115/07/07【有趣的物理現象實作Day2】【課程活動成果紀錄】
115年7月7日於苗栗縣頭份市頭份國民小學致善樓2樓教師研習中心辦理「有趣的物理現象實作」課程,由國立清華大學物理系洪在明教授擔任主講。本課程延續生活物理探究精神,透過科學概念講解、動手實驗與創意製作活動,引導學員從日常現象中發現物理原理。課程內容結合理論理解與實作體驗,讓學生在觀察、操作、修正與分享的過程中,培養科學探究能力與問題解決思維。
上午課程由洪教授透過提問與生活案例引導學生進入物理世界,介紹多項有趣且貼近生活的科學現象,包括白努力定律、貼壁效應、非牛頓流體、彭巴效應、萊頓弗羅斯特效應,以及軟物質與非線性物質等。教授以淺顯易懂的方式說明抽象概念,搭配實際示範,使學生能將課堂知識與生活經驗連結。其中「筷子提米」實驗更讓學生透過親手操作觀察摩擦力與壓力的作用,體驗科學原理在生活中的應用。
接續由助教帶領「生活中的拓樸學」活動,引導學生認識圖形觀察的三種方式:拓樸、幾何與組合。學生利用A4紙進行剪裁與製作,透過一般圓環與不同剪裁方式形成的莫比烏斯環進行比較,觀察其特殊結構與性質。活動不僅讓學生理解拓樸學中關於連續性與形狀變化的概念,也透過實際操作培養空間想像能力。隨後,助教結合傳統編織藝術,帶領學生製作吉祥結、三環結及卍字結,讓學生在編織過程中體會數學結構與生活文化間的巧妙連結。
下午課程首先進行「逆爭上游的雙錐體」實驗。學生利用西卡紙製作雙錐體,並調整結構使其能在特殊軌道上產生由低處往高處移動的視覺效果。透過活動,學生觀察到物體運動並非單純受到外觀高度影響,而是與重心變化有關。教授引導學生理解,雙錐體看似違反重力向上移動,實際上是因軌道設計使其質量中心持續下降,因此產生特殊運動現象。此活動讓學生打
破直覺思考,體會科學現象背後的深層原理。
下午第二項活動為「噴射火箭」實驗,學生利用氣球棍、迴紋針、橡皮筋及吸管等簡易材料製作發射裝置。透過拉伸橡皮筋儲存彈性位能,再釋放轉換為動能,使火箭沿軌道快速前進。學生在製作與測試過程中,觀察材料組合、施力方式與飛行距離之間的關係,進一步理解能量轉換與運動原理。
學員回饋表示,本次課程內容豐富且充滿挑戰,其中中國結、噴射火箭與逆爭上游雙錐體等活動最令人印象深刻。學生分享,雖然中國結製作過程需要耐心與反覆練習,多次失敗甚至想放棄,但在老師與同學協助下完成作品後,感受到高度成就感。許多學生也表示,透過此次活動發現物理並非遙不可及,而是存在於生活中的各種現象之中。
整體而言,本次「有趣的物理現象實作」課程成功融合科學知識、創意設計與實作探究,讓學生在動手操作中理解物理概念,並培養耐心、合作與探索精神。透過洪教授與教學團隊的引導,學生不僅獲得豐富的科學學習經驗,也建立主動觀察生活、發現問題與運用科學方法解決問題的能力,為未來科學學習奠定良好基礎。
上午課程由洪教授透過提問與生活案例引導學生進入物理世界,介紹多項有趣且貼近生活的科學現象,包括白努力定律、貼壁效應、非牛頓流體、彭巴效應、萊頓弗羅斯特效應,以及軟物質與非線性物質等。教授以淺顯易懂的方式說明抽象概念,搭配實際示範,使學生能將課堂知識與生活經驗連結。其中「筷子提米」實驗更讓學生透過親手操作觀察摩擦力與壓力的作用,體驗科學原理在生活中的應用。
接續由助教帶領「生活中的拓樸學」活動,引導學生認識圖形觀察的三種方式:拓樸、幾何與組合。學生利用A4紙進行剪裁與製作,透過一般圓環與不同剪裁方式形成的莫比烏斯環進行比較,觀察其特殊結構與性質。活動不僅讓學生理解拓樸學中關於連續性與形狀變化的概念,也透過實際操作培養空間想像能力。隨後,助教結合傳統編織藝術,帶領學生製作吉祥結、三環結及卍字結,讓學生在編織過程中體會數學結構與生活文化間的巧妙連結。
下午課程首先進行「逆爭上游的雙錐體」實驗。學生利用西卡紙製作雙錐體,並調整結構使其能在特殊軌道上產生由低處往高處移動的視覺效果。透過活動,學生觀察到物體運動並非單純受到外觀高度影響,而是與重心變化有關。教授引導學生理解,雙錐體看似違反重力向上移動,實際上是因軌道設計使其質量中心持續下降,因此產生特殊運動現象。此活動讓學生打
破直覺思考,體會科學現象背後的深層原理。
下午第二項活動為「噴射火箭」實驗,學生利用氣球棍、迴紋針、橡皮筋及吸管等簡易材料製作發射裝置。透過拉伸橡皮筋儲存彈性位能,再釋放轉換為動能,使火箭沿軌道快速前進。學生在製作與測試過程中,觀察材料組合、施力方式與飛行距離之間的關係,進一步理解能量轉換與運動原理。
學員回饋表示,本次課程內容豐富且充滿挑戰,其中中國結、噴射火箭與逆爭上游雙錐體等活動最令人印象深刻。學生分享,雖然中國結製作過程需要耐心與反覆練習,多次失敗甚至想放棄,但在老師與同學協助下完成作品後,感受到高度成就感。許多學生也表示,透過此次活動發現物理並非遙不可及,而是存在於生活中的各種現象之中。
整體而言,本次「有趣的物理現象實作」課程成功融合科學知識、創意設計與實作探究,讓學生在動手操作中理解物理概念,並培養耐心、合作與探索精神。透過洪教授與教學團隊的引導,學生不僅獲得豐富的科學學習經驗,也建立主動觀察生活、發現問題與運用科學方法解決問題的能力,為未來科學學習奠定良好基礎。