牛頓第二運動定律講座 為學生解答生活周遭自然現象

(中央社訊息服務20120105 13:55:23)為什麼月球一直以橢圓形軌道環繞地球，而拋體卻循拋物線軌跡前進？蘋果掉下來了，為什麼月亮不掉下來？天體的運動和地面上拋體的運動沒有關連性嗎？這一切的答案，都由一位不世出的天才－牛頓解答了。元培科技大學於12月28日舉辦「牛頓第二運動定律講座」，向同學展示牛頓的非凡成就。

在北區技專校院教學資源中心的支持下，元培科技大學的通識中心執行了一個名為「物理尖兵培根計畫」的分項計畫。該計畫屬於「基礎扎根能力提升」計畫之一，其目的在於肯定學習成績優異之學生、拉拔學習成就低落之學生。該計畫由元培科技大學教學資源中心劉雯瑜主任策劃，通識中心的柳銘哲老師、視光系的林文傑老師和資工系的白瑞強老師共同負責執行。12月28日辦理的「牛頓第二運動定律講座」是由柳老師主講，吸引不顧期末考腳步已近的同學到場聆聽，真是扎根有成實屬難得。柳老師表示：「自從哥白尼打破亞里斯多德等人的地心說之後，並沒有令所有人信服的新學說出現。科學家都各自摸索，也有了部分的成就，一直要等到牛頓之後，才有一個統一的、完整的力學體系。它不旦解釋了天上的克卜勒三大運動定律，也解釋了地上的伽利略的落體定律，並將慣性定律說的更清楚。用他的三大運動定律，可以解釋很多自然現象，譬如：潮汐現象、地球的南瓜造型。」

對學生來說，學習力學的困擾在於解題時不知確切的力有那些，不知道如何分解力，其實這是枝微末節，真正的精髓在於牛頓怎麼看問題。他利用了向量和微分在他的方程式中，事後證明這兩項數學工具在物理學中大放異采，深深影響後來物理學在做精確描述時所採用的數學模式。

加州理工學院的 David Goodstein 教授在“科學的足跡”（The Mechanical Universe）電視課程裡說得好，要理解牛頓第二運動定律最好的方法就是去使用它。對入門的學生來說，只有多作習題，碰到了一些瓶頸，才會回過頭來思考這個方程式的意義，對物理的認知才能更進一步。不作習題或只是抄同學的解答，不去思考，最後只是背了一個F = ma的公式，然後什麼都沒有了。同樣是一個F = ma的公式，對國中生、高中生、大學生應該要有不同的體會，否則為什麼要唸三次。

本學期柳老師主持的五場物理尖兵活動已經順利結束。接下來有四天數位互動教材製作的工作坊，其題目是：利用3D max與Virtools軟體作出3D互動教材，其舉行的時間為101年1月9日、11日、13日和14日上午9：00至下午4：00，歡迎有興趣的老師和同學到北區教資中心活動平台報名參加。

（網址是:http://www.ctle.ntut.edu.tw/public/queryActivityList.do;jsessionid=3F249DDB52A273E284BBA41465B129A7）。

訊息來源：元培科技大學

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