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物理系教授嘆:台大新鮮人會解題 不懂基本原理

大學開先修課 幫新鮮人補學力
文 / 聯合新聞網    
2016-09-17
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物理系教授嘆:台大新鮮人會解題 不懂基本原理
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台大理學院教授發現,能進台大的也不見得厲害,近年台大的大一新鮮人,基礎物理、化學程度越來越下降,學生只會解題,卻不懂自由落體、風阻等基本科學原理,每屆都有三分之一的人跟不上,教大一新生的課,就像在教高中生。

台大物理系教授石明豐一年前開始改革大一「普通物理」課程,要求物理系學生也要像資工系一樣學寫程式,並要求學生計算方程式之前,先用3D圖像模擬物理原理,再思考如何計算,希望翻轉學生的學習程度和態度。

「這些上台大的孩子看到方程式『都很會算』,雖是解題高手,卻不懂自己為何要這樣算。」石明豐說,抽象的物理原理如自由落體,球在空間中飛,如何將風阻和方程式結合,沒有一個學生說得出來。

1/3學生跟不上

石明豐指出,物理的學習必須先了解抽象的物理原理,才有辦法理解為何要用某些特定方程式,但目前高中教學只教孩子解題,高三下的數學基礎包含微分方程、線性代數等沒有學好,升上大學後對不懂的物理方程式,只能硬用紙筆計算;但很多學生無法解開繁複的計算,又不懂物理原理,每屆班上都有三分之一跟不上。

寫程式、3D模擬有感

因此他讓學生先學寫程式PYTHON ,以3D畫出模擬物理現象,看到原理後就能理解、「比較有感」,這時候就能以程式套出答案,減少計算增加信心。「就像小一學生還不會乘除法,但給他計算機按按就好,不會妨礙他理解。」

用這方法,大一新生已能理解大三甚至研究所才能解開的物理題,還有學生利用3D模擬圖,計算跆拳道選手迴旋踢時,抬腿、踢腿、轉身的三個動作速度方程式。今年開始,石明豐更把寫程式的課程降低到高中,和建中合作,希望學習物理,先從了解現象開始。

 

大學開先修課 幫新鮮人補學力

各大學近年都發現,學測的時間愈來愈早,許多高三學生下半學期幾乎都沒有上課,加上學習環境改變,大一新生學力廣度、深度大不如前。

教授建議,大一新鮮人可趁課業尚未吃重時,多閱讀英文,有助於對原文書的理解。另大學近年也積極開設新鮮人先修課程,利用考試完的空檔銜接大一新鮮人能力。

台大應用力學所教授王立昇指出,學測只考高一、高二教材,在甄選成主流的趨勢下,造成多數學生不注重高三課程,「落了一段」,上大學後往往無法銜接,例如物理學中相當重要的電學,就是高三課程內容,但很多學生沒學到,到了大學難以銜接,很多教授也都反映學生基礎比以前衰退,「大家都滿擔心。」

清大教務長戴念華則說,高中生學力難以銜接大學有很多原因,學習深度、廣度等都是原因,要學得東西比以前多且雜,自然深度就不足,且大學以前,多半有老師、補習班幫忙整理重點,學生照讀即可,但大學要自己整理、融會貫通,對學生而言需要時間適應。

此外,英語能力也是很大問題。戴念華說,理工科上大學多用原文書,英語程度跟不上會很吃力,建議學生可利用大學開學前的空檔,多增進自己的外語能力。

為了替大一新鮮人銜接課程,清大在學期間安排優秀學生擔任助教,輔導學生課業,但近年發現學生因怕被貼標籤,加上活動多、時間難配合等因素,效果不是太好,今年開始改為線上輔導。另也在暑假開設微積分等6門線上基礎先修課,學生在開學前經過考試、確認「過關」後,可抵開學後學分,提前幫學生增進學科能力。

交大前年開始開設普通物理、普通化學和微積分3門先修課程,今年和台聯大系統合作開設OCW(open course ware)開放式線上課程,提供程式語言等8門課,讓已經考完的高中生在暑假先上網學習課程,開學前通過考試後,就能獲得學分,並獲各校承認。

(本文轉載自2016.9.17「聯合新聞網」,僅反映作者意見,不代表本社立場。)

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