臺灣化學教育

第九期 主編的話

邱美虹

國立臺灣師範大學科學教育研究所教授
國際純粹化學與應用化學聯盟（IUPAC）化學教育委員會主任委員
美國國家科學教學研究學會（NARST）理事長當選人（President-elect）
中國化學會（臺灣）教育委員會主任委員
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今年暑假出席了兩個與化學相關的會議，一個是國際純化學與應用化學聯盟（International Union of Pure and Applied Chemistry, IUPAC）的雙年會，另一個是亞洲化學教育（Network for Inter-Asian Chemistry Educators, NICE）雙年會。這兩個會議屬性不同，各有其功能與目的。前者是IUPAC的會員組織（National Adhering Organizations, NAOs）大會與化學專業學者和化學教育學者的國際研討會，後者則是針對亞洲化學教育學者和中學化學教師所辦理的國際研討會。本期專題即是以NICE雙年會為主題，容後再敘，在此就不贅言，僅針對第一個會議做一些說明。

IUPAC「全體大會（General Assembly, GA）」和「世界化學大會（World Chemistry Congress）」是IUPAC的正式會議，每兩年聚集一次針對IUPAC組織運作、經費使用以及IUPAC各委員會的業務對會員組織做一報告與綜合性的檢討。今年第48屆「全體大會」雙年會從八月七日到十三日在韓國釜山舉行，而第45屆「世界化學大會」則從八月九日到十四日為化學各領域的學術研討會由參與人發表論文與海報展。

「全體大會」是個大型會議基本上分成兩個部分，一個部分是隸屬於IUPAC會員組織（國）的會員大會，另一個部份是IUPAC各委員會的委員會議（每年一次，一年與大會同時辦理，一年與各委員會的專業國際研討會同時辦理）。IUPAC會員組織約有來自六十多國的化學與化工團體組成，基本上一個國家僅能有一個代表團體參與(台灣是以化學會為代表)。IUPAC除大會組織（Council）、理事長、副理事長、秘書處、及行政事務委員會（Bureau）以外，還分為八組、六個諮議委員會、和三個執行委員會，這八組分別是第一組物理化學和生物物理化學組（Physical and Biophysical Chemistry Division, I）、第二組是無機化學組（Inorganic Chemistry Division, II）、第三組是有機化學和生物分子化學組（Organic and Biomolecular Chemistry Division, III）、第四組高分子組（Polymer Division, IV）、第五組是分析化學組（Analytical Chemistry Division, V）、第六組是化學和環境組（Chemistry and the Environment Division, VI）、第七組化學和人類健康組（Chemistry and Human Health Division, VII）、第八組化學命名和結構表徵組（Chemical Nomenclature and Structure Representation Division, VIII）。一般人對IUPAC這組織最熟悉的功能大概就屬命名以及測量方法標準化，尤其是命名，凡是有新發現的元素，IUPAC就必須負起這項艱鉅的責任，選擇有意義與有紀念價值的化學元素名稱供科學界使用，使其成為共通的科學語言。其實IUPAC的任務不僅限於此。除依化學學科屬性分為八組外，還有兩個常務委員會，一個是諮議委員會（Advisory Committee），包含執行委員會（Executive Committee）、財務委員會（Finance Committee）、專有名詞、命名和符號跨組委員會(Interdivisional Committee on Terminology, Nomenclature and Symbols, ICTNS)、評鑑委員會(Evaluation Committee, EvC)、出版與化學資訊學數據標準委員會(Committee on Publications and Cheminformatics Data Standards, CPCDS)、純化學與應用化學編輯諮議委員會(Pure and Applied Chemistry Editorial Advisory Board, PAC-EAB)、計畫委員會（Project Committee）等；另一個是執行委員會（Operational Committees），則包括應用化學研究到世界需求委員會（The Committee on Chemical Research Applied to World Needs, ChemRAWN）、化學教育委員會（Committee on Chemistry Education, CCE）、化學與工業委員會（Chemistry and Industry Committee）(IUPAC組織架構請參見附錄一)。各委員會之間除定期召開主任委員與各組理事長協調會議外，也會透過不同的計畫案相互支援與合作，以發揮IUPAC的功能，服務化學社群。就如同鮑林（Lenus Pauline）對化學鍵的定義，化學本身是跨領域的學科，因此學會內也很重視跨界的合作關係，以鍵結的概念相互連結（詳見IUPAC官網：http://www.iupac.org/home/about.html）。

我因擔任IUPAC化學教育委員會主任委員，因此必須主持八月九日到八月十日計一日半約30位國家代表（National Representatives）委員會的會議，在這兩天的會議中我必須向各國國家代表說明化學教育委員會的各項活動，並請由本委員會支助或與其他委員會合作的化學教育計畫主持人報告計畫進度（如歐洲大學化學標竿計畫、莫耳概念的定義探討、數位化同位素週期表的研發、各國化學課綱的比較、以及到開發中國家辦理微型化學、化學評量、視覺化化學工作坊以及推動與改進大學與中學化學教學的「飛行化學教育家計畫案（Flying Chemistry Educators Program, FCEP）」等等）。最後各國代表也必須針對自己國家化學教育的現況做一簡要報告。除此之外，必須確認未來兩年本委員會工作的優先目標與願景，以作為2016-2017的努力方針。以下是未來兩年的七項目標，供讀者參考。

1.        積極發展與IUPAC內部各委員會間與外部組織的合作關係；

2.        注重以學生為中心的高品質學習實作歷程，並確認學生在化學教育中應有的學習表現；

3.        著重在教與學上以證據導向和反思取向為主的實作活動；

4.        培養教師具有化學教學的熱情，並鼓勵教師能透過新興科技促進化學教學；

5.        持續支持提升對科學本質以及與化學相關的環境和倫理議題的覺知與社會責任；

6.        為開發中國家開創促進化學教育的方案以及提升公眾對化學的理解；

7.        開創高品質的研究與實務方面的資源，並推廣研究的成果。

化學教育委員會基本上根據這些重點透過補助計畫案的方式達到推廣化學教育的目的。

除此之外，延續自1999年起IUPAC在「全體大會」期間，為年輕學者舉辦的世界化學領袖會議（World Chemistry Leadership Meeting, WCLM），此次的主題是「IUPAC為達到聯合國永續發展目標中的角色（IUPAC’s Role in Achieving United Nations Sustainable Development Goals）」，會中邀請了李遠哲院士、歐洲化工組織Hubert Mandery會長、西班牙阿力坦特大學（University of Alicante, Spain）首席科學家Javier Garcia Martinez擔任引言人，討論聯合國提出的永續發展的目標，化學界可以扮演什麼角色，李院長是從教育女性為出發點，尤其是開發中國家的女性，其演講獲得大會與會者的高度認同。而來自多國的年輕學者們同時分組討論嘗試從IUPAC的角度提出促進世界永續發展的行動方案。化學教育委員會有幸與化學和環境組共同規劃(Div VI)共同規劃並完成此活動，活動成果深獲與會者好評，希望未來臺灣能有年輕學者參與此項活動，與他國年輕學者有更密切的交流。

個人自2002年受臺灣大學化學系牟中原教授推薦成為國家代表至今，已參與IUPAC化學教育委員會的工作長達13年，感謝當年牟教授知遇之恩。這期間從國家代表（National Representative, NR）、資深委員（Titular Member, TM）、主任委員，到今年票選當上行政事務委員會（Bureau）當選委員和執行委員會（Executive Committee）委員(2016-2019)，深感臺灣化學界與化學教育界在這方面的努力是被世界各國代表看到的，然這些眾人努力的結果要能永續經營並不容易，需要更多熱心人士願意投入這種服務的工作，在教學與研究繁忙的工作之餘，仍願意犧牲個人休閒的時間，積極參與IUPAC各委員會的工作，致力於推廣化學與化學教育的工作上，讓臺灣在國際上得以有發聲的機會。

IUPAC將於2019年在法國巴黎慶祝IUPAC成立100年，屆時將會展開一系列的大型活動來慶祝這全世界最大的化學組職的百歲生日，臺灣應該要及早準備，屆時共襄盛舉，趁此機會提升國人對化學的重視、建立正確的觀念與態度、認識化學與生活的密切關係、培育優秀化學人才、以及強化國民的化學素養。以上趁此期主編的話一角，與讀者們分享IUPAC組織的相關事務以及個人對推廣化學教育國際化與在地化的殷殷企盼。

以下介紹本期文章內容。本期專題文章是由我和周金城教授特別為第六屆亞洲化學教育國際研討會紀要而邀請出席會議的教授、化學教師、學生為文，以讓向隅的讀者們可以對亞洲化學教育國際研討會有所了解，未來更希望能有更多人可以共襄盛舉。相關文章內容的介紹將於後說明。而本期內容除專題外，很榮幸能邀請到上海師範大學吳俊明教授賜稿評介大陸教師分級制度的現況與改革的方向，由於大陸教師分級已行之有年，其利弊得失皆可借鏡。臺灣教師分級制度一直無法立法與實施，其主客觀條件似乎都未能配合大環境的變化與教師的需求，使得提升教師專業素養與肯定教師專業的美意無法落實，誠屬可惜，主管機關應更積極、有魄力的立法促進教師專業分級，以達教師終身學習的目的。其次，李啟讓老師和洪振方教授的「發現苯環」一文，再度以科學史揭開科學家推論看不到的分子結構的歷程，同時對於Kekule作育英才再加一筆，點出科學家較不為人知的一面。資深化學老師施建輝此次介紹如何設計以學生為中心的溶解度實驗，在一連串的問題解決設計中，提供學生應用溶解度的知識。在這過程中，施老師發現PbCl₂是難溶物而非不溶的沉澱物，意外獲得難溶性物質的結晶，這段親身經歷的經驗，對師生應該都是很有意義且具啟發性的分享。呂雲瑞老師的學習共同體亦是以學生為中心的教學策略，呂老師從座位的翻轉，到知識學習的翻轉，讓學生能更深入了解知識建構的方式並以提問與發表的方式強化其學習，其所使用的方法也已在其他學科中擴散開來。方金祥教授的微型實驗，此次介紹兩個簡易微型實驗：一個為雙效能的化學噴霧槍，一改之前單一功能的噴霧槍，使其能兼具酸鹼中和反應與氧化還原反應的實驗，相當有創意；其二為第三代微型氫能燃料電池，不斷改進既有的實驗使其更具可行性、趣味性、與應用性，方教授亦指出氫能燃料電池充電後，放電可使鬧鐘、音樂盒及微型氫能燃料電池車運轉，看官有興趣可到方教授的臉書上即可看到許多影片實例。除了方教授的微型實驗外，還有游宗穎老師的簡易可逆式微型氫氧燃料電池的實驗，游老師除介紹此裝置與實驗外，並挑戰學生實際操作的技能，讓學生做中學，強化學生動手動腦、知行合一的能力。最後，本期有兩篇活動心得報導。第一篇是由劉曉倩老師分享到日本出席超級科學高中（Super Science High School）的生徒研究發表會，其心路歷程描寫的絲絲扣人，足以供有興趣與國外學者和教師分享的人士參考。另一篇文章則是由楊水平教授指導學生到偏鄉學校以化學示範實驗（以最近的粉塵爆炸事件為主題的實驗）進行學生的輔導，大學師資生透過示範實驗準備與輔導學生作實驗，而得以教學相長，且讓偏鄉學生獲得科學的啟發，並了解化學無所不在、有正確的科學知識可以減少生命的傷害與威脅。最後，希望讀者們會喜歡本期的內容。

附錄一：IUPAC的組織架構（Organization Chart）