進入轉動與力矩的單元。以往都是從開門關門切入談轉動，或是請學生將手臂伸出，吊著輕重不一、位置不同的書包，感受力矩。這次，搭配N版課本的warm up，來做個小活動。很欣賞這個設計，藉由隨手可以做的小活動，讓學生體會轉動。
就算不做活動，也能藉三張相片從A圖C圖學到轉動的方向。
有順時鐘方向(A)與逆時鐘方向(C)二種。
而B圖，則可以引導學生，過支點的力並無法讓書本轉動。
這回嘗試將這個小活動放大，從原本只是一個人可以做的活動，變成要二、三個人相互合作的實驗。一分鐘可完成的，用十分鐘來操作發現。實驗說明、學生操作、結果與討論分析，花了前後二節課各約10分鐘的時間。(活動時間視學生反應加碼或縮減。)
zfang是 free stryle的教學方式，在303突然想到做這個活動，很意外地居然能用這個活動能串起力矩與轉動概念。而在314因為學生反應較熱絡，反而出現許多不曾想過的發現。藉這篇將教學經驗記錄下來。
不喜印學習單，所以這些內容他們得先聽我講，然後自己抄到課本空白處。
黑板的醜圖，歪歪斜斜~ 想到什麼就畫什麼。
圖形是這樣設計的：( 操作前不會跟學生說，他們抄完題目之後就進行實驗。學生都當我是亂畫的。我真的亂畫。)
- 甲、乙、丙三個圖形的支點位置不同。
- 對甲圖來說，F1、F2、F3是通過支點的力，讓學生操作感受不轉動的結果。F3、F4、F5則是要談力距支點遠近的影響，讓學生感受距離支點越遠，讓書本轉動越輕鬆。
- 在乙圖中，F7、F9是通過支點的力，F6、F8、F10轉動效果一樣，但轉動方向並不全同。
- 在丙圖中，F15通過支點，無法讓書轉動。(黑板上的丙上方還有一個過支點的力，我在小畫家裡忘了畫。)
小畫家重畫的，感覺好多了。(又偷偷加上幾個力。)
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請學生注意：
讓學生仔細觀察與記錄：哪些力能讓書本轉動？若會轉動？它是順時鐘、還是逆時鐘方向？施力推起來很輕鬆，還是很費勁？ |
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在314，也開放除了指定題目之外，可以自己嘗試各種變化，例如多人同時施力... 。學生像玩一樣在推、轉課本。我則在一旁觀察學生的反應，並適時給予回饋，每一組學生獲得的不一樣。有跟我互動的學生，多了師生討論，也有的組別很安靜，快速完成。遇上有趣的發現，我就會廣播給全班，或公開鼓勵，甚至是又跳回黑板增加新的問題... 因此，這類開放的活動最後要把在各組的發現對全班做總結(收斂)，才不會渾渾噩噩玩耍過一節。
過程中會發生，明明是討論轉動，書本居然移動了？當支點的手指沒有壓緊。怎麼調整，學生知道要壓緊一點。有一組男生很有趣，不過他們堅持不要面對鏡頭。他們不是用手指，用筆代替當支點的手指頭。不過同學們並不願照做，原因是筆尖重壓，原子筆容易斷水。但另一組則改良，不讓筆尖鋼珠直接接觸，而是用筆蓋處，或是伸縮原子筆前端。
為什麼壓緊一點會有效果？請用學過的原理觀念來解釋。其實不難，這就是摩擦力的概念。手指下壓的力為正向力，正向力越大、最大靜摩擦力也越大。
也看到一組學生用尺來推，結果尺插入頁面，怎麼辦？簡單，他們立刻調整把課本翻轉成背面，這樣就是頂著書背了。只可惜，有些已先修過的學生不願意操作，而是用看的直接得到答案。太早學到，反而失去操作的動力。
一組女生很可愛，以手指去磨的方式來施力，甚至我只要求做到是否轉動，她們卻努力地想讓它繞一圈，最後二個女孩的手臂就這麼交纏成...雙股螺旋啦！
實驗後，一起討論結果。
發現什麼？為什麼不會轉？有什麼共通點？初步結論是發現：如果施力有過支點就不會轉動。為什麼呢？以此為引子，進入力矩的定義，與簡單合力矩計算。如此，一節課(10分鐘的活動)結束。
隔一堂課才有時間切入力臂。
請學生事先將前一堂課的三個圖畫在黑板上。通常是用斜角30度的力來舉例，分別用分力方法與力臂概念來計算力矩。
最後講到如何畫出力臂。以我們前堂課的實驗結果為例，幫各個力畫出力臂，討論力臂與轉動難易與的關係。前面幾個不會轉動、過支點的力，因為力臂為零，故不轉動。
接著再講圓形的力臂，以圓心為支點、以底為支點，以及圓盤爬階梯的經典題型。最後則進入靜力平衡，談移動平衡(合力=0)與轉動平衡(和力矩=0)。
學生做轉動實驗，觀察結果；我則是做教學實驗，觀察學生的反應。很多老師不習慣這種無法掌握課堂節奏的方式，我卻是享受著學生們的觀察發現。每位老師操作與切入課堂方式不同，只要大家習慣，師生有了默契，都是好方法。倒是我，常常自問自答與太早講答案，這點可以調整，改成分組合作的方式，讓學生共同討論，再去引導討論與發表。
後記：段考考完，成果如何呢？居然有不少學生不會畫力臂，可惜。下屆除了玩之外，肯定要特別加強作圖練習！
2015-11-10
