校本必修與多元選修: 竹山高中多元選修: 生活科學家及科學志工 /陳映辛、馮松林

星期二 , 7, 1 月 2020 Leave a comment

校本必修與多元選修竹山高中多元選修: 生活科學家及科學志工

 

陳映辛12*、馮松林12

1國立竹山高級中學
2教育部高中化學學科中心

*cs60006@gm.cshs.ntct.edu.tw

 

  • 前言

竹山是位處南投縣南邊之偏鄉,各項活動及資源貧乏,學生在知識上的刺激也比較少,多數學生在學習上自信心不足,尤其對科學的學習更是力不從心。科學學習一直被視為需要有高層次的認知能力,在課堂上充滿繁雜的計算及講解,常使學生視自然科學為高深及難以親近的學科,尤其在鄉下,學生缺乏接觸和學習科學的環境,一直是學習科學的弱勢,科學的不親和,其實不應該成為學習的最大障礙。筆者期望藉由學生動手做實驗,讓學生體驗科學知識之美。

竹山高中自101年辦理科學宅急便活動,以學生發展科學闖關活動為基礎,帶動學生學習科學的風潮,在指導學生動手實驗的過程,才體認到動手實驗是偏鄉學生學習科學的新契機,學生做實驗時所展現課堂教學見不到的創意與自信,感動了我們。讓學生動手實驗的成功,促使我們反省在偏鄉教學的新意義。

本課程架構(如圖一)是以科學實驗探究及生活科學實驗為主體,讓學生從基本實驗操作能力學習開始,學習如何做科學探究,並結合生活相關之科學實驗,讓學生能於日常生活應用科學,做一個生活科學家。課程最後是以科學活動引導學生做科學探究,實施方式是透過辦理「竹山高中科學宅急便」科學闖關活動,學生以自己設計科學實驗做為闖關實驗關卡,並且以服務學習之精神用科學做志工服務。

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1  竹山高中科學宅急便課程架構

 

  • 課程設計理念

課程設計理念如下表1

1  課程設計理念


項目


內容說明


設計理念

 

1.      將課程劃分為認識科學活動、實驗基礎訓練、科學在日常生活的應用、科學志工服務學習四部分

2.      讓學生利用動手做來認識科學之美

3.      安排一些趣味性較高的實驗,幫助學生克服做實驗的心理障礙,並藉由簡易實驗讓學生習得實驗技巧

4.      介紹身邊常見芳香植物中的化合物,並製作成生活用品

5.      發揮創意將趣味及科學原理結合,發展成關卡,並應用於科學志工活動中


配合課綱

基礎化學、基礎物理
、基礎生物


教學目標

 

1.      藉由探究式實驗帶領學生認識科學之美並提升學習科學的興趣

2.      帶領學生認識科學基本知識及實驗中常用的器具及方法

3.      培養學生思考及解決問題的能力

4.      訓練學生動手實作、撰寫報告及表達的能力

5.      培養學生發揮團隊合作精神在指定時間內完成實驗及報告

6.      帶領學生認識校園芳香植物,了解其所含的化學物質及在日常生活中的應用

7.      帶領學生了解竹山高中科學志工的活動及使命。能夠運用自己的一技之長,帶領國小、弱勢團體的學生透過科學闖關活動來認識科學原理及其應用,進而提升對科學的興趣


教學活動

1.      教師介紹或講解

2.      學生科學基本實力培養

3.      做實驗


評量方式

1.      學生學習態度

2.      學生創意設計

3.      學生實驗學習單、口頭報告

4.      學生作品分享


參考資料

1.      教育部高級中學化學科課程綱要

2.      教育部高中化學學科中心研發之教案

3.      2012科學實驗宅急便來竹高Fun科學活動成果專輯

  •      課程規劃表

2  課程一認識科學活動

課程名稱

教學內容及教學活動

學生活動

評量方式

分組

認識實驗室

 

1.      3人一組,填寫資料表並選出組長

2.      認識實驗室器材配置

3.      了解實驗室安全守則

4.      介紹此學期課程容,激  發學生參與科學實作及科  學志工的動機、熱情,挑戰自我

1.      認識常用器材及其清洗方法及位置

2.      分組

3.      寫學習單

 

1.      學生態度:主動性、提問及討論的活動細節

2.      學生學習單:撰寫的完整度

科學志工觀摩及志工申請

 

1.      介紹「科學志工課程」規劃

2.      以網站資訊、照片介紹竹山高中科學志工,鼓勵學生發揮創意。

 

3.      播放科學志工影片及照片,並講解實驗的設計原理。

1.      學生提出活動中細節問題,由教師回答或同儕討論。

2.      學生上網蒐尋相關資料。

 

學生態度:主動性、提問狀態、討論活動細節或可行性,對於科活動的好奇心等

 

3  課程二實驗基礎訓練

4  課程三科學

課程名稱

教學內容及教學活動

學生活動

評量方式

校園香草植物介紹及常用精油介紹

1.      利用投影片介紹校園中芳香植物及其精油所含化學物質

2.      介紹常用精油中的化學物質

3.      器材及藥品:數種精油

1.      尋找並認識校園中的芳香植物

2.      聞其味道並描述之

3.      上網查常用精油的應用

1.       學生態度:主動性、提問狀態、討論活動細節

2.       學習單的撰寫

植物精油日常應用()

防蚊液、紫草膏

 

1.      介紹精油安全使用方法及濃度

2.      講解防蚊液常用的精油及配方

3.      講解紫草膏的製作方法

4.      器材及藥品:

5.      燒杯、量筒、加熱板、電子秤、數種精油、酒精、甜杏仁油、紫草根、蜂蠟、薄荷腦

1.      製作自己專屬的防蚊液

2.      製作紫草膏(添加個人喜歡的精油)

1.       實驗操作技巧正確性與安全性

2.       成果分享:將實作成果展示

植物精油日常應用()

洗手乳、洗碗精

 

1.      講解清潔劑清潔原理

2.      介紹不同起泡劑的功用

3.      講解洗手乳製作方法

4.      講解洗碗精製作方法

5.      器材及藥品:

電子秤、燒杯、量筒、數種精油、椰子油起泡劑、甜菜鹼起泡劑、甘油、甜杏仁油、食鹽

1.       製作專屬的洗手乳(添加個人喜歡的精油)

2.       製作洗碗精

 

1.      實驗操作技巧正確性與安全性

2.      成果分享:將實作成果展示

 

植物精油日常應用()

家事皂

 

1.      講解皂化反應

2.      介紹手工皂計算網頁

3.      介紹家事皂製作方法

4.      器材及藥品:

鋼盆、電子秤、椰子油、棕櫚油、氫氧化鈉、數種精油

製作專屬的家事皂

(添加個人喜歡的精油)

 

1.       實驗操作技巧正確性與安全性

2.       成果分享:將實作成果展示

 

 

5  課程四科學志工服務學習

課程名稱

教學內容及教學活動

學生活動

評量方式

科學志工

服務訓練()~()

 

1.      提供實驗室可使用「器材」,包括塑膠容器、磁鐵、鐵架等

2.      協助學生向物理實驗室尋求相關器材的支援

3.      鼓勵學生發揮,進行科學創意關卡設計

4.      修正學生提出的設計草稿使其更府合綠色化學精神、以環保為原則

1.      進行關卡設計資料收集與初步設計,包括物理與化學

2.      以組為單位,開始進行關卡設計,並能說明關卡科學原理或化學反應

3.      隨時與教師討論所設計的關卡可行性,包括藥品種類、器材種類、安全性

4.      完成科學趣味創意關卡

1.      趣味創意關卡內容

2.      趣味創意關卡的流暢性

3.      實作能力:主動性、實驗態度與細心程度、實驗操作正確性

 

心得分享及報告

分組報告

科學志工服務學習

心得分組報告

成果分享

 

  •  課程實施與成果

一、認識科學活動(學生心得分享)

l  沒想到這些年,學長姐們做了這麼多的事,好厲害,我也希望自己像他們一樣,可以貢獻自己棉薄之力,為小學生服務(黃于珊)

l  在課程活動的介紹影片裡看到自己的哥哥和姊姊,以前只知道他們很忙,但是都沒仔細問,在映辛老師介紹的影片裡看到他們,為小朋友帶科學活動,我覺得很驕傲。我也要像他們一樣,可是我又很怕自己做不好,我會加油的~~(黃培紋)

二、實驗基礎訓練

課程實施情況詳見圖1a~1h

1a正確使用電子天平秤藥品及清潔clip_image004

1b安全吸球量取所需濃酸clip_image006

1c 濃酸稀釋

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1d  酸鹼滴定clip_image010

1e藍色的QQ球誕生clip_image012

1f金屬焰色實驗
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三、科學在日常生活的應用(詳見圖
2a~2c)

圖2a 手工皂製作

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圖2b 洗碗精製作

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圖2c 紫草膏製作

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學生心得分享如下:

l  這是第一次有如此不同於以往的課程,鮮少能有這樣的機會能夠自己製作出生活上不可或缺的蚊蟲叮咬藥膏!真的超特別也超有趣的!希望以後能常有這種類型的課程(黃于珊)

l  聞了各種精油的味道,覺得很有趣,而且紫草膏平常也用的到,滿滿玫瑰味的紫草膏因為還有加甜橙的精油,所以肚子餓的時候聞真的會越聞越餓(黃培紋)

l  有別於其他化學實驗,此實驗不但在日常生活中可以隨時運用,也能透過選擇精油的過程聞到各種天然精油的味道,在之間調配出自己最喜歡並符合需求,聞起來的味道卻又和諧的藥膏,獲益良多(洪郁綺)

四、科學志工服務學習

科學志工服務學習活動說明及照片詳見表6

6志工服務學習科學志工服務活動

  • 課程特色與建議

一、探究式的學習

本課程採循序漸進的方法,讓學生由「實驗基礎訓練課程」學到基本能力,再經過「科學在日常生活的應用課程」啟發,最後自行透過閱讀、觀察、找資料、討論,研發出趣味創意關卡,這就是一種探究式的學習。在課程中,我們會先由小任務著手、根據學生的個別差異調整實驗的難易度,提高任務達成率幫助學生建立信心,再逐漸加深、加廣實驗探究,使每個學生都能發揮自己的潛力。

二、活動引導教學

本課程利用科學活動引導教學,我們從動機著手,給學生簡單的科學任務,讓學生試著藉由匯集資料、討論、實驗、觀察等方法動手實作,達成任務。因為具有時效性(三星期後就是科學志工服務),所以學生的專注力非常集中,非常有效率。(因為害怕面對小朋友會開天窗,當然也是激發學生的榮譽心)

三、        志工活動

學生們感嘆從小取之於社會太多,現在有能力應該回饋社會貢獻一己之力。這些課程中的學生因為喜歡動手做科學,所以藉由本課程發揮一己之長,辦理科學志工、科學宅急便闖關活動回饋鄉里。竹山屬於偏鄉,地區的資源不如都市豐富,相對很多學生對科學產生恐懼,因此我們的科學志工到國小服務,真正做到科學教育推廣、往下紮根。

本課程規劃至國小辦理「竹山高中科學宅急便」闖關活動,每年提供不一樣的科學實驗,確實讓國小師生都驚艷,讓科學變得好好玩。

將科學課程直接到小學推行有很大的潛在影響,竹山國小周庚辛校長特別提到,自從本活動到竹山國小辦理後,學生參加科學活動的與趣增加了,去年開始在全縣科展也獲第二名及第三名的佳績,特別期望竹山高中可以每年都去竹山國小辦活動。國小的老師、校長對我們的活動有信心,小學生也會期待參加活動,這是對本課程的肯定,也是我們應擔負的重任。

今年特別承辦南投縣竹山鎮弱勢家庭學生的科學營,不但提供10個趣味科學關卡,還教小朋友學做洗手乳、防蚊液、洗碗精及紫草膏,讓小朋友不但在遊戲中學會科學原理及應用,更學會如何將科學應用在日常生活中,讓自己的生活更科學、便利及安全。

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