白启光以Maple设计微积分教学活动教材已进入第三年了。当初她有这样的构想,始于去美国Rochester大学、Harvard大学系,以及和业界人士、数学家等参访后,得到一致结论如下:
(1) 微积分是相当基础的数学科目,但在实际应用上,大多是用其观念及原理,数学家大多用不到实际运算。若真地要使用,就如业界人士一样 – 请计算机代劳。
(2) 学生用手计算能力一代不如一代,但在计算机接受度上,一代优于一代。
另一方面,白启光在实际教学上,也发现大学生夜猫族生活愈来愈严重,有时甚至连早上十点的课还起不来,在课堂上呼呼大睡。白启光本人蛮喜欢这句话:「I hear, I forget; I see, I understand; I do, I remember.」。因此,她想利用Maple软体,设计课程活动,让同学能learning by doing,进而understanding by doing。
目前,交大「电机信息学院菁英班」的微积分即是由白启光授课,时数为一学期4学分7小时,共二学期教完微积分,进度、大考、及习题采统一标准,稚上学期初就会在其网站公布其每周进度,及project。Project有二种型态,均以Maple为软体,一者是利用Maple visualization 之特性,帮助学生建立直观,进而建立数学观念,上课时以单枪投影机配合老师计算机主控台进行教学与讨论( ps:此一教法逐渐流行,明新、育达…等多所学校也使用),另一者为学生二人一组,必须学生自已去observation,analysis and then make a conclusion 学生必需自已操控Maple软体,并课后project作业,尔后老师会在网站上公布参考解答。在演讲中,白启光并以参数式为例,demo了一些学生之作业,令人叹为观止(此处,因涉及Maple版权,有兴趣者,请上白老师网站参观,并本身要配有Maple软体,方能欣赏)。在每周7堂课中,有4堂课足以Maple教学,以建立学生观念为主,另外3堂课则是用来加强纸笔计算、作业讨论、证明、小考等。
在学生课业表现方面,因本学期是菁英班,程度本来就好,所以无从评判;至于前二年之实验班,成绩较一般普通班稍高(但实验班乃学生自愿加选,他们可能原本学习动机就较高,分数也可能因而提高)。但白老师发现学生思考模式较不同于其它班学生,实验班学生会比较利用画图来解题,图形概念较强,此外自信心也较高,而二人一组之活动设计,也无形中提高了学生之表达能力。但是,白老师也特别以过来人的经验指出;不可能有一种课程合适所有的学生,有的学生对实验课接受程度很高,但有的学生觉得十分痛苦,还是喜欢传统教学。无论如何,计算机辅助教学是一股不可档的潮流,白老师提供了一个可贵之经验。最后,附上白老师的abstract及网址供大家参考。
网址:http://xserve.math.nctu.edu.tw/people/cpai/lab91-1/
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