關心學齡青少年的競爭力, 請給他 freeduc 光碟

[freeduc 光碟/freeductw 計畫/這篇文章裡的某些連結] 有點過時了; 不過這篇文章的觀念, 及它所介紹的英數理化美音工教育軟體, 並沒有過時。 若您希望讓孩子接觸這些教育機會, 請改前往 freeductw 所推薦的網站 下載新的教育用光碟, 甚至自製教育版的 20 公克筆記電腦。

您家裡或親朋好友家中, 有學齡青少年嗎? 或者您是國/高中的數學/物理老師? 如果您關心孩子們的競爭力, 請耐心讀完這篇文章。 請不要擔心文中出現的術語及專有名詞, 這部分可以交給青少年自己處理。 現在的高中生甚至國中生經常上網下載軟體, 他們很可能自己有能力可以完成這些步驟; 如果不行, 還可以找懂電腦的朋友幫忙。 事實上這裡的資訊不僅對青少年及關心他們的家長們有用, 對於補教業者, 很可能也有加值的作用。

讓青少年玩數學/玩物理

Freeduc 光碟裡面的東西太多了, 適用年齡從幼稚園到大學都有, 科目涵蓋範圍也很廣。 筆者以其中一套個人最熟悉最有興趣的軟體 Dr. Geo 為例, 讓您看看如果國/高中生拿它來學習數學與物理, 會有多麼棒。 這套軟體不只好用而且 好玩, 可以提高國/高中生的學習效果 與興趣。 許多家長和筆者一樣, 小時候都迷過電動玩具。 我們都知道如果愛玩變成了學習的動機, 學習效果有多棒! 小朋友 (回想一下我們自己年輕的時候吧!) 可以為了愛玩電動而學日文或古英文, 愛玩電動而學會破解電玩資料檔; 也可以為了交外國筆友, 而努力學好英文; 或是為了出國玩, 把世界某處的地理搞得很清楚。 總之: 有興趣當動機, 當後盾, 學習效果遠比強記要好很多。 如果有教學工具可以像電動玩具一樣讓學生愛上, 該有多棒呢?

可惜我們小時候, 沒有太多輔助學習的科學器材, 所以學數學物理從來也不可能像打電動玩具一樣有趣。 以下的枯燥的數學定理, 您還記得多少? (如果沒有興趣請跳過此段)

  1. 三角形三邊的中垂線交於一點, 是外接圓的圓心。
  2. 三角形三角的平分線交於一點, 是內切圓的圓心。
  3. 有圓的圓心座落於 O 點, 今從圓外一點 A 對圓畫切線, 並從切點向 AO 做垂線, 則可畫出兩個相似直角三角形。
  4. ...

還有以下物理定理?

  1. 凹透鏡成像, 影像永遠與物體位於同一側, 永遠是正立的縮小虛像。
  2. 凸透鏡成像, 當物體在一倍焦距內時, 影像為正立的放大虛像; 在一倍焦距外時, 影像為倒立實像, 至於放大或縮小, 視物體在兩倍焦距之外或之內而定。
  3. 拋物線軌跡, 可將瞬間速度分解成水平分量與垂直分量。 水平分量永遠不變; 垂直分量由正遞減至零 (發生於拋物線頂點), 乃至負數。 它們的合成速度永遠是拋物線的切線。 重力加速度越大, 拋物線越窄; 初速率越大, 拋物線越寬。 初速率不變, 物體飛越的水平距離與初速度的方向有關 -- 45 度角可以丟最遠。
  4. ...

這麼多定理用講的一點感覺都沒有; 如果有影片動畫就比較容易記得了。 事實上如果您耐心讀完這篇, 並且照著做, 就真的可以拉著插圖中的小人前後移動, 自己親身體驗上述定理。 近兩年來西歐許多學校開始用 drgeo [1] 這套法國人製作的幾何教學玩具, 來教育他們的學生。 學生可以用滑鼠移動焦點的位置, 物體的位置, 初速率的方向 ... 並且觀察到圖形立即的變化。 西歐的東西, 很昂貴嗎? 一點也不, 它是自由軟體 [2], 你可以花一點錢購買光碟片, 也可以麻煩一點自由下載; 最好的地方在於: 不論是買來的還是下載來的, 都可以光明正大地自由複製, 把好東西與好朋友分享。 這不是昂貴的 Microsoft Word, 也不是免費, 但是不自由的 Adobe Acrobat reader, 你不會因為分享而吃上官司 (或至少良心不安)。

[凸透鏡成像原理]

[凹透鏡成像原理]

[比較弱的重力; 通過最高點之前的速度向量]

[比較強的重力; 通過最高點之後的速度向量]

更多英/數/理/化/地/美/音的教育軟體

筆者個人對 drgeo 最有興趣, 也因此為它翻譯中文及製作範例; 但其實類似的教育軟體還很多, 像是:

[五線譜教學軟體 rosegarden, 立即編譜立即演奏]

教育光碟 Freeduc-cd

更美妙的是: 上述所有軟體, 都收錄在同一張光碟片當中, 叫做 freeduc-cd [3] 這是法國人 Hilaire Fernandes 成立的免安裝教育光碟計劃, 所搜集的軟體其實從國小適用到大學適用都有。 除了前述西歐許多中小學開始採用之外, 該計劃也受到聯合國教科文組織 (UNESCO) 的重視, 正要進入第二年的補助。 [4] 臺灣有一些學校的數理老師已經開始教學生如何下載使用。 這張光碟上收錄的都是 Linux 的軟體, 所以很難安裝嗎? 一點也不! freeduc-cd 是 Live-CD, 連安裝都不必, 只要把電腦設定成光碟開機就可以用, 和安裝 Linux 一點關係都沒有!

  1. 可以從 原始網站 的 "Download" 進入下載區, 或直接進入 下載點 1, 下載點 2 (可能較慢)。 但若不求追新, 建議下載稍舊的 freeduc-cd-1.4.1.iso 因為這個版本經過較完整的測試, 國際化也做得比較好。 至於最新版是法文/小學版 freeduc-primaire-1.5.iso。 因為法文鍵盤的 "q" 與 "a" 顛倒, 所以如果下載這版, 開機時要打 "knoppix lqng=us" 或者開機完成進入圖形介面之後, 按 Alt-F2 跳出一個視窗, 並輸入 "setxkbmap us"。
  2. 將下載的映象檔燒成光碟。 不要取出光碟, 電腦直接重新開機。 迅速進入 BIOS 將電腦改成從光碟開機, 等它花好一陣子開機, 就可以用了。
  3. 如果想看中文介面, 可以在光碟開機時, 注意 "boot" 的提示符號出現。 此時請打 knoppix lang=tw 但官方尚未正式支援中文, 有許多軟體的中文化尚不完整, 且無法輸入中文。
  4. 這當中你的 windows 暫時無法使用。
  5. 結束後選擇重新開機 (reboot), 靜待光碟片退出。 取出光碟片, 按下 Enter, 重新開機後就回到 Windows 底下, 絲毫沒有任何變動。 因為 freeduc-cd 是由 Knoppix [5] 改過來的, 所以它完全不會動到你的硬碟。

臺灣有一些學校的數理老師已經開始教學生如何下載使用。 如果您關心家中小孩的數理競爭力, 不希望他輸在起跑點上, 實在應該力促學校的數理老師也按照這裡的簡要提示, 找一兩套教小朋友用。 目前比較大的缺點是尚未正式支援中文, 而且在臺灣很難找到熟悉這些軟體的老師。 雖然有點不方便, 但其實並不太影響 drgeo 之類的教學軟體。 真的, 請相信青少年自己摸索玩耍的能力, 請給他們一個機會 -- 怕英文/怕法文/需要人教的是大人; 青少年對於陌生東西的適應力, 遠比我們大人強。 重要的是我們大人不要再把頭埋在微軟沙漠裡面; 請勇敢地燒一片 cdrw, 幫他們起個頭! 小朋友才不在乎英文法文, 或有沒有老師教, 或沒有 IE 與 Microsoft Office 可用。 筆者大膽預測: 懂得善用這片光碟的國高中, 將來他們學生的數學物理程度, 將有可見的進步。

愛臺灣, 把訊息傳出去

愛臺灣有很多方法, 不論您支持藍綠, 做這件事總不會錯: 像這樣的資訊, 有助於臺灣下一代整體的學習效果, 卻因為背後沒有足夠的商業力量, 而沒有廣告宣傳的機會, 實在很可惜。 您願意協助提升臺灣的競爭力嗎? 請:

也要提醒有商業頭腦的朋友: 這片光碟與這篇文件都可以搭配您的商品或課程, 免費贈送甚或收取微薄的利潤, 不需要再徵得軟體作者或筆者的同意 -- 只要您不聲稱擁有版權, 不阻止受贈者或購買者再度複製或轉售。 (不是不能收高利潤; 只是利潤太高, 自然有其他人會降價競爭。) 當然真正的商機不在於複製出售的微薄利潤本身, 而在於善用光碟上尚未開發的潛在教學功能。 至於如何進行, 筆者也不清楚, 只知道兩個大方向:

  1. 客戶覺得不方便, 不完美的地方, 就是商機所在。
  2. 因為這是人人可以做的事, 所以要朝小眾化/在地化/差異化/專業化, 才能保有特色與競爭力。

便利商店? 郵局? 學校福利社? 何不把它當做不傷成本的公益事業來做? 至於最有專業競爭優勢的補教界朋友, 可能有很大的發揮空間。 在利益他人, 為臺灣加油的過程當中, 我們自己也獲得微薄的實質金錢利益, 這種事何樂而不為呢?

至於家長們, 請不要再觀望/等待風潮了。 這種沒有不良副作用的事, 為什麼不鼓勵您的子女引領風潮, 走在風潮的尖端呢? (不過請切記: 興趣才是最強大有效的動力; 如果青少年沒有興趣, 請不要強迫他。) 目前很欠缺文件, 需要您的大力支持。 請加入我們: http://freeductw.openfoundry.org/ 的通信論譠, 讓我們以螞蟻雄兵的方式, 每個人貢獻一點點, 共同創作文件讓眾人共享!

參考資料

  1. http://www.ofset.org/drgeo
  2. http://www.openfoundry.org/temp/
  3. http://www.ofset.org/freeduc-cd
  4. http://www.ofset.org/articles/22
  5. http://www.cyut.edu.tw/~ckhung/b/sa/knoppix.php