化學闖關活動─大甲高中化學宅急便/廖旭茂

星期日 , 6, 七月 2014 Leave a comment

化學闖關活動—大甲高中化學宅急便

廖旭茂

國立大甲高級中學
教育部高中化學學科中心
nacl880626@hotmail.com

n  活動簡介

回顧2011國際化學年,大甲高中首次與教育部高中化學學科中心合作辦理「親手Fun化學」活動,獲得師生廣大的迴響,其中由本校師生設計,手工打造的大型立體分子模型—「搖滾巴克球」,最令人激賞。2013年大甲高中化學科再次獲得高中化學學科中心的支援,花了三個月的時間規劃籌辦,夥同培育的60名志工於本校校慶辦理「親手Fun化學」活動,此次加入更多的新元素,除了原有的搖滾巴克球—分子組裝賽外,更增添了魔法化學秀、震撼酒精砲、感溫變色絹印、奈米遊樂園等多種趣味好玩的實驗體驗。參加學生除本校學生參與闖關活動外,更有社區鄰近國高中學校如台中高工、台中一中、社區順天國中等校學生,慕名而來,合計約共500名學生參與本次活動。

2014年大甲高中「親手Fun化學」於418日登場,透過團隊的創意發想、精心規劃,以嶄新的風貌呈現,經團隊討論,決定將研發之創意教具、特色教材融入化學實驗體驗活動之中。本校圖書館大廳有結合虛擬實競技術與行動科技的「3D分子博覽會」暨創意教具成果展;科學館2F有復古懷舊風的「人像藍印術」;藝之鄉周邊有結合新進材料有趣的「異形變奏曲」、奈米鼠走迷宮的「奈米遊樂園」、護膚美白的「美容化學」、槍林彈雨的「酒精狂想曲」、結合壓電電石砲與多彩指示劑的「魔法石再現」,以及最後廣受大家喜愛的戶外「魔法化學秀」等。這一場化學與美學交織的豐盛饗宴,更勝以往,除本校學生外,今年更將目標放在台中海線偏鄉國中的科普教育的推廣,總計有大甲國中等五所社區國中,超過250名的國中生參與本校活動。圖1為本校今年化學宅急便的闖關護照內頁核章處,圖2為本次推廣教育活的動Logo

 

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1:化學宅急便的闖關護照內頁核章處

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2:化學宅急便的闖關活動Logo

n  活動規劃與實施

本校將選修課—3D分子博覽會的特色課程教材,融入教室外的學習活動—「親手Fun化學」之中,實施訓練志工關主「教中學」、「做中學」的有效學習策略。活動經反覆思索、討論後決定闖關形式、數量,確定活動辦理的時間、協調場地後,開始進行志工招募及訓練,同時委請美工科學生設計活動Logo、闖關證明、闖關護照即說明海報刊板。活動一個月前,開始進行志工訓練,於中午時間、第八節下課後以及假日時段,開放實驗室,供志工討論及實作演練,相關活動規劃流程圖,如圖3所示:

 

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3:化學宅急便的活動規劃流程圖

n  各關實驗活動簡介

茲將本次化學闖關活動的內容與設計分述如下:

l   美容化學關:利用甘油、弱酸性起泡劑、茶樹精油以及橄欖油等材料,製作洗面露及卸妝油兩種美容品(二擇一),依關主指示,完成其中一項美容品的製作。就算闖關成功。有關活動照片,如圖4所示。

l   異形變奏曲:利用硼砂(Na2B4O7)溶於水中,與高分子化合物如白膠(聚醋酸乙烯酯)產生交聯作用(cross-linking),進而改變高分子化合物的黏彈性原理,製作磁力怪與感溫變色異形(二擇一)。依關主指示,完成其中一項異形的製作。並回答關主事先設計的問題,即算闖關成功,可帶走戰利品。有關異形變奏關的簡介說明,如圖5所示。

l   人像藍印術關利用影像處理製作的黑白底片,在太陽光或燈箱下,曝光轉印在事先塗好感光液(檸檬酸鐵銨與赤血鹽混合)的圖畫紙上,經水洗、陰乾後,浮貼在個人的專屬護照上,即算闖關成功。有關人像藍印術關的簡介說明,如圖6所示。

l   奈米遊樂園關:利用共沉澱法,在離心管中加入氯化鐵、硫酸亞鐵、濃氨水以及介面活性劑的反應下收集,並以磁鐵體驗奈米磁流體的特性。依同學指示完成奈米磁的合成,並以磁鐵帶領奈米鼠,通過關主事先設計的化學迷宮,即算闖關成功。有關奈米遊樂園關活動照片,如圖7所示。

l   魔法化學演示:將化學概念融入趣味的實驗活動中,藉由生動活潑的表演方式將化學知識介紹給師生來賓,說明化學在日常生活中的應用。總計有清涼夏、乾冰交響曲、熱情一把火、超級吸引力、甲中四月雪、給你好臉色等演示活動。有關魔法化學演示的活動照片,如圖8所示。

l   3D分子博覽會關展出內容包括化學科教學團隊研發的教具成果展、巴克球、石墨等立體分子模型、以及包含虛擬實境互動式分子動畫的每周分子微展覽。同學只要正確回答關主事先設計的題目,就算闖關成功。有關3D分子博覽會活動照片,如圖9所示。

l   酒精狂想曲關:本活動安排兩個活動:一是利用酒精槍的射擊體驗,告訴同學酒精蒸氣的危險性;二是利用彩焰酒精凍的製作,教導同學如何安全使用酒精。同學只要正確回答關主事先設計的題目,就算闖關成功。有關酒精射擊活動照片,如圖10所示。

l   魔法石再現關:本活動安排兩個活動:一是利用壓電塑膠管砲的砲擊體驗,告訴同學電石加水產生乙炔氣體的反應,並傳遞乙炔氣的危險性;二是利用砲擊反應後的產物氫氧化鈣,加入酚酞指示劑,試玩「看誰最會生氣」活動。同學只要正確回答關主事先設計的題目,就算闖關成功。相關活動照片,如圖11所示。

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4:美容化學闖關活動紀實

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5:異形變奏關活動原理、製作方法簡介

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6:人像藍印術關活動原理、製作方法簡介

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7:奈米遊樂園闖關活動解說及實作活動紀實

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8:魔法化學戶外演示活動紀實

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93D分子博覽會導覽及闖關活動紀實

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10:酒精狂想曲關活動紀實

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11:魔法石再現關活動紀實

n  致謝與交流

       作者感謝教育部高中化學學科中心協助辦理,以及國立彰化師範大學化學系楊水平教授、科技部—「科普點子王」特約記者張志玲小姐蒞臨指導和採訪。

本文僅以概括的報導本次大甲高中化學宅急便化學闖關活動,詳細活動作者樂意與化學教育工作者經驗交流並敬請指教。

n  參考資料

1.          國立台灣師範大學化學研究所(民78),「高中化學教師示範實驗」,教育部中小學科學教育專案研究報告。

2.          詹莉芬等(民101),2012北一女中化學宅急便嘉年華,北一女中。

3.          邱韻如,學習金字塔,http://memo.cgu.edu.tw/yun-ju/cguweb/SciLearn/Learning/ConeLearning /HomeConeLearning.htm

4.          廖旭茂,化學教室:自製磁性異形。科學研習月刊,2013,卷52,期6期,頁26~31

5.          廖旭茂,化學教室:自製感溫及感光變色異形。科學研習月刊,2013,卷52,期7期,頁36~39

6.          廖旭茂,化學教室:製作並示範塑膠壓電砲:。科學研習月刊,2014,卷53,期5,頁24~31

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