臺灣化學教育

2018國際化學教育研討會:參與第25屆IUPAC國際化學教育研討會心得

 

蘇金豆

宏國德霖科技大學餐旅系暨通識中心教授兼主任

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前言

    第25屆IUPAC國際化學教育研討會(ICCE 2018)，於七月十日至七月十四日間在澳大利亞雪梨市雪梨大學商學院召開，此次由雪梨大學化學系主辦，參加的成員來自世界各國，近三百人參與。這是我第一次來到南半球最美麗的城市–雪梨市，也是最具古典城堡學校的大學(如圖1)-雪梨大學，參加此次盛會。在國立臺灣師範大學科學教育研究所教授邱美虹大師的帶領下，頓時感覺和國際學者間拉近不少距離。此次出席的國際學者人數眾多，有來自亞洲、歐洲、北美洲、拉丁美洲、非洲、大洋洲等國際學者。在大會主席Siggi Schmid與共同主席Roy
Tasker & Maree Woods教授的開幕下，揭序了ICCE2018的年會，此次大會發表場次中共有PlenaryLectures 4 場、Oral Sessions有27場次共Present 108篇、General Poster Presentations 2場次有54篇、Workshop Sessions 16場，真是一次豐碩的論文饗宴。
國際學者們的化學交流

   本次的論文發表約162篇，因此，7/11~7/14皆是論文發表的重要時刻，大會在簡單的歡迎儀式後便開始進行後續行程，茲將與會心得彙整報告如下:

1. Plenary Lectures (大會演講)

大會演講有4場，演講的教授有Peter Mahaffy & Stephen Matin、Alison Flynn、Vicente Talanquer 和Marietjie Potgieter等五位教授，其中Talanquer和Potgieter的演講是令人印象深刻的，Talanquer從事化學教育研究，並聚焦在學生推論的分析與評量結果的探討(圖1);

 

圖1Talanquer的精彩演講

 

而Potgieter認為當學生思考化學反應時，繪製概念圖可協助他們列出適當的產物(如圖2)，概念圖可增進概念與概念間的連結，減少背誦式的學習，深化學生的核心科學概念，增進教學的趣味性，並達成有意義的學習。                                                                                                                                                                                                                                   

圖2Potgieter壓軸的演講

 

    應用概念圖協助學生思考與學習，是非常重要的學習過程，此一概念思維與此次作者口頭發表的ACM教與學不謀而合(Su, 2018)，ACM教與學旨在運用概念圖引出學生巨觀學習架構，讓學習者對化學教材的概念思維更深入，再者，融入動畫強化其學習動機與微觀洞察力(Su, 2008, 2017)，減少學習負載，使得學習更有趣，學習成效也能顯著提升。

    作者在論文發表中也提及ACM的五點特色:
第一，以「動畫融入概念圖」做為教學輔具，學生能主動運思，並應用此工具解題，有效的提昇學生學習成效，並減少迷思概念；第二，以ACM策略教學，學生能運用概念圖做為思考與學習輔具，增進概念理解與推理能力；第三，以ACM策略教學，融入課程學習之訓練與視覺引導，可增進學生如何面對問題並解決問題，進而提昇學習成就；第四，概念圖能引導學習者對高層次化學概念問題之批判思考與推理，結合概念圖模式，使學生學會系統化問題處理，進而增長其心智發展，並提昇高階概念的學習；第五，概念圖策略教學，改變已往只重記憶不重思考的學習態度，使科學學習態度更正面積極。(蘇金豆，2018，P25)

2.   Oral Sessions(口頭報告場次)

   Oral Sessions有27場次共發表108篇，Oral Sessions是本次研討會的重點，有許多期刊中的主角。因此，參加此次的研討會可學到許多大師級的風範與內涵，如圖3和圖4
是David Treagust教授從Qatar案例介紹化學之教學與成就評量，Treagust教授是當地Curtin University大師級教授，一開始他介紹澳大利亞的大學科學教學改革，強調第一年大班化學教學新方向是ALIUS(Active Learning in University Science)，重視創意教學與練習式的活化學習，其目的在於改善以學生為中心的參與式學習；緊接著，他介紹Qatar教學，在學生的化學課程學習過程中引入探究式教學，結合POGIL(Process Oriented Guided Inquiry Learning) 和 ALIUS以活化學生化學學習。在POGIL探究式學習過程中，Treagust教授一方面辦理學習工作坊以引導學生科學學習；另一方面他為了確認學習內容與教材內文編撰的關聯性，非常重視撰寫教材的團隊成員，確保教材內容也能符合預期學習成效。研究結果發現，學生能接受此種探究式學習與感知，且能產生正面的學習成效。他的演講讓大家對探究式教學與評量更清晰，此種教學方法有利於本國高中教師們化學教學之引導，以提升學生之學習成效。

 

圖3 David Treagust教授Qatar案例介紹       圖4 David Treagust教授介紹Qatar教學過程

 

     3.Workshop Sessions (工作坊場次)

   Workshop Sessions有16場，場場皆精采，我國大甲高中廖旭茂老師主持的電化學Workshop，受到許多與會國際學者的青睞，利用電化學電鍍的原理，吸引了許多學者的好奇，與會學者非常認真學習，有的學者意猶未盡，完成工作坊後還希望能帶一組回國研究，足見廖老師工作坊的魅力。作者對國外學者如此熱衷於此電化學工作坊很好奇，這難道是科學家天性好奇使然嗎?由於作者第一次參加此種國際化學教育研討會之工作坊，且熟悉電解原理，因此，在工作坊中也常和外國學者溝通，彼此討論和學習，參加Workshop的學者很有包容力且態度謙虛，當廖旭茂老師介紹如何利用電化學的電鍍原理，將英文字(CHEM IS TRY) 鍍在金屬上時，參加工作坊的教授們都很努力的聆聽(如圖5,圖6)；在此工作坊中也有許多學者參與如Bob Worley，他是英國CLEAPSS的Chemistry Advisor，知道我們來自非英語系國家，因此講話的速度放慢，和我們一起討論，也論及電鍍的設備中的化學藥品攜帶入關的問題，頓時讓作者理解，為何以食鹽水為電解液的緣由。雪梨大學化學系化學實驗室，提供給參與的學者實驗衣、護目鏡與其他防災措施(如圖7)，這是進實驗室的要求，也是給與實驗者的安全保護。科學研究者好奇心與謙卑的態度，讓大家在化學領域的工作坊學習更踴躍，且學習成效更為提升，此時發現語言的隔閡已無障礙了，因為大家追求的是真正的化學知識理解與真理的印證，這是參加此次工作坊的回饋與感言。

  

圖5許多國際教授參加廖老師工作坊       圖6作者與與會學者完成作品後的互動
 

圖7雪梨大學化學系化學實驗室       

                                                 

心得與結論

 此次ICCE 2018國際研討會，議程為7月10日至7月14日，共計五日的化學教育學術交流。研討會研究主題為25th IUPAC International Conference on Chemistry Education，其徵求化學教育領域之論文主題有:(1) Systems thinking in chemistry education; (2) Linking to secondary chemistry education research; (3) Translating assessment into the next dimension; (4) Enhancing the transition to tertiary chemistry; (5) Reimagining the chemistry classroom paradigm; (6) Creating the nexus between research and practice; (7) Joining the dots in laboratory learning; (8) Building connections with the wider community等主題，儘管當地正值冬天，但發表此等領域論文之學者也非常的踴躍。由於桃園飛往澳洲雪梨有直航班機，為我們省了許多時間，約莫九個小時即可到達雪梨國際機場，入境後搭乘機場快線(Airport Link)，15分鐘即可直達雪梨中央車站(Central Station, Sydney)，當地火車(似我們的捷運)是雙層，我在Town Hall 站下車，找到下塌旅館，放好行李後，火速尋找研討會開會地點。人生地不熟，因此，找了路人問明方向，當地人情濃厚，都會主動查詢並告知，不久雪梨大學商學院就在眼前，ICCE2018櫃檯報到之後(如圖8)，便前往隔天要發表論文的場地會勘與準備。

圖8作者在雪梨大學ICCE2018櫃檯報到留影

    在ICCE研討會期間，我非常榮幸地認識幾位來自美國、英國和新加坡的教授，也認識了幾位博士生，並且互相留下聯絡方式，以利未來有更多機會進行學術交流。在此次的ICCE國際研討會交流，作者能因此而獲知國際當前暨未來化學教育相關的研究發展趨勢，如Talanquer重視學生學習推論與評量結果的探討，Treagust教授的Qatar探究式科學學習，拓展作者的研究視野。從國際學者的教學研究趨向，讓我們更理解化學教學的重心，應以學生學習敘事力為載體，課堂與實驗室為綜整知識實踐之平臺，涵養學生看待化學物質的視野廣度，以教師專業基礎培育學生處理問題的縱向深度，進而引導學生探索問題解決的推論技巧與化學學習方向，此種科學知識的建構，對高中教師也許是一個值得嘗試的方向。

    參加國際研討會，有助於建構國際觀的新視野，對英語聽力與口說能力的激勵與培養是重要的，每次聽到英語系國家學者，說著流暢且清晰咬音的學術報告，都相當羨慕與佩服，此也是激發學習動力的原委；在這次的會議中，也讓我學習到演說的技巧與PPT的製作訣竅。參加國際研討會常可看到知名期刊作者，如Vicente Talanquer教授是位多產學者，他在兩大世界級化學期刊Chemistry Education Research and Practice暨Journal of Chemical Education，四大世界級科學教育期刊International Journal of Science Education, Journal of Research in Science Teaching, Research in Science Teaching和Science Education都有發表。雖然出國發表論文是一種挑戰，會產生許多壓力與負擔，但無形中對個人心智發展與心靈成長，是難以言喻的。在此次的化學教育國際學術研討會中，讓我體會到「讀萬卷書，行萬里路，兩者不可偏廢。」因為「讀萬卷書」就是讀很多書報與期刊，從而學到不同類型的概念與知識；而「行萬里路」正是可以豐富我們的人生，增廣我們的見聞，百聞不如一見。兩者一樣重要，此正是參加國際研討會的主要動力與精神。 

致謝

此次的化學教育國際學術研討會能順利成行並發表學術論文，要誠摯的感謝科技部審查委員與經費資助(MOST 105-2511-S-237-002-MY2)，在此致上謝意。

參考文獻

 

Su, K. D. (2018).Innovative perspective of animated concept mapping and cognitive reasoning to  enhance students’ chemistry learning performances. Journal of Baltic Science Education, 17(4), 662-673.

Su, K. D. (2018). Animated concept maps to enhance students’Chemistry learning achievements. 25^st International Conference on Chemical Education (ICCE 2018), Sydney University, Australian.(7/11)

Su, K. D. (2017). Tactic fulfillments of three correlations for problem-solving maps and animated presentations to assess students’ stoichiometry performances. Journal of Baltic Science Education, 16 (5), 733-745.

Su, K. D. (2008). An integrated science course designed with information communication technologies to enhance university students’ learning performance. Computers
& Education, 51, 1365-1374.

蘇金豆(2018)。應用創意電化學動畫概念圖學習探究學生認知能力。教育傳播與科技研究, 118, 15-28。