臺灣化學教育

慶祝IUPAC100&2019國際週期表年在臺灣(IYPT in Taiwan) 活動成果展示：

系列活動介紹(二)

邱美虹

國立臺灣師範大學科學教育研究所
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• IYPT in Taiwan 特展

為慶祝俄國化學家門得列夫(Dmitri I. Mendeleev)於1869年發表元素週期表150年，聯合國宣布2019年為國際化學元素週期表年(International Year of the Periodic Table of Chemical Elements, IYPT)。臺灣為參與這項國際性的活動，在科技部、教育部國民及學前教育署、行政院環境保護署毒物及化學物質局指導，由國立臺灣師範大學(以下簡稱臺師大)、中國化學會(以下簡稱化學會)以及國立臺灣科學教育館共同主辦《2019國際化學元素週期表年特展–在臺灣》，從2019年6月1日起至8月26日共展出為期近三個月的特展，觀展人有來自世界各地的人士與師生，參觀人數約32000人，盛況空前。該特展的主要展品在《臺灣化學教育》電子期刊五月號有做詳盡的介紹，如元素方塊週期表、光雕投影、化學元素大事記、化學元素海報、視障者點字元素週期表、女性科學家與週期表、稀缺元素週期表、中學生眼中的週期表、元素文學小品、元素郵票展、擴增實境(AR)和虛擬實境(VR)等。展覽開幕式影片可於網站觀賞(網址為:
https://www.youtube.com/watch?v=ezPktr1vj9k)。

此次特展因受到廣大觀眾的喜愛和各博物館的支持與青睞，共同以秉持服務更多民眾的初衷，此特展於八月底開始在臺中自然科學博物館(科博館)、基隆海洋科技博物館(海科館)、高雄科學工藝博物館(科工館)陸續展出，同時海洋生物博物館(海生館)已預約明年起做一整年的IYPT元素週期表特展，這實在是令人興奮的接力賽。各館的主要內容將於本期刊分別介紹。

臺師大和化學會在科教館的特展影片獲得國際純化學暨應用化學聯合會(International Union of Pure and Applied Chemistry, IUPAC)諾貝爾競賽獎(NobeliumContest Award)(見圖一)，令人深感榮幸與欣慰!

圖一: IUPAC諾貝爾競賽獎(Nobelium Contest Award)

以下針對IYPT in Taiwan特展擇要介紹如下:

主視覺此主視覺(見圖二)要表達的意向如下:
左下角為本活動LOGO，其中H(1)和Og(118)代表週期表全部有118個元素，同時還有門得列夫Md(101)。正上方以大螢幕呈現門得列夫頭像、簡介其生平以及元素符號；其下方的展示櫃呈現元素的原子結構和物質的三態；在中間最前方則是以展示櫃呈現元素的應用面，每個展示櫃上方的英文字樣分別代表半導體、光電、食品與醫療領域。而右邊的圖案則是呈現綠色化學與環境共存的生態小島。活動的吉祥物以帝雉為代表(圖二右)，是因其為世界瀕危鳥類，取其意企盼大眾珍惜元素。這兩項設計皆由楊宇辰小姐與工作團隊討論後所設計的成品，深獲觀展者喜愛。

圖二: IUPAC主視覺(左)與吉祥物(右)

元素方塊  元素方塊的概念一共製作三款，大方塊(圖三-a)、中方塊(圖三-b)和小方塊(圖三-c)。方塊每面分別展示該元素之原子序、原子量、化學性質、重要實驗及與該元素相關之科學史、生活、科技等資訊。大方塊在展場以公共藝術的方式呈現、中方塊設計是可以讓參觀者取出觀看各面的設計、小方塊是以A4大小的紙張製作，供辦理活動使用。這五面當中原子量、原子序和週期表的設計是由淡江大學王文竹教授負責帶領學生製作的、四面的實驗、科學史等是由來自各大學教授或各中學教師選擇自己感興趣的元素設計的。的六面則是中徐生繪製的元素圖。此項成品準備期較長，所耗人力和經費有較多，然內容相當豐富，值得反覆品味。

圖三: 大方塊(a)、中方塊(b)、和小方塊(c:左為牟中原院士、右為觀展人)

魔方118此光雕設計特邀請國際知名3D動畫劉育樹導演為國際化學元素週期表年慶祝活動精心設計具中國風的週期表影片。樹導表示，「此光雕投影將元素週期表結合中國風，以呈現獨特的東方風格，其中尤以傳統臺灣特色為主。影片內使用了大量東方元素來結合西方的元素週期表：以風水羅盤的圓形排法替換週期表的矩型排法，除了以圓象徵人類生存之地球，更代表著週期表中的所有元素皆是存在於這個圓中──即地球上。…影片中將週期表元素的英文字替換成中文字呈現，其用意在於將熟悉的西方週期表以東方詮釋，表達東方對於化學界亦有所貢獻…影片中亦列舉人類生活中的重要元素，讓人們認識到生活周遭其實有很多物品都和化學元素有關。此外，透過象棋作為化學元素的象徵物，把虛幻的化學元素實體轉化為熟悉的象棋棋子，讓大眾對於艱澀的化學多了一分親切感…並以真實的對弈，結合金屬與非金屬之間的對戰而進行化學反應。…最後一個東方元素是廟宇的籤筒，用來呈現傳統臺灣風格的週期表。以矩形週期表旋轉收進籤筒，再度使用圓作為世界的概念，而所有的元素繞著圓旋轉，與開頭的圓互相呼應，串聯整部影片並以東方風格收尾。」

 圖三: 大方塊(a)、中方塊(b)、和小方塊(c:左為牟中原院士、右為觀展人)

 

元素大事記是由國立臺北教育大學周金城教授設計將118個元素在時間軸上記錄下偉大科學家努力的成果(見圖五)。

圖五: 周金城教授的元素大事記

多樣的週期表在展區中還展現各式各樣的週期表，其中包括視障者點字週期表由彰化師範大學楊水平教授設計(請參看本專刊楊教授一文)、歐洲元素週期表(簡介請參看本專刊邱美虹教授一文)、最古老的較是用週期表掛圖和女性科學家與週期表(見臺灣化學教育2019年五月號)、國外週期表公共藝術裝置及元素中文命名法則等等(見圖六)，展現週期表的多元性與功能性。

中學生繪製的元素週期表  這幅充滿中學生想像力的元素週期表，由本文作者發想，結合中學教師和學生的力量完成的，感謝臺北市立大直高中林欣美老師、曾茂仁老師，新北市立三重高中張怡婷老師、李雁婷老師，國立臺灣師範大學附屬高級中學吉佛慈老師，及新北市立新北高級中學鍾曉蘭老師帶領學生以充滿科學與藝術的方式完成118幅元素繪圖週期表。這些以學生的角度來觀看118個化學元素，並以藝術的形式描繪元素在生活中的角色，合力創作而成的繪圖週期表，實為國內首創。101元素鍆則是由台北市立大直高級中學陳品蓉所繪，她指出鍆的命名是為了紀念門得列夫對於週期表的貢獻，同時使用機器人造型表示為人造元素，並在臉部以M為眼鏡，d為耳機的組合成為Md的縮寫，在胸前淡藍色的字跡即為門德烈夫當時週期表的排列方式，左肩的輻射符號亦表示該元素具有放射線（見圖七右）。

元素、郵票與文學　　為了展現是人對門得列夫與對週期表有貢獻的科學家，展場有一區是展現世界各國的紀念郵票、臺灣十大建設與化學元素的關係、以及文學中與化學元素的相關的作品，以展現化學元素無所不在。郵票是世界各國向門得列夫等科學家致敬；中鋼、中船等建設的郵票以及青花瓷和唐三彩在顯示元素的應用；而與元素相關之詩集、箴言，點出元素與文學的距離並不如想像中遙遠，由於這一區的設計取材非常寬廣，展現親民的一面，受觀展者的喜好（見圖八）。

除此之外，我們也展出11張美國化學會所製作的海報，充分顯示化學元素在人類文明、歷史、文化、科技、建築上所扮演的角色。同時也彰顯女性化學家到目前為止僅有5位獲得諾貝爾獎和五位女性科學家得以為元素命名或以其名為元素符號，但事實上參與元素發現的過程中，仍有許多無名女英雌在週期表的背後默默付出其貢獻（見圖9，亦可見臺灣化學教育2019年5月號）。

圖9週期表前後的14位女性科學家

圖10 擴增實境(AR，上圖)與虛擬實境(VR，下圖)場景

此次特展，我們除了邀請觀展人提供對特展的回饋意見外，在現場也有提供自黏貼貼紙供觀展人填寫(見圖11)，在與觀展人的對話中，發現大家對特展的內容多元性給予相當高的肯定，最重要的是改變他們過去對週期表的認識，以及對元素在生活中的應用有更深入的了解。這些觀展人分別來自不同國家，如日本、美國、新加坡、馬來西亞、韓國、大陸等等，肯定與讚賞的言語給與工作團隊很大的鼓勵。

圖11 : IYPT in Taiwan 特展回饋意見

整個特展在實驗演示、現場動手做活動與點燈的高潮下正式開展，為期三個月的展期中，共約有32000人到館參觀。同時，周金城教授、鐘建坪老師和陳子聖老師利用周末共進行六次元素工作坊，一開放報名就額滿，是個相當受歡迎的實驗活動(見圖12)。七月底適逢亞洲化學教育研討會，來自十多國的學者亦到會場觀賞，讚嘆聲不絕，並與科教館館長陳雪玉博士合影
(見圖13)。

圖12 :開幕式與假日元素實驗活動

 

圖 13 亞洲化學教育研討會來賓觀展

除特展外，為響應國際活動並紀念這特別的一年，其他規劃與執行的活動也都陸續完成，包括教具、元素、海報等各式各樣的競賽活動，參賽者踴躍，掀起國內一股玩化學元素週期表之風潮。

• IYPT彩繪列車

此外，由科技部與臺北市政府教育局指導，國立臺灣師範大學、中國化學會主辦，臺北市立大學理學院協辦，該計畫特別邀請化學與化學教育專家學者共同籌劃辦理捷運彩繪車廂，所策劃之IYPT彩繪列車將於2019年12月10日起，在臺北捷運板南線與淡水信義線亮相，並維持營運三個月，以供民眾盡情享受化學元素與生活的近距離關係。

兩列彩繪車廂的設計是以輕鬆的手法帶大眾重新認識化學元素，內容包括有從化學元素的誕生伊始，擴及世界的構成、週期表的創立、科技應用(如太空人的頭盔成分)、氮循環、食物中的微量元素、人體的組成等等，以及門得列夫與居禮夫人肖像供大家拍照打卡上傳社群媒體。此次以彩繪圖像的形式來說明化學與生活的緊密連結，期以藝術手法展現化學的發展與生活應用，引發社會話題，敬請期待。

• IYPT 101點燈

最後，為了進一步拉近大眾與化學之間的距離、加強臺灣國際曝光，並宣告為期一年的慶祝活動圓滿成功，在科技部與教育部的促成下，臺師大、化學會與臺灣地標台北101合作，透過101大型點燈活動，在11月14日和15日點燈慶祝IYPT，為「國際化學元素週期表年–在臺灣」呈現最搶眼的亮點。

此專刊主要就是邀請今年度辦理合作辦理IYPT in Taiwan慶祝活動的單位獻稿，將一整年的成果與讀者分享。內容包括陳竹亭教授所規劃的「CASE探索基礎科學講座」，邀請9位學者針對週期表的發展與元素的應用做專題演講，內容精彩，有興趣者可至網站觀賞；邱美虹介紹IYPT特展展品之一「歐洲元素週期表與稀缺元素」，希望讀者透過認識歐洲週期表而能珍惜元素、了解永續發展的重要性；楊水平的「視障者點字週期表」展品的介紹，讓人感動其對視障者長期的關注；國立自然科學博物館張鈞翔和鍾坤煒的「百變化學–元素週期表150週年」特展，以礦石和元素結合IYPT為主題；國立科學工藝博物館工館洪莞媜和陳綺霞的「看見化學了！元素週期表150周年特展」展示美國化學會的元素海報和光雕等展覽品；海科館鄭淑菁和陳麗淑的展品設計以展現海洋生物、元素與週期表的關係，融入海洋化學事展現元素與生活關係以慶祝元素週期表150週年；各博物館根據其特色與使命，分別設計不同主題的展品與，並結合臺師大所提供的展品共同展出，一起推動科普與慶祝國際大事。而陳虹樺等人的科教館一系列慶祝IYPT活動簡介，吸引許多學生到館參觀與參與動手做活動；台灣維基媒體協會王則文對推動撰寫化學元素條目的成果與展望的心得分享，這也是基礎科學和維基的第一次合作案，期待有更多人可以投入志工行列；中華民國科學教育學會盧玉玲理事長所負責辦理的化學元素週期表教具、媒材設計比賽作品簡介；李宜諺和林靜雯為慶祝國際化學元素週期表年所辦理的海報競賽，從國小到高中，作品都非常有創意呈現出他們對週期表的面面觀；林怡萱等人對科教館所舉辦的「Curie Me Away! 放飛自我」科學劇做策畫紀實的報導，內容鉅細靡遺的將科學劇的原委道盡，同時也將訪談內容毫無保留的與本刊讀者分享，讀者必可享受一場閱讀的樂趣。

以上每項慶祝活動都是主辦者與合作夥伴們用心規劃、執行、挑燈夜戰與擠腦炸腦的成果，努力的目的無外乎就是為了端出一系列讓大家驚豔的活動內容彰顯臺灣對化學的重視以及對科普傳播的使命感。除上述一系列慶祝活動的報導外，12月份還會陸續熱鬧推出相關慶祝活動(如淡江大學的元素收集活動)，請大家拭目以待。活動內容將於2020年1月號報導。同時未來IYPT in Taiwan 的展品亦將移展到各大學¹和高中，歡迎各界詢問移展事宜。

註¹:虎尾科技大學已於11月20日在他里霧辦理為期一個月的特展，其文將於2020年1月分享。

 

致謝:

感謝各指導單位、協辦單位與贊助單位的支持與鼓勵，以及諮詢委員、中學教師、助理、學生的協助，使IYPT活動得以順利展開與圓滿完成。尤其是化學會秘書長趙奕姼教授、國立台北教育大學周金城教授、國立臺灣師範大學張一知教授、臺灣大學陳竹亭教授一整年在各活動上投入大量的時間與精力給予的建議與支持，感謝之意實無法用言語表達，IYPT
in Taiwan 的活動成果與所有參與人、科普人、以及喜愛科學的人共享。

以下列出參與活動的單位及個人，以表謝意。

指導單位:
科技部、教育部、環保署化學局

主辦單位:
國立臺灣師範大學、中國化學會(Chemical Society Located in Taipei, CSLT)

協辦單位: 中華民國科學教育學會 台灣維基媒體協會 淡江大學科學教育中心 國立自然科學博物館 國立科學工藝博物館
國立海洋生物博物館 國立海洋科技博物館 國立臺北教育大學 新北市化學科課程發展中心 教育部普通型高級中等學校化學學科中心
教育部中等教育階段自然領域教學研究中心

贊助單位:
申豐特用應材股份有限公司、宏遠興業股份有限公司、台灣化學產業協會、財團法人中技社、循環台灣基金會、台灣巴斯夫股份有限公司、台灣聚合化學品股份有限公司、台灣默克股份有限公司、李長榮化學工業股份有限公司、長春集團、國立臺灣師範大學企業校友聯誼會、聚和國際股份有限公司、永信國際投資控股股份有限公司、優勝奈米科技有限公司、旭富製藥科技股份有限公司、長興材料工業股份有限公司、台灣安捷倫科技股份有限公司、台灣賽默飛世爾科技股份有限公司

提供資料和協助的專家學者、中學教師及工作人員:

女性科學家:淡江大學吳嘉麗教授、長庚大學邱韻如教授

元素大事記:
國立臺北教育大學周金城教授

元素方塊:
參與製作的教授、中學教師、高中及大學以上學生

元素命名:
國立臺灣師範大學李祐慈教授和林震煌教授

元素Q& A: 臺北市立成功高中劉俊庚老師、臺北市立萬芳高中陳怡宏老師、中研院化學所趙奕姼教授

光雕:光點吉樹團隊

開幕化學實驗演示:臺中大甲高中廖旭茂老師、國立臺灣師範大學附屬中學吉佛慈老師、臺北市立陽明高中謝東霖老師

開幕式司儀:新北市新北高中鍾曉蘭老師

開幕動手做活動:林靜雯教授、廖旭茂老師、吉佛慈老師、李宜諺、曾茂仁、李驥、周運廷、林書繪、鍾宜廷、許晉維、周立

郵票:張固剛教授(Gu-Gang Chang)、Dr. Daniel Rabinovich教授

點字週期表:國立彰化師範大學楊水平教授

諮詢團隊:王文竹、王伯昌、吉佛慈、李旺龍、李祐慈、李名揚、李麗偵、林威志、林彥傑、林震煌、林靜雯、孫維新、高憲章、張鈞翔、張簡志挺、陳竹亭、陳怡宏、陳虹樺、陳雪玉、陳綺霞、陳麗淑、曾茂仁、曾繁銘、湯偉君、楊水平、賈志達、廖旭茂、劉俊庚、劉湘瑤、盧玉玲、鍾曉蘭

攝錄影:陳俐陵、任宥甯

籌備助理:郭素妙、溫儷璞、王荷晴

場佈:海宴活動行銷有限公司

ACS海報:ACS Taiwan Chapter臺灣大學楊吉水教授協助聯繫ACS

AR& VR: 幻鼎數位科技有限公司洪達民工程師