遊玩學物理：探究與實作導向物理通識課程內容與評量機制的精進

為了提升非理、工科系學生族群的科學素養與跨領域能力，開設了通識課程「應用物理與實驗」。此課程是以探究與實作為導向，結合實驗操作、演示以及理論說明，讓學生們除了可以了解經典的物理知識之外，也了解科學研究的基本方法，培養學生觀察紀錄與探索分析的科學思辨能力。

經過三期計畫的執行，我們為此課程設計了涵蓋運動學、轉動、電學、磁學、光學與量子物理等6大知識面向的9個有趣主題實驗(包括實驗設備與講義)，規劃出45個展演實驗，以及編撰出約500頁課堂用的投影片講義。 在第三期的教學實踐計畫中，針對五個主題實驗的內容，加入從遊戲中學物理與用手機做實驗等元素；經問卷調查後，可知學生都很喜歡這些新加入的元素。

從學生的學習成效、科學態度量表、與心得問卷等調查與分析，可知109-1的課程內容教學效果最佳。在第三期的後半段109-2，為了瞭解成大學生們在選修通識課程中可被要求的極限，再加重了課程內容與報告份量，結果顯示109-2的課程內容已超過部分學生的負荷。因此，未來繼續開授此課程的內容與對報告的要求，將以109-1的教材分量為準則。此計畫所發展出的課程內容與教材講義，都將公布在成功大學科教中心的網站上供各大學的師生們參考，以提高此一課程的公共價值。

成大的另一大半，如文、社科、管理學院等非理工科學生族群，大多在國、高中時，都被強調解題與計算的講授型物理課程，搞壞了學習胃口，而缺乏基礎物理素養。因此，2017年9月起，我就開授通識課「應用物理與實驗」課程，供非理、工科學生選修，希望透過有趣的展演實驗與動手做實驗等教學方式，讓他們有機會經由動手做實驗去喜歡物理，了解物理學科的內涵，認識自然科學的語言與相關工具，增加與科技對話的機會，促進跨域合作的可能性。

1. 需要以實驗操作為主的物理通識課程
2. 建構具有探究與實作內涵的物理通識課程
3. 遊戲式學習與用手機學物理的引入
4. 以CIPP評鑑模式，評估教學成效

• 109學年度第一學期「應用物理與實驗」的課程，共安排九大主題實驗，其中實驗二、四、五、六、七共五個主題實驗進行修正型的探究與實作教學模式，主要是在一主題二周四學時的課程執行過程中，由教師先引起學生學習動機並導引學生進行主題探究之後，接著再讓學生根據實驗室所提供的器材進行實驗實作，最後綜合討論各組實驗結果，完成結論，並再度強調主題實驗的物理內涵以及在生活科技上的應用。
• 除了此一典型的探究實作教學流程之外，也為”實驗五_陀螺儀的原理與應用”特別設計一周二學時的探究實作教學流程，第一周的課程結束之後會發給每組一個戰鬥陀螺，讓學生進行戰鬥陀的測試與改裝，並在三周後舉辦戰鬥陀螺改裝報告與比賽，讓學生們進行表達與分享。

• 在第三期的計畫中，針對五個主題實驗的內容中，加入從遊戲中學物理的元素或用手機做實驗；經調查後得知學生都很喜歡這些新加入的元素，成效顯著。
• 從學生上課現場的出席率與課後反應，以及學生學習成效的分析，顯示所規劃的課程教材內容，確實可以讓學生喜歡來上課，且對物理概念有更深入的認識。從多位文學院或社科學院的學生都可以獲得90分以上的高分，可知教材內容是適合做為跨域的通識課程教材。另外，學期末有學生說想選修我開授的其他物理課程，可見學生還蠻喜歡這種將實驗融入課堂的課程。

1. 本課程涵蓋有經驗學習、行動學習、反思學習、能力學習、遊戲式學習與跨域學習的多元實驗教學模組，可讓學生在整個學習過程中獲得知識與能力。此一教材應該有助於全國的實驗型的物理通識教育的推動。
2. 我們會將課程的教材內容與講義，都公布在成功大學科教中心的網站上，與其他各大學分享此一教學內容，提高此一課程公共價值。
3. 此一課程已初具講授、演示與主題實驗三種上課方式的混合式教學模式，並強調合作學習與多元評量，很適合擴大此一教學實踐計畫的研究成果，應用在其他非理、工科的普通物理課程中，例如：工業設計系等。