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中央大學劉晨鐘講座教授帶領資工系團隊打造CoSci物理虛擬實驗室，即便無法實際操作實驗器材，也能透過線上模擬的方式建立完整的科學知識。陳薏安攝。

中央大學劉晨鐘教授團隊、臺灣師範大學黃福坤名譽教授以及西班牙Francisco Esquembre教授聯合打造了CoSci物理虛擬實驗室(CoSci Virtual Lab)，提供100多個高品質的模擬動畫解析複雜的物理概念。自五月臺灣疫情爆發後，許多國、高中教師即利用此虛擬實驗室進行探究教學，即使無法實際操作儀器，學生也能透過互動式的線上學習，將抽象且複雜的概念具象化，建立完整的科學知識與能力。
 
在教育部停課不停學的政策下，使用線上平台進行教學與學習成為新常態。儘管已有多款視訊語音平台可供視訊教學，如何在線上進行實驗室教學，對許多教師而言是一大挑戰，CoSci物理虛擬實驗室即是解決此困難的金鑰。其互動內容除了能夠因應108課綱的目標，物理模擬中亦提供互動與建構式的學習材料，完整涵括國高中物理課程的學習內容。團隊已獲教育部邀請，以專案方式提供支持，將物理模擬內容放置於教育雲中。
 
CoSci團隊更與多位資深的國、高中教師共同進行APOEC (Attention – Prediction – Observation – Explanation - Consolidation)探究式學習，搭配模擬動畫進行典範教案開發。以POE學習法為主，先行引起學生的注意力以及興趣(Attention)，並於課後針對學生的科學知識進行檢測，以確認其是否鞏固(Consolidation)於模擬活動中所學。為鼓勵教師們對於物理模擬融入教學有更多的認識，更舉辦「物理模擬與典範教案教師研習工作坊」及物理模擬教材與教案開發徵選。
 
經歷十年的研發，CoSci物理虛擬實驗室融入教學之實徵研究已發表於許多教育領域的國際頂尖期刊，如《Computer & Education》和《Journal of Computer Assisted Learning》。證實當課程中融入不同程度的探究式學習搭配CoSci物理虛擬實驗室時，能夠提升學生的科學素養以及科學學習表現。
 
後疫情時代下，CoSci物理虛擬實驗室成為教師線上教學以及學生自主學習的一大利器。許多學生回饋，即使是透過網路，也不減體驗動手做實驗的樂趣。未來，CoSci團隊將與更多現場教師合作進行物理教學的科學模擬與教案開發，期待能持續推廣物理模擬應用在教學現場中，展現中央大學對於國內外科學教育的實質貢獻。


圖左為CoSci物理虛擬實驗室首頁；圖右為CoSci物理虛擬實驗室的合作學習，如同一邊使用Google Meet討論，一邊操作實驗設備。資工系提供。

 
CoSci物理虛擬實驗室：https://cosci.tw/
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