臺灣化學教育

2015亞洲化學教育國際研討會：
參與兩屆NICE研討會紀實和建議

李賢哲

國立屏東大學應用化學系
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n  緣起

化學是科學領域中最為重要的基礎學科之一，近年來世界各先進國家無不投入大量教育資源於基礎化學、應用化學、材料與生物化學等領域，進行相關學術研究與人才培育，以維持其科技領先的地位。為推動亞洲各國化學教育交流，培養優秀的化學人才，提供年輕化學家及學子與世界接軌機會，並瞭解亞洲各國多元化學教育的內涵。因此，亞洲化學教育學者學會（Network for Inter-Asian Chemistry Educators, NICE）孕育而生，並定期舉辦NICE會議。藉由國際學術研討會的舉辦，促進亞洲各國化學教師之交流，交換各國推動化學教育之策略與方法和分享實務教學經驗與成果。NICE研討會原則上每兩年舉辦一次，由臺灣、韓國、日本三國輪流主辦。會議辦理之方式分為專題演講、論文發表、壁報、教學演示、媒體、教科書、儀器展示、各國優秀科展作品觀摩與解說、高中生論文發表與高中現場教學參訪等。

n  重點內涵與效益

由於NICE旨在促進亞洲各國化學教育交流，依照主辦次序第五屆研討會（5^th NICE Conference，2013）由我們地處南臺灣的國立屏東大學（前國立屏東教育大學）主辦，在國際委員建議下，首先加入以高中生為發表主體和參訪高中現場教學的活動，第六屆NICE研討會（6^th NICE Conference，2015）由日本東京學藝大學舉辦，也延續此一特色辦理高中生論文發表以及高中現場教學觀摩和參訪。

參與第五屆NICE研討會之化學相關專家學者，包含大學師生與各階段中學之教師、高中學生與相關人員，分別來自臺灣、美國、德國、日本、韓國、中國、菲律賓、香港、澳門等國家或地區，每次會議約有150位人員參與。2013年之NICE研討會接受國際純化學與應用化學聯盟（International Union of Pure and Applied Chemistry, IUPAC）審核認可，成為IUPAC正式國際學術研討會，是次會議邀請國立臺灣師範大學科學教育研究所兼IUPAC教育委員會主席邱美虹教授致詞，並宣布由IUPAC提供該屆三個優秀海報論文獎，藉此傳達NICE與IUPAC共同推展國際化學教育的精神與使命。圖一為第五屆NICE研討會在臺灣國立屏東大學舉行。

圖一：第五屆亞洲化學教育研討會在臺灣國立屏東大學舉行

第六屆NICE研討會延續化學教育會議特色，提供一個交流平台於下列的主題，例如學生的化學概念與概念改變、教學策略，生活化學、對化學之態度、實驗活動、科學展覽器材分享與展示和教材與教科書等。因為主題的選取，促使各國參加人員間之交流更加聚焦於提升教學之實務與經驗分享，儼然建構成一個國際化教育之學園，建立之默契使得會議進行之氣氛融洽，彼此受益。圖二為第六屆NICE研討會在日本東京科學未來館舉行

圖二：第六屆亞洲化學教育研討會在日本東京科學未來館舉行

一、  第五屆大會演講

依據第五屆NICE研討會安排，簡短隆重開幕後，邀請大會演講（Plenary Lecture）一場與三場專題（keynote）演講，首先由美國加州理工學院化學系教授陳長謙（Sunney I. Chan）院士主講創新（Innovation）化學教育的機會，介紹近一個世紀以來化學學門的演進，如何藉由工業化過程進入現代人的生活，解釋化學為何成為兼具重要基礎理論及廣泛應用價值的科學學門。同時揭櫫未來化學走向跨領域科學的世界潮流，強調未來化學教育應不再侷限於傳統的有機、無機、物化及分析，新世代化學教育應包含化學生物學、生物物理化學、生物有機、生物無機及醫藥化學，才能走出具有前瞻性的新契機。

第一場大會專題演講，由日本東京學藝大學的Masahiro Kamata教授主講Monozukuri and Science Education，“Monozukuri“日文原意指自製創作的科學教具，現今日本小學教育現場，有許多教師使用自製的科學教具以增進教學效果，現場亦展示他近期所設計製作的科學教具，充分展現〝做中學，學中做”的精神；韓國首爾國立大學Dae-Hong Jeong教授擔任第二場主講Problems in Debate in School Chemistry Experiments and How to Solve，針對當前中學化學實驗課程，部分具有爭議的實驗原理與設計進行討論，並提供新的思維與設計方式，改善現行部分化學實驗課程的內容，獲得在場人士許多的共鳴；第三場由臺灣師範大學邱美虹教授主講Seeing is Believing? Can Facial Expression be Used for Understanding Student’s Learning in Chemistry? 邱教授依據2006年和2009年青少年國際學生能力評量計劃（Programme for International Student Assessment, PISA）施測的結果，提出目前科學教育中百聞不如一見（seeing is believing）的概念所造成的學習盲點，提出科學教育技術（science education technique）及臉部表情辨識技術（facial recognition technique）間之關聯，以學生的學習反應和成效，調整施教方式與課程實作設計。

二、  第六屆大會演講

第六屆研討會的大會演講邀請三位講者，第一場來自德國柏林自由大學（Freie Universität Berlin）之Claus Bolte教授講述關於歐盟國家提升科學素養（scientific literacy）與化學教育之機會與挑戰，以普查之方式了解強弱與需加強之教學工作項目，強調永續專業發展（continuous professional development, CPD）對於提升化學教育之重要性。第二場由臺灣國立清華大學傅麗玉教授講述開創一個多元文化（multiculture）化學數位學習的機會，主要藉臺灣原住民族智慧，運用與大自然資源和平共處的化學機理，以數位多媒體的方式呈現，提升學習的在地與自主性，也喚起原來化學是如此貼近生活與自然；第三場壓軸安排在第二天下午大會閉幕前之時段，仍吸引大部分之與會人員參加，韓國首爾國立大學Dae Hong Jeong教授講述關於科學課程中的真確想法（authentic thinking）與論證（argumentation）以提升學生問題解決能力，其中曾以電子秤和砝碼浸入水中量測與驗證其浮力之實驗，引出許多學習者的省思與共鳴，筆者對於其實驗設計之創意與呈現，提供科學教學應具有諸多之親和性與發想。筆者認為大會演講的安排與人員之邀請，與會人員擁有接觸到當代顯著研究課題並提問對話的機會，激發許多值得參考與省思。

三、  其他議程安排

除了論文口頭與壁報發表外，現場參展之廠商準備的許多資料與教科書亦吸引與會人員之駐足。這兩屆NICE研討會的進行皆安排了高中生的論文發表與觀摩參訪活動，第六屆之高中生論文發表由第五屆於高中現場發表之安排，調整至大會中進行，對於未來之科學人才提供面對多元聽眾之機會，其挑戰與勇氣之展現，令與會人員肯定，而高中生活動的推動，展現NICE研討會對於教育現場的重視，並能接觸到受教者的聲音與回響，頗值得專家學者之關注。

第六屆NICE研討會結束前，大會宣布第七屆會議（2017）在韓國將由Dae Hong Jeong教授主辦。此外，兩屆研討會發行之大會論文集（Proceedings），同時於Chemical Education Journal（一本英文版的亞洲化學教育期刊）發表，為會議中發表的相關成果留下更深遠的影響。

n  感想與建議

傳統化學教育的發展，多著重在科學概念的理解與新科技的介紹，而未來新世代化學的發展日益受到重視，如何將綠色化學、醫藥化學及奈米科技等新世代化學的時代潮流融入教材中，教育學生建立永續發展的概念，亦是刻不容緩的議題。兩屆NICE研討會已針對部分跨領域化學、永續化學教育發展等議題進行，或許將來藉由全面性的化學教育課程發展，才能夠將新世代化學富涵之永續發展的概念在下一代學生心中扎根，並以學習者—學生為主體，針對兩屆會後所關注與推動之建議如下：

1.    跨領域化學人才培育

以跨領域自然科學為主軸之化學與教育跨領域的整合學門科學，是未來世代科技發展的主流，其人才培育與國家發展關係密切。

2.    微型教學實驗與學生化學概念建立

化學（Chem-is-try）是包含豐富實驗內容的科學，大多數的化學反應都涉及巨觀的觀察行為與微觀化學反應推導，化學教育工作者可以微型化與模組化的實驗設計朝向啟發式教學流程規劃，精進化學實驗室教學活動內容，藉由實際的實驗操作來體驗化學的內涵，讓學生喜歡做化學實驗，進而對於化學產生興趣而學習化學。

3.    永續發展與綠色生活化學課程開發

太陽能發電（綠能化學）、奈米鍍膜（薄膜科技）及醫學美容（生物化學）等，與生活中常見和化學有關的產品或現象密不可分，藉由探討發生於日常生活周遭的化學現象，以議題討論的方式整合於教材之中，設計創新的啟發式課堂教學，配合模組化實驗教學進行交流與探討，鼓勵學生動手玩化學，改變學生對於化學艱深難懂的刻版印象，進而發展化學的興趣，引導學生進一步思考與討論，讓學生瞭解化學就在身邊，是屬於能協助人們解決日常生活問題的實用科學。

n  後記

第五屆NICE研討會感謝科技部（前國科會）之經費支持於屏東舉辦，提供師生尤其是參與學生有第一手與國際學者接觸之機會，我們臺灣舉辦國際化學教育研討會，對於提升國際化學研究交流與能見度皆有正向之幫助；而第六屆NICE研討會在日本，亦可感受到地主國安排的用心與努力，對於參與之外國學生，尤其是非英語系國家之學生，提供了一個絕佳之國際交流平台，期待NICE在所有化學教育相關的專家、學者和學生，政府和民間單位的努力下，能更加壯大與永續，為21世紀之化學教育開創更加美好的未來。