如此教授,如何翻轉!

  • By Stand Media
  • 11 Sep, 2015
文︱張敏娟   攝影︱編輯部
那是一場在高中舉辦的教師研習,講者是大學物理系的教授;在頭一個小時裡,他先解說什麼是翻轉教學;然後,用第二個小時進行示範,面對高二的班級,教導「功」的概念,採取分組競賽的方式:他要各小組運用肢體和周邊資源來作「功」,以數量最大者為冠軍;參加研習的老師們,一直都待在現場,最後則有一段討論時間,由老師們提問,教授回答。
終於,從前兩期的《人本札記》,聽到對於「翻轉教室」的公開異見了;我想,不僅是真理越辯越明,教學的內涵與藝術,也會是越磨越光,那麼,就事論事的評論,應該是「只怕少、不嫌多」了。或許孤陋寡聞,但就我所知,針對普遍有困難的物理科,是要怎麼翻轉呢?似乎比較欠缺討論;於是我想,乾脆自己估狗吧,找找「翻轉教室+物理」,有什麼教學影帶或教案可以請益?卻沒想到這一看,陷入了深深的困惑……

那是一場在高中舉辦的教師研習,講者是大學物理系的教授;在頭一個小時裡,他先解說什麼是翻轉教學;然後,用第二個小時進行示範,面對高二的班級,教導「功」的概念,採取分組競賽的方式:他要各小組運用肢體和周邊資源來作「功」,以數量最大者為冠軍;參加研習的老師們,一直都待在現場,最後則有一段討論時間,由老師們提問,教授回答。

「每隔一段時日安排一次小組討論」是「翻轉教室」倡議的具體作法之一,我想,這之所以教授捨棄了講述,選擇作那樣的示範。為了說明競賽的內容,教授秀出一個例子:要計算舉起一次啞鈴作多少功?--所謂舉一次,是從手臂下垂的狀態往前上方,舉成水平前伸。

那要怎麼算出「功」呢?列在簡報上的內容,和影帶裡的講解是一樣的:

(1)「功」等於「力F × 位移S」;

(2) 力就是啞鈴的重量0.7公斤(乘以9.8是把力的單位換為「牛頓」,以便配合功的單位「焦耳J」);

(3) 位移是「0.5公尺 × 根號2」(這部分教授沒明講,我猜是指圖中兩個圈圈之間的距離:在以手臂長0.5公尺為直邊的等腰直角三角形裡,那段距離即斜邊的長度,故以0.5公尺乘根號2倍)。

這算法讓我大吃一驚:因為,除非「力」和「位移」的方向一樣,否則,兩者是不能直接相乘的。還記得,物理老師會以反例來提醒學生,「用5公斤的向上的力提起行李,在水平的路上行走2公尺遠」--在這種情況下,力和位移的方向互相垂直,在位移方向上的力根本是0,因此,這5公斤的力不僅沒有作出「力 × 位移」的功,而且是完全沒有作功!

我不明白,既然面對高二的學生,已學過三角函數,依據物理科的進度,應當要引導他們去理解,「功」何以表示為「力 × 位移 × cos (夾角)」吧?此外,手舉啞鈴的力量,恐怕時時在改變方向,大小也不見得固定,何況又發生在彎曲的路徑上,真能那樣輕易地算出來?無論再怎麼簡化手臂出力的情況,我真的想不透,怎麼會拿「重量」去乘以「斜邊的長度」呢?

思之想之,在教學時,口誤或筆誤總是難免,且身為老師也不是不能犯錯,甚至錯解某些觀念;但我還有一個不明白,就是在那份簡報的後頭(第二十三至二十五頁)提到「功能互換」,所作的功將反映在能量的變化上,提高啞鈴的重力位能──教授算出來的位能變化是3.43焦耳,明顯與功4.85焦耳兜攏不起來,這不知又該如何解釋?

看著影帶中的現場,我感到更困惑了:台下坐著多位專業的物理老師,為什麼沒人能以適當的方式,讓講者知道他出了一個槌,以便及時澄清呢?例如,可以在學生分組討論時,遞張紙條或直接靠到教授身旁,委婉地請教那算法裡的疑點。

總之,就是這樣糊里糊塗地上完了一堂課:全班十二組輪流到台前,或立定抱起同學,或手舉滅火器之類的東西,或跑出教室爬樓梯等等,氣氛的確比聽講更熱絡,但做出那些功,到底是要學生學到什麼呢?更別說在過程中出現了好些錯誤,也都沒能當場指正出來,例如某一組測量被抱起的同學的腰桿到地面的距離,直接採用那「98公分乘同學的體重」,可是,那同學並非從地面的位置被抱起來的,位移自然不能計為98公分。

到最後的時段,學生都離開了,我想,是不是可以聚焦,多談一些教學內容的改進呢?很可惜,老師們提出的問題,再三都落在技術層面上,例如時數不足難以安排討論,或錄製了解題影帶但學生不看等等,而「翻轉側重形式、跳過內容」的弊害,也顯現於當場談論的應對之道,淪落至「把看影帶學習變成考試的一部份,安排小組競爭以刺激學習」等等--這樣真的有朝向「翻轉」所宣示,讓學生成為學習主體的理想嗎?

在翻轉的浪潮中,我們看到教授很忙,孜孜矻矻地到各地演講,老師們也更忙了,奔波於研習、觀課、設計分組評量、錄製教學影帶等等;這些本來都是很感人的努力,既不是為名利,也不是出自上級的強制;但自從我看到這場研習的情況,不免有點擔心起來,是不是活動搞得太多,太過強調形式上的改變了?而仔細想想,形式本身也不該是問題,怎能就說「一枝粉筆、一塊黑板、老師主講」的上課方式,一定非得要翻轉不可?畢竟再怎麼改,關鍵總還是在內容,老師實際教了什麼,學生又學到了什麼!
張敏娟/輔仁大學物理系教授
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