臺灣化學教育

在網路，遇見教材

謝祿適
高雄市立瑞祥高級中學
高雄市政府教育局資訊教育中心
lushih@mail.edu.tw

 

插圖1：Khan Academy進入後畫面 

進入化學課程後，可以見到化學課程提供了Introduction to the atom、Orbitals and Electrons、Periodic table, trends, and bonding、Chemical reactions (stoichiometry)、Ideal gas laws、States of matter、Reaction rates 、Acid and bases、Oxidation reduction、Radioative decay等不同課程。筆者把與高中一年級化學課程相關的部份整理如表格1。

表格1：現行高中一年級課程對照Khan Academy課程

在Chemistry內選擇任一課程進入後，可以見到該課程的學習地圖，學習地圖清楚的標示學習該課程的進度安排，通常每一個進度就會有一段長度15分鐘以內的影片供學習者觀看。舉Acids and bases課程為例，進入課程後可以見到如插圖2所示。筆者認為這裡的學習地圖，可以當成教師備課時安排教學進度的重要參考，適當地加入教師的自我教學經驗後，必定可以為自己的學生編排出合宜的學習路徑。

 

插圖2：Khan Academy學習地圖

若選擇其中的任一子項目進入，則可見到課程影片（如插圖3），而在影片的下方則可以見到眾多的讀者（含老師及學生）提問及討論的小短文。筆者覺得這裡可以找到眾多學生們常見的迷思概念，教師們備課時這些內容會是很好的參考資料；但這些是用英文寫成的內容，假若讓高中學生自行閱讀這些內容或許有困難，反之學生們若能克服閱讀障礙，了解這些短文對學習化學應很有幫助，且同時兼收學習化學及英文的效果。

值得一提的是影片大部份有中文字幕，可以讓閱聽者在播放時自行選擇，相信有中文字幕的影片更適合引介給國內的高中學生閱灠。

插圖3：Khan Academy課程影片

n  YouTube

YouTube [7]是目前網際網路上最大的線上影片網站，可汗學院的影片大多都上傳至YouTube，如果想把可汗學院的影片引用到日常的教室教學中，其實直接引用YouTube的超連接網址（URL）會相對的快速方便。YouTube有提供使用者訂閱頻道的功能，請讀者參閱參考資料[8]中的短片學習如何在YouTube訂閱頻道；只要在YouTube中訂閱Khan Academy（可汗學院）頻道後，每次使用者登入後，就會在畫面的左邊見到「訂閱項目」裡有Khan Academy選項，選點此項目就會見到Khan Academy頻道首頁，但可惜的是在「khan Academy首頁」裡Chemistry項目並沒有直接顯現出來，這時可以在畫面（如插圖4）的中間可以找到一個灰色的「放大鏡」圖示，點按該圖示後會顯示出一個灰色的方框。

此時就可以在這個方框中，打入課程內容關鍵字（請使用英文）搜尋課程影片，按了鍵盤的Enter鍵後，就可找到許多相關的影片（如插圖5）。搜尋結果出現後只要直接點選各個圖示，就可以直接觀看該課程影片或記下該URL供日後課堂上教學活動引用。

插圖4：在YouTube中Khan Academy頻道

 

插圖5：搜尋Khan Academy頻道的結果

 

n  PhET互動式教學

PhET是2002年起美國科羅拉多大學（Colorado University，Boulder）物理系所發展的互動式教學主題[9]。本項計畫的主持人Carl Wieman為1995年諾貝爾物理獎得主，網站中的各項教學主題是使用Java或Flash等技術開發，近來為了迎向行動學習的熱潮，也逐漸改採HTML5的技術，互動式教學主題程式的原始碼用GPL授權，而教學主題採創用CC（姓名標示）授權，所以教師同仁們在課堂上可以放心使用。這些教學主題包括數學、物理、化學及生物等領域，其中所有的教學主題都有中文翻譯，內容適合台灣的國、高中課程，而中文化的使用界面更方便學生們自行動手操作。

以現行的高中一年級化學課程為例，筆者整理出合用的教學主題，如表格2所示。

表格2：PhET教學主題對照表

假若使用MS Windows的電腦，來檢視PhET所提供的教學主題，必需在電腦中安裝有Java和Flash環境才能正常使用。在電腦中安裝Java請詳閱參考資料[10]，而安裝Flash請參閱參考資料[11]。安裝上述軟體後，使用瀏覽器（IE、Firefox或Chrome）進入PhET的官方網站（英文版[9]或中文版[12]），即可順利使用這些教學主題，本文使用英文版網頁為例，進入後可以看見如插圖6的頁面。

插圖6：PhET首頁

進入首頁後，請選擇畫面中紅色Play with sims的圖示，畫面會轉進入各式教學主題的主畫面，再選按Chemistry則會見到所有化學相關的教學主題插圖7。這時候只要選按任一教學主題圖示，就會轉進入該主題頁面。

 

插圖7：PhET教學主題頁面

在這裡選Acid-Base Solutions為例，進入教學主題後的頁面會如插圖8所示，這時候就可以選按畫面中，Run Now! 的圖示來執行互動式教學主題，若選擇Download圖示則可以下載該教學主題，老師們可以利用這個功能把特定的主題下載到自己的電腦中，然後帶到教室裡演示給學生們觀看，相信會增強學生們的學習印象，如果想要在行動載具（如iPad、iPhone或Android）中使用該則教學主題，則可以選按Run in HTML5的選項使用，不過目前為止，整個PhET網站中只有16個教學主題有HTML5選項可以選用。

插圖8：Acid-Base Solutions教學主題

現今，PhET中所有的互動式教學主題，在國內各級學教師及大學院校熱心同學努力下，完成了全部中文的翻譯工作，唯採用HTML5技術製作互動式教學主題還未正式開放供各界進行翻譯，這樣的中文翻譯進度，一直排在世界上各種語言翻譯工作中的第一位，若有老師願意在未來加入新的翻譯工作，或修定目前的譯作，請跟筆者聯絡。

n  均一教學平台

均一教學平台是由財團法人誠致教育基金會創辦[13]。可以想成是台灣版的Khan Academy，這個網站的教學內容及早期網站程式均取至可汗學院，並進行中文化的翻譯工作而成，不過近年來誠致基金會大力號召國內各界有心人士加入後，內容及網站的程式大部份是由均一教學平台的團隊自行原創開發，而不僅只是中文化的可汗學院。

均一教學平台可以由參考資料[14]中的網址進入，該網站提供的課程包含了數學、科學、英文及一些教師教學資源，目前提供超過5,000段以上的影片，進入該網站首頁可選擇「課程主題」下「科學」選項中「化學」的選項，進入如插圖9的畫面。目前化學課程有超過150部影片，包含物質的組成、化學反應、原子結構與元素週期表的單元，幾乎完全符合高中一年級化學課程的內容。有很多習題及例題說明的影片為均一教學平台化學內容的特色，整體而言，非常適合提供高中學生們自學使用，也非常適合教師們選為補救教學之用。

插圖9：均一教育平台

均一教學平台如同可汗學院般把大多數的影片放在YouTube上，所以可以使用如本文YouTube一節所提的方法來訂閱這些教學影片。

有心分享自行製作教學影片的教師同仁們，可由Facebook上的均一教學平台網頁聯絡誠致教育基金會[13]。

n  小結

本文介紹的教學資源，如可汗學院、YouTube、PhET、均一教學平台等，只是整個網路教學資源中的滄海一粟，網路上還有數量眾多的教材和自由軟體等非常實用的e化資源可以供大家取用。希望本文介紹的這些網路資源可以減輕教育同仁們日常的備課壓力；實務上應用這些資源於教學現場，可望加強學生們的自學能力及提高其學習與趣。期待本文介紹的這些優質教材，可以引起國內化學教育同仁們對網路資源的注目，共同在網路上尋找更多好用的教學資源，甚或公開自製的教材於網路上，分享給全世界工作於教學現場的教師們，一起讓優質的網路教材資源發揮最大效用。

n  參考資料

[1]    “翻轉教室（flipped classroom）– 教育Wiki” [Online]. Available: http://content.edu.tw/wiki/index.php/翻轉教室（flipped_classroom）. [Accessed: 10-Jun-2014].

[2]    “科學人雜誌–翻滾吧！教室” [Online]. Available: http://sa.ylib.com/MagCont.aspx?Unit=featurearticles&id=2270. [Accessed: 10-Jun-2014].

[3]    “老師上線　十年教出十億學生–天下雜誌542期” [Online]. Available: http://www.cw.com.tw/article/article.action?id=5056396. [Accessed: 10-Jun-2014].

[4]    “磨課師分項計畫辦公室” [Online]. Available: http://taiwanmooc.org/. [Accessed: 10-Jun-2014].

[5]    “可汗學院–維基百科，自由的百科全書” [Online]. Available: http://zh.wikipedia.org/wiki/可汗學院.  [Accessed: 10-Jun-2014].

[6]    “Khan Academy” [Online]. Available: https://www.khanacademy.org/library. [Accessed: 10-Jun-2014].

[7]    “YouTube” [Online]. Available: https://www.youtube.com/. [Accessed: 10-Jun-2014].

[8]   “如何訂閱YouTube頻道 – YouTube” [Online]. Available: https://www.youtube.com/watch?v=7OEkF_BoBkY. [Accessed: 10-Jun-2014].

[9]    “PhET: Free online physics, chemistry, biology, earth science and math simulations” [Online]. Available: https://phet.colorado.edu/. [Accessed: 10-Jun-2014].

[10]  “如何安裝Java？” [Online]. Available: https://www.java.com/zh_TW/download/help/download_options.xml. [Accessed: 10-Jun-2014].

[11]  “Adobe – 安裝不同版本的 Adobe Flash Player” [Online]. Available: http://get.adobe.com/tw/flashplayer/otherversions/. [Accessed: 10-Jun-2014].

[12]  “PhET：自由的線上物理、化學、生物、地球科學及數學模擬教學” [Online]. Available: https://phet.colorado.edu/zh_TW/. [Accessed: 10-Jun-2014].

[13]  “均一教育平台|Facebook” [Online]. Available: https://zh-tw.facebook.com/JunyiAcademy. [Accessed: 10-Jun-2014].

[14]  “均一教育平台” [Online]. Available: http://www.junyiacademy.org/. [Accessed: 10-Jun-2014]