臺灣化學教育

武陵高中跨科選修課程：科學生活家

張明娟^1,2, *、李嘉芳¹、張美慧¹

¹國立武陵高級中學
²教育部高中化學學科中心
*[email protected]

n 緣起

為因應教育部107課綱，武陵高中開設〈跨科選修的課程：科學生活家〉，此課程的開設源自104年10月1、2日的「健康與護理學科中心、家政學科中心暨化學學科中心」辦理的策略聯盟研習；在這次的研習中三個學科中心的種子教師一同激盪出開設跨領域的課程，在當時的研習中發現：家政與化學有相當多的適合協同教學之處，例如：在食品部分，家政科著重於做出美味的佳餚，但是在食品安全檢驗方面，其化學原理就可由化學科補其不足。在研習後，筆者與本校的家政種子教師李嘉芳老師便研擬開設跨科合作課程，我們將這個想法在武陵高中的五育五感教師社群分享，在這個跨科的教師社群中國文科張美慧老師也願意與我們共同開發跨科課程，於是〈科學生活家〉的跨科選修課程就誕生了！

n  合作開設跨科課程

我們以三次段考作為分界，研發出三大主題的課程：手工豆腐、手工肥皂、食用油的應用與檢驗。在這時，本校課程發展委員會早已將全年度的課程開設完畢，無法在104學年度下學期開設這門選修課程，恰好筆者擔任科學班主任，可以將這門課在科學班一年級的專題研究課程時間抽出兩次作為嘗試開設此跨科課程，而班級人數30人也剛好符合我們的需求，就這樣開始了我們的跨科課程〈科學生活家〉的合作開設。

以下介紹家政科、化學科及國文科的「手工豆腐」和「手工肥皂」課程規劃和實施情形：

一、手工豆腐

(一) 家政科方面

先由家政科李嘉芳老師直接帶學生到烹飪教室，進行手工豆腐的製作，其需要器材、製作流程及上課PPT分述如下：

A.      需要器材

以一組為單位：托盤 1個、湯鍋（3L） 1個、湯勺 1支、漏勺 1支、量杯 1個、量匙1支、料理秤 1台、木製豆腐模具 1個、豆腐紗布巾 1片、溫度計  1支，如圖一所示。

圖一：手工板豆腐所需器材

B.        製作流程

1.        2000 mL濃豆漿放入鍋中，煮至大滾。

2.        大滾後，降溫至85℃，倒入鹽鹵水（5g鹽鹵+100 mL冷水）。

3.        攪拌後，靜置10分鐘。

4.        撈起豆花到製作豆腐的模型中。

5.        加壓，完成豆腐的製作。

C.       上課PPT

家政科李嘉芳老師上課使用的PPT，如圖二所示。

 

 

 

 

圖二：家政科老師上課使用的PPT

(二) 化學科方面

A.        在豆腐的製作原理方面

膠體溶液（豆漿）加入少許電解質或插入兩電極並通電，則膠質粒子所帶的電荷，立即被電性相反的離子或電荷中和而凝聚析出，例如：加石膏（CaSO₄）於豆漿中，則其中的蛋白質即凝聚成豆腐。

B.         在豆腐的檢驗方面

在2015年10月19日的新聞事件中，位於屏東市大溪路的豆干工廠「立成商行」，涉嫌在黃豆干的製作過程中，違規添加「非食品級添加物的過氧化氫」（俗稱雙氧水），以漂白、改變豆干外觀顏色。有關食品級加物法規，低濃度的過氧化氫可用來當作食品的殺菌劑，不可用來當作漂白劑。在豆腐的非法食品添加物雙氧水的檢驗方法中，衛生福利部食品藥物管理署採用硫酸鈦溶液，作為檢驗豆腐中雙氧水含量的試劑，其原理是利用四價鈦（Ti⁴⁺）於酸性環境下與過氧化氫反應而生成黃色的次鈦酸（H₂TiO₄）化合物，且其顏色的改變會隨過氧化氫存在的濃度增加而加深，其反應如式[1]所示：

Ti⁴⁺(aq) + H₂O₂(aq) + 2H₂O(l) → H₂TiO₄(aq) + 4H⁺(aq)    [1]

用硫酸鈦溶液偵測雙氧水含量的極限為30 ppm，如圖二所示。

圖二：用硫酸鈦溶液偵測雙氧水含量

由於高中實驗室並沒有硫酸鈦溶液，因此筆者就將檢驗試劑改為碘化鉀硫酸水溶液，一樣可作為雙氧水的檢驗試劑，其反應如式[2]所示：

H₂O₂(aq) + 3I^–(aq) + 2H⁺(aq) → 2H₂O(aq) + I₃^–(aq)    [2]

用碘化鉀硫酸水溶液偵測雙氧水含量的極限為＜30ppm，如圖三所示。

圖三：碘化鉀硫酸水溶液偵測雙氧水含量

在高中實驗室容易取得的碘化鉀澱粉試紙，就可拿來當作檢驗豆類製品中是否有添加雙氧水的試紙，其檢驗的結果如圖四所示。

 

圖四：用碘化鉀澱粉試紙偵測雙氧水含量

二、手工肥皂

家政科李嘉芳老師利用兩節課帶領學生製作「清爽綠石泥皂」、「護膚渲染皂」；化學科張明娟老師則利用兩節課帶領學生進行油脂的簡介與乳液的製作；國文科張美慧老師利用兩節課進行「手工肥皀製作和檢驗的電子報」的教學。

下面僅簡述此電子報的課程教學和學生的電子報作品。

一、電子報的課程教學

在此課程操作前，張美慧老師利用20分鐘的時間説明電子報的涵蓋內容、排版方式、注意事項，並進行選組、安排工作。

(一)製作電子報的範例

運用Word或Pages中的文件樣板，填入文字並貼上照片即可，亦可運用PPT中的直式海報製作，圖五為電子報的製作範例。

圖五：電子報的製作範例

(二)學生分組

學生分組分五組，每組六人，分擔工作如下。

1.        主編：電子報標題統整、風格確立。

2.        美編：電子報格式安排設計。

3.        攝影記者：活動拍照紀錄。

4.        講座編輯（第一大節）。

5.        過氧化氫檢驗编輯（第二大節）。

6.        手工肥皀製作編輯（第三大節）。

(三) 學生的電子報作品

  

n  結語

教育部修訂107課綱高中必修課程降為118學分，選修有54到58學分，開放更多探索課程。為因應107課綱，相信每個學校都正在摩拳擦掌，預備開設各種新的選修課程。對高中教師來說，一開始就要獨力完成18週的選修課程的確壓力不小，合力協同開課分擔工作是良策，教師不該再單打獨鬥了！本文提供跨科合作的開課模式，先開設六週課程開始，開課的壓力減輕為原本的三分之一，讓教師不再害怕開設選修課程，以實現107課綱中的｢一生一課表｣目標！

n  參考資料

1.        基礎化學課程綱要，教育部高中化學學科中心，http://chem.kshs.kh.edu.tw/。

2.        食品中過氧化氫之檢驗方法，http://www.fda.gov.tw/upload/133/Content/2013091016532032261.pdf。

3.        屏東豆干工廠添加雙氧水 5年銷售近10萬公斤，http://www.storm.mg/article/69640。

4.        107課綱上路倒數計時，台灣高校準備好了嗎？天下雜誌，http://www.cw.com.tw/article/article.action?id=5072686。

5.        十二年國民基本教育課程綱要總綱（教育部發布版），http://www.naer.edu.tw/files/15-1000-7944,c639-1.php?Lang=zh-tw。