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      這是明天將在新北市『在職教師頂尖教學研習工作坊』分享的簡報:『資訊融入科學實做與心智圖應用』(ppt下載 ),先介紹『ICT融入科學實驗 』,實例相片多為網站畫面或公司產品的引用。五個主題分別是:
*現場脈絡紀錄、實況再現~數位相機與攝影機
*實驗變項數據收集、記錄與分析~Probeware
*戶外、行動研究環境~Mobile、GPS應用
*真實世界資料庫、公民科學家
*電腦模擬應用

      然後比較Freemind與Keystone 繪製心智圖軟體的效益,最後加上幾張自己思考實做的繪圖,分享自己使用軟體繪圖的心得。原本考量讓學員們上機實做繪圖,也可能就以大演講方式進行兩小時,就看著辦啦~

      野人獻曝再一篇~

      本篇主要介紹自然教室的小組電腦規劃,以『植物和岩石』主題為例,分享在自然實驗室的教學與實驗過程中,利用小組電腦與多元活動、器材的混搭應用,提供學生投入個人探究與小組協作活動的機會。先介紹兩個教學活動的概要說明:
*校園植物探索
*岩石與礦物的觀察
*小組電腦規劃與評量應用

*校園植物探索

      利用校園環境與植物的分佈,規劃讓孩子們進行植物探索、觀察與位置標記活動。十年前,學校就有印製『校園植物地圖』,加上最近製作了以植物相片為主的校慶撲克牌,配合校園植物的相片網頁(掛載於Moodle中),可以讓全班分組規劃來進行校園植物探索。
      設計讓孩子們具有重要任務:配合新大樓與風雨操場的建設(原本都不在舊地圖上),大家分工來繪製一份新的校園植物地圖』。讓學生在校園各處實地觀察、拍攝,先利用地圖標記,再重新檢視一次植物撲克卡片的解說內容,上網查詢與補充來製作自己的解說牌,還可以延伸到『錄製解說影片』、『製作QRCode擺放』等活動。

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*岩石與礦物的觀察

      我準備了不同放大效果與操作方式的放大鏡,配合Dino數位顯微鏡,進行岩石與礦物標本觀察活動,各組都有一套標本,放大鏡每人有一隻,還有課本的圖卡....。
      數位顯微鏡的好處是將影像拍攝存放到電腦後,可以進行標記、畫註解說,在全班共看單槍或小組進行觀察比對的討論應用都很方便。讓各組找尋自己想要分享的實物,進行分享與討論時反而更加熱絡呢!

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*小組電腦規劃與評量應用

      從上述植物探索與岩石觀察的活動中,您會發現我們都提供小組有不同的實驗器材與活動,接著再來看小組電腦的規劃:
      我考量各種實驗活動的形式不一,加上考慮電線與網路線的拉牽,沒有將電腦擺放在實驗桌上,而是利用繞著教室窗檯與電腦桌來擺放三人一台共用的小組電腦,每個小組也以最靠近自己的位置來進行操作。

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      我也利用『2P遊戲式題庫系統 』,將小組電腦或是平板電腦,加上兩隻遊戲搖桿,就可以進行即時的評量挑戰呢!此時,三人一組的活動,也有裁判和選手的妥善分配,或是開放跨組PK、全班挑戰活動,都很熱鬧呢!

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*教學省思與學生回饋
      在教學主題、活動規劃、實驗安排與科技協助的豐富機會中,我們可以藉著教室環境的整備與經營,更為流暢地創造教學多樣性。
      我喜歡看到相片裡那種『每個孩子有自己的任務、明確知曉要達成的目標,有可以討論分享的夥伴、有可以操弄與表徵的實物、工具、電腦』的學習時光,我樂觀相信孩子們都積極認真地投入學習。即便尚無即時偵測與評量的證據,但也從『表象』上看到一定的品質與結果了。還有更多的批判考量,您可以參考『自然教室裡的電腦6+3→3規劃 』。

 

標籤: 自然

案例分享~『太陽的觀測』

      野人獻曝一番~

      本篇以國小五年級自然『太陽的觀測』主題為例,分享在教學過程中,考量學生的實驗實做與資訊融入教學的整合應用情形。配合課程活動進行的循序漸進,我考量以下幾項希望學生能熟練與理解的部份:
*角度的估計與測量
*工具操作與數據紀錄
*利用數位相片進行數據解讀與分析、討論與分享
*各地觀察的數據比較與模擬

*角度的估計與測量
      首先利用拉直的繩子模擬光線直射前進的情形,讓學生練習光線入射角度的測量。再利用電腦動畫『猴子摘香蕉角度估計』與『量角器』,每個實驗小組同學(三人一組),利用電腦進行角度估計與測量的練習,每個人都能輪流操作,組員之間也可以進行討論與協助。

      『猴子摘香蕉角度估計 』以一個圓360度的方式,先提供一個數值,讓使用者抓取猴子來預估的角度,動畫會立即給予回饋,讓使用者了解自己的預估值。

      『量角器 』可以讓使用者利用滑鼠來放置、旋轉量角器,在正確的貼合到待測量角度後,以目視方式將數值填入方格中進行檢查,可以立即比對角度的正確性。

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      這樣,在教室中就能讓學生彼此協助,看看每個人是否都可以依步驟進行測量也能正確解讀數據。

*工具操作與數據紀錄
      太陽位置觀測器,首先利用指北針定位參考座標,接著轉動底盤來量測方位角,最後調整管筒讓陽光可以直線穿越,即可得到高度角的數據。利用此工具的操作,可以獲得更精確的數據,來和習作中利用自製測量工具得到的數據加以比對。在這階段,我會確保每個學生都能動手與適切操作這樣的設備、解讀數據,後續的安排才能收到更好的成效。

*利用數位相片進行數據解讀與分析
      在課程進行時間有限與各班上課節數的不同條件下,無法讓學生實際測量到某一天裡太陽的位置變化情形,因此我利用數位相機拍攝紀錄一天的量測情形,以數位相片提供讓學生來進行數據解讀與紀錄。

      下圖為一組方位角、高度角數據,我利用moodle掛載相片,可以利用小組或全班上課方式共同解讀相片、提出不同看法來討論,接著將數據利用試算表軟體整理,還可以討論不同統計圖呈現的效果。

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      我發現這樣和實驗操作過程的熱鬧活動相比,可以讓學生在動手實作後,有深入討論與理解的機會。尤其許多數值的讀取必須考慮其相對情形,原本需要老師叮嚀的,現在也在同學們的討論中有了相互提性的效果。

*各地觀察的數據比較與模擬
      提醒學生,在不同的時間、地點觀察太陽的位置,數據也會不同,因此我們先利用Google地圖標記我們的測量地點,或許將來有機會進行網路交流的合作觀察活動呢!
      隨著平板載具與Apps的多元豐富,我也利用iPad裡的3D Sun & Moon來讓學生看到模擬不同時間、世界各地的太陽、月球與地球的相對位置演變動態,以及起落時間和位置。
      下圖是2012年5月21日早晨的日環食相片,以及3D Sun & Moon當時的太陽、月球運行軌跡位置圖。

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標籤: 自然 ipad

離開得遠,心靠得近地看自然教室

      畢業生已離開兩週,最近看到幾位回校的孩子,總可以聊上幾句。
      期末,也是職務調整異動後,老師們收拾長物、準備搬遷教室的時間,我也不例外,兩週來可把自然教室與準備室認真整理一番。真要離開這間教室時,才發覺有所依戀、心也貼近著細看每個角落與經歷的時光。

      首先,把自己的書籍、雜誌、剪報、玩具、光碟、樂器等,能送的送,能借放的借放,然後分了幾趟騎機車載回家。

      接著,整理各實驗材料箱與櫥櫃,依主題分類整理,整理或清洗,再擺入櫥櫃中,需要回收與丟棄的,也陸續完成。

      最後,畫了張位置圖,讓接手的老師可以按圖索驥,清出的大空間,也讓老師可以先搬自己的書籍文具進來擺放。

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      看看自然教室前、後(哈,最後仍沒勇氣利用縮時攝影來紀錄整理前後的差異~),順便把六年前、這兩年,在這裡發生的點點滴滴(自然99自然100 )回顧一番。

標籤: 自然

如果有機會從金星上看地球與太陽呢?

      再過三天,金星凌日登場。整理一些連結:

*網路天文館『2012年06月06日 金星凌日專區』,整理了相關活動、動畫,有線上轉播與教學海報下載專區,也提供完整資料介紹與國外相關連結喔!

*維基百科『金星凌日

*香港天文台『金星凌日』,我喜歡這張『內行星凌日現象』介紹圖:

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*明勳老師分享的『學習單 』~用Stellarium看即將登場的金星凌日。

*第51屆全國科展第三名的作品『太陽打從西邊出來?-地球與金星上太陽在空中位置變化的情形 』,這是桃園縣華勛國小的師生科展研究成果,研究目的如下:

一、學習操作Stellarium 軟體並發覺Stellarium 軟體的各項功能及用途。
二、利用Stellarium 軟體蒐集地球上世界各地(南北極、赤道、南北回歸線)一年四季代表日中,太陽方位角及高度角的資料,並探討其變化情形。
三、蒐集金星相關的文獻資料,並配合Stellarium 軟體模擬金星上太陽在空中運行的情形。
四、利用Stellarium 軟體蒐集金星上太陽的方位角及高度角的數據資料,並探討其變化情形。
五、綜合歸納地球與金星自轉與公轉情形的差異對太陽在空中位置變化的影響。

      全篇針對地球與金星自轉和公轉的比較與論證解釋非常完整,值得觀摩學習喔!下圖是作品中讓我一看就感動的模型相片:

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      利用星象觀察模擬軟體取得研究數據,繪成分析圖表,並且進一步建立模型加以探討,也是很棒的科學模擬實驗應用呢!當我們從地球看金星凌日時,也來個好問題讓孩子們玩玩也想想吧~那從金星上看地球與太陽呢?當天又會是如何?
標籤: 自然

『ICT融入科學實驗』應用發想

      最近整理一些關於『ICT融入科學實驗』的資料,針對資訊科技工具應用於科學實驗活動的應用,進行一些探討,以下是我發想的邏輯開展考量。
*現場脈絡紀錄、實況再現~數位相機與攝影機
      影像(包含相片、影片)媒體可以呈現事物的表面全貌,做為科學實徵的展現與傳播,有其便利與重要性。現今教學現場,數位相機與攝影機,已非常普及。拜其價位便宜、與電腦結合的應用軟體與網路功能多元之賜,無論是師生自行拍攝紀錄的影像資料,或者從網路公開的影像資料庫可取得的資源,都非常豐富便利。

      加上軟體與網路的應用,在編輯、後製、播放與分享、傳播的應用上,也為科學實驗提供更多助力。利用相片、影片,還可以做為觸發討論、訓練觀察力、替代經驗傳遞等應用。

*實驗變項數據收集、記錄與分析~Probeware(探針軟體)
      操作性科學實驗,最重要的就是原始數據的收集,才能建立實驗操弄與各變項之間的因果關係,找出合理的模型,印證假設的正確性。藉由硬體與軟體、和電腦連結的機會,可以協助實驗變項的數據紀錄與分析。
      探針軟體的組成,具有針對各種科學實驗變項的感測介面,與連結到電腦(包含各種常見載具)後的軟體應用,增加紀錄的精確、效率與即時分析的功能。雖然目前的探針軟體價位仍不低,可以依實際實驗需要選用;不過,有些實驗的創新設計與深入,也可能因為特殊的探針軟體工具與用法而獲得啟發喔!

*戶外、行動研究環境~mobile、GPS應用
      戶外的情境對於特定研究主題(尤其在生命科學、地球科學領域)具有重要的實驗研究價值,如何設計與進行實驗、調查,相對就顯得重要。然而,環境條件並不像實驗室中可以控制掌握,對於研究工具的應用也帶來挑戰。
      相機與攝影機仍是好幫手,再與時間、GPS地理資訊結合,就是很珍貴的研究數據集合。而行動載具的輕便、手持與多功能(結合適合的APP或Probeware),加上無線網路的傳輸應用,都可以在此發揮助力。

*真實世界資料庫~資料庫、公民科學家
      如同上面三類ICT應用於科學實驗的介紹可以發現:科學實驗的收集資料過程往往耗時費事。而若是在無法進行實驗的情況下,可以利用既有資料庫的資源,由教師設計活動來進行。並且在應用資料過程中,提昇相關的資訊素養與技能。
      藉網路普及之便,可以找到許多科學研究機構公開的科學研究資料,有些研究主題的規模是個人無法進行的,或是實驗數據資料具有時空限制的專屬性,都能藉由這類的『真實世界資料庫』提供合適的資訊。老師也可以引導學生,搭配資料庫,設計可行的小實驗,進行印證與補充。
      此外,還有『公民科學家』概念~參與研究專案,利用個人可貢獻之心力參與研究,集結多人(網友)之力,可以促成研究進展、積累更好的研究資料與成果。

*無法實驗或原理的可視化~電腦模擬
      在現今教學現場的實驗環境、主題與活動中,仍有無法真實進行實驗的部份。藉科學研究資料的完整、電腦科技與網路便利性,目前已有相當豐富的電腦模擬的應用軟體或網站,可以補足這樣的缺憾。
      藉由模擬可以:將科學原理與模型簡化展示、可操弄觀察因果演變、可多元表徵呈現,這些都有助於在實驗活動中應用,與既有實做活動結合或互補。甚至,還可以藉由這樣的模擬系統,進行實驗設計、資料蒐集活動。
      雖然電腦模擬具有很高的便利性,但必須強調不能用來替代原有可以真實進行的實驗喔!此外,教師必須設計與善用這些資源、安排活動,也變得更加重要。

      我們可以針對特定科學實驗議題的特殊性,深入思考ICT設備的軟硬體應用,如何扮演『提供特定功能』與『協助實驗進行』的角色,並且,藉此也有機會發現更適切與創新的實驗設計。當然,各類科技還可以混搭應用,端看教師與學生的實驗設計與過程中的動手做、行動智慧喔!

標籤: 自然

5月22日~國際生物多樣性日

      今天是『國際生物多樣性日』,利用這篇整理幾項新聞與網站。

      聯合國生物多樣性公約組織將每年的5月22日訂為「國際生物多樣性日」。從國際官方網站 看到今年的Logo~以各類海生生物圍成一個地球樣貌,訴求『海洋生物多樣性』,也呼應今年的主題『One Ocean~Many Worlds of Life』,在『IDB2012 booklet』(pdf )手冊中,針對各議題還有介紹,光是圖片都很精彩呢!

      在『2012 International Day for Biodiversity Celebrations around the world 』,可以看到世界各國(會員國或組織?)共襄盛舉的報討。

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      對於四面環海、自傲於生物多樣性豐富的台灣,今天應受到更多重視才是吧!或許正逢總統連任就職與民眾抗議活動,加上日環蝕天文盛況與南部的豪雨成災,這樣在你我身邊或許不易深刻感受的『多樣性』,也就沒那麼熱鬧了!    

      不過,有幾篇國內新聞報導,提醒我們可以到台灣大學農業陳列館二樓參觀『許海洋一個未來』特展,展期自5月22日起至8月31日止。除了介紹台灣與海洋的關係,最重要的海洋生物、資源的認識與利用,海洋的現況與問題,海洋的永續經營,及我們能為海洋作些什麼。(好像沒找到有相關的專題網站呢,可惜!)

新聞與網站連結:

2012年522國際生物多樣性日-許海洋一個未來

海洋沒有未來? 海水酸化、食物鏈恐斷源頭

海洋生物多樣性為何與你我有關?

高雄都會公園「2012年國際生物多樣性日系列活動」

國際生物多樣性日專題 ,有外來種議題的資訊

      也看到新華網這篇『世界各地紀念國際生物多樣性日 』報導,看世界各地的活動報導新聞,就活潑有趣許多呢~

標籤: 自然

看日食的另類雲端運算!

      一早起來,天亮著、有雲,盤算著待會看到日環食的機會應該一半一半。抓著相機騎車出發,想找個透過雲微微射出陽光的位置,希望拍到日環食相片。

      整趟拍了100張,其實碰運氣的多~6:12這張,雲的遮光讓相機曝光得恰好,拍到還算完整的日環食~

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      這是在思源路上取景的位置:
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      挑到幾張清楚一些的,都是日偏食的展現:
6:25

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6:37
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6:40

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(相片都有裁切過喔!)

      因為我都沒準備減光用的器材,只要陽光太強,就完全拍不好了,所以說,真的是靠『雲端運算』的運氣啊,哈哈~

      也一起看看中央氣象局的『馬祖日環食影像 』,以及阿簡老師噗分享 日本『金環日食中継 from 京大花山天文台 』喔!

      早自習時間寫部落格的經驗,這還是第一次呢!因為今天有六節課,就可以和孩子們分享了!

標籤: 自然