即時互動畫面【Live View】

施測者端

開啟手機app -「Plickers」

點選施測班級 選擇要顯現的試題

點選『 』按鈕掃描受試者圖卡

即時

互動

(18)

Plickers使用小撇步:

筆者在使用之後,有許多心得跟大家分享:

1.在設計試題時,若題目敘述或選項文字太多,

若直接呈現在網頁上,可能會造成文字太小 無法清楚呈現題目。這時可將此題分成兩個 題目來呈現,第一題是只有題幹,沒有選項 的 頁 面 ; 第 二 題 才 是 讓 學 生 選 擇 答 案 的 畫 面。

2.在呈現題目的方式上,可以不需要限制在一 個系統上操作,或是單純只使用文字表示題 目,我們有更多的選擇。老師可以使用PPT 或Word呈現題目的文字、圖片,或是讓學 生觀看影片、操作教具…等多元方式呈現題 目,然後在Plickers上設計選項,讓學生使用 Plickers圖卡選擇答案。

3.本系統最方便的功能就是蒐集學生答案,在以 往的教學現場裡,老師總會在上課隨時提出 問題,然後請學生舉手作答,舉例來說:

一般學生對老師捧場就會舉手一下,若 是害羞的學生,則以沉默表示答案,或是強 烈喜歡舉手的學生,每個選項都舉手。老師 希望教學上與學生有所互動,但學生沒有作 答的誘因及動機時,老師就只是在講台上唱 獨角戲而已,教學成效大打折扣。但Plickers 可以解決這樣的困境,使用Plickers系統,手 機app掃描學生答案時,並不一定需要打開電 腦,將題目投影在網頁上才可作答,老師可 直接口述題目或是將題目印在講義上,學生 一樣可以直接用圖卡給老師掃描答案,透過 這樣的方式,老師可以即時蒐集學生的學習 情形,也可以在課後給予加分的獎勵,十分 方便。

4.若是老師覺得每堂課都要發放圖卡,或是學生 作答後,圖卡可能會有所毀損,建議可以直 接將圖卡印製在A4紙上,請學生直接貼在課 本封面內頁裡,若需作答時,請學生打開課 本即可作答。

推薦度:★★★☆☆

推薦度:★★★★☆

推薦度:★★★★★

推薦度:★★★★★

師:「請轉頭看看你隔壁的同學,為何你可以 看到你同學那副可愛的模樣?」

師:「選項A,因為他臉上發出一道光,進入 你的眼睛」;「選項B,因為你眼睛發出一道 光,打到他臉上」;「選項C,因為光打到他 臉上,反射進入你眼睛」;「選項D,因為光 打到你眼睛,反射到他臉上」。

師:「選擇A的同學請舉手;選擇B的….」

(19)

Plickers課堂操作實例

1.總結性評量:

學生心得:

「覺得這樣的測驗方式很特別,相當好玩。」

「特別期待老師掃描自己的答案。」

「雖然自己錯誤蠻多,但經過一系列題目,找 出自己錯誤的概念了,下次會答對的。」

2.研習互動測驗:

老師心得:

「很適合用來作為國語文測驗。」

「喜歡作答方式,會想要多一點題目作答。」

「回去要來設計國文題目讓學生玩玩看。」

「學生應該會很愛。」

★測驗對象:高一學生

★測驗內容:運動學基本概念

★測驗時間:40分鐘

★測驗題數:18題

★ 測 驗 方 式 : 按 照 學 生 號 碼 發 放 作 答 圖 卡

(一人一卡)

★測驗過程:

(1)學生第一次使用此方式作答,先設置一題 前導試題,讓學生熟悉操作模式後,再進 行後續測驗。

(2)引導式問題設計,以「加速度」概念為例 第1題請學生選擇正確的「加速度」定義 第2題請學生找出「加速度公式」的呈現 第3∼5題設計簡單例題,讓學生運用公式 計算

第6題讓學生進行應用問題的解題

透過一系列的試題,除了測驗學生是否學習 到正確的學科知識外,也讓學生可以透過前 一題的解題,在後續題目中,能夠運用前 述經驗進行學習。而老師在施測當下,可 以看到每個選項作答人數,若發現某個選 項錯誤人數偏多,可以即時進行講解,讓 學生釐清觀念,以便進行後續題目。

(3)運動學內容中,圖表判斷是一個相當重要 的能力,因此放置了許多x-t圖、v-t圖及a-t 圖的圖形,讓學生能夠利用圖表來回答相 關問題。

(4)測驗完畢後,透過網頁呈現學生作答情形 及答案正確率,學生即時觀看自己及他人 成果,老師也可做為評分依據。

★測驗對象:國文科老師

★測驗內容:素養導向課程設計:科學古文─

光學單元

★測驗時間:總共約10分鐘(非連續測驗)

★測驗題數:10題

★測驗方式:研習前建立老師名單與編號,

再發放作答圖卡(一人一卡)

★測驗過程:

(1) 因應未來新課綱中的素養導向課程,老師 的教學設計也必須開始改變,跨領域的交 流在所難免,剛好有機會可以在舉辦校內 研習的機會,向其他老師推薦使用。

(2) 在講解科學古文中的物理觀念前,為了提 高與聽眾的互動性,設計一些生活情境試 題,讓與會老師使用Plickers圖卡作答。透 過問題的呈現,在後續PPT講解時,老師可 更清楚知道物理原理的內容,並應用在生 活情境當中。

(3) 演講時主要使用PPT呈現演講內容,遇到重 要單元主題前,搭配使用Plickers測驗,切 換網頁畫面到Live View呈現試題,讓聽眾 作答。

(20)

Plickers 的Q & A:

【操作過程中可能遭遇的困難】

結語

這套系統的隱藏優點,在於讓學生勇於舉 手(舉牌),或許不是口頭回答問題,但學生 願意跟老師互動,對於師生關係及學習成效是 一大優點,並且學生也會開始認真思考老師所 給的題目,進行自我學習探究的過程。或許,

這套系統還有許多的缺點,並非完全滿足老師 的需求,但改變教學現場中的師生互動關係,

是絕對有幫助的。未來,老師也可以運用此套 系統,搭配在不同的教學活動,不要限制這套 系統的用途性,只當作另一種測驗方式而已,

靈活運用科技在教學上,相信未來會產生更多 元的創造性。

圖片來源

☉圖1 https://www.plickers.com/。

☉圖2 操作畫面:謝孟揚提供。

學 生 太 多 了 , 需 要 一 個 一 個 慢 慢 掃 描 嗎?

使用手機掃描時,可以一次掃描出在畫 面 內 的 卡 片 , 也 就 是 同 時 讀 取 多 人 答 案。

可以掃描圖卡的距離有多遠?

一般的班級教室,老師站在講台上,可 以直接掃描至教室後方,但手機掃描畫 面有限,建議將教室分成3至4個區塊掃 描。若無法掃描出答案,有幾種方式可 以排除:1.移動掃描位置、2.列印學生卡 片時,將卡片等比例放大(原本設定為 A4紙列印)。

學生如何知道已經作答完成?

在Live View 裡,除了螢幕顯示題目及選 項,旁邊還有一欄為學生作答情形,可 看到自己是否已經作答。在學生全部作 答完畢後,老師可點選顯示答案,讓學 生看到自己的作答情形,也可切換顯示 模式,看到各選項的選擇人數。

怎麼一直掃描不到學生答案?該如何及 時排除問題?

1.可能因為紙張彎曲 → 請學生保持紙面 正向對準老師,或是使用較厚紙板製 作卡片。

2.學生手指擋到中央的圖案 → 移動一下 手指位置,讓圖案完整呈現。

3.被同學或障礙物擋到 → 老師指揮學生 移動至清楚掃描的位置。

4.離老師太遠 → 老師向前移動掃描。

5.手機照相的焦距未調好 → 此時稍微 移動一下螢幕,等待手機自動校正焦 距。

題目製作的方式會不會很複雜?

Plickers的出題方式十分接近老師一般出 題方式,只需在電腦上輸入題目敘述,

也可以插入圖片,再搭配答案選項(1∼

4個),即出題完成。除了教師自行建構 題目外,也可使用龍騰出版社的一鍵匯 入題庫功能,然後再進行編輯或直接使 用,大幅減少老師建立試題的時間,相 當方便。

Q5 A Q1

Q2

Q3

Q4 A

A

A

A

Figure

Updating...

References

Related subjects :