臺灣化學教育

第十六期 主編的話

邱美虹

國立臺灣師範大學科學教育研究所教授
美國國家科學教學研究學會（NARST）理事長（President）
國際純粹化學與應用化學聯盟（IUPAC）執行委員會常務委員
中國化學會（臺灣）教育委員會主任委員
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本期專題以一行大學教授、研究人員及中學自然科教師於2016年5月赴北京市進行化學教學與學校機構參訪為主題，除描述所見所聞外，並對臺灣與大陸的化學教學、人才培育、師生特質做一剖析。內容包括具體實例的說明、實驗設備及教學目標的闡述、教育觀點的反思、人才培育的危機與契機等等。繼上海之行的報導（《臺灣化學教育》第四期，2015年11月）後，本期再次報導參訪團到第一線觀察北京市化學教學與參訪三所中學與北京大學的心得，希望透過這些文章可以呈現所參訪的三所北京學校的教學特色，以及其可能對臺灣化學教育的啟示。

臺灣這幾年的教育鬆綁使得教育現場出現形變與質變的教學與評量方式，雖然有大學與中學入學考試制度的持續存在，但是因實施多元入學方案與大學林立的現況，學校教育的目標與策略仍呈現多元性與自主性。然而有些基本的問題是否有解決呢？以化學為例，化學是一門實驗的科學，科學家透過實驗、收集資料、檢視假設、尋找規律性與再現性、下結論；然而學校實驗課程一直無法落實，不論是在課堂上操作或演示，或是在實驗室進行實驗都仍顯不足，這是值得去深入探討與立即解決的問題。這幾年本人在大陸觀課的經驗發現教師已把實驗活動帶到課堂上，利用簡單的設備與藥品或是微型實驗器材，將理論與實驗觀察和動手做結合在一節課內完成，我想這樣的做法提供學生最即時與真實的實驗經驗，是值得我們學習的。臺灣中學生入學壓力遠不及大陸中學生大，應該可以利用這樣的天賜機會，好好落實教育理念，培養學生獨立思考、問題解決、溝通表達、彙整資訊的能力、以實事求是和證據取向的探究精神面對科學性的社會問題等等。我們沒有辦法預測10年、20年或30年後的工作會是什麼樣子，但是我們應該培養他們的基本科學素養，以面對瞬息萬變的21世紀。這是一個危機的時代，也是一個具有契機的時代，我們必須盡早為下一代做好準備；而下一世代的孩子們也要更積極主動準備好面對這頗具挑戰性的時代。

最後，本期常態性專欄文章有國立大甲高級中學廖旭茂老師的〈亞甲藍的光致變色〉，一如往常，廖老師總是能在實驗創新上展現不一樣的風貌。該實驗藥品很簡單，實驗操作亦不難，因此可以在教室做示範實驗或是學生進行動手操作的實驗活動。該活動未來可搭配教學策略或提出拓展性問題，使此活動的推廣更能展現培養創造思考與問題解決的實踐面。其次是國立新竹科學園區實驗高級中學施建輝老師的〈有關化學鍵和八隅體法則的問題〉，施老師首先挑戰在高中課本中硫酸根的結構SO₄²⁻，以S-O單鍵論證「為何又有雙鍵的說法」的說法，來說明SO₄²⁻中S-O單鍵與雙鍵產生共振的說法的適切性；並進而延伸到對磷酸根（PO₄³⁻）中P-O鍵結和氯酸根（ClO₄⁻）中Cl-O鍵結的共振結構加以闡述。除此之外，施老師針對常易混淆氯化鈹（BeCl₂）和三氟化硼（BF₃）是否符合八隅體法則的概念加以分析，並認為高中階段宜採取Huheey的觀點，將BF₃視為不符合八隅體法則的化合物，並進而探討AlCl₃隨不同溫度產生不同化合物而穩定存在，因此AlCl₃有時符合八隅體法則，有時又不符合八隅體法則。新北市立新莊民安國小的江志宏老師則是開宗明義即點出教學的困境，「到底老師教會了孩子什麼？」有這這樣的省思，科學探究的內涵就會在教學中被彰顯出來。江老師的實驗流程逐步引導學生操弄變因，以便提出結論。執行實驗時，常以問題來引導思考與動手做，其教學活動設計頗具參考價值。最後一篇是臺灣大學化學系佘瑞琳老師出席美國化學教育雙年會(BCCE)的心得分享。此篇是繼本期刊前期翁榮源教授的BCCE報導之後另一篇研討會分享心得報告。佘老師針對臺灣大學一年級學生的普通化學實驗實作與報告書寫實踐翻轉教學，其活動是透過美國化學會所出版的Journal of Chemical Education期刊論文培養學生閱讀期刊的能力，並要求學生製作海報分享研讀結果，成效不錯，唯文中指出，該校學生科學閱讀仍有困難。以第一學府尚是如此，可見強化學生英文閱讀能力仍是不可忽視的教學目標之一。