《臺灣化學教育》第五十五期目錄/2024年3月

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《臺灣化學教育》第五十五期(20243月)

目錄

n  主編的話

u  第五十五期主編的話/邱美虹HTMLPDF

n  本期專題【專題編輯/邱美虹】

u《臺灣化學教育》慶祝十週年專刊/邱美虹HTMLPDF

u《臺灣化學教育》慶祝十週年專刊恭賀《臺灣化學教育》迎接創刊十周年 /陳玉如HTMLPDF

u 《臺灣化學教育》慶祝十週年專刊:化學研究正轉向〝功能主義〞(2001-2023)諾貝爾化學獎的演化來看/牟中原HTMLPDF

u 《臺灣化學教育》慶祝十週年專刊:讀者群閱讀文章的量化分析()/邱美虹、楊水平、周金城、鐘建坪、李宜諺、李雪碧HTMLPDF

u 《臺灣化學教育》慶祝十週年專刊:讀者群閱讀文章的量化分析()/邱美虹、楊水平、周金城、鐘建坪、李宜諺、李雪碧HTML

u 《臺灣化學教育》慶祝十週年專刊:作者群發表文章的量化分析/楊水平HTMLPDF

u 《臺灣化學教育》慶祝十週年專刊:十年回顧:《臺灣化學教育》之內容分析與教育實踐/林靜雯、張秉鈞HTMLPDF

u 《臺灣化學教育》慶祝十週年專刊:以科學建模為主題的文章分析/鐘建坪HTMLPDF   

u 《臺灣化學教育》慶祝十週年專刊:臺灣大學普通化學實驗之回顧/張馨云、佘瑞琳HTMLPDF

u 《臺灣化學教育》慶祝十週年專刊:2014-2024年化學實驗文章投稿經驗之回顧與展望/廖旭茂HTMLPDF

u 《臺灣化學教育》慶祝十週年專刊:利用3D列印並配重的原子模型製作方法/周欣誼、周佳誼、周金城HTMLPDF

n  課程教材/化學實驗室【專欄編輯/賴意繡】

u 3D果凍花的色彩實驗廚房/賴意繡HTMLPDF

n  課程教材/化學小故事【專欄編輯/楊水平

u  坎尼札羅對原子量和分子量的探索/游文綺、胡景瀚HTMLPDF

第五十五期 主編的話 /邱美虹

星期二 , 12, 3 月 2024 在〈第五十五期 主編的話 /邱美虹〉中留言功能已關閉

第五十五期主編的話

邱美虹

國立臺灣師範大學科學教育研究所名譽教授

國際理事會(International Science Council)治理委員會委員及會士(Fellow)

中國化學會(臺灣)教育委員會主任委員
美國國家科學教學研究學會NARST前理事長
[email protected]

這一期將是我以主編的身分最後一次撰寫主編的話,滿滿的感謝之情無以言表。本期刊自201454日創刊以來,十年間共出刊55期,584位作者共撰寫768篇文章,近370萬字發表於「臺灣化學教育」中。期刊服務的對象是以中小學和大學教師為主,內容除化學教學的基礎理論引介外,同時也特別重視理論與實務的結合,希望能夠以直接應用在教學上的素材來提供現場教師在化學教學上進行改變。每一期主題的選擇、特約主編和作者群的邀請大都在一年前皆已規劃完畢,除謹慎思考多方考量外,每次出版也都充滿著期待,希望讀者們可以從中獲得啟發與反思的機會。而作為主編的責任之一就是撰寫主編的話」,接了主編後,從來未曾覺得時間過得這麼快,總覺得一晃眼兩三個月就過了,又到該寫主編的話的時候,主要內容便是將所見所聞所思分享給讀者,讓它成為主編與讀者交流的一個管道,這又何嘗不是一種特權呢?!而每次收到稿件,看到特約主編、作者群和編輯團隊為期刊的付出就覺得走在這條路上並不孤獨,特約主編要邀稿、催稿和審稿,在繁忙的教學與研究之餘,這些都不是本職內的工作也算不了KPI;而許多同行的作者願意付出時間和精力分享化學教育的教與學的心得,也有些作者不僅撰稿甚至拍攝影片等,使文章更具可讀性,讓讀者在教學上得以容易上手改變教學現場;而編輯委員會成員更是提供符合時勢和讀者需求的主題以期能將化學教育的主流思想與教學策略即時提供給讀者群參考。出版「臺灣化學教育」是一條應該走且該認真走的路,感謝所有參與人對於期刊的信任與支持,讓期刊可以在穩定中堅持出版的原則並能在大家的督促與鼓勵下,不斷突破展現新願景。

要感謝的人實在太多,尤其是創刊時楊水平教授和周金城教授願意一起發想一起實踐夢想,毫無猶豫地往前邁進,兩位教授常常在出刊的壓力下,與一盞夜燈和鍵盤敲打聲共度寂靜的夜晚,如此方使得期刊十年來從未脫刊過,這樣的投入與認同的力量是創刊初期很重要的原動力,在此特別向兩位教授致敬,沒有您們的支持與信任,期刊不會有今天這樣的局面。後續在楊教授退下副主編,周教授接任該職,再邀請新北市立錦和完全中學鐘建坪化學教師擔任執行編輯,建坪執行編輯更是兢兢業業,仔細閱讀與編輯,使期刊得以繼續服務讀者們。歷任的期刊助理們也給予最高的配合度,為編輯群解憂,協助編排與出刊,並於臉書發布出刊訊息,這些點點滴滴對期刊的成長都有莫大的助益。最後要感謝化學會提供辦理期刊所需要的經費與人力,使期刊得以在許多人的愛護下穩定成長,並受到肯定。

自本年度六月份(56)起,本期刊將由國立臺北教育大學周金城教授擔任主編,周教授亦是當初成立期刊的創始人之一,除2014年開始擔任執行編輯,到現在為副主編,其對於期刊業務熟悉,且對期刊的發展與使命有充分的瞭解,並屢屢提出建設性的建議和有效的策略,使期刊可以有開創性的作為和成果。感謝周教授願意在已為本期刊服務十年後,仍願意擔負起主編的重責繼續為期刊服務,為化學教育盡一份心力。

《臺灣化學教育》慶祝十週年專刊 /邱美虹

星期一 , 11, 3 月 2024 在〈《臺灣化學教育》慶祝十週年專刊 /邱美虹〉中留言功能已關閉

《臺灣化學教育》慶祝十週年專刊

邱美虹

國立臺灣師範大學(名譽教授)

國際理事會(International Science Council)治理委員會委員及會士(Fellow)

中國化學會(臺灣)教育委員會主任委員
美國國家科學教學研究學會NARST前理事長

[email protected]

n  前言

本期刊自2014年由本人和彰化師範大學楊水平教授和國立臺北教育大學周金城教授共同策畫,在該年54日出版創刊號,十年間共出刊55768篇文章,文字量近370萬字,讀者來自世界各地(包括北美、南美、歐洲、亞洲、澳洲、紐西蘭),包括有教學、課程、探究、評量、實驗、新興科技、化學與藝術、化學與飲食、大學入學考試試題評析、女性議題、科學展覽以及科普等主題。十年來,篳路藍縷兢兢業業,若沒有近600位作者群和55期特約主編的鼎力相助,就沒有今天的期刊呈現在各位眼前。

由美國化學會(American Chemical Society, ACS)出版的化學教育期刊(Journal of Chemical EducationJCE)(1)1924年成立,今年剛好滿100年,值得慶祝。該期刊的內容通常涉及化學內容、實驗室實驗、教學方法和教學法等,發表文章須具備學術性、新穎性、教學性、實用性和演示性。該期刊基本上是作為全球對化學教學感興趣的人(如教師、研究生、專業人員等)交流的途徑(https://pubs.acs.org/page/jceda8/about.html)(2),其影響因子(Impact Factor)3.0。英國皇家化學會(Royal Society of Chemistry)2000年出版的化學教育研究與實踐(Chemical Education Research and Practice (CERP)是以面向各級化學教育的教師、研究人員和相關從業人員的期刊,至今已有25年歷史。在英國皇家化學會教育委員會的贊助下,該期刊每年以電子版形式出版四期,供讀者免費下載。內容包括化學教育研究、化學教學中的創新實踐、深入分析與化學教育直接相關的問題,其影響因子亦為3.0。本期刊剛滿十年,相較於JCE或是CERP可能還是個嬰兒或是幼兒剛起步,但是我們不忘初衷,堅持一步一腳印的持續出版高品質且具化學教育價值的文章,希望未來亦能進入Scopus或者是Web of Science的名單中,與世界各國知名化學期刊齊名,相信這是指日可待的。

n  本期專題文章簡介

首先感謝現任化學會理事長陳玉如博士撰寫賀詞,祝賀本期刊滿十周年。以下依次介紹本期刊的各篇文章。

牟中原院士一文是以(2001-2023)諾貝爾化學獎的演化來看化學研究角色的轉變已朝向功能主義邁進,同時與其他學科的關聯密切,以化學為中心的思考或許面臨挑戰,同時,學校教育缺乏系統思考(systems thinking)培養,面對未來全球議題(如氣候變遷、瘟疫、能源等)將令人擔憂。

邱美虹等人一文分析過去十年期刊發表論文以及讀者相關訊息,包括每年閱讀網頁和訪客、每月閱讀網頁和訪客、每日平均閱讀網頁、讀者群閱讀網頁排序、讀者群閱讀網頁的推薦者、讀者群的地理分布(包括網頁訪問量和訪客、全球和臺灣訪客地理分布圖)、全球和臺灣訪客數據表等,文中分析可見讀者遍及五大洲,且讀者群閱讀頻率較高的多為實用性和動手做實驗的文章為主,與本期刊設立的宗旨相符,然仍鼓勵教師對化學教學的基礎理論宜多加關注,以深化教學的品質。

楊水平教授一文以作者群發表文章的量化分析為主要的架構,其內容包括發表文章篇數分析、作者群發表文章分析作者群服務機構分析、所有文章標題分析、專題名稱與特約主編分析等,分析結果顯示所有文章標題的關鍵詞,排序居首的關鍵詞是「化學」約占七成,其次是「實驗」(約佔二成五)和「教學」(約佔二成一),至於目前較為重要的「探究與實作」或是「系統思考」較較為缺乏,宜為未來努力的方向。

林靜雯教授和張秉鈞亦以本期刊的所有文章進行分析,分析向度包含有學習階段的關注、作者背景和文章類別與主題,文中指出作者多為高中職和大學教師,國中小教師較少投稿,至於文章類型則以教學、實驗、課程和教育交流為主,期刊彰顯多元性與實用性。

鐘建坪理化教師則以科學建模為主題進行所有文章的分析,結果顯示以此文主題的文章集中於幾位研究者,而有些文章著重在理論闡述,未來此類文章可多與教學連結,以利落實於課堂教學中。

張馨云和佘瑞琳講師一文完整的介紹臺灣大學普化課程的規畫、實施與成效,內容豐富頗具啟發性。每年要為全校約4000名學生提供普化實驗課程,這項艱鉅的任務,沒有深諳教材與實驗技巧是很難妥善安排,並提供學生最佳的實驗技巧之訓練。文中並提供教學資源,深具實驗教學參考之價值。

廖旭茂化學教師以自身投稿經驗回顧其個人於2014-2024年這10年間對化學實驗文章投稿經驗之分享,文中展現個人對化學實驗的熱情以及精益求精不斷改善實驗設計的精神,充分展現化學人鍥而不捨、力求完美、求真求實的特質。從化學實驗器材的改良,拓展到程式撰寫,以及創意教學,相信其歷程除個人的專業成長外,也可啟發其他教師朝向創新與改變的方向去努力。

周欣誼、周佳誼、周金城教授一文透過3D列印技術,將教科書中抽象的原子概念轉變為可視覺化、可觸摸的立體模型實為創作,以動手做來體驗週期表中各原子的相對大小與質量差異協助學生建立有意義的知識表徵,這種第一手具體可行的教材製作,相信不僅可以提提升學生的學習興趣,並可以引發學生思考具體與抽象表徵之間的關係,對化學概念有更深層的認識。

n  結語

化學從單一學科慢慢走向跨學科整合與應用,縱向而言,化學內容的持續發展,從基礎化學、應用化學到尖端化學研究;橫向而言,化學在各領域以達功能性的角色,從分子生物、奈米科技甚至到醫學,以及對人類與環境的永續發展都扮演關鍵的角色。在學校化學教育中,除基礎化學教育的內容、實驗技能與科學態度等科學素養的培養為重心外,對於科學史哲的發展與內涵、多元教學與評量、新興科技的運用、與其他學科的融合以及面對社會性科學議題(socio-scientific issue, SSI)的重視,如氣候變遷、海洋酸化、生物系統、新物質的引進等等,無不與化學有關,因此本期刊希望能藉由專題方式引介重要議題,與時俱進,以促進化學教育的正向發展,未來亦仍會秉持設立本期刊的初衷,朝向創新與永續的方向邁進。

n  附註

1.Journal of Chemical Education (JCE). https://pubs.acs.org/page/jceda8/about.html

2.Chemical Education Research and Practice (CERP). https://pubs.rsc.org/en/journals/journalissues/rp#!recentarticles&adv

《臺灣化學教育》慶祝十週年專刊:恭賀《臺灣化學教育》迎接創刊十周年 /陳玉如

星期一 , 11, 3 月 2024 在〈《臺灣化學教育》慶祝十週年專刊:恭賀《臺灣化學教育》迎接創刊十周年 /陳玉如〉中留言功能已關閉

《臺灣化學教育》慶祝十週年專刊:恭賀《臺灣化學教育》迎接創刊十周年

陳玉如

中央研究院化學研究所特聘研究員
中國化學會(臺灣)理事長
[email protected]

喜聞《臺灣化學教育》(Chemistry Education in Taiwan, CET創刊十周年,在這個值得慶祝的日子裡,恭喜達到這重要的里程碑,也致以最熱烈的祝賀!

化學是自然科學的一個重要分支,也是現代科技及工業的基礎,許多技術和產品都是由化學原理和化學技術衍生而來的。然而,由於國內教育政策長期以「成績」為唯一評量標準,許多年輕學子因此對於科學感到害怕。另一方面,教師們也缺乏實際的科學實驗技巧輔以提升教學品質。在這樣的背景下,本會教育委員會主任委員邱美虹教授與多位熱心先進於2014年開始籌畫,在經過約半年的奔走籌備後,《臺灣化學教育》於20145 4 日正式創刊,這是建立臺灣化學教育交流平台的一個重要起點。

《臺灣化學教育》有多元主題,包括「課程與教材」、「教學與學習」、「評量與測驗」、「化學與生活」、「推廣教育」及「新知報導」等六大主軸為核心,採電子期刊發行,並提供社會大眾免費下載文章。根據2023年網站內部的WP-Online Counter統計,總造訪人次高達26,336,796人,平均每月約有國內外 29,864人次造訪。專門為化學科教師提供一個分享及應用教學經驗並探討教育創新的出版平台,通過推廣及強化化學教育教學知識,過去十年來協助眾多化學科教師們激發學生的創造力及科學學習動機,不僅引導學生創新,也讓學生瞭解到科學和社會之間的互動。十年來,《臺灣化學教育》已成為高中和國中化學/自然科教師教學資源的重要網路平台,非常適合對化學有興趣者閱讀,目前亦擁有廣大的國外華人教師讀者。

《臺灣化學教育》每篇文章通俗易懂,從主題籌畫、邀稿、收稿及編輯作業,每期皆投入相對的人力得以付梓出版,最新出版之主題如《大學普通化學實驗室規劃與實驗課程》、《科學展覽指導經驗談》、《國中自然科學彈性課程設計與教學》及《系統思考在化學教育上的應用》,內容多元且多融合目前教育趨勢,由國內專業人士分享他們的研究成果、教學經驗和創新想法,提供現場教師們各種實用教學方法、策略和工具的訊息,從而提升自身教學水平和品質,有助於創造更好的教育環境,提供學生更有效的學習體驗。

《臺灣化學教育》的出版,是國內化學教育界一大盛舉,也是國內第一本以化學教育為主的電子期刊。最重要的是,《臺灣化學教育》建立起一個共同努力的學術社群,對於推動國內化學教育領域的發展和進步具有重要意義。很感動也深深感謝邱美虹教授帶領的優秀編輯團隊在過去十年的努力、辛勞及奉獻。化學會將持續支持《臺灣化學教育》的出版,並期待見證下一個黃金十年。最後,謹代表學會全體會員,祝《臺灣化學教育》創刊10周年生日快樂,也期待各位老師及專家踴躍投稿,期待臺灣的化學教育有更多創新!

《臺灣化學教育》慶祝十週年專刊:化學研究正轉向”功能主義” 以(2001-2023)諾貝爾化學獎的演化來看/牟中原

星期日 , 10, 3 月 2024 在〈《臺灣化學教育》慶祝十週年專刊:化學研究正轉向”功能主義” 以(2001-2023)諾貝爾化學獎的演化來看/牟中原〉中留言功能已關閉

《臺灣化學教育》慶祝十週年專刊:化學研究正轉向功能主義

(2001-2023)諾貝爾化學獎的演化來看

牟中原

台大化學系 、中研院院士

[email protected]

蕭伯納:Some people see things as they are
and say,‘Why?’ I dream of things that never were, and say, ‘Why not?’”

n  兩種化學: Why and Why Not

如果你問我化學家做甚麼? 我可能給出兩個不一樣的回答 A or B:

A “化學是對物質的研究,分析其結構、性質和變化,以了解它們在化學反應中發生什麼。因此,它可以被視為物理科學的一個分支,與天文學、物理學和地球科學並列。化學的一個重要領域是了解原子分子的結構以及決定它們如何反應的因素。反應性通常主要由繞原子分子運行的電子以及這些電子交換和共享以產生化學鍵的方式決定。” (why)

B “化學是創造物質世界各種材料的基礎,通過化學手段,可以創造出具有各種功能的物質。日常生活及工業生產中利用到的各種功能性物質為物件。特殊的功能甚至與基本常識相反的現象,比如:會發光的塑膠、會導電的塑膠、熱收縮現象等。在生命科學的研究上,化學家可以發明各種功能性的分子送進細胞或身體內執行特定任務,如偵測、診斷、顯影….. 等。
(why not)

A&B 並沒有矛盾,化學研究一向有兩個面向,結構(A) 與功能(B) ,相輔相成。

但不同的人與不同的時代,的確有不一樣的傾向。主要做A的人通常會問 Why? 主要做B的人通常會問 Why not?

如果你問我大學裡化學研究是什樣的家在做? 我也可能給出兩個不一樣的回答 V or X:

V “那些在化學系裡自認為正統(canonical)的化學

X “在所有化學以外系(理工農生醫)裡非正統(non-canonical)的化學

盡管諾貝爾本人就是化學家,但作為諾獎嫡傳的化學獎卻偏愛跨界。從以往諾貝爾化學獎得主的名單可以看出,不少獲獎成就並非出自傳統的化學研究,而是涉及生物學、物理學等多重學科,因此,諾貝爾化學獎也被調侃為諾貝爾綜合獎

本世記以來23次當中有9.5 次諾貝爾化學獎給了非正統化學(主要是生命科學領域),一些諾貝爾化學獎看起來更像生理學或醫學獎。即便一些正統化學的研究,其對生物醫學應用也是非常巨大的。

n  諾貝爾化學獎的演化

先讓我們觀察一下(2001-2022)諾貝爾化學獎的演化簡史( 1):

2001年諾貝爾化學獎頒給了三位化學家,其中諾里斯與野依良治是以手性催化型氫化還原反應的開創性貢獻獲獎;而夏普利斯,則以其在手性催化型的氧化反應上的深入研究與突出貢獻獲獎。(why not)

2002年諾貝爾化學獎的半數獎金,頒給了使用質譜分析蛋白質的兩位化學家:開發介質輔助雷射脫附法的田中耕一及提出電灑法的費恩。(why not)

2003年諾貝爾化學獎授予美國科學家艾格瑞和麥金南,表彰他們在細胞膜通道研究中做出的開創性貢獻。這是近一世紀來,諾貝爾獎第四次頒給研究細胞膜通道的科學家。(why)

2004年諾貝爾化學獎頒贈給三位生化學家,他們發現有關細胞如何調控蛋白質分解的相關機制,並解釋了細胞週期、細胞如何調控染色體修補,以及癌症產生的原因。(why)

2005年的諾貝爾化學獎頒給三位在烯烴複分解反應有卓越貢獻的學者——法國科學家蕭文、美國科學家葛拉布茲和施洛克。在他們眼中,烯烴複分解反應就像是一場有趣的分子之舞。(why not)

2006年的諾貝爾化學獎頒給羅傑.柯恩伯格專注於「真核生物轉錄機制」的探討,在這段漫長的研究過程中雖有波瀾,但更可凸顯他對科學的熱情,以及面對問題時的堅持。(why)

2007年諾貝爾化學獎 厄特爾教授(Gerhard Ertl)探索物質表面的催化作用 (why)

2008 三位科學家因為發現綠色螢光蛋白,發展其應用技術,研究成果卓越,共同獲得2008年諾貝爾化學獎。(why not)

2009 因利用X光晶體學解析出核糖體的三維分子結構,來自以色列、美國與英國的三位科學家,共同獲得了2009年諾貝爾化學獎。(why )

2010 美日三位化學家,研究以鈀化合物催化有機合成反應,拓展了人工合成物質的範圍,因此獲頒今年的諾貝爾化學獎。Heck, Negishi, Suzuki (why not)

2011 一位以色列化學家從一個合金的樣品中,得到一個「奇異」的繞射圖案,從此展開了既爭議又具挑戰性的領域——準晶。(why )

2012 年諾貝爾化學獎 G-protein coupled receptor現代藥物標靶—G蛋白偶合受體之研究解析 (why)

2013 諾貝爾化學桂冠,肯定了發展複雜化學系統多尺度電腦演算。運用多尺度電腦模擬綠能催化材料生命體而開啟理論實踐之門。(why )

2014 超解析螢光顯微鏡的發明,獲得了2014年諾貝爾化學獎的肯定。光學顯微鏡的進展,究竟是如何將影像解析度從「微米」尺度縮小到「奈米」尺度……(why not)

2015 年諾貝爾化學獎給了 Tomas Lindahl (林達爾)Paul Modrich (莫瑞克)、與Aziz Sancar 桑賈爾)—–有關核酸修復解釋了細胞如何保護了基因的訊息。 (why )

2016 諾貝爾化學獎 Jean-Pierre Sauvage (索瓦)Sir J. Fraser Stoddart (史托達特爵士),和Bernard L. Feringa (費倫加),這是因為他們開發出了比頭髮還要細上千倍的分子機器,他們將化學分子連結在一起並設計出各種機器分子轉輪與分子馬達(why not)

2017 杜巴謝(Jacques Dubochet)、法蘭克(Joachim Frank)和韓德森(Richard Henderson)三位學者以研發低溫電子顯微鏡,簡化並改善微小冷凍分子成像,共同榮獲  2017年諾貝爾化學獎。(why not)

2018 諾貝爾化學獎化學中的演化與革命, 阿諾德(Francis Arnold) 反向利用生物演化的概念在開發化學催化劑叫定向演化另1∕2則由美國密蘇里大學的史密斯(George P. Smith 教授與英國劍橋大學的溫特(Sir Gregory P. Winter)教授平分另1/2 (why not)

2019年諾貝爾化學獎由英國化學家惠廷翰(M. Stanley Whittingham)、美國固態物理學家古迪納夫(John B. Goodenough)和日本化學家吉野彰(Akira Yoshino)三位獲獎,得原因是「對鋰離子電池發展」的重大貢獻(why not)

2020 年諾貝爾化學獎-神奇的基因剪刀手CRISPR/Cas9 本次諾貝爾化學獎是研究細菌的CRISPR/Cas系統,並研發出了一種簡單的基因編輯方法,可望應用於許多領域。(why & why not)

2021 年諾貝爾化學獎,由德國化學家本亞明.利斯特(Benjamin List)與來自蘇格蘭的美國學著大衛.麥克米倫(David W.C. MacMillan)獲得,表彰兩人在構建分子領域的貢獻,促成開發第三類催化劑「不對稱有機催化劑(asymmetric organocatalysis)」。(why not)

2022年諾貝爾化學獎Sharpless, Bertozzi and Meldal, 點擊化學與生物正交化學。Sharpless & Meldal將化學帶入了功能主義(functionalism)時代,並奠定了點擊化學的基礎。他們與貝爾托西(Carolyn Bertozzi)分享了這個獎項,後者將點擊化學(click chemistry)提升到了一個新的維度,並開始使用它來描繪細胞。她的生物正交化學反應,現在正協助發展更有針對性的癌症標靶治療,以及許多其它應用。他們的功能化學創造了奇蹟” (why not)

2023 年諾貝爾化學獎Moungi G. Bawendi, Louis E. Brus and Aleksey Yekimov 獎勵他們在量子點(Quantum Dot) 的發現及合成。 量子點的應用包括單電子電晶體、太陽能電池、LED、雷射、單光子源、量子計算、細胞生物學研究, 和醫學成像。(why not)

1980年代開始,幾乎有一半的諾貝爾化學獎是給予生命醫學相關的領域,有些化學家頗有抱怨。但這個趨勢似乎近6年減少了。這個新趨勢是化學家的研究朝向功能主義化來逆轉。尤其,化學生物學(2)是化學家利用化學合成及分析能力的優勢,找到新的研究生命科學方法。這是其他學科尚沒法取代的路徑。將來重大的生命科學問題是會在化學家手上解決。這是「化學生物學」的使命。在能源材料研究,化學也正走上新的功能化的方向。

n  化學作為一門中心科學

該口號因Theodore L. Brown H. Eugene LeMay 的教科書《化學:中心科學》1977 年第 15 版(2021 年)而流行起來。然而,這種觀點是基於種科學化約論(1830)的觀點,當時奧古斯特·孔德提出了科學學科的等級分類。也就是說,化學知識是基於物理學,而物理學又是基於數學,等等。 最近,巴拉班和克萊恩透過系統性的文獻分析得出了當代科學的排序,將化學放在數學、物理之下而作為科學領域分支點的學科。簡而言之,化學是對材料世界及其形成的研究。 這是對元素的研究(19世紀),對分子的研究(20世紀),對分子相互作用的研究(當前)。 從系統思維的角度來看,這是種向內看的觀點。重視學科及其在科學中的地位。卻忽視化學正在發展成解決其他領域問題中。這是一個外向的看法。化學本身滲透其他領域。

化約論方法在後Sputnik時代得到加強,因為美國希望快速培養大量科學家/工程師。 分頭攻克的方法被認為是最合適的。 範例:CHEM Study (化學研究,為高中化學教科書很大程度上基於化學鍵概念。至於整合是假設知識整合將在大型軍事/工業綜合體中完成。 然而,在 21 世紀,新技術的主要驅動力是大學/新創企業軸。 通常,一家新創公司只有大約 20 名員工專注於創新整合。 因此,整合需要從他們的教育過程中開始。然而,大學化學系對這項變化準備不足。

對化學演化的觀察表明,「中心科學」主題正在日漸轉變。一些觀察:

1. ACS目前有33個技術部門(化學與法律(CHAL)、能源與燃料(ENFL)、小型化學企業(SCHB)等),這表明化學需要與許多其他學科結合。

2. 正是這些新的分支學科從化學核心擴散到日益多學科的領域,使得化學變得脆弱。

3.我們大部分學生不再從事化工行業。 例如:您不會將奈米技術公司視為化學公司。

4. 杜邦公司「透過化學,創造更好的生活」「透過化學」一詞已被刪除。

        前面,我們看到21世紀頒發的諾貝爾化學獎,我們會發現它們並不符合這種內向的觀點。而是外向的,功能化的。譬如2018 Nobel Chemistry 給了Arnold “反向利用生物演化的概念在開發化學催化劑叫定向演化。她的問題是道地的化學問題,卽發現新的催化劑,但工具卻是生物分子的演化。

n  功能與系統思考

簡單地說,功能是一個系統的產出。這系統可以是細胞,生命體或是一個工藝品或是一個組織。

學校學的化學知識系統往往並不是爲了某種功能性應用設計的。可能的功能太多了,包括過去的和未來的。我們不可能那樣學習。於是我們學基礎知識,原子,分子,化學,分子作用力,基元反應等等。基礎化學知識已經非常系統化,這是過去化學的重要成就。於是我們說我們的學生學會用化學作「系統化思考」,將來會是有用的人才。

等等,學生畢業後進入職場,很快地就會發現光會「系統化思考」是不夠的。更需要的是「系統思考」,一字之差,但意義卻不一樣。前者是按照一定的步驟、招式(降龍十八掌)秩序的解決一個明確的問題,是線性的思考,系統化的。但是更多的時候,物質目標並不明確,只是要某種功能(可以賣的),他們更缺的是「系統思考」。後者是考量諸多不同的材料、能源、器材、供應鏈等等整個系統以及它們之間的關聯。缺乏「系統思考」的人就沒辦法去組織,去創新

進一步說,未來世界的主要問題都是高度聯結的,如氣候變遷、瘟疫、能源。這些問題都很大,不是任何線性思考方式可以了解的。「系統思考」是下一代教育必須的。不過這是一個更大的問題了,超出本文。

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(Image Creator Google, Dall E3提供,2024/03/12)

n  參考文獻

GOOGLE.COM

圖片:Chemical Biology | | Content Tag

Google 顯示的圖片來源:www.labroots.com

https://www.labroots.com/tag/chemical-biology

n  附註

1: 諾貝爾化學獎譯文: 曹一允,蔡蘊明 合譯(https://teaching.ch.ntu.edu.tw/nobel/)

2: 化學生物學(Chemical Biology)是一門跨越化學和生物學領域的學科。 該學科涉及將化學技術、分析以及通常通過合成化學產生的小分子應用於生物系統的研究和操作。 與涉及生物分子化學的研究以及細胞內和細胞之間的生化途徑調節的生物化學(Biochemistry)不同,化學生物學涉及應用於生物學的化學(生物分子的合成,生物系統的模擬等)。 它興起於1990 年代近十年開始豐收。上面諾獎就有好幾項屬於化學生物學成就: Biological fluorescence(2008), Directed evolution(2018), Bioorthogonal reactions(2022).

3: 謝謝陳竹亭、蔡藴明、陳振中教授的意見。

《臺灣化學教育》慶祝十週年專刊: 讀者群閱讀文章的量化分析(上) ∕ 邱美虹、楊水平、周金城、鐘建坪、李宜諺、李雪碧

星期六 , 9, 3 月 2024 在〈《臺灣化學教育》慶祝十週年專刊: 讀者群閱讀文章的量化分析(上) ∕ 邱美虹、楊水平、周金城、鐘建坪、李宜諺、李雪碧〉中留言功能已關閉

《臺灣化學教育》慶祝十週年專刊:
讀者群閱讀文章的量化分析(上)

邱美虹1,*、楊水平2,**、周金城3、鐘建坪4、李宜諺5、李雪碧6

1國立臺灣師範大學科學教育研究所
2
國立彰化師範大學化學系
3國立臺北教育大學自然科學教育系
4新北市立錦和高級中學國中部
5
國立臺灣師範大學科學教育研究所(當時服務)
6
新北市立頭湖國民小學
*
[email protected]
**
[email protected]

n  前言

《臺灣化學教育》(Chemistry Education in Taiwan, CET電子期刊創刊於20145月,本期刊為中國化學會(臺灣)(Chemical Society Located in Taipei, CSLT的出版刊物之一。當初由本文前三位作者共同創辦,在教育界和產業界等熱心人士的積極參與和用心貢獻下,目前已出版54期(臺灣化學教育,2024a)。在20243月即將邁向10週年,出版第55期。本刊物為一本以化學教育為主且以科學教育為輔的電子期刊,其出版宗旨為透過此刊物的發行全面提升我國的化學教育。本刊物定位為教學實務型的期刊,文章以立即可用於教學為主,主要的讀者群為中小學教師(臺灣化學教育,2024b)。為慶祝《臺灣化學教育》出版十週年,本刊物的編輯部成員合作撰寫本文以資慶祝,本文著重在讀者群閱讀文章方面的量化分析,涵蓋四方面:(1)讀者群閱讀網頁和訪客(包含每年、每月及平均每日閱讀網頁和訪客)、(2)讀者群閱讀網頁的排序(包含20162024期間和最近365天期間)、(3)讀者群閱讀網頁的推薦者、以及(4)讀者群的地理分布(包含全球和臺灣)。

本文的統計資料來源為《臺灣化學教育》網站,有兩方面:(1)此網站控制台的外掛程式〈Jetpack〉網誌統計,從2016/01/02開始建立,此為非公開資料Jetpack, 2024(2)此網站前台的訪客地圖ClustrMaps,從2015/10/28開始建立,此為公開資料ClustrMaps, 2024。這兩方面收集資料日期在2024/02/2129之間。

根據《臺灣化學教育》網站在2024/02/21的統計,目前已發佈總字數為3,681,144字,網頁有871頁。經作者整理和統計,屬於文章屬性的網頁有804頁,屬於非文章屬性的目錄網頁有54頁,合計858頁,其餘13頁為歡迎首頁、投稿須知以及組織與成員等。經過簡單的計算,屬於文章屬性有804頁,佔所有網頁的92.3%804/ 871頁)。因有些文章的字數過長,而將一篇文章拆成上、下二網頁或上、中、下三網頁。經過整理和統計,屬於文章屬性的篇數有768篇,佔88.2%768/ 871篇)。因此,本文設定標題為〈讀者群閱讀文章的量化分析〉,以符合本期刊的學術屬性,並與非學術屬性的瀏覽網頁作區隔。

n  讀者群閱讀網頁和訪客

一、  每年閱讀網頁和訪客

《臺灣化學教育》網站是運用WordPress架站,在控制台上有一外掛程式〈Jetpack〉。根據Jetpack網誌統計,收集資料日期在2016/01/022024/02/25期間,每年網頁瀏覽量(Views)和訪客Visitors,如表1所示。由表1得知,20162024期間網頁瀏覽量有1,885,712頁,訪客有1,227,071每位訪客平均瀏覽量為1.54頁(1,885,712/ 1,227,071)。在瀏覽量的年份方面,以2019年最多,有351,835頁;其次在2020年,有289,345頁。收集資料日期總共2,975天,平均每天瀏覽量有633.9頁(1,885,712/ 2,975天)。在訪客的年份方面,2019年最多,有225,337人;其次在2020年,有192,348人,每天平均訪客有412.5人(1,227,071/ 2,975天)。【附註:20142015期間尚未建立資料;而且2024年只統計到225日,在表12024年的數值並不足以代表一整年。】【說明:當訪客載入或重新載入網頁時,就會計算一次瀏覽量。當網站在給定時間段(日、週、月)內,第一次看到使用者或瀏覽器時,即算作一位訪客(WordPress,2024。】

120162024期間網頁瀏覽量和訪客

西元年

瀏覽量
Views

瀏覽量
百分比

訪客
Visitors

訪客
百分比

每位訪客
平均瀏覽量

2016

142,122

7.5

84,918

6.9

1.67

2017

210,548

11.2

132,141

10.8

1.59

2018

274,157

14.5

170,162

13.9

1.61

2019

351,835

18.7

225,337

18.4

1.56

2020

289,345

15.3

192,348

15.7

1.50

2021

241,813

12.8

164,412

13.4

1.47

2022

187,980

10.0

128,023

10.4

1.47

2023

169,667

9.0

118,633

9.7

1.43

2024

18,245

1.0

11,097

0.9

1.64

合計

1,885,712

100.0

1,227,071

100.0

1.54

收集資料日期在2016/01/022024/02/22期間,每年網頁瀏覽量和訪客,如圖1所示。從圖1得知,最多網頁瀏覽量和最多訪客出現在2019年,排序第23者分別出現在2020年和2018年。以整個趨勢而言,瀏覽量和訪客從2016年逐漸上升到2019年,然後在2019年逐年下降。逐年下降可能有二項原因:(1)本期刊由雙月刊改成季刊;以及(2)2021年之後,專欄文章主題的內容偏向教學為主,讀者瀏覽量高的文章為實作或是實驗佔多數(見表4a),教學與課程佔較少,以致瀏覽量減少。

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120162024期間每年網頁瀏覽量和訪客

二、  每月閱讀網頁和訪客

根據《臺灣化學教育》網站控制台的Jetpack網誌統計,收集資料日期在2016/01/022024/02/22期間,每月網頁瀏覽量和月平均瀏覽量,如表2所示。由表2得知,網頁瀏覽量最多出現在2020年四月,有39,940頁;其次在2019年五月,有38,248頁。月平均瀏覽量最多出現在2019年,其次在2020年。

220162024年每月網頁瀏覽量和月平均瀏覽量

/

一月

二月

三月

四月

五月

六月

七月

八月

九月

十月

十一月

十二月

月平均

合計

2016

9,591

8,238

11,621

13,149

14,186

13,103

9,473

10,511

10,671

13,302

13,043

15,234

11,844

142,122

2017

10,174

11,218

16,477

19,116

25,175

18,496

13,664

14,309

17,301

19,807

21,124

23,687

17,546

210,548

2018

19,167

14,053

24,722

24,954

27,895

31,384

19,744

17,655

19,789

26,255

23,753

24,786

22,846

274,157

2019

20,671

18,922

28,782

33,237

38,248

35,655

23,659

24,090

29,377

37,956

29,864

31,374

29,320

351,835

2020

22,511

13,093

37,821

39,940

31,051

29,898

22,254

13,693

7,795

21,366

26,096

23,827

24,112

289,345

2021

19,243

12,595

24,634

26,284

24,437

25,982

16,438

13,500

17,098

20,523

22,099

18,980

20,151

241,813

2022

14,457

11,898

19,781

20,103

17,223

14,567

9,413

8,214

15,784

18,202

18,759

19,579

15,665

187,980

2023

13,328

13,129

18,923

17,386

18,227

14,198

8,927

8,524

15,096

14,036

13,207

14,686

14,139

169,667

2024

12,045

6,200

18,245

根據Jetpack網誌統計,2020年四月的前後八個月瀏覽量趨勢圖,如圖2所示。由圖2得知,最多的網頁瀏覽量(藍色)和訪客(深藍色)出現在2020年四月,分別有39,940頁和26,914人,每位訪客平均瀏覽量為1.48頁。這段期間的變化趨勢:在2020年四月的前2個月瀏覽量上升很快,後5個月緩慢下降,形成一座山峰的模樣。

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22020年四月的前後八個月的瀏覽量趨勢圖

根據Jetpack網誌統計,收集資料日期在2016/01/022024/02/22期間,每月訪客瀏覽網頁3D長條分布圖,如圖3a2016年排在前面)和3b2024年排在前面)所示。從圖3a3b觀之,在每月(x軸)瀏覽量方面,發現有兩座山峰(週期)。兩山峰分別出現在三月到六月(最高峰在四月)和九月到十二月(最高峰在十一月),這兩段期間適逢學校上和下學期之際,教師和學生高頻率使用此網站;山谷出現在一月到二月和七月到八月,這兩段時間正值寒假和暑假之際。此外,在每年(z軸)瀏覽量方面,發現有一座山峰形成,山峰出現在2019年(黃色金字塔)或在2020年(藍色金字塔)。

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3a20162024期間每月訪客瀏覽網頁的3D金字塔圖(2016年排在前面)

clip_image008

3b20162024期間每月訪客瀏覽網頁的3D金字塔圖(2024年排在前面)

三、  每日平均閱讀網頁

根據Jetpack網誌統計,收集資料日期在2016/01/022024/02/22期間,每年每月的日平均網頁瀏覽量,如表3所示。由表3得知,以每月觀之,每日平均瀏覽量最多出現在2020年四月,有1,331頁;其次在2019年五月,有1,234頁。以日平均值觀之,每日平均瀏覽量最多出現在2019年,有964次;其次在2020年,有791次。

320162024期間每年每月的日平均網頁瀏覽量

/

一月

二月

三月

四月

五月

六月

七月

八月

九月

十月

十一月

十二月

日平均

2016

320

284

375

438

458

437

306

339

356

429

435

491

389

2017

328

401

532

637

812

617

441

462

577

639

704

764

577

2018

618

502

797

832

900

1,046

637

570

660

847

792

800

751

2019

667

676

928

1,108

1,234

1,189

763

777

979

1,224

995

1,012

964

2020

726

451

1,220

1,331

1,002

997

718

442

260

689

870

769

791

2021

621

450

795

876

788

866

530

435

570

662

737

612

663

2022

466

425

638

670

556

486

304

265

526

587

625

632

515

2023

430

469

610

580

588

473

288

275

503

453

440

474

465

2024

389

289

349

n  讀者群閱讀網頁排

一、  20162024年期間

根據《臺灣化學教育》網站控制台的Jetpack網誌統計,收集資料日期在2016/01/022024/02/22期間,讀者閱讀網頁的排序,如表4a(第125名)和4b(第2650名)所示,其中排序A表示包含文章附件的閱讀網頁排序(Jetpack集中所有文章附件在一起統計),而排序B表示排除文章附件的閱讀網頁排序。根據Jetpack網誌統計,在這段期間中讀者總共閱讀1,885,819網頁(包含文章附件)。

由表4a的排序A得知,讀者閱讀網頁的排序前2名為「文章附件檔案」和「《臺灣化學教育》歡迎首頁」(均為非文章屬性);排序第3名之後才是文章屬性,因此增加排序B。由表4a的排序B得知,在讀者閱讀網頁方面,排序15名者分別為(1)改良式天氣瓶/許良榮、(2)端午吃粳粽說化學/傅麗玉、(3)有關化學鍵和八隅體法則的問題/施建輝、(4)自製簡易的身體乳液/鍾曉蘭、(5)有關氧化還原滴定過錳酸鉀滴定法的幾個問題/施建輝;排序610名者分別為(6)膠體溶液的帶電性與凝聚/施建輝、(7)創意微型實驗微型水果電池/方金祥、(8)創意微型實驗微型濾紙色層分析/方金祥、(9)溫度對反應熱與活化能的影響/龔自敬、以及(10)自製天然精油防蚊液/鍾曉蘭;這些排序前10名者,幾乎是本刊物早期發表的文章。排序前10名的文章作者依序為(1)施建輝(3篇)、(2)鍾曉蘭(2篇)、(2)方金祥(2篇)。排序1150名的文章及其作者,請詳見表4a4b。就閱讀網頁累積百分比觀之,排序前25篇文章約佔所有文章的26.1%38.4%- 4.7% – 7.6%),排序前50篇文章約佔所有文章的37.8%50.1%- 4.7% – 7.6%),接近四成。

4a20162024期間讀者閱讀網頁的排序(1/2

排序A

排序B

網頁標题

閱讀量

百分比

累積量

累積%

1

Archives  文章附件檔案

87,826

4.66

87,826

4.7

2

《臺灣化學教育》歡迎首頁

54,766

2.90

142,592

7.6

3

1

改良式天氣瓶/許良榮

54,588

2.89

197,180

10.5

4

2

端午吃粳粽說化學/傅麗玉

51,638

2.74

248,818

13.2

5

3

有關化學鍵和八隅體法則的問題/施建輝

40,350

2.14

289,168

15.3

6

4

自製簡易的身體乳液/鍾曉蘭

36,960

1.96

326,128

17.3

7

5

有關氧化還原滴定過錳酸鉀滴定法的幾個問題/施建輝

36,374

1.93

362,502

19.2

8

6

膠體溶液的帶電性與凝聚/施建輝

35,114

1.86

397,616

21.1

9

7

創意微型實驗微型水果電池/方金祥

24,268

1.29

421,884

22.4

10

8

創意微型實驗微型濾紙色層分析/方金祥

24,043

1.27

445,927

23.6

11

9

溫度對反應熱與活化能的影響/龔自敬

21,979

1.17

467,906

24.8

12

10

自製天然精油防蚊液/鍾曉蘭

21,853

1.16

489,759

26.0

13

11

透過變因探討「紙」色層分析/倪行健

18,607

0.99

508,366

27.0

14

12

說明溶液的凝固點下降/施建輝

18,533

0.98

526,899

27.9

15

13

如何引導特教學童實作化學實驗以變色的蝶豆花為例/劉佳綾

18,176

0.96

545,075

28.9

16

14

微量化學實驗:酸鹼滴定的微量實驗/黃稜蘊、楊水平

17,965

0.95

563,040

29.9

17

15

個人化的保養品─DIY樂趣多/鍾曉蘭

17,535

0.93

580,575

30.8

18

16

雙氧水製氧實驗中替換催化劑的評估/王進賢

6,635

0.88

597,210

31.7

19

17

磷酸、亞磷酸、次磷酸的酸性強度比較/廖家榮、劉燕孝

16,490

0.87

613,700

32.5

20

18

愛玉說愛玉凍的化學/傅麗玉、楊水平

16,393

0.87

630,093

33.4

21

19

創意微型實驗微型化學花園/方金祥

15,609

0.83

645,702

34.2

22

20

微量化學實驗:水的總硬度微量測定/黃稜蘊、顧展兆、楊水平

14,445

0.77

660,147

35.0

23

21

飲食文化與化學:烹飪的熱化學/廖建勛

13,925

0.74

674,072

35.7

24

22

綠色化學:植物色素分離與鑑定/洪敬明、徐碩志

13,354

0.71

687,426

36.5

25

23

淌血的心硫氰化鉀與鐵離子的反應/王瓊蘭

12,942

0.69

700,368

37.1

26

24

藍印術的另類實驗與探討檸檬酸根的反應/施建輝

12,691

0.67

713,059

37.8

27

25

非含氧酸的酸性強度判斷與酸與鹼教學上的問題研究/施建輝

11,733

0.62

724,792

38.4

4b20162024期間讀者閱讀網頁的排序(2/2

排序A

排序B

網頁標题

閱讀

%

累積數

累積%

28

26

帶國小學生做「金銀銅幣變變」趣味化學實驗/楊朝芳

11,074

0.59

735,866

39.0

29

27

微量化學實驗:誰是口水王酸鹼性和溫度對澱粉酶催化效率之影響
/張馨云、佘瑞琳

10,786

0.57

746,652

39.6

30

28

大學入學考試與化學評量:清華盃化學競賽及其試題與大學指考題目之比較
/洪嘉呈

10,309

0.55

756,961

40.1

31

29

飲食文化與化學:蛋的化學(上)/楊悠娟

10,209

0.54

767,170

40.7

32

30

POEC教學策略之理論與實務/謝秉桓

10,183

0.54

777,353

41.2

33

31

植物染缸論化學/劉曉倩

10,161

0.54

787,514

41.8

34

32

探究「紅綠燈」示範實驗的多彩顏色/廖旭茂、陳嬿竹、羅珮綺、林芳瑜

9,960

0.53

797,474

42.3

35

33

趣味化學玩具:神奇鐵磁流體的玩法與合成/黃蕙君、邱姿蓉

9,875

0.52

807,349

42.8

36

34

當藝術遇見化學:用化學蝕刻製作銅板作品/廖旭茂

9,665

0.51

817,014

43.3

37

35

新世紀的化學工程:臺灣石油化學工業/李世陽

9,357

0.50

826,371

43.8

38

36

微量化學實驗:波以耳定律的微量實驗/李錡峰、楊水平

9,240

0.49

835,611

44.3

39

37

化學教室活動:利用另類的多倫試劑製作銀鏡瓶/方舜雨、王竣生、楊水平

9,120

0.48

844,731

44.8

40

38

鋰離子標準還原電位異常的探討/施建輝

8,782

0.47

853,513

45.3

41

39

人像藍印術/陳孟男

8,376

0.44

861,889

45.7

42

40

當藝術遇見化學:藍染魔法與化學神功的融合交會/王琪羿、高貫洲

8,281

0.44

870,170

46.1

43

41

疑難問題集錦之三/施建輝

8,122

0.43

878,292

46.6

44

42

門得列夫:化學元素週期表的發現者/洪文東

8,059

0.43

886,351

47.0

45

43

飲食文化與化學:蛋的化學(下)/楊悠娟

8,019

0.43

894,370

47.4

46

44

微量化學實驗:小綠綠晶體與藍印術微量實驗(上)
/周芳妃、李盈萱、陳靜瑋

7,727

0.41

902,097

47.8

47

45

中學化學示範:濾紙色層分析的示範實驗和教室活動
/彭郁惠、謝佶霖、陳宜玫、陳昱璇、楊水平

7,517

0.40

909,614

48.2

48

46

疑難問題集錦之一:有關離子安定性和分子偶極的問題/施建輝

7,313

0.39

916,927

48.6

49

47

分子的永久偶極與分子結構對稱性之關係/洪敬明

7,253

0.38

924,180

49.0

50

48

當藝術遇見化學:玩樂皂化之美/陳映辛、馮松林

7,191

0.38

931,371

49.4

51

49

氧化物、過氧化物或超氧化物與其化學猜謎/施建輝

7,064

0.37

938,435

49.8

52

50

原子與電子理論的建立和發展(下)/李啟讓、陳文靜

7,003

037

945,438

50.1

     在文章附件方面,收集資料日期在2016/01/022024/02/22期間,讀者閱讀文章附件排名前20名,如4c所示。由表4c得知,讀者閱讀文章附件排序前5名分別為(1)波以耳定律的微量實驗_學生實驗講義(閱讀量有1,318頁)、(2)發現查理定律和絕對零度_學生活動手冊(849頁)、(3)亞佛加厥的微量實驗_學生實驗手冊(726頁)、(4)發現濃度對熱失控的誘導期和速率之影響–學生實驗手冊_進階版(673頁)、以及(5)利用另類的多倫試劑學生DIY隨身鏡_學生講義(518頁)。排序620名者,請詳見表4c

4c20162024期間讀者閱讀文章附件的排序

排序

文章附件標题

閱讀量

累積量

Archives  文章附件檔案

87,826

1

波以耳定律的微量實驗_學生實驗講義/李錡峰、楊水平

1,318

1,318

2

發現查理定律和絕對零度_學生活動手冊/李錡峰、張鈞皓、郭峯廷、楊水平

849

2,167

3

亞佛加厥的微量實驗_學生實驗手冊/李錡峰、楊水平

726

2,893

4

發現濃度對熱失控的誘導期和速率之影響學生實驗手冊_進階版/楊水平

673

3,566

5

利用另類的多倫試劑學生DIY隨身鏡_學生講義/方舜雨、蔡家興、楊水平

518

4,084

6

附件一POEC新式教案(以反應速率單元為例)/謝秉桓

357

4,441

7

誰是口水王_學生實驗手冊/張馨云、佘瑞琳

212

4,653

8

電解的微量實驗_學生實驗手冊/陸冠輝

164

4,817

9

利用另類的多倫試劑製作銀鏡瓶_學生活動手冊/方舜雨、王竣生、楊水平

159

4,976

10

2014年第一期整本文章/編輯部

145

5,121

11

教育部高中化學學科中心105學年度上學期全國教師研習計畫

131

5,252

12

雞蛋的美麗與哀愁:奈米雞蛋與滲透雞蛋/張函郁、黎渝秀

131

5,383

13

多孔螺旋型與鑽石型三度週期最小曲面的串珠模型製作(上)/左家靜、莊宸、金必耀

129

5,512

14

金奈米粒子的微量合成和鑑定_學生講義/楊水平

126

5,638

15

濾紙色層分析的示範實驗和教室活動_學習單/彭郁惠、謝佶霖、陳宜玫、陳昱璇、楊水平

124

5,762

16

銀奈米粒子的微量合成和鑑定_學生講義/楊水平

108

5,870

17

膠體溶液的帶電性與凝聚/施建輝

95

5,965

18

快速製造肥皂的教師示範和學生實作_學習單/賴愉方、施麗姍、楊凌宜、楊水平

93

6,058

19

個人化的保養品-DIY樂趣多/鍾曉蘭

84

6,142

20

人像藍印術/陳孟男

79

6,221

閱讀下半部分:《臺灣化學教育》慶祝十週年專刊: 讀者群閱讀文章的量化分析(下) /邱美虹、楊水平、周金城、鐘建坪、李宜諺、李雪碧

《臺灣化學教育》慶祝十週年專刊: 讀者群閱讀文章的量化分析(下) /邱美虹、楊水平、周金城、鐘建坪、李宜諺、李雪碧

星期六 , 9, 3 月 2024 在〈《臺灣化學教育》慶祝十週年專刊: 讀者群閱讀文章的量化分析(下) /邱美虹、楊水平、周金城、鐘建坪、李宜諺、李雪碧〉中留言功能已關閉

《臺灣化學教育》慶祝十週年專刊:
讀者群閱讀文章的量化分析(下)

邱美虹1,*、楊水平2,**、周金城3、鐘建坪4、李宜諺5、李雪碧6

1國立臺灣師範大學科學教育研究所
2
國立彰化師範大學化學系
3國立臺北教育大學自然科學教育系
4新北市立錦和高級中學國中部
5
國立臺灣師範大學科學教育研究所(當時服務)
6
新北市立頭湖國民小學
*
[email protected]
**
[email protected]

閱讀上半部分:《臺灣化學教育》慶祝十週年專刊: 讀者群閱讀文章的量化分析(上) ∕ 邱美虹、楊水平、周金城、鐘建坪、李宜諺、李雪碧

二、  最近365天期間

根據Jetpack網誌統計,收集資料日期在2023/02/252024/02/25(最近365天)期間,讀者閱讀網頁和排序前20名,如表5所示。這期間讀者閱讀網頁有188,903頁(2023169,667+ 202419,236頁)。由表5的排序B得知,讀者閱讀文章排序前5名者分別為(1)有關氧化還原滴定過錳酸鉀滴定法的幾個問題/施建輝(閱讀量有4,589次)、(2)綠色化學:植物色素分離與鑑定/洪敬明、徐碩志(4,147次)、(3)有關化學鍵和八隅體法則的問題/施建輝(4,020次)、(4)改良式天氣瓶/許良榮(3,414次)、以及(5)膠體溶液的帶電性與凝聚/施建輝(3,312次)。排序625名者,請詳見表5。透過最近365天期間(表5)與20162024期間(表4a)的比對,針對閱讀文章排序前25名者,結果有16篇文章重疊,佔64.0%。就文章的熱門程度而言,大致上沒有新舊之分。

5:最近365天讀者閱讀網頁排序和閱讀量

排序A

排序B

網頁標题

閱讀量

百分比

累積量

累積%

1

Archives 所有文章附件檔案

5,931

3.13

5,931

3.1

2

1

有關氧化還原滴定過錳酸鉀滴定法的幾個問題/施建輝

4,589

2.43

10,520

5.6

3

2

綠色化學植物色素分離與鑑定/洪敬明、徐碩志

4,147

2.19

14,667

7.8

4

3

有關化學鍵和八隅體法則的問題/施建輝

4,020

2.12

18,687

9.9

5

《臺灣化學教育》歡迎首頁

3,785

2.00

22,472

11.9

6

4

改良式天氣瓶/許良榮

3,414

1.80

25,886

13.7

7

5

膠體溶液的帶電性與凝聚/施建輝

3,312

1.75

29,198

15.4

8

6

磷酸、亞磷酸、次磷酸的酸性強度比較/廖家榮、劉燕孝

2,915

1.54

32,113

17.0

9

7

中學化學示範:濾紙色層分析的示範實驗和教室活動
/彭郁惠、謝佶霖、陳宜玫、陳昱璇、楊水平

2,703

1.43

34,816

18.4

10

8

雙氧水製氧實驗中替換催化劑的評估/王進賢

2,318

1.22

37,134

19.6

11

9

帶國小學生做「金銀銅幣變變」趣味化學實驗/楊朝芳

2,252

1.19

39,386

20.8

12

10

如何引導特教學童實作化學實驗以變色的蝶豆花為例/劉佳綾

2,175

1.15

41,561

22.0

13

11

說明溶液的凝固點下降/施建輝

2,100

1.11

43,661

23.1

14

12

透過變因探討「紙」色層分析/倪行健

1,806

0.95

45,467

24.0

15

13

自製簡易的身體乳液/鍾曉蘭

1,783

0.94

47,250

25.0

16

14

疑難問題集錦之三/施建輝

1,668

0.88

48,918

25.9

17

15

創意微型實驗微型濾紙色層分析/方金祥

1,576

0.83

50,494

26.7

18

16

創意微型實驗微型水果電池/方金祥

1,521

0.80

52,015

27.5

19

17

鋰離子標準還原電位異常的探討/施建輝

1,489

0.79

53,504

28.3

20

18

淌血的心硫氰化鉀與鐵離子的反應/王瓊蘭

1,441

0.76

54,945

29.0

21

19

金奈米粒子的微量合成和鑑定/楊水平

1,373

0.73

56,318

29.8

22

20

溫度對反應熱與活化能的影響/龔自敬

1,369

0.72

57,687

30.5

23

21

微量化學實驗:誰是口水王酸鹼性和溫度對澱粉酶催化效率
之影響/張馨云、佘瑞琳

1,350

0.71

59,037

31.2

24

22

非含氧酸的酸性強度判斷與酸與鹼教學上的問題研究/施建輝

1,332

0.70

60,369

31.9

25

23

設計適合國小學生動手做的化學實驗:如何帶國小五年級學生
動手進行萃取植物葉綠素實驗/張詩敏

1,254

0.66

61,623

32.6

26

24

疑難問題集錦之一:有關離子安定性和分子偶極的問題/施建輝

1,244

0.66

62,867

33.2

27

25

化學示範起始探究與實作:「蝶豆花漸層變色飲料」的
示範和探究/李妙瑟、翁秀玉、段曉林、陳均伊

1,225

0.65

64,092

33.9

n  讀者群閱讀網頁的推薦者

根據《臺灣化學教育》網站控制台的Jetpack網誌統計,收集資料日期在2016/01/022024/02/28期間,閱讀網頁的推薦者(Referrers)排序前10名,如表6a所示。由表6a得知,以「搜尋引擎(Search Engines)」最多,閱讀網頁量有1,231,783頁,佔總量(1,333,324頁)的92.38%;排序25名者為(2)臉書(Facebook)(3.99%)、(3)臺中教育大學科學遊戲實驗室、(4)WordPress安卓應用程式、(5)維基百科(Wikipedia);前二者佔96.32%92.38%+ 3.99%),可見絕大部分的讀者透過搜尋引擎和臉書找到文章;排序610名者,請詳見表6a

6a20162024期間閱讀網頁的推薦者排序

排序

閱讀網頁的推薦者

閱讀量

百分比

1

Search Engines  搜尋引擎

1,231,783

92.38

2

Facebook 臉書(簡稱為FB

53,237

3.99

3

scigame.ntcu.edu.tw 國立臺中教育大學科學遊戲實驗室

19,311

1.45

4

WordPress Android App安卓應用程式

16,250

1.22

5

Wikipedia 維基百科

3,216

0.24

6

ntcu.edu.tw 國立臺中教育大學

1,128

0.08

7

WordPress Dashboard 儀表板

994

0.07

8

youtube.com(簡稱為YT

532

0.04

9

dlearn.ncue.edu.tw 國立彰化師範大學雲端學院

498

0.04

10

Instagram(簡稱為IG

498

0.04

在搜尋引擎方面,不同來源的推薦者,如表6b所示。由表6b得知,以「谷歌搜尋(GoogleSearch)」最多,推薦1,185,495頁,佔96.24%;其次為雅虎搜尋(Yahoo Search),推薦33,058頁,佔2.68%;其餘的搜尋引擎推薦者,總和約1%。可見大部分的讀者透過谷歌搜尋找到文章。

6b:在搜尋引擎方面不同來源的推薦者排序

排序

搜尋引擎的推薦者

閱讀量

百分比

1

Google Search 谷歌搜尋

1,185,495

96.24

2

Yahoo Search 雅虎搜尋

33,058

2.68

3

Bing 必應搜尋

9,660

0.78

4

Baidu 百度搜尋

2,564

0.21

5

myway.com一款網際網路搜尋引擎

493

0.04

6

duckduckgo.com一款網際網路搜尋引擎

230

0.02

n  讀者群的地理分布

一、  網頁訪問量和訪客

《臺灣化學教育》網站的前站有一款訪客地圖ClustrMaps,建立於2015.10.28,此為公開資訊ClustrMaps,2024。此處收集資料日期在2015.10.282024.02.21期間,總共有3,036天。20152024期間ClustrMaps呈現的資料,如表7所示。由表7得知,總網頁訪問量有4,067,176頁,訪客有2,038,207人,每位訪客平均網頁訪問量為2.00頁(4,067,176/ 2,038,207人)。由於收集資料總天數不盡相同(相差61天),此處僅與Jetpack粗略地比較,ClustrMaps網頁訪問總量多於Jetpack2,181,464頁(4,067,176– 1,885,712頁),而且訪客多出811,136人(2,038,207– 1,227,071人),每位訪客平均網頁訪問量多出0.46頁(2.00– 1.54頁)。經過簡單的計算ClustrMaps每天平均網頁訪問量為1,339.6頁(4,067,176/ 3,036天),每天平均訪客為671.3人(2,038,207/ 3,036天)。與Jetpack相比,ClustrMaps每天平均網頁訪問量多於Jetpack705.7頁(1,339.6– 633.9頁),訪客多於Jetpack204.8人(671.3– 412.5人)。【說明:網頁訪問量Pageviews是計算瀏覽器載入網頁的次數,並且僅當訪客(Visitors從外部來源(如搜尋引擎)到達網站時才會發生網頁訪問量Indeed Editorial Team, 2024。】

720152024期間ClustrMaps呈現的資料 

今天網頁訪問
Today Pageviews

昨天
Yesterday

過去7
Last 7 days

過去30
Last 30 days

總網頁訪問量
Total Pageviews

訪客
Visitors

35

449

2,297

9,078

4,067,176

2,038,207

Feb 21st 2024

Feb 14th –
Feb 20th

Jan 22nd –
Feb 20th

Since Oct 28th
2015

Since Oct 28th 2015

二、  全球和臺灣訪客地理分布圖

根據ClustrMaps的統計,收集資料日期同上,20152024期間全球訪客地理分布圖,如圖4a所示。由圖4a的紅點密度觀之,本刊物的全球訪客以東亞洲、西歐洲及北美洲佔大部分,在亞洲的訪客方面,以東亞和東南亞居多,其中以臺灣最多。

clip_image002

 4a20152024年的全球訪客地理分布

根據ClustrMaps的統計,本刊物在20152024期間臺灣訪客地理分布圖,如圖3b所示。由圖4b左的紅點密度得知,本刊物在臺灣的訪客中以北部和西部佔大部分,其中以臺北(指臺北市和新北市)的訪客最多;在臺灣地理中央附近有一大紅點,可能是無法判定訪客的IP位置地點。由圖4b右(臺灣北部放大圖)得知,訪客集中在臺北市及其附近一帶的新北市。

clip_image004  clip_image006

4b20152024期間臺灣訪客地理分布(左)與其北部放大圖(右),

三、  全球和臺灣訪客數據表

根據ClustrMaps統計,本刊物在20152024期間全球訪客數據表,如表8所示。此處收集數據日期在2015.10.282024.02.21期間(總共3036,此為公開資訊ClustrMaps,2024。在收集資料的當天,訪客有2,038,213人,涵蓋全球148個國家。由表8得知,在造訪次數方面,以臺灣最多,有1,611,845次,佔全球的79.08%,約有八成;排序210名者分別為(2)中國(4.20%)、(3)美國(2.92%)、(4)香港(2.09%)、(5)澳門(0.52%)、(6)澳洲(0.35%)、(7)馬來西亞(0.26%)、(8)日本(0.22%)、(9)加拿大(0.11%)、及(10)英國(0.09%);排序1120名者,請詳見表8。在獨立訪客方面,仍然以臺灣最多,有1,078,094人;排序210名者分別為(2)中國、(3)香港、(4)美國、(5)澳門、(6)馬來西亞、(7)日本、(8)澳洲、(9)加拿大、及(10)英國;排序1120名者,請詳見表8。在造訪深度方面,排序15名的國家分別為(1)澳洲(2.89)、(2)美國(2.02(3)德國(1.98)、(4)臺灣(1.50)、及(5)日本(1.50【說明:網頁訪問量(Pageviews)是計算瀏覽器載入網頁的次數,並且僅當訪客(Visitors從外部來源(如搜尋引擎)到達網站時才會發生網頁訪問量Indeed Editorial Team, 2024。造訪深度Visit Depth是指一位獨立訪客的平均造訪次數,亦即造訪次數除以獨立訪客人數。

820152024期間ClustrMaps呈現全球國家排序前20名的資料 

造訪排序
Sequence

全球國家
Country

地點
Locations

造訪
Visits

獨立訪客
Uniques

造訪深度
Visit Depth
Visits / Uniques

造訪百分比
Visits / All

全球(148個國家)

4,067,176

2,038,213

2.00

100

1

Taiwan 臺灣

215

1,611,845

1,078,094

1.50

79.08

2

China 中國

414

85,560

61,267

1.40

4.20

3

United States 美國

1336

59,501

29,398

2.02

2.92

4

HongKong 香港

97

42,582

31,486

1.35

2.09

5

Macao 澳門

4

10,570

7,110

1.49

0.52

6

Australia 澳洲

301

7,033

2,434

2.89

0.35

7

Malaysia 馬來西亞

135

5,347

3,905

1.37

0.26

8

Japan 日本

268

4,431

2,954

1.50

0.22

9

Canada 加拿大

164

2,221

1,665

1.33

0.11

10

United Kingdom 英國

185

1,789

1,160

1.54

0.09

11

Germany 德國

194

1,531

775

1.98

0.08

12

Singapore 新加坡

10

1,518

1,110

1.37

0.07

13

Republic of Korea 韓國

44

1,138

837

1.36

0.06

14

Ireland 愛爾蘭

6

1,127

1,086

1.04

0.06

15

New Zealand 紐西蘭

28

1,081

629

1.72

0.05

16

Vietnam 越南

42

998

688

1.45

0.05

17

Russia 俄羅斯

53

666

619

1.08

0.03

18

Thailand 泰國

46

515

390

1.32

0.03

19

France 法

120

510

413

1.23

0.03

20

Netherlands 荷蘭

39

446

308

1.45

0.02

根據ClustrMaps資料,本刊物在20152024期間臺灣訪客數據表,如表9所示。此處收集數據日期和總天數如前所述。在收集資料的當天,臺灣有215個地點(但只列出10個地點名稱),造訪次數有1,611,845次,訪客有1,078,094人。由表9得知,在造訪次數方面,以臺北市和新北市最多,有783,303人,佔臺灣的48.60%,約一半;排序210名的地點分別為(2)臺中市(7.97%)、(3)桃園市(3.68%)、(4)高雄縣(3.430%)、(5)新竹縣和新竹市(2.99%)、(6)臺南市(2.81%)、(7)高雄市(2.78%)、(8)彰化縣(1.14%)、(9)屏東縣(0.43%)、及(10)南投縣(0.37%)。在獨立訪客方面,仍然以臺北市和新北市最多,有532,233人,佔48.60%,約佔臺灣的一半;排序210名者,幾乎與造訪次數相同,除了新竹縣和新竹市與高雄市互換排序之外。在造訪深度方面,各地點差異不大,在1.351.71之間。值得注意之事,若高雄縣與高雄市合併,其造訪次數達99,990次(55,250+ 44,740次),佔6.21%3.43% + 2.78%),排序在臺中市與桃園市之間。在獨立訪客方面,排序亦復如此。經過簡單的計算,臺灣六都造訪次數為1,071,159,佔66.5%,近七成;獨立訪客為732,150,佔67.9%,近七成。

920152024期間ClustrMaps呈現臺灣地點排序的資料

造訪
排序

臺灣的地點

造訪

獨立訪客

造訪深度

地點/臺灣
造訪百分比

地點/全球
造訪百分比

Taiwan 臺灣

1,611,845

1,078,094

1.50

100.00

79.08

1

Taipei 臺北市和新北市

783,303

532,233

1.47

48.60

38.43

2

Taichung 臺中市

128,520

87,220

1.47

7.97

6.31

3

Taoyuan 桃園市

59,346

41,547

1.43

3.68

2.91

4

Kao-sung 高雄縣

55,250

37,951

1.46

3.43

2.71

5

Hsinchu 新竹縣和新竹市

48,177

33,445

1.44

2.99

2.36

6

Tainan 臺南市

45,300

31,006

1.46

2.81

2.22

7

Kaohsiung City 高雄市

44,740

33,199

1.35

2.78

2.20

8

Chang-hua 彰化縣

18,450

10,816

1.71

1.14

0.91

9

Pingtung 屏東縣

6,997

4,506

1.55

0.43

0.34

10

Nantou 南投縣

6,020

4,043

1.49

0.37

0.30

n  結語

 《臺灣化學教育》自201454日創刊以來,深獲來自於臺灣各縣市以及橫跨全球三大洲(亞洲、美洲及歐洲)數十國的讀者群的愛護,本著兢兢業業的敬業態度與回應讀著們的愛護與期待之心,本期刊編輯團隊在過去十年間以從未脫刊和穩定的服務品質,向化學教育的同好者提供作者們精彩的內容,舉凡化學教育新知、創新實驗設計、與時俱進的化學課程與教學策略、化學教學資源、多元評量、化學與生活、化學與藝術、化學史、化學數位學習,以及新興科技(如擴增實境)等。同時邀集國內在各主題皆有所長的專家學者擔任專刊特約主編以及廣邀與化學教學與研究相關的作者們賜稿,以展現本期刊在化學教育的理論與實務上的深度與廣度。 

根據本文分析的結果顯示,讀者群閱讀頻率較高的多為實用性和動手做實驗的文章為主,這與一般在辦理教師研習時的現象類似,理由顯而易見,這類型的文章對教師教學有直接的助益,可以立即運用在改進教學上,這也與本期刊的宗旨一致。同時讀者也可以透過文章中所引介的實驗探究活動來提升學生主動學習的動機、提高學習參與度、認識探究的精神、體驗探究活動的歷程。相較於此,讀者群在學習者特性、化學教學法、課程設計理念或是化學教學新思潮的閱讀量則較低,或許是本期刊還需更加努力之處,宜鼓勵讀者群能多深入瞭解課程設計理念、教與學的心理學與社會學層面的理論基礎以及新思潮對化學教育的重要性,以作為教學設計、課程研發與評量的重要參考架構。根據CooperStowe(2018)指出,許多課程設計者經常是憑個人經驗來設計學習內容或教學序列,而忽略學習者特性(如學習者已知的內容或是否具備學習的條件)、學習的目標、學習者預期的表現或是提出具有教學成效的證據作為設計的基礎。這些種種顯示化學教育是複雜的、是多元的、既是需要實務面的應用價值、也是需要理論基礎與證據導向的支撐,才能使化學教育蓬勃發展,產生高質量的課程與教學成效,整體提升化學教育的品質。

本期刊未來將一本對化學教育的愛好與企盼持續為讀者們服務,也期待讀者們能加入作者群分享與本期刊宗旨相符的文章,讓本期刊更加茁壯與具前瞻性。

n  參考文獻

臺灣化學教育(2024a)。《臺灣化學教育》歡迎首頁。臺灣化學教育。檢索日期:2024226日。取自:http://chemed.chemistry.org.tw/.  

臺灣化學教育(2024b),《臺灣化學教育》投稿須知。臺灣化學教育。檢索日期:2024226日。取自:http://chemed.chemistry.org.tw/?page_id=416.

ClustrMaps2024)。Analytics for Chemed.chemistry.org.tw檢索日期:2024226日。取自:https://clustrmaps.com/map/Chemed.chemistry.org.tw.  

Cooper, M. M., & Stowe, R. L. (2018). Chemistry education research: From personal empiricism to evidence, theory, and informed practice. Chemical Reviews,118, 6053-6087. https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.8b00020.

Indeed Editorial Team2024)。Page Views vs. Visits: What’s the Difference? 檢索日期:2024226日。取自:https://www.indeed.com/career-advice/career-development/page-views-vs-visits.

Jetpack2024)。非公開資料。檢索日期:2024226日。取自:http://chemed.chemistry.org.tw/wp-admin/.  

WordPress2024)。Views vs. Visitors檢索日期:2024226日。取自:
https://wordpress.com/forums/topic/views-vs-visitors-4/
.

《臺灣化學教育》慶祝十週年專刊: 作者群發表文章的量化分析 /楊水平

星期五 , 8, 3 月 2024 在〈《臺灣化學教育》慶祝十週年專刊: 作者群發表文章的量化分析 /楊水平〉中留言功能已關閉

《臺灣化學教育》慶祝十週年專刊:

 作者群發表文章的量化分析

楊水平

國立彰化師範大學化學系
[email protected]

n  前言

《臺灣化學教育》(Chemistry Education in Taiwan, CET)電子期刊創刊於20145月,此刊物為中國化學會(臺灣)(Chemical Society Located in Taipei, CSLT)的出版刊物之一。當初由國立臺灣師範大學邱美虹教授召集本文作者和國立臺北教育大學周金城教授共同創辦,在化學教育界科學教育、非制式教育機構及產業界等人士的共襄盛舉下,大家群策群力貢獻所長,目前已出版54期(臺灣化學教育,2024a)。在20243月即將出版第55期邁向10週年。為慶祝《臺灣化學教育》出版十週年,本文作者接受主編邱教授的邀稿,撰寫此刊物所有54期作者群發表文章的量化分析,包括:發表文章篇數作者發表文章作者服務機構所有文章標題、以及專題名稱與特約主編的量化分析。

此刊物的文章類型有三種:「主編的話」、「專題(特約性)文章」及「專欄(常態性)文章」。在「主編的話」方面,此期刊第154期均由主編撰寫,這些稿件在發佈之前均經過同儕(副主編或執行編輯)審稿,平均大約23個月出版一篇文章。本文仿照美國化學會(American Chemical Society)發行期刊Journal of Chemical Education的作法,該刊物Editorial的發文視為文章。在「專題(特約性)文章」方面,總共發表54項專題,專題名稱與其特約主編的人選由主編和編審委員(含副主編和執行編輯)推薦,再由編審委員會開會共同決定並安排出版順序。特約主編由期刊主編出面邀請,各期特約主編人數為12位。然後由特約主編向相關的學者專家、中小學教師及產業界人士等邀稿,稿件由特約主編審稿。

在「專欄(常態性)文章」方面,有21項專欄名稱,其名稱如後:國內外化學教育交流、化學教育新知、化學新知、科學閱讀、化學小故事、高中化學教學疑難問題與解題、化學教學TED、化學教學資源、教學法、化學競賽、PISATIMSS試題評析、教育會考、學測和指考、多元評量、行動學習、互動式多媒體、食品安全、多元文化的化學、家庭化學實驗、保養品DIY及化學實驗含影片(邱美虹,2014)。從第5期開始,專欄名稱採二階層呈現,以易於區分並納入更多的專欄,舉例如後:新知報導/國內外化學教育交流、新知報導/化學教育新知;課程教材/化學小故事、課程教材/化學實驗室、課程教材/化學課程與教材、課程教材/化學課程與教學;化學實驗/綠色化學實驗、化學實驗/化學實驗含影片、化學實驗/家庭化學實驗;教學教法/多元教學法、教學教法/高中化學教學疑難問題與解題;生活化學/多元文化的化學、生活化學/化妝品DIY。「專欄文章」的來源主要有三:主編和編審委員投稿、主編和編審委員邀稿、及讀者投稿,大多數稿件由編審委員審稿。

n  發表文章篇數分析

在文章篇數的統計方面,若文章的字數過長且無法在網站編輯成一篇而拆成上、下二小篇或上、中、下三小篇,則被視為一篇,例如:〈發現濃度對熱失控的誘導期和速率之影響:一個發現學習的化學實驗〉,在網站上分為上、中、下三小篇,但是在統計上只被視為一篇。

截至20242月初,《臺灣化學教育》總共發行54期,各期的「主編的話」、「專題文章」及「專欄文章」的篇數,如表1所示。在「主編的話」方面,每期1篇文章,總共54篇。在「專題文章」方面,合計篇數為423篇,每期文章平均篇數為7.8篇,最少文章篇數出現在第52期只有4篇,最多文章篇數在第14期有14篇。在「專欄文章」方面,合計篇數為291篇,每期文章平均篇數為5.4篇,最少文章篇數出現在第323444期各有1篇,最多文章篇數在第1期創刊號有14篇。所有54期的文章總篇數為768篇,每期文章平均篇數為14.2篇。整體而言,「專題文章」篇數多於「專欄文章」篇數。

1:主編的話、專題文章及專欄文章的各期篇數和合計篇數

期數

主編的話 

專題篇數

專欄篇數

合計篇數

期數

主編的話

專題篇數

專欄篇數

合計篇數

期數

主編的話

專題篇數

專欄篇數

合計篇數

1

1

6

17

24

21

1

6

5

12

41

1

5

5

11

2

1

6

14

21

22

1

13

2

16

42 

1

5

2

8

3

1

7

12

20

23

1

10

3

14

43

1

9

2

12

4

1

7

11

19

24

1

6

3

10

44

1

12

1

14

5

1

9

11

21

25

1

12

5

18

45

1

5

2

8

6

1

8

12

21

26

1

9

2

12

46

1

8

3

12

7

1

8

9

18

27

1

7

7

15

47

1 

6

3

10

8

1

9

9

19

28

1

6

5

12

48

1

9

6

16

9

1

13

9

23

29

1

13

6

20

49

1

6

2

9

10

1

8

7

16

30

1

6

6

13

50

1

7

3

11

11

1

9

8

18

31

1

7 

7

15

51

1

7

4

12

12

1

6

5

12

32

1

9

1

11

52

1

4

2

7

13

1

8

5

14

33

1

6

2

9

53

1

7

2

10

14

1

14

7

22

34

1

12

1

14

54

1

6

7

14

15

1

9

9

19

35

1

7

4

12

16

1

8

4

13

36

1

8

3

12

17

1

7

6

14

37

1

8

5

14

合計

54

423

291

768

18 

1

7

4

12

38

1

5

2

8

平均

1.0

7.8

5.4

14.2

19

1

8

5

14

39

1

6

3

10

最少

1

4

1

7

20

1

7

7

15

40

1

7

4

12

最多

1

14

17

24

154期「主編的話」、「專題文章」及「專欄文章」的篇數以堆疊直條圖作圖以利呈現篇數,如圖1所示。藍色直條圖表示「主編的話」、橘色直條圖表示「專題文章」及綠色直條圖表示「專欄文章」。

clip_image002

1:主編的話、專題文章及專欄文章的各期篇數和合計篇數

n  作者群發表文章分析

此處使用分析工具為MS Excel及其增益集〈Bjorn’s Word Cloud〉,分析過程如後所述:(1)輸入所有文章標題與其對應的作者;(2)利用Excel,計算文章篇數;(3)利用Excel,計算作者人次;(4)利用其「移除重複項」選項,計算作者人數;(5)利用Bjorn’s Word Cloud,製作文字雲圖案並修飾圖案。目前《臺灣化學教育》總共發行54期,其出版文章總篇數、作者總人數和總人次、每位作者和每人次作者發表文章的平均篇數,如表2所示。透過簡單的統計分析,發現所有發表文章總篇數為768篇,作者總人數有584位,每位作者發表文章的平均篇數為1.32篇(768 / 584人)。此外,作者總人次有1215位,每人次作者發表文章的平均篇數為0.632篇(768 / 1215人次)。此處作者人次的定義為在一篇文章中作者數量即為作者人次,例如:〈科學建模本位的探究教學之教材設計以化學電池為例〉一文的作者有2位(邱美虹和曾茂仁),此篇文章作者人次視為2位。

2出版文章總篇數、作者總人數和總人次、每位作者和每人次作者發表文章的平均篇數

出版文章
總篇數

作者
總人數

每位作者發表
文章平均篇數

出版文章
總篇數

作者
總人次

每人次作者發表
文章平均篇數

768

584

1.32

768

1215

0.632

此刊物總共發行54,作者總人數為584位。經過過濾篩選,發現在所有作者中位居榜首為邱美虹,發表85篇;排序第210名的作者分別為廖旭茂(43篇)、楊水平(38篇)、周金城(23篇)、鍾曉蘭(23篇)、鐘建坪(22篇)、方金祥(21篇)、施建輝(19篇)、林靜雯(18篇)及劉曉倩(17篇)。其餘作者發表4篇或以上的作者,其對應的排序在第1146名者,如表3所示。經過簡單的計算,在總共出版文章768篇中,前10名作者發表篇數有309篇,佔所有文章的40.2%,約有4成;前20名作者發表篇數有412篇,佔所有出版文章的53.6%,超過半數。

3:作者與其發表文章篇數與其對應的排序

排序

作者

篇數

排序

作者

篇數

排序

作者

篇數

排序

作者

篇數

1

邱美虹

85

12

洪振方

12

24

佘瑞琳

6

31

曾茂仁

5

2

廖旭茂

43

12

傅麗玉

12

24

李啟讓

6

31

廖心妍

5

3

楊水平

38

15

張明娟

10

24

張永佶

6

31

顧展兆

5

4

周金城

23

16

翁榮源

9

24

陳映辛

6

40

丁信中

4

4

鍾曉蘭

23

17

吳國良

8

24

馮松林

6

40

王瓊蘭

4

6

鐘建坪

22

17

辛懷梓

8

24

黃琴扉

6

40

吳德鵬

4

7

方金祥

21

17

張自立

8

31

吉佛慈

5

40

呂雲瑞

4

8

施建輝

19

17

詹莉芬

8

31

段曉林

5

40

李錡峰

4

9

林靜雯

18

21

李賢哲

7

31

洪文東

5

40

林震煌

4

10

劉曉倩

17

21

林奕秀

7

31

曹雅萍

5

40

游文綺

4

11

胡景瀚

16

21

鄭志鵬

7

31

陳竹亭

5

40

趙奕姼

4

12

周芳妃

12

24

何慧瑩

6

31

陳祖望

5

文字雲(或稱標籤雲)是關鍵詞的視覺化描述,此處關鍵詞為作者姓名。姓名面積越大,表示其發表篇數越多。以文字雲呈現發表文章的作者姓名,如圖2所示。從圖2得知,以邱美虹的面積最大,發表的文章最多,其次依序為廖旭茂、楊水平、周金城、鍾曉蘭、鐘建坪、方金祥、施建輝、林靜雯及劉曉倩。

clip_image004

2所有作者姓名與其對應發表文章的文字雲

n  作者群服務機構分析

《臺灣化學教育》的作者群服務機構類為國小、國中、高中職、大學、非制式教育機構、學生及其他,其分類的判定依據:(1)通訊作者:根據每一篇文章標題下方的通訊作者資料(服務單位和電子信箱),很容易分類其服務機構(2)非通訊作者():根據列出作者的服務單位,容易判定其身份;(3)非通訊作者():未列出作者服務單位,只寫出研究所或在職專班之類,這些作者可能是在職進修的各級學校教師,先用搜尋引擎查知或查閱文章的標題和內容,再判定作者身份。若確定為教師者,優先認定為教師,而不歸類為學生。(4)非通訊作者():非以上者,以「不確定」認定之。作者服務機構的界定如後所述:(1)「國小」「國中」和「高中職」類的作者包括教師和校長;(2)「大學」類的作者涵蓋大學教師及研究和推廣中心人員;(3)「非制式教育機構」類的作者列舉:大學入學考試中心、臺灣自然科學教育館、國立科學工藝博物館、中央研究院、國立故宮博物院等人員;(4)「產業界」類的作者列舉:工業研究院、必治妥施貴寶製藥公司、REG Life Sciences, LLC、經濟部石化產業高值化推動辦公室等人士;(5)「學生」類的作者包含大學部和研究所學生,主要是碩博士生;(6)「其他」類的作者列舉:自由媒體工作者、私人工作室、財團法人交大思源基金會等人士;以及(7)「不確定」的作者:無法判定。

一、  所有作者群

此刊物的所有作者以人次計有1215人次,作者的服務機構分類與其人次和百分比,如表4和圖3所示。在作者人次和百分比方面,以在大學服務的教師最多,有474人次佔39.0%;其次為高中職(包含普通型、綜合型及技術型高中)教師,有364人次佔30.0%;其餘排序如後:學生(15.5%)、國中教師(6.1%)、非制式機構服務人員(3.3%)、國小教師(2.7%)、產業界人士(2.6%)。

4:所有作者的服務機構分類與其人次和百分比

服務機構

國小

國中 

高中職 

大學 

非制式

產業界

學生 

其他 

不確定 

合計

作者人次

33 

74

364 

474 

40

31 

188 

7 

4 

1215 

百分比 

2.7 

6.1 

30.0 

39.0 

3.3 

2.6 

15.5 

0.6 

0.3 

100.0 

clip_image006

3:所有作者的服務機構分類與其人次和百分比

二、  通訊作者群

此刊物的通訊作者有總775人次(其中有7期各有兩位通訊作者),通訊作者的服務機構分類與其人次和百分比,如表5和圖4所示。在通訊作者人次和百分比方面,以在大學服務的教師最多,有395人次佔51.4%;其次為高中職(包含普通型、綜合型及技術型高中)教師,有265人次佔34.2%;其餘排序如後:國中教師(5.5%)、國小教師(3.5%)、非制式機構服務人員(3.1%)、產業界人士(1.9%);學生(主要是碩博士生)(0.4%)。

5:通訊作者的服務機構分類與其人數和百分比

服務機構

國小

國中

高中職

大學

非制式

產業界

學生

其他

不確定

合計

作者人次

27

43

265

398

24

15

3

0

0

775

百分比

3.5

5.5

34.2

51.4

3.1

1.9

0.4

0.0

0.0

100.0

clip_image008

4:通訊作者的服務機構分類與其人次和百分比

n  所有文章標題分析

目前《臺灣化學教育》總共發行54期,出版文章總共768篇。此處分析文章標題的關鍵詞與其出現次數,使用分析工具為線上〈HTML5文字雲〉。分析過程如後所述:(1)進入〈HTML5文字雲〉網頁(http://timc.idv.tw/wordcloud/ );(2)輸入純文字的所有文章標題;(3)開始自動生成文字雲圖案;(4)以人工方式刪除非關鍵詞(如「的化學」和「與實作」);(5)修飾文字雲圖案。關鍵詞出現17次或以上者,如5A(排序148)和5B(排序4980)所示。從表5A得知,排序居首的關鍵詞是「化學」,在768篇文章標題出現536次,佔69.8%536 / 768次);其次是「實驗」,出現193次,佔25.1%;排序第三為「教學」,出現158次佔20.6%;排序前4-10者依序為科學、課程、探究、教育、高中、化學實驗設計。其餘關鍵詞與其出現次數,詳見5A5B

5A:所有文章標題的關鍵詞與其出現次數(1/2

排序

關鍵詞

次數

排序

關鍵詞 

次數 

排序

關鍵詞 

次數 

排序

關鍵詞 

次數

1 

化學 

536 

13 

活動 

68 

24 

大學 

39 

37 

微量 

30 

2 

實驗 

193 

14 

實作  

65 

26 

奈米 

38 

37 

教材 

30 

3 

教學 

158 

15 

學生 

60 

27 

臺灣 

37 

37 

經驗 

30 

4 

科學 

122 

16 

創意 

57 

28 

化學教學 

35 

40 

元素週期表 

29 

5 

課程 

104 

17 

主編的話 

54 

28 

研討會 

35 

40 

國小 

29 

6 

探究 

93 

17 

應用 

54 

28 

綠色 

35 

40 

心得 

29 

7 

教育 

84 

19 

微型 

52 

31 

製作 

34 

40 

發展 

29 

8 

化學實驗 

79 

20 

週期 

50 

31 

課程設計 

34 

40 

科技 

29 

8 

高中 

79 

21 

週期表 

48 

33 

國中 

33 

40 

綠色化學 

29 

10 

設計 

77 

22 

探究與實作 

45 

33 

研討會 

33 

40 

高中化學

29 

11 

國際 

76 

23 

交流 

40 

35 

分享 

32 

47 

週期表年 

28 

12 

化學教育 

71 

24 

元素 

39 

35 

示範 

32 

48 

參訪 

27 

5B:所有文章標題的關鍵詞與其出現次數(2/2

排序 

關鍵詞 

次數 

排序

關鍵詞 

次數 

排序

關鍵詞 

次數 

排序

關鍵詞 

次數

49 

實驗課程 

26 

58 

學科 

23 

68 

小學 

21 

78 

化學科 

18 

49 

建模 

26 

60 

app 

22 

68 

素養 

21 

78 

參與

18 

49 

模型 

26 

60 

國際化學 

22 

69 

中學 

20 

80 

利用

17 

49

藝術 

26 

60 

國際研討會 

22 

69 

創意微型實驗 

20 

80 

多元選修 

17 

53 

IYPT 

25 

60 

多元 

22 

69 

化學教育
國際研討 

20 

80 

行動 

17 

53 

教師 

25 

60 

導向 

22 

69 

線上 

20 

80 

議題 

17 

53 

評量 

25 

60 

教室 

22 

69 

選修 

20  

84 

56 

微型實驗 

24 

60 

研究 

22 

76 

化學探究 

19 

 

 

56 

自然科 

24 

67 

競賽 

22 

76 

自然科學 

19 

 

 

 

58 

亞洲化學教育 

23 

68 

反應 

21 

78 

化學示範 

18 

 

 

 

利用線上〈HTML5文字雲〉,分析所有文章標題的關鍵詞與其出現次數,以文字雲呈現出現1次或以上關鍵詞,如圖5所示。由圖5得知,以「化學」字體最大,出現次數最多;其次是「實驗」和「教學」;其他排序前10者為科學、課程、探究、教育、高中、化學實驗及設計。

clip_image010

5:所有文章標題的關鍵詞與其對應出現次數多寡的文字雲

n  專題名稱與特約主編分析

         自2014年5月開始,《臺灣化學教育》總共發行54期,第1-42期每兩個月發行一期;自2021年6月第43期開始,每三個月發行一期;為慶祝中國化學會(臺灣)90週年,在2022年8月增加第48期專刊。此刊物通常每期特約主編有一名,但是其中有7期各有二名特約主編,因此54期共有61名特約主編,如表6A、6B及6C所示。

         透過簡單的統計分析,發現擔任特約主編最多次者為邱美虹,有11次之多;其次依序為楊水平、周金城、鍾曉蘭及廖旭茂,其擔任次數分別為6543次;此外擔任二次特約主編者有吳國良、李賢哲、林震煌、陳皇州、趙奕姼及鐘建坪;擔任一次特約主編者有王伯昌、王嘉瑜、古國隆、何慧瑩、佘瑞琳、吳嘉麗、李松濤、李暉、施建輝、段曉林、洪振方、張一知、曹雅萍、陳金楓、陳郁文、陳藹然、葉名倉、蕭次融、繆慧娟及藍偉瑩。

表6A:各期專題名稱與特約主編(1/3)

期數 出版年月 本期專題名稱 特約主編 累積數
1 2014年5月 創刊詞 邱美虹 1
2 2014年7月 臺灣的節慶與化學 楊水平 1
3 2014年9月 行動科技、擴增實境與3D實驗影片教學 邱美虹 2
4 2014年11月 上海化學教學參訪與經驗交流 邱美虹 3
5 2015年1月 化學宅急便 廖旭茂 1
6 2015年3月 思源科學創意大賽Plus從頭說起 陳金楓、施建輝 1, 1
7 2015年5月 大學入學考試與化學評量 吳國良 1
8 2015年7月 綠色化學創意競賽 葉名倉、繆慧娟 1, 1
9 2015年9月 2015亞洲化學教育國際研討會 邱美虹、周金城 4, 1
10 2015年11月 國際化學奧林匹亞競賽選手發展 張一知 1
11 2016年1月 科學模型與建模 邱美虹 5
12 2016年3月 飲食文化與化學 李暉 1
13 2016年5月 化學探究教學 洪振方 1
14 2016年7月 微量化學實驗 楊水平 2
15 2016年9月 新世紀的化學工程 陳郁文 1
16 2016年11月 北京化學教學參訪 邱美虹 6
17 2017年1月 臺灣女科技人的性別面向參與 吳嘉麗 1
18 2017年3月 開創新局的永續化學 趙奕姼 1
19 2017年5月 類似科學家的科學探究活動─科學展覽 鐘建坪 1
20 2017年7月 多元評量在教學現場之應用 鍾曉蘭 1

表6B:各期專題名稱與特約主編(2/3)

期數 出版年月 本期專題名稱 特約主編 累積數
21 2017年9月 共同備課的意義 藍偉瑩 1
22 2017年11月 當藝術遇見化學 楊水平 3
23 2018年1月 高中化學App教材與教學 廖旭茂 2
24 2018年3月 軟體與平台在中小學化學教學上的應用 周金城 2
25 2018年5月 化學教室活動 楊水平 4
26 2018年7月 創意化學實驗 林震煌 1
27 2018年9月 化學科普活動與推廣 王伯昌 1
28 2018年11月 2018國際化學教育研討會 邱美虹 7
29 2019年1月 2019國際元素週期表年(IYPT) 邱美虹 8
30 2019年3月 設計適合國小學生動手做的化學實驗 周金城 3
31 2019年5月 奈米/團簇實驗課程設計與應用 古國隆 1
32 2019年7月 兩岸化學教育高峰論壇 蕭次融 1
33 2019年9月 第八屆亞洲化學教育國際研討會 周金城 4
34 2019年11月 慶祝IUPAC100 & 2019國際週期表年在臺灣(IYPT in Taiwan)活動成果展示 邱美虹 9
35 2020年1月 校本必修與多元選修 鍾曉蘭 2
36 2020年3月 綠色化學:綠色化學創意競 廖旭茂 3
37 2020年5月 中學化學示範 楊水平 5
38 2020年7月 素養導向評量 吳國良 2
39 2020年9月 高瞻教師專業社群發展 王嘉瑜 1
40 2020年11月 化學示範起始探究與實作 楊水平 6

表6C:各期專題名稱與特約主編(3/3)

期數 出版年月 本期專題名稱 特約主編 累積數
41 2021年1月 探究與實作 段曉林 1
42 2021年3月 高中自然科學探究與實作 鍾曉蘭 3
43 2021年6月 奈米課程 何慧瑩 1
44 2021年9月 高中化學教材教法專書導讀 邱美虹 10
45 2021年12月 素養導向的化學課程設計 鍾曉蘭、曹雅萍 4, 1
46 2022年3月 化學與藝術的融合 林震煌 2
47 2022年6月 社會性科學議題導向的化學教學 李松濤 1
48 2022年8月 中國化學會90周年特刊(專刊)
大學化學實驗課程設計與線上教學
邱美虹 佘瑞琳 11, 1
49 2022年9月 台日高中生交流會 陳藹然 1
50 2022年12月 疫情下線上化學實驗和探究與實作課程 周金城 5
51 2022年3月 大學普通化學實驗室規劃與實驗課程 李賢哲、陳皇州 1, 1
52 2022年6月 科學展覽指導經驗談 陳皇州、李賢哲 2, 2
53 2022年9月 國中自然科學彈性課程設計與教學 鐘建坪 2
54 2022年12月 系統思考在化學教育上的應用 趙奕姼 2

n  結語

         目前《臺灣化學教育》總共發行54期,「主編的話」有54篇,「專題文章」有423篇,「專欄文章」有291篇,總共有768篇。作者總人數有584位,總人次有1215位。所有作者發表篇數前5名的排序:邱美虹、廖旭茂、楊水平、周金城及鍾曉蘭。前10名作者發表文章篇數,佔所有發表文章約4成。近十年來,在主編、副主編、執行編輯、編輯助理、編審委員及顧問(臺灣化學教育,2024b)的群策群力和努力貢獻下,累積相當豐富且品質良好的文章,嘉惠眾多讀者。發表文章篇數前10名者都是主編和編審委員,這些作者無私奉獻,令人佩服並值得讚許。建議往後擴大編審委員的成員,增加文章稿源的機會。

        在作者人次方面,以大學服務的教師最多,佔約四成;其次為高中職教師,佔約三成;學生(主要是碩博士生),佔約一成六;國中小教師、非制式機構服務人員及產業界人士,合計佔約一成四。大多數大學化學系教授平日忙於研究,鮮少教師為推廣教育工作,再次感佩熱心教育的大學教師。再者,高中職教師在教學之餘,用心投入撰稿寫作,也是值得讚許。然而,國中小教師、非制式機構服務和產業界人士的貢獻文章較少,建議往後擴大這類人員擔任編審委員。

        所有文章標題的關鍵詞,排序居首的關鍵詞是「化學」,出現於所有文章標題約七成;其次是「實驗」,佔約二成五;排序第三為「教學」,佔約二成一;排序前4至10者依序為科學、課程、探究、教育、高中、化學實驗及設計。然而,出現次數不高的主流觀點的關鍵詞,如探究與實作、化學探究;出現較少次數者,如模型與建模、素養導向、系統思考、跨學科、跨領域及雙語教學。建議往後邀請專家學者和教師撰寫這方面文章,豐富此期刊的主流觀點。

        在特約主編方面,以邱美虹最多次;其次依序為楊水平、周金城、鍾曉蘭及廖旭茂;擔任二次特約主編,有吳國良、李賢哲、林震煌、陳皇州、趙奕姼及鐘建坪。擔任特約主編以大學教師居多,高中職教師居次;國中教師、非制式機構人員和產業界人士較少,沒有國小教師。建議往後擴大邀請後四者人員和教師擔任特約主編。

        綜觀上述結果,作者發表文章篇數以邱美虹和廖旭茂的表現非常突出,發表文章的作者分類以大學教師和高中職教師居多。所有文章標題最熱門的兩項關鍵詞是「化學」和「實驗」。擔任特約主編排序前二名為邱美虹和楊水平。邱美虹在此期刊的表現非常亮麗,她身為此刊物的主編,以身作則,帶頭努力向前邁進,嘉惠國內外眾多讀者。她用心不懈的工作大家有目共睹,且認真做事的態度值得我們效法。

n  參考文獻

邱美虹(2014)。創刊詞──來自主編。臺灣化學教育,1。檢索日期:2024年2月20日。取自:http://chemed.chemistry.org.tw/?p=447

《臺灣化學教育》歡迎首頁(2024a)。臺灣化學教育。檢索日期:2024年2月20日。取自:http://chemed.chemistry.org.tw/

《臺灣化學教育》組織與成員(2024b)。臺灣化學教育。檢索日期:2024年2月20日。取自:http://chemed.chemistry.org.tw/?page_id=1369

 

《臺灣化學教育》慶祝十週年專刊:十年回顧:《臺灣化學教育》之內容分析 與教育實踐 / 林靜雯、張秉鈞

星期四 , 7, 3 月 2024 在〈《臺灣化學教育》慶祝十週年專刊:十年回顧:《臺灣化學教育》之內容分析 與教育實踐 / 林靜雯、張秉鈞〉中留言功能已關閉

《臺灣化學教育》慶祝十週年專刊:十年回顧臺灣化學教育》之內容分析與教育實踐

林靜雯*、張秉鈞

國立台北教育大學
自然科學教育學系

[email protected]

n  緒論

    《臺灣化學教育》(Chemistry Education in Taiwan, CET20145月創刊,今年將迎來第一個豐碩十年。本刊創刊初期便期許能以積極的教育實踐導向和豐富的教學資源,成為各學習階段化學教育交流的重要平台。這十年來,期刊總計發行54期,共有589位不同作者,貢獻了756篇文章。在在蘊含著教育實踐的寶貴經驗。故此,本文作者以內容分析法,深入解析以下問題:

1.         期刊中的作者們在教學實踐中,主要關心哪些學習階段的需求?

2.         這些知識分享主要來自於哪些背景的作者?主要的貢獻者又是那些作者?

3.         期刊中的文章主要為何種類型?主要關心那些主題?

    透過對這些問題的深入探討,我們希望能更全面理解《臺灣化學教育》期刊在過去十年中對臺灣化學教育所做出的重要貢獻。

n  學習階段的關注

    本刊關注的學習階段廣泛,許多文章有大量跨學習階段的情形,因此相關分析採重複計數的方式。舉例而言:宋元惟、邱美虹與鍾曉蘭(2016) 以問卷探討日本東京中學學生、高中理科學生,和大學文科及理科學生對於模型本質認識的差異。此文中由於橫跨三個學習階段,因此國中、高中與大學各被計數一次。學習階段之總數為954次。各學習階段之比例(被計數數量/總數)被視為期刊中每個學習階段被關注的總數。由表1可見,作者們關心的學習階段近五成集中於高中職階段(48.11%),國中次之(22.01%),再其次為國小、大學階段(11.85%),其他雖少,但亦有關注者,依序為全民、研究所階段、科學研究者、幼兒與特教。

1 關心學習階段統計表


學習階段


幼兒園


國小


國中


高中職


大學


研究所


科研者


全民


特教


總計


數量


1


113


210


459


113


10


2


45


1


954


比例%


0.10


11.85


22.01


48.11


11.85


1.05


0.21


4.72


0.10


100

舉例而言幼兒園學習階段的文章只有一篇,篇名為奈米課程:融入式奈米課程之設計:專輯導讀(何慧瑩,2021,該文其實是篇橫跨K-12年級的跨年級報導。作者希望能使用在生活中常見的作為例子,像是蝴蝶翅膀和光碟片來探討光的反射、光的色頻等物理現象,延伸到奈米思維則是讓學生們用更細微的刻度去觀察身邊的東西,但因孩童的認知能力尚不足,故在教學時需捨棄過於複雜的理論。作者提到幼稚園到小二的學生,可讓他們先認識自然界中具有蓮葉效應的植物,國小、國中、高中階段的學生,可加入毛細現象的說明,且於國中階段還可以探究毛細現象和蓮葉效應之力平衡現象,到高中階段可讓他們加深理解毛細現象和蓮葉效應都與表面張力有關。先讓學生們理解蓮葉效應,再連結到奈米議題,讓他們觀察生活周遭與奈米科技有關的物品,以加深他們的印象。

關注特教的文章亦有一篇,篇名為「當藝術遇見化學:西畫除黴的跨科教學設計(林佳穎,2017作者為任職於台北市立啟聰學校,為了讓聽障學生喜歡上自然課,從需求出發發展科學課程,讓學生對科學產生興趣、成為有科學素養的人。在此文章中設計了國中教育階段可以學習的內容,先讓學生了解黴菌,包含構造、功能、生殖、遺傳、生長環境,再進一步讓學生們討論要怎麼去除西畫上面的黴菌,讓他們發展有邏輯的科學思考,並設計方法來解決問題,從中認識科學本質。

關注學生離開求學階段後,投入科學研究的文章有兩篇,篇名分別為「臺灣女科技人的性別面向參與(吳嘉麗,2017:介紹物理與化學女性學者聯合研討會以及《臺灣女科技人電子報》,及「臺灣女科技人的性別面向參與:科技領域性別平等的推手(蔡麗玲,2017。本期主要是希望提供給女性科學研究的參與者一個跨領域、跨年齡、跨層級,並與國際接軌的各種交流平台,像是「臺灣女科技人學會」、《臺灣女科技人電子報》、「物理與化學女性學者聯合研討會」、APNN(亞太國家聯絡網)會議、國際女科技人聯絡網(INWES)、國際女科技人研討會(ICWES)、INWES歐洲區域研討會、韓國女科技人協會(KWSE)、ELIS短期國際研討會;並感謝在政策上科技部對女科技人從事科學研究的支持。

n  作者背景

    十年來,共有589位作者於本刊貢獻他們的心血結晶。本文以每位作者為單位,      若同一位作者發表若干篇,則只會計數一次。相關統計如表2所示

2 作者背景統計表


作者背景


國小教師


國中


高中職


大學


研究生


K-12老師+

 

研究生


其他

 

 


總數


教師


學生


教師


學生


教職員工


學生


數量


9


32


1


138


70


162


44


46


28


59


589


比例

 

%


1.53


5.43


0.17


23.43


11.89


27.50


7.47


7.81


4.75


10.02


100

    作者們的背景主要為大學教職員工(27.50%)及高中職教師(23.43%);亦有不同學習階段學生的貢獻(總計161位,佔所有作者的27.33%),年紀最小的是一名國中生,為就讀新北市南山中學國中部的鐘君瑋,其參與的文章是與新北市立錦和高級中學國中部的鐘建坪老師共同發表的參與國際研討會擴展國際視野
新式化學週期表桌遊分享(鐘建坪、鐘君瑋,2023文中分享參與週期表卡牌桌遊的設計、發想與學生遊戲試玩後的修正,另外也分享了參與國際化學教育研討會(International Conference for Network for Inter-Asian Chemistry Educators, NICE),藉由自身英文能力與各國與會者進行交流的收穫。這些學生多因教師帶領,參加各種活動而分享參與過程的經驗與心得,也有為了讓學生有更好的學習,因而偕同學生研擬各種教學教案,另外亦有科學教育相關研究所的學生分享研究之內容。值得一提的是亦有近10%的作者是服務於學校單位之外,包括學會(例如中國化學會、臺灣維基媒體協會)、國家科研單位(例如工業技術研究院、衛生福利部食品藥物管理署、中央研究院)、國家教育相關單位(大學入學考試中心、教育部高中化學學科中心)、醫院(臺北市立聯合醫院)、展館(例如
國立科學工藝博物館、國立自然科學博物館)、財團法人(財團法人交大思源基金會)、科技公司及自由工作者等。

    緊接著,本文亦關心這十年來哪些作者持續不斷地耕耘《臺灣化學教育》這個園地。我們以作者為單位,若一篇文章有多位作者,則每位作者皆計數一次。十年樹木,百年樹人。筆者統計589位作者發表的篇數,並以文字雲的方式表達統計結果(見圖一)。

image

     圖一 主要作者貢獻統計文字雲

    圖一顯示,本刊發表篇數最多的為台中市立大甲高級中等學校的廖旭茂老師,他同時為 教育部高中化學學科中心的研推小組教師(n=44)。其次為曾任職於國立彰化師範大學化學系的退休教師楊水平教授(n=43)。兩位老師對於各種實驗設計、微型實驗、綠色化學等常有令人驚奇的創意展現。排名第三的為國立臺灣師範大學科學教育研究所的特聘教授邱美虹教授(n=33),邱教授同時也是本刊的主編。邱主編除常引介國內外化學教育新知、課程與教材外,異常代表臺灣出席國際重大化學活動或會議,並將相關資訊帶回臺灣,讓研究者與教學者能夠第一時間獲得重要資訊。其他四~十名的重要作者依序為:市立新北高中兼新北市化學課程發展中心執秘的鍾曉蘭老師(n=27)、新北市錦和中學的鍾建坪老師(n=24)、國立臺北教育大學自然科學教育學系的周金城教授(n=23)、創意微型科學工作室的方金祥退休教授(n22)、國立彰化高級中學兼任教育部高中化學學科中心化學科教師的劉曉倩老師(n22)、國立新竹科學園區實驗高級中學兼任教育部高中化學學科中心化學科教師的施建輝老師(n19),及國立台北教育大學自然科學教育學系的林靜雯教授(n18)。除此之外,感謝這十年來所有持續貢獻本刊的作者。

n  文章類別與主題

   《臺灣化學教育》756篇文章中,已有既定的分類,我們先以既定分類來觀察各類別的篇數。結果發現,本刊每期都有不同的關注主題,專題文章比例大約六成(n=457)、其次為「化學課程、教學與教材 (n=11515.21)亦有高比例的創意「化學實驗」(n=84) ,是教學現場化學教師尋找有效教學策略、設計課程、教材的寶貴資源。本刊物亦致力於促進教學現場實務與大學端理論的架橋,並積極分享「國內外化學教育交流與新知」(n=44),有讀者投書或教學現場教師發現「化學教學疑難問題與解題」(n=26),亦不吝分享交流。其他「多元文化的化學」(n=11) 、「化學活動推廣」(n=8)及「生活中的化學」(n=5)等類別,亦可見許多關心化學教育的教育工作者,致力於將看似冷冰冰的化學,實則貼近大眾的化學,與日常生活及文化連結。

    筆者進一步針對每篇文章的標題,進行斷詞分析,以探索這756篇文章中,作者們關心主題的重點,以及主題之間的連結關係,出現頻率小於10次的詞彙被省略後,分析結果如圖二所示。

image

圖二 標題篇名詞彚關係圖

註:A:生活與飲食、B:入學考試、C:系統思考、D:線上、E:行動、F:APPG:擴增實境、H:社會性科學議題、I:科學展覽、J:元素週期表、K:闖關活動

    在各文章的篇名中,我們定義出現頻次超過100的為主要關注焦點,依序為:化學(n=401)、教學(n=253)、實驗(n=166)、教育交流(n=159)及課程(n=133)。值得注意的是,這些主題並非孤立存在,而是彼此緊密聯繫,呈現出一個相互支持的知識網絡。與化學相關的主題達到了九個,其中與實驗(n=86)和教學(n=47)的聯繫最為密切。其次還有綠色化學(n=31)、文化相關的化學亦受到重視。綠色化學是一門跟環保有關的化學分支,在工業化發達的現在,很多產品的生成都伴隨著很多廢棄物、廢氣的產出,為了避免產生過多對環境有害的汙染、也為了原料及能源能充分被利用不致浪費,所以綠色化學在近十年來也受到了重視。雖然教學這個節點出現的頻次並不是最高的,但它以最多元的角色和各種教學方法強力連結,主要與社會、生活上的各種議題相關,另外還有探究、動手做這些傳統科學教學便重視的教學方法。此外,科學模型與建模、系統思考,及各種數位科技(包括:線上、行動、APP、擴增實境,其中線上、行動、APP、擴增實境等)相關的新興教學方法,也以極為突出的頻率彰顯其在化學教學中扮演的重要角色。

    與課程直接相關的主題有6個,主要集中在課程設計(n=34)方面。其他與課程相關的連結還包括選修、奈米科技以及校本課程等。實驗主題與其他領域的連結較少,主要的實驗關注焦點為微型實驗。與教育交流相連的主題亦屬多元,共有7個,包含國內、亞洲、國際,主要是教學參訪、國際研討會等心得、交流與經驗分享。本期刊至今共54期,而將這些交流分享當成本期專題的就有4期,分別是第九期的2015 亞洲化學教育國際研討會」、第三十三期的「第八屆亞洲化學教育國際研討會」、第二十八期的2018國際化學教育研討會」
第三十二期的「兩岸化學教育高峰論壇」。這些交流不僅增進了各國教師的交流,也提供了舞台給學生,拓寬了師生的國際視野。
        

n  結語

    透過對《臺灣化學教育》期刊過去十年的深入分析,我們得以窺見臺灣化學教育領域的蓬勃發展和多元面向。期刊自創刊以來,一直秉持著積極的教育實踐導向和豐富的教學資源,致力於成為各學習階段化學教育交流的重要平台。在過去十年的努力中,期刊不僅發行了豐富的內容,也吸引了589位不同背景的作者,共計756篇文章,反映了化學教育領域的廣泛參與和研究熱情。

    透過對研究問題的深入分析,我們發現作者們對於不同學習階段的需求有著廣泛的關注,其中高中職階段成為焦點,凝聚了接近五成的關注度。這不僅反映了對於青少年學子的關心,也顯示了對培養高中學生的科學素養和興趣的追求。在作者背景方面,我們看到高中職和大學教師佔據主要比例,顯示了教育界在推動化學教育的努力。同時,不同學習階段學生的參與也為期刊注入了新鮮的視角和創新的思維。這些努力讓我們看到,臺灣的化學教育不僅是一個學科的傳授,更是一個跨領域合作的場域,不同背景、不同世代的參與者共同推動著教育的進步。

    對於《臺灣化學教育》期刊所刊載的文章主題而言,化學、教學、實驗、課程和教育交流等五大主題,顯示出在這個領域的研究者們對多元化學教育議題的重視。臺灣的化學教育不僅關注於傳統的學科知識,並與教學方法的多樣性、實驗的實踐性、各種多元、校本課程、國內外教育交流等多個領域緊密相連,形成了一個綜合性的教育體系。

    整體而言,本文通過對《臺灣化學教育》期刊的分析,呈現出臺灣化學教育領域的多元性和活力。期刊為教育工作者、學生和研究者提供了一個共享和交流的平台,推動著臺灣化學教育的不斷創新和發展。期望這篇文章的分析能為未來的研究和實踐提供啟發,促進臺灣化學教育的繁榮與進步。不過,透過分析,我們也發現,《臺灣化學教育》雖然重視國際交流,但主要仍是臺灣的教育工作者從國外帶回最新的資訊和交流的結果,屬於二手資料,期待未來能先增加全球華人對化學教育的對話,逐步拓展至國際的實質制式交流。我们期待著在未來的十年中,《臺灣化學教育》能夠繼續擔任化學教育領域的重要平台,不斷拓展其內容,深化與各領域、各學習階段教育工作者的合作,不僅為臺灣化學教育貢獻更多實質的成果,亦將臺灣化學教育的成果傳播至其他國際上的化學教育工作者。

n  參考文獻

宋元惟、邱美虹、鍾曉蘭2016)。科學模型與建模:探討日本東京地區學生之模型本質的認識臺灣化學教育40。取自http://chemed.chemistry.org.tw/?p=14430

何慧瑩(2021)。奈米課程:融入式奈米課程之設計臺灣化學教育43。取自http://chemed.chemistry.org.tw/?p=40665

林佳穎(2017)。當藝術遇見化學:西畫除黴的跨科教學設計臺灣化學教育22。取自http://chemed.chemistry.org.tw/?p=26059

吳嘉麗(2017)。臺灣女科技人的性別面向參與:專輯導讀臺灣化學教育17。取自http://chemed.chemistry.org.tw/?p=21819

蔡麗玲(2017)。臺灣女科技人的性別面向參與:科技領域性別平等的推手臺灣化學教育17。取自http://chemed.chemistry.org.tw/?p=21690

鐘建坪、鐘君瑋2023)。參與國際研討會擴展國際視野新式化學週期表桌遊分享54。取自http://chemed.chemistry.org.tw/?p=43637

《臺灣化學教育》慶祝十週年專刊: 以科學建模為主題的文章分析 /鐘建坪

星期三 , 6, 3 月 2024 在〈《臺灣化學教育》慶祝十週年專刊: 以科學建模為主題的文章分析 /鐘建坪〉中留言功能已關閉

《臺灣化學教育》慶祝十週年專刊:

以科學建模為主題的文章分析

鐘建坪

新北市立錦和高級中學國中部
 
[email protected]

n  前言

臺灣化學教育》即將迎來第十年發行的里程碑。由邱美虹、楊水平、周金城三位教授提出創刊構想,認為臺灣需要具有銜接國際與在地化的實務型化學教育領域期刊,讓第一線教師能夠運用。經過多方邀請專欄編輯委員,與籌備共識會議後,由邱美虹教授擔任主編、楊水平教授擔任執行編輯、周金城教授負責網站建置,並與多位教授與中學教師擔任專欄編輯委員的努力之下,臺灣化學教育201454日發行第一期內容(臺灣化學教育,2024)。這個重要的里程碑標誌著臺灣在化學教育領域的持續發展和成就,為第一線教師提供了豐富與多元的學習機會,同時也嘗試推動化學教學方法和課程的創新。

期刊內容分析是一種深入瞭解期刊內容和發展方向的方法。透過對期刊中發表的文章、研究主題、作者和引用的細緻分析,可以揭櫫期刊在特定領域的關注重點、主題趨勢和未來發展方向(Krippendorff, 2003)。臺灣化學教育》設定的讀者群主要是中、小學教師,文章屬性偏向實務性為主,因此針對10年來所發表的文章進行內容分析,可以協助編輯委員會發現多年來期刊發行的專欄主題有哪些,哪些議題引起了讀者的關注,讓編輯群掌握期刊的定位和發展方向,從而制定更有效的編輯和出版策略。

科學建模(modeling)是一項重要且值得探討的主題。科學建模透過建立模型來模擬現實世界中的系統或現象,幫助科學家理解和解釋自然規律。這不僅有助於推動科學研究的進展,還能應用於解決現實世界的問題。科學教師應具備相關建模教學的技巧,以協助學生掌握科學建模的歷程,才能學生發展科學模型與培養建模能力。

108課綱的實施也將科學建模納入不同學習階段的科學學習之中。自然領綱強調學生應該透過實際操作和模型建構,來探究自然現象和科學問題,並提倡學生運用模型來解釋和預測現象,進而培養學生批判思考和解決問題的能力(國家教育研究院2018)。

有鑒於此,臺灣化學教育》發行10周年,出版54期之際,本文針對第154期的所有文章主題,探討其關於科學模型與建模的文章內容、作者分布,以及讀者瀏覽量等內容,以期發現哪些科學建模內容受到讀者青睞,以供期刊未來發展參酌。

n  科學建模

    科學家針對自然現象歷經發現問題、搜集資料、提出研究問題、確認變因關係、擬定研究計畫、著手收集數據、分析數據、找出數據關係、建立科學模型等歷程即為科學建模歷程。科學教育學者期望學生能夠經歷類似科學家建構科學模型的歷程,因此衍生出相關的教學策略即屬於建模教學。

    建模教學是科學教育領域中的一個重要主題,旨在幫助學生掌握建模能力,使他們能夠運用科學知識和技能來解決現實世界中的問題。建模教學通常具備幾個關鍵步驟,包括發展模型、精緻模型、遷移模型和重建模型。這些步驟有助於學生理解模型與建模的重要性,並提供了一個結構化的方法來培養他們的科學建模能力(鐘建坪,2021; Chiu & Lin, 2019; Jong et al., 2015; Upmeier zu Belzen et al., 2019)。

    首先,發展模型階段。這個階段,學生將學習如何識別和理解問題,並開始建立一個初始模型來描述問題的各個方面(Halloun, 1996)。教師通常會提供一些指導,幫助學生確定問題的關鍵因素,並開始初始建造他們的模型,以確認模型內部物件之間的關聯性(邱美虹,2016aChiu & Lin, 2019Jong et al., 2015)。

    接著是精緻模型階段。在此階段,學生透過更多的細節和深度,來精緻初始建構的模型,例如:思考所建構的模型與其他原理是否相牴觸(Jong et al., 2015)。學生藉由學習如何評估和修改他們的模型,以確保所建構模型的準確性和有效性(邱美虹,2016aChiu & Lin, 2019Krell & Krüger, 2015)。

    遷移模型是建模教學的第三階段,在此階段旨在幫助學生將他們的模型應用到不同的情境中。在此過程,學生將學會將他們的科學模應用於解決各種不同的問題,並學會如何適應和調整他們的模型以滿足新的情境要求(邱美虹,2016aChiu
& Lin, 2019
Halloun,1996
)。

    若模型遷移失效,則需要進行修正與重建模型。在此階段,學生將反思他們的建模過程,並透過對模型的重新檢視和修改來改進它(邱美虹,2016aChiu
& Lin, 201
Jong et al., 2015Upmeier zu Belzen et al., 2019)。這可能涉及到與同伴的合作和討論,以及對模型的進一步研究和評估。通過這個過程,學生不僅可以改進他們的模型,還可以更深入地理解科學模型是可錯且不斷修正與精緻的歷程(張志康、邱美虹,2009Doloksaribu & Triwiyono, 2021
)。

n  建模文章標題

    本文作者考量科學建模歷程包含科學模型與其建構歷程,因此文章標題除了納入建模與建模教學之外,亦將以模型進行教學的文章納入計算。以202439日為計算日,臺灣化學教育》網站從第1期逐步搜尋至第54期,若文章區分為上、中、下或上、下,則視為同一篇,瀏覽次數以其平均值計算。表1呈現54期中出現建模或是模型教學的文章標題、作者,以及網頁呈現的瀏覽次數。

    目前文章標題具備模型與建模者共有20篇,時間分佈從2014年第2期至2021年第44期,其中因為第11期專欄主題即設定為科學模型與建模,共收錄9篇文章,占比達45.0%。而近3年的10期內尚未有以科學模型與建模為主題的文章出版。從楊水平(2024)針對《臺灣化學教育》文章標題的關鍵詞分析顯示探究一詞出現的次數約莫是建模一詞的3.6倍。顯現相較於建模,作者群仍多以探究作為標題進行撰寫。

120142024期間含有模型與建模之文章標題、作者與瀏覽次數

 


編號


期數


年份


文章標題


作者


瀏覽

 

次數


1


2


2014


模型本位之合作學習教學模式


鐘建坪


10,020


2


4


2014


超越純粹概念知識的教學強調概念與能力的建模教學


鐘建坪


13,359


3


10


2015


翻轉教室多重表徵的模型教學


鍾曉蘭


18,931


4


11


2016


科學模型與建模:科學素養中的模型認知與建模能力


邱美虹


30,065


5


11


2016


科學模型與建模:科學模型、科學建模與建模能力


邱美虹


39,432


6


11


2016


科學模型與建模:臺灣與芬蘭在國中階段原子模型教材之跨國比較


周金城


17,530


7


11


2016


科學模型與建模:國小教師對普適性科學模型和氣體粒子模型之本質知多少?


林靜雯


25,232


8


11


2016


科學模型與建模:探討日本東京地區學生之模型本質的認識


宋元惟

 

邱美虹鍾曉蘭


16,976


9


11


2016


科學模型與建模:科學建模文本與其學習成效


鐘建坪


14,422


10


11


2016


科學模型與建模:科學建模的教學方式


王嘉瑜


29,817


11


11


2016


科學模型與建模:引導孩子學習與體會釣魚的方法模型建立與評論的教學設計


洪蓉宜張欣怡


15,922


12


11


2016


科學模型與建模:設計建模與多重表徵的模型教學活動以增進高二學生的化學學習以化學鍵、分子混成軌域、分子形狀與結構為例


鍾曉蘭


17,580


13


18


2017


再談科學模型與建模透過科學史認識模型與建模


邱美虹


20,628


14


24


2018


軟體與平台在中小學化學教學上的應用:質性與量化的視覺化建模工具-SageModeler簡介


鐘建坪


8,750


15


28


2018


科學建模本位的探究教學之教材設計以化學電池為例


邱美虹曾茂仁


11,586


16


32


2019


兩岸化學教育高峰論壇:教師模型、建模內容知識與建模本位教學內容知識之發展


林靜雯


5,481


17


32


2019


兩岸化學教育高峰論壇:科學建模本位的探究教學對學生化學電池的心智模式改變情形


曾茂仁邱美虹


4,532


18


35


2020


哈爾濱兩岸同題異構交流氯及其反應性的建模教學


鐘建坪


4,956


19


40


2021


大氣壓力實驗與建模課程


鄭志鵬


8,492


20


44


2021


高中化學科教材教法專書導讀:第七章
化學建模教學設計
以「原子結構與光譜」為例


劉俊庚


3,552

n  建模文章作者

    貢獻以建模為主題的12位作者發表之文章累計次數呈現於表2。其中累計2篇文章以上之作者依序為邱美虹、鐘建坪、鍾曉蘭、林靜雯與曾茂仁。五位作者,佔發表人次百分比約為68.0%17/25),佔發表篇數約為75.0%15/20),顯示科學建模為主題發表者多集中於特定投稿者,且所有發表科學建模文章的12位作者中,只有2位未於第11期科學模型與建模主題發表文章。。在所有發表人次的計算中,大學教授佔發表人次百分比約為44.0%11/25),具科教博士學位的中學教師佔發表人次百分比約為36.0%9/25),細究所有投稿以科學建模為主題的作者,皆具有與科學教育研究相關碩士以上資歷。

    科學模型與建模是目前108課綱科學學習的主軸以及科學教育重要的研究主題。因此,臺灣化學教育除了能吸引讀者的探究實驗為主題的文章之外(邱美虹等,2024),亦需擴展科學模型與建模的相關主題。編輯部可以從國內碩博士論文網或相關期刊的資料庫,找尋科學建模相關研究領域的學者或是具有實務經驗之教師,撰稿分享相關的研究與教學內容。

              2建模教學為標題發表累計次數

 


作者


累積發表次數


作者


累積發表次數


邱美虹


5


張欣怡


1


鐘建坪


5


宋元惟


1


鍾曉蘭


3


洪蓉宜


1


林靜雯


2


曾茂仁


2


周金城


1


鄭志鵬


1


王嘉瑜


1


劉俊庚


1

n  建模文章閱讀

    1呈現截至202439臺灣化學教育》第1期至第54期,具有模型與科學建模之文章標題的網頁瀏覽次數。最早於2014年即有編號1(鐘建坪,2014a)投稿之建模文章出現,所有建模相關文章瀏覽次數約莫介於3,00040,000次之間,其中最多瀏覽次數前5篇依序為編號5(邱美虹,2016a)、編號4(邱美虹,2016b)、編號10(王嘉瑜,2016編號7(林靜雯,2016編號13(邱美虹,2017。最多瀏覽次數主要集中在2016年第11期科學模型與建模專刊,主要由大學教授負責撰文,介紹模型與建模的理論、模型本質觀調查與相關的建模教學策略。

    若將文章具有上、下之別分開計算瀏覽次數,詳細呈現如何進行模型教學的實務教學文章編號3的上篇(鍾曉蘭,2015約有26,000次瀏覽,而編號12的上篇(鍾曉蘭,2016約有22,000次。而編號16(林靜雯,2019)、編號17(曾茂仁、邱美虹,2019)、編號18(鐘建坪,2020)、編號19(鄭志鵬,2021)、編號20(劉俊庚,2021)五篇文章瀏覽次數分別為5,4814,5324,9568,4923,552次。5篇文章可能由於發表時間短,累計瀏覽次數不多,但相較之下以實驗為主進行建模的文章〈大氣壓力實驗與建模課程〉(鄭志鵬,2021)的瀏覽次數是其他四篇約莫2倍之餘。可能因素推測來自現場教師喜愛以實驗為主的文章(邱美虹等,2024)。

n  建模文章內容

    3將表120篇文章類型再區分出評介模型與建模理論為主、以建模教學實務為主、兼具建模理論與教學實務、或是傾向建模研究四大類進行分析。以闡述建模理論為主的文章包括:編號1(鐘建坪,2014a)、編號4(邱美虹,2016a)、編號5(邱美虹,2016b)、編號9(鐘建坪,2016)、編號10(王嘉瑜,2016)、編號13(邱美虹,2017)。理論部分主要介紹模型本質、建模歷程、建模能力與相關建模教學策略,例如:邱美虹(2016a2016b)在文章中介紹模型的意義與其認知階層,透過學生對模型觀點的層級提升,與建模歷程的認知產生影響,進而發展科學建模的能力。另外,邱美虹(2017)藉由酸鹼理論的發展確認建模歷程與細部階段,藉由科學史的發展,讓讀者知悉科學建模的尺度與其建構基礎。

    3建模教學為標題發表累計次數、瀏覽次數、平均每篇瀏覽次數

 


文章內容類型


累積發表次數


瀏覽總次數


平均每篇瀏覽次數


建模理論為主


6


144,384


24,064


建模教學實務為主


5


40,867


8,173


傾向建模研究


5


69,751


13,950


兼具建模理論與實務


4


58,709


14,677

 

    傾向建模教學實務的文章包括:標號2(鍾曉蘭,2015)、標號12(鍾曉蘭,2016)、標號14(鐘建坪,2018)、標號18(鐘建坪,2020)、標號19(鄭志鵬,2021)。教學實務的內容部分有以多重表徵基礎的模型教學、以教學實例介紹建模工具、分享兩岸交流時進行的建模教學,以及透過Arduino工具設計測量大氣壓力實驗的建模教學。以鍾曉蘭多重表徵模型教學為例,作者以多重表徵作為理論基礎,詳細說明教學目標、教學過程使用的教材與活動內容,並且提供教學前、後學生的學習表現與對教學的評價,整體而言,學生的學習能有所改善,並且能夠體會不同教學活動的意涵(鍾曉蘭,20152016)。

    傾向建模研究的文章包括:編號6(周金城,2016)、編號7(林靜雯,2016)、編號8宋元惟等,2016)、編號16(林靜雯,2019)、編號17(曾茂仁、邱美虹,2019)。建模研究的內容涵蓋學生與教師模型本質觀的認識、教師建模教學內容知識的發展、心智模型的轉變,以及針對不同國家原子結構的教科書的差異比較。以宋元惟等人研究日本東京地區學生之模型本質的認識為例,作者發展問卷調查日本東京中學校、高校、文科大三學生,發現對模型認識的觀點趨於相似,但仍隨著年級上升,有較多的學生模型概念發展至較高的層次(宋元惟等,2016)。

    傾向兼具建模理論與實務的文章包括:編號2(鐘建坪,2014b)、編號11(洪蓉宜、張欣怡,2016)、編號15(邱美虹、曾茂仁,2018)、編號17(曾茂仁、邱美虹,2019)、編號20(劉俊庚,2021)。這些文章兼具理論與教學的主因在於提供理論架構,並且輔以工具使用等實例教學方式進行說明。以邱美虹與曾茂仁以建模本位的探究進行化學電池的教學為例,作者首先說明建模架構,再陳述化學電池與科學建模架構的關聯,藉由建模歷程的教學,嘗試與探究能力進行整合(邱美虹、曾茂仁,2018)。

    3亦呈現四種科學建模文章取向的瀏覽次數與平均每篇之瀏覽次數。傾向建模理論平均每篇瀏覽次數最多,約佔46.0%144,384/313,711),傾向建模教學實務則最少,約佔13.0%40,867/313,711)。傾向建模理論瀏覽次數最多,推測可能原因在於這些作者群詳細介紹模型與建模理論、建模理論的策略運用等面向,且作者群主要來自相關研究領域的專家學者。而建模教學實務較少的因素,推測可能類型中的部分文章發表時間較短,使得累積瀏覽次數較低,亦可能是該文章內容為介紹建模工具、分享教師交流實施的建模教學,以及專書介紹如何進行原子結構建模教學等,皆需要科學模型與建模相關理論涵養之後,才能熟練相關的工具與教學內容。此現象以《臺灣化學教育》教學資訊工具的文章舉例,若工具簡單、容易上手,則瀏覽次數較多,例如:2018年第24期不同作者介紹SageModeler(鐘建坪,2018)、Yenka林禹伶,2018Plickers(周金城,2018),作者介紹非常容易上手的形成性評量工具Plickers,該文章的瀏覽次數,較同期的其他文章出23倍之多。

    若以科技接受模式探討讀者接受文章標題,以至於進一步產生瀏覽與閱讀的行為而言,當讀者在選取文章時往往會受到某些因素的影響而決定閱讀文章的行為(鐘建坪, 2012Davis, 1989)。這些因素可能包括:網路系統的品質、讀者身處的教學環境等外在因素,再認知到刊登的期刊文章對於讀者自身是否具備有用性與易用性,最後進行決定閱讀哪些文章。而此接收行為模式或許能闡述邱美虹等人(2024)的發現結果讀者喜愛以實驗為主的文章,而科學模型與建模主題可能因為讀者認知到缺少易用性與有用性,造成與實驗為主的閱讀量有所差異的原因。或許編輯部能夠針對讀者有用性與易用性的因素進行問卷調查或行為分析,透過讀者行為的探討以促進文章的閱讀與推廣。

n  結語與啟發

    《臺灣化學教育》從草創初期廣邀作者投稿,歷經編輯委員會努力不懈,即將邁入第十年,本文以文章內容分析的方法,針對模型與科學建模為標題的文章進行細部探討。相關結果與啟發如下:

一、建模教學作者多集中於具有相關學術背景之大學學者與中學教師

《臺灣化學教育》有20篇文章專注於模型與科學建模的主題,佔所有文章總篇數的比例約為2.6%20/766)。這些文章的作者主要來自具有相關學術背景的大學教授和擁有科學教育博士學位的中學教師。這反映出建模教學在學術界和實踐中的重要性,以及專業人士對於此領域的關注。

二、多數文章著重模型與建模教學的理論,較少著墨如何且詳細地實際運用於課堂教學

    20篇文章中,約有一半比例著重於建模教學的理論內容與相關研究,探討模型與建模的原理與教學策略。這些文章對於科學模型與建模教學的理論基礎進行深入的探討,有助於讀者對相關理論部分的深入理解。然而,相對而言較少篇幅介紹如何詳細且實際地應用建模教學於課堂實踐。這可能是因為建模教學相對複雜,教師實際應用需要考慮到許多因素,包括課程設計理論和特定概念與建模歷程的對應等,因此在文章中對於實際應用的介紹相對較少。期許期刊未來可以多邀請更多建模實務教學的教師撰文,或是透過特刊專題的方式以多篇文章共同呈現,能夠讓讀者一次理解如何將建模相關的理論納入不同學習階段與概念主題。

三、建模教學除了教案,可適切安排教學片段,較容易釐清教學內容

    《臺灣化學教育》屬於實務性期刊,期待能讓第一線教師實際運用。本文分析結果提醒本刊不僅需要模型與建模理論闡述的文章,亦需要更多關注建模教學的實際應用類型的專文,以提供更多可操作性的教學建議和指導,幫助教師轉化建模教學運用於課堂實踐,例如:Youtube教學影片搭配教案設計說明,讓教師更能掌握各個階段建模的任務,與教師在歷程中應扮演的角色。

四、多方考量教師讀者群體,提供具體而細緻的模型與建模教學理論知識與教學技能

    一位優良的教師需要具備充足的學科內容知識、教學知識與技能,以及將二者融合的學科教學知識(Pedagogical Content Knowledge, PCK),當缺乏學科內容知識與教學知識與技能時,則難以展現優良的學科教學知識(Shulman,
1986
)。科學教師施行建模教學不僅需要PCK為基礎,更需要模型與科學建模知識,形成科學建模教學知識(Modeling Pedagogical Content Knowledge, M-PCK)(楊雅婷,2016
)。

將模型與科學建模知識納入Shulman1986PCK架構,形成1呈現的M-PCK架構。教師施行優良的科學建模教學,需要學科內容知識(Content Knowledge, CK)、教學知識(Pedagogical Knowledge, PK),以及模型與科學建模知識(Models & Modeling Knowledge, MK),分別形成學科內關於模型與建模的知識(M-CK)、關於如何教導模型與建模的知識(P-MK),以及學科教學知識(PCK),進而整合形成教師對科學模型與建模的科學建模教學知識(M-PCK)。

《臺灣化學教育》嘗試引領科學教師進入科學模型與建模領域,或許能夠在學科教學知識(PCK)的基礎上,搭配自然領綱建立模型的探究能力,增加模型與建模知識(MK)、學科內關於模型與建模知識(M-CK)、關於如何教導模型與建模知識(P-MK)等,同時考量讀者對文章內容的認知有用性與易用性,較易促進科學教師對建模教學的專業成長。

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1科學建模教學知識(M-PCK)架構

n  參考文獻

王嘉瑜(2016)。科學模型與建模:科學建模的教學方式。臺灣化學教育11http://chemed.chemistry.org.tw/?p=14261

宋元惟、邱美虹、鍾曉蘭(2016)。科學模型與建模:探討日本東京地區學生之模型本質的認識。臺灣化學教育11http://chemed.chemistry.org.tw/?p=14430 

周金城(2016)。科學模型與建模:臺灣與芬蘭在國中階段原子模型教材之跨國比較。臺灣化學教育11http://chemed.chemistry.org.tw/?p=14376

周金城(2018)。軟體與平台在中小學化學教學上的應用:Plickers即時反饋系統在國小臨床教學實務分享–以國小三年級自然與生活科技奇妙的水實驗活動為例。臺灣化學教育24http://chemed.chemistry.org.tw/?p=27129

林禹伶(2018)。軟體與平台在中小學化學教學上的應用:用Yenka軟體輔助教學及實作評量以五年級上學期南一版第三單元空氣與燃燒為例。臺灣化學教育24http://chemed.chemistry.org.tw/?p=27001

林靜雯(2016)。科學模型與建模:國小教師對普適性科學模型和氣體粒子模型之本質知多少?。臺灣化學教育11http://chemed.chemistry.org.tw/?p=14364

林靜雯(2019)。兩岸化學教育高峰論壇:教師模型、建模內容知識與建模本位教學內容知識之發展。臺灣化學教育32http://chemed.chemistry.org.tw/?p=34871

邱美虹(2016a)。科學模型與建模:科學素養中的模型認知與建模能力。臺灣化學教育11http://chemed.chemistry.org.tw/?p=14186

邱美虹(2016b)。科學模型與建模:科學模型、科學建模與建模能力。臺灣化學教育11http://chemed.chemistry.org.tw/?p=13898

邱美虹、曾茂仁(2018)。科學建模本位的探究教學之教材設計以化學電池為例。臺灣化學教育28http://chemed.chemistry.org.tw/?p=31481

邱美虹、楊水平、周金城、鐘建坪、李宜諺、李雪碧2024)。《臺灣化學教育》慶祝十週年專刊:讀者群閱讀文章的統計分析。臺灣化學教育,55

洪蓉宜、張欣怡(2016)。科學模型與建模:引導孩子學習與體會釣魚的方法模型建立與評論的教學設計。臺灣化學教育11http://chemed.chemistry.org.tw/?p=14269

國家教育研究院(2018)。十二年國民基本教育課程綱要:自然科學領域。新北市:國家教育研究院。

張志康、邱美虹(2009)。建模能力分析指標的發展與應用-以電化學為例。科學教育學刊17(4)319-34210.6173/CJSE.2009.1704.04

曾茂仁、邱美虹(2019)。兩岸化學教育高峰論壇:科學建模本位的探究教學對學生化學電池的心智模式改變情形。臺灣化學教育32http://chemed.chemistry.org.tw/?p=34851

楊水平2024)。《臺灣化學教育》慶祝十週年專刊:作者群發表文章的量化分析。臺灣化學教育,55

楊雅婷(2016)。一位高中化學教師使用建模本位教材的教學歷程之個案研究
以電化學概念之教學為例
。未出版之碩士論文。臺北:國立臺灣師範大學科學教育研究所。

臺灣化學教育(2024)。《臺灣化學教育》組織與成員/2014年。臺灣化學教育http://chemed.chemistry.org.tw/?p=5210  

劉俊庚(2021)。高中化學科教材教法專書導讀:第七章 化學建模教學設計以「原子結構與光譜」為例。臺灣化學教育44http://chemed.chemistry.org.tw/?p=40957

鄭志鵬(2021)。大氣壓力實驗與建模課程。臺灣化學教育,40http://chemed.chemistry.org.tw/?p=39642

鍾曉蘭(2015)。翻轉教室多重表徵的模型教學。臺灣化學教育10http://chemed.chemistry.org.tw/?p=11297 

鍾曉蘭(2016)。科學模型與建模:設計建模與多重表徵的模型教學活動以增進高二學生的化學學習以化學鍵、分子混成軌域、分子形狀與結構為例。臺灣化學教育11http://chemed.chemistry.org.tw/?p=13984

鐘建坪(2012)。810年級學生使用部落格對科技接受行為影響之研究。師說2284-17

鐘建坪(2014a)。模型本位合作學習教學策略。臺灣化學教育2http://chemed.chemistry.org.tw/?p=1960

鐘建坪(2014b)。超越純粹概念知識的教學強調概念與能力的建模教學。臺灣化學教育4http://chemed.chemistry.org.tw/?p=3744

鐘建坪(2016)。科學模型與建模:科學建模文本與其學習成效。臺灣化學教育 11http://chemed.chemistry.org.tw/?p=13944

鐘建坪(2018)。軟體與平台在中小學化學教學上的應用:質性與量化的視覺化建模工具—SageModeler簡介。臺灣化學教育24http://chemed.chemistry.org.tw/?p=27091

鐘建坪(2020)。哈爾濱兩岸同題異構交流氯及其反應性的建模教學。臺灣化學教育35http://chemed.chemistry.org.tw/?p=36147

鐘建坪(2021)。以科學建模歷程探索臺灣國中教科書中化學平衡概念模型的建構。教科書研究14(1)31-56https://doi:
10.6481/JTR.202104_14(1).02
  

Chiu, M. H., & Lin, J. W.(2019). Modeling competence in science education. Disciplinary
and Interdisciplinary Science Education Research, 1
(12). https://doi.org/10.1186/s43031-019-0012-y

Davis, F. D. (1989), Perceived usefulness, perceived ease of use, and user acceptance of information technology. MIS Quarterly, 13,319-340.

Doloksaribu, F. E., & Triwiyono, T. (2021). The reconstruction model of science learning
based PhET-problem solving. International Journal on Studies in Education, 3(1), 37-47.

Halloun, I. (1996). Schematic modeling for meaningful learning of physics. Journal
of Research in Science Teaching, 33
(9), 1019-1041.
http://doi.org/10.1002/(SICI)1098-2736(199611)33:93.0.CO;2-I

Jong, J. P., Chiu, M. H, & Chung, S. L. (2015). The use of modeling-based text of
ideal gas law to improve students’ modeling competencies. Science
Education, 99
(5), 986- 1018.
http://doi.org/10.1002/sce.21164

Krell, M., & Krüger, D. (2015). Testing Models: A Key Aspect to Promote Teaching Activities Related to Models and Modelling in Biology Lessons? Journal
of Biological Education, 50
(2), 160-173. https://doi.org/10.1080/00219266.2015.1028570

Krippendorff, K. (2003). Content analysis: An introduction to its methodology (2nd ed.). Thousand Oaks, CA: Sage Publications.

Shulman, L. S. (1986). Those who understand: Knowledge growth in teaching. Educational Researcher, 15(2), 4–14.

Upmeier zu Belzen, A., van Driel, J., Krüger, D. (2019). Introducing a Framework for Modeling Competence. In: Upmeier zu Belzen, A., Krüger, D., van Driel, J. (eds) Towards a Competence-Based View on Models and Modeling in Science Education. Models and Modeling in Science Education, vol 12. Springer, Cham.
https://doi.org/10.1007/978-3-030-30255-9_1