97年度計畫成果報告表

物質科學 課程規劃及教材改進計畫
物質科學中介紹的是物理學、化學、天文學與地球科學等,這些都是宇宙自然的基本原理,它可以說放諸四海而皆準,俟之百代而不惑的道理。但是這些基本概念,是以物質、物體為中心,並未涉及生命。為了讓非理工科系的學生也能輕易的學習科學的奧義。本課程欲由簡單的科學史發展概念開始介紹,從門得列夫的週期表討論組成世界上各種物質之元素、原子組成結構及不同元素之特性及其重要之物理、化學性質。並從煉金術談起,討論化學科技之發展之後依重要之化學分類,從基本生活會接觸之現象,討論各重要化學分類之內涵。物理由牛頓力學、光學、熱力學、電磁學至近代物理的基本觀念討論演變的過程及哲學、背景至最近代之微奈米、複雜學的概論介紹。使學生對自然科學、物質科學有其哲理思考基礎觀念。 本課程從文明史、科學史、科學哲學以及科學之日常生活經驗去說明物理、化學兩大部份的科學觀念,以期可以符合多數學生修習本課程之背景知識以及收穫。 物理方面從古典物理學談起,探討古典物理學之發展史,並進而討論古典物理學所遭受之困難,如光之二相性及原子光譜之不連續性等。並透過分析古典物理之困難引出近代物理學之核心觀念-量子力學與電磁學,直至愛因斯坦之相對論及統計物理,並討論最新發展之微奈米科技,以勾畫出物理發展史之架構。在課堂上課之情況可以發現同學悉心聽課,上課時也會隨時在課堂中隨時提問語老師討論,進而提高同學思考問題之能力。 化學部分從物質起源開始,透過人類文明對物質之探討,並從中世紀之煉金術談起,討論人類化學科技及文明之發展,直至門得列夫所排列的週期表,而進入所謂現代化學之發展。並進而由元素週期表討論組成世界上各種物質之元素、原子組成結構及不同元素之特性及其重要之物理、化學性質。之後依重要之化學分類,從基本生活會接觸之現象,討論各重要化學分類之內涵。並於課程中加入科學史上著名或近代熱門的生活、環保、科學新知、奈米科技、生物複製等火紅議題,透過隨堂作業、申論題及期中考、期末考,幫助每一個修課同學皆能熟悉課堂上所學知識,並確實吸收課後所蒐集之資料,培養學生獨立思考之能力。 投影片講義多彩色圖片及適當動畫,以求生動活潑,並依科技新知及從每週課程中學生之學習成效、反應隨時進行修正。期中及期末皆請所有修課同學提供對此課程的內容及授課方式等之建議,以不斷提升課程的教學品質和學生的學習效果。從學生期中及期末所提供之對此課程的建議中可反映,經設計及不斷改善之教學內容確實能提升大多數學生的學習興趣,修課學生主動與助教或老師討論、詢問的情形也增加了。