化學科普活動與推廣:化學科普活動與推廣對中學化學教育的影響 / 程長遠、李佳霖

星期日 , 9, 九月 2018 Leave a comment

化學科普活動與推廣:化學科普活動與推廣對中學化學教育的影響

程長遠a、李佳霖b

國立鹿港高級中學

alongfar2020@gmail.com; bcindy88034@gmail.com

 

科學學習的方法,應當激發學生對科學的好奇心與主動學習的意願,再引導學生從既有的經驗為基礎來發現問題、進行探索、實驗操作與建構新的知識,使學生能具備科學的核心知識、探究與實作、科學論證溝通的能力,提供學生學習問題解決、運用思考智能、提升認識科學本質與科學態度的學習機會。

當我們是中學生的時候,都非常期待去實驗室上化學實驗;但是上了大學之後,又視實驗課為畏途。其實問題出在於我們總認為學化學就是要做實驗,而做實驗就是要進實驗室。中學時期的學生們為什麼會「期待」去做化學實驗,主要是因為這時候的學生很少有實驗課或根本沒有時間上實驗課,當然還有老師也不喜歡帶學生做化學實驗。其中原因就是:

1.         學校都有化學實驗室,設備也算齊全,但是缺乏管理人員,或是管理人員非相關領域且不具專業知識。老師在教學之餘還得協助管理實驗室和藥品室。

2.         實驗的化學藥品列管為毒性化學物質的越來越多,管理手續繁雜且越來越麻煩。化學藥品越來越貴,處理實驗廢液的費用越來越高。

3.         並非所有的學生對化學實驗都有興趣,老師需要花很多時間在鼓勵學生動手去做。

4.         實驗課的時間太短,若學生實驗失敗就沒有時間重做,無法收集到充足的實驗數據。

5.         實驗做失敗的機率很高,影響學生的學習興趣。

6.         雖然升學考試常想將化學實驗設計到考試題目之中,用升學考試來引導學校教學,但題目設計困難導致引導動手做實驗效果有限。

7.         公開舉辦的全國科展或數學、資訊及自然科學能力競賽,存在嚴重的城鄉差距,對於沒有科學班的普通社區高中非常的不公平,長年建議採分級比賽但都未被重視實行。

即便在化學教學現場存在著以上諸多的待解決問題,但台灣其實從大學、中學甚至到一般的民間社會都積累非常厚實的化學科普教育基礎,約莫從2011年國際化學年開始,化學的科普活動就從大學到中學到國小,由城市到偏鄉,點、線、面的在全台遍地開花。中學化學老師面對實驗課的時數不足,紛紛成立化學與科學相關社團,利用課餘時間,針對有興趣的學生,設計一些有趣的活動,一起來玩化學。約莫同時,各大學也紛紛成立科學教育中心,大力推展化學科普活動,像「化學趴趴走」、「化學遊樂趣」等科學下鄉活動。其實化學活動不一定要在實驗室裡完成,只要有一部改裝的化學實驗車就能在台灣各的做出許多有趣的科學實驗和實驗成果。這些大學科學教育中心進入偏鄉推廣化學的活動,也掀起中學化學老師開始改良一些課本內容中的實驗活動,將化學實驗的藥品改成日常生活常用的物質,可以省下購買及處理毒性化學物質的經費與人力,加上電子數位測量儀器價格變得較便宜,可以縮短實驗的時間和提升數據的準確度,讓學生在家裡也可以進行化學實驗,時間、空間限制變小能提高學生動手做實驗的興趣。

化學科普活動的取材大多和學生日常生活相關,以既有的知識或經驗為基礎,激發學生主動學習的動機,引導學生發現問題、培養探究能力、學習分工合作、獲得思考智能、分析實驗統計數據的結果且歸納實驗程序及方法。讓學生經由自己動手操作與反思的過程,逐步找出實驗條件與數據結果的關係,最後建立出新的知識。並能藉由學生在科普活動中的口頭報告、專題報告、實驗設計、成品展示等多種方式,來評估學生的學習成效。在許多的化學科普活動中發現,學生進行與生活情境相關的探究活動,使學生能由「做中學,學中做」體會學科知識與生活實踐兩者間的關係,也較能夠將所學知識轉化在實際生活中。

或許因為大學到中小學遍地開花的化學科普活動,間接引導了108新課綱的探究與實作及多元選修課程的變化,給中學師生有空間去設計化學活動,有時間去學習探究解決化學問題的能力,化學活動也就不一定只能在實驗室裡完成。與此同時,各校試辦設計的課程可謂百花齊放、百鳥齊鳴,有趣又富創意。這中間還要歸功於高中化學學科中心所做的橫向連結,其中還有書商穿梭各校間,互通各校課程的發展情形,也功不可沒。還有從107年學測自然科的試題來看,也顯示大考中心命題老師的用心與企圖心,最後如果未來大學端在選才上,能配合中學新課綱的發展,那中學化學教育新課綱的實施,將會很令人期待的。

雖然從近十年的化學科普活動推展,在化學教育上看似各自發展,但是似乎有一隻無形的手,編織了一個綿密的網,將化學教育與十二年國民基本教育以「自發」、「互動」及「共好」的理念相結合,培養以人為本的終身學習者。而新課綱的「核心素養」是指一個人為適應現在生活及面對未來挑戰,所應具備的知識、能力與態度。強調學習不宜僅以學科知識及技能為限,而應關注學習與生活的結合,透過實踐力行而彰顯學習者的全人發展。除了帶得走的能力及知識,更應該發展能靈活運用知識與合儀態度處理事務的能力等等,都與近期的化學科普活動不謀而合。

在此我們也可以看出台灣在化學教育上,有非常厚實的基礎,從大學、中學到民間基金會,甚至書商在化學教科書、化學教學素材的研發上都非常具有競爭力。其實政府相關單位可以整合這些化學教育資源,結合台灣的產官學研的力量,將化學科普活動當成一個產業向國內外來發展,活化化學教育的經濟利益,並讓國際間更多人可以看見台灣的化學教育實力。

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