自由軟體與簡易型電腦在物理教學上的運用71物理教育學刊2008,第九卷第二期,57-68ChinesePhysicsEducation2008,9(2),57-68自由軟體與簡易型電腦在物理教學上的運用鄒忠毅黃信健蔣幼齡吳慧敏中國文化大學物理系（投稿日期：民國97年10月20日，修訂日期：97年12月20日，接受日期：97年12月30日）摘要：簡易型電腦（或稱為低價位筆記型電腦、小筆電）已成為市場上的新寵兒。由於它具有體積小、重量輕及價格便宜等等優點，使得它未來也可能廣泛應用在一般課堂（非電腦教室）教學上。所以必須思考，這種新的趨勢將會產生的衝擊。為了因應這個趨勢，本系有幾位老師正進行一項工作，以探討如何將簡易型電腦應用在物理教學上。我們的工作包括：一，建立一套測試簡易型電腦的硬體設備。二，利用與物理學習有關的自由軟體，提升簡易型電腦的學習工具之效能。三，探討利用簡易型電腦的無線網路功能，加強課堂上的互動學習。本文將報告我們的一些初步成果。關鍵詞：自由軟體、簡易型電腦、小筆電壹、簡介一、簡易型電腦的普及自簡易型電腦（或稱為低價位筆記型電腦、小筆電）上市一年來。由於它具有體積小、重量輕及價格便宜等等優點，所以已成為市場上的新寵兒。也由於它的這些特點，使得簡易型電腦在未來也可能應用在一般課堂（非電腦教室）教學上。事實上，簡易型電腦最早的版本—OLPC(OneLaptopPerChild)，就是為了降低開發中國家兒童的知識鴻溝而提出的。隨著各家電腦大廠的跟進，如今我們已經可以買到許多不同廠牌的一公斤以下（相當於一本大學原文課本重）?一萬元左右（略貴於一台高階翻譯機）的簡易型電腦了。二、新挑戰由此可預期，上課時，每位同學都使用筆記型電腦的時代，可能即將來臨。所以我們必須思考，這種新的趨勢將會產生的衝擊。貳、我們的工作一、將簡易型電腦應用在物理教學上58鄒忠毅黃信健蔣幼齡吳慧敏為了因應這個趨勢，本系有幾位老師正進行一項工作，以探討如何將簡易型電腦應用在物理教學上。我們的工作包括：一，建立一套測試簡易型電腦的硬體設備。二，利用與物理學習有關的自由軟體，提升簡易型電腦的學習工具之效能。三，探討利用簡易型電腦的無線網路功能，加強課堂上的互動學習。最後我們也將介紹，將小筆電應用在物理教學的一些範例。二、建立測試設備要進行這項工作，必須先建立測試設備。在學校支持下，本系已購置了20台簡易型電腦，建立了先行測試的設備。目前由四位老師在不同年級的課程上試用。我們挑選的設備是ASUSEeePC8G(701)的電腦，原因是它上市較早且價格較便宜，另外它有較多的使用者測試報告可供參考。它的規格如下：型號：EeePC8G(701)螢幕：7吋（17.8cm）800×480TFTLCD處理器：900MHzIntelCeleron-MULV353作業系統：Linux或WindowsXP記憶體：1GB儲存裝置：8GBSSD電池：4-cell,鋰電池3.5hrs重量：0.92kg三、提升簡易型電腦的學習工具效能我們認為，若要利用簡易型電腦提升教學效果，必須考慮兩大部分。第一是如何提升簡易型電腦的軟體功能，使其更適合於同學的學習。為此我們選擇了數個合法、免費、簡單操作及跨平台使用的自由軟體[1]工具，使同學能方便地在教室或實驗室中使用。這些軟體包含了繪圖工具（gnuplot[2]）、簡易的動畫模擬工具（EasyJavaSimulations[3]）、數值計算工具（Scilab[4]）、符號計算工具（Maxima[5]）、和程式編譯工具（GNUＣ，Fortran）。我們也正在配合不同年級課程之內容與需要，建立一些教學文件與範例程式或命令集範本，供老師及同學們使用。以下分別介紹：（一）繪圖工具--gnuplotgnuplot是1986年由ColinKelley和ThomasWilliams，為了畫數據圖形而發展出的自動化繪圖工具。它是一個跨平臺的數學繪圖軟體，可以繪出2D與3D數學函數與數據資料圖形，也可做多重圖檔輸出形式。在圖1：gnuplot的範例(函數繪圖)圖2：gnuplot的範例(3D繪圖)自由軟體與簡易型電腦在物理教學上的運用59