臺灣化學教育

第三十九期 主編的話

邱美虹

國立臺灣師範大學科學教育研究所特聘教授
國際純粹化學與應用化學聯盟（IUPAC）執行委員會常務委員
中國化學會（臺灣）教育委員會主任委員
美國國家科學教學研究學會（NARST）前理事長
[email protected]

120年前的庚子年（1900），八國聯軍侵華，留下極大的恥辱，而次年所簽下的「辛丑條約」喪失主權，更是被迫付給各國賠償金四億五千萬兩白銀，分三十九年償還，連本帶利合計約10億，此即為後人所稱的庚子賠款。然而這一筆庚子賠款，後來在諸多中外人士的極力爭取下，有半數退還給中國作為資助留美學生之用，其中不乏民國初期的大師，如北京大學校長胡適、漢語言學家趙元任、前教育部長及清華大學校長梅貽琦、以及後來的中國飛彈之父錢學森和諾貝爾物理獎得主楊振寧等人（第一次庚子賠款留美學生列表，2020），皆曾受惠於庚子賠款而赴美留學，展開新的求學旅程並學成回饋社會與人類，真應驗了福禍相依之說。

2020年是庚子年，也是亂世之秋，從年初起全球蔓延的新冠肺炎（COVID-19），至今（WHO計算到2020年9月9日）全球確診案例約2,750萬，其中約90萬人死亡（WHO, 20200910），彷彿是一場21世紀的黑死病。近日（8月4日）黎巴嫩首都貝魯特在市中心港口工業區發生大爆炸事件，死傷數千人，此乃肇因於倉庫中所囤積長達六年高達將近3000噸的硝酸銨（Ammonium Nitrate）所引起的劇烈燃燒所致。這場大火的起因既是硝酸銨引起，那硝酸銨是什麼呢?硝酸銨是常用的肥料之一，也是礦場或採石場常用的爆炸物，硝酸銨和燃油的混合物可以做為氧化劑會幫助其他物質燃燒。純的硝酸銨其實是不會爆炸的，但在230⁰C時就會分解，且加熱到260-300⁰C時就會爆炸產生大量氣體，如氮氣、水蒸氣、氧氣，當時產生蕈狀般的爆炸就是大量氣體的產生，而橘紅色火焰則是相伴其他物質的化學反應（Compound Interest, 2020）。爆炸事件總拖不了化學反應，因而化學總予人負面的印象!

不僅是這起爆炸案再度帶來人們對化學的負面觀感，緊接著的是九月政府公布將於2021年引進美國含瘦肉精的牛肉與豬肉，為何這顆震撼彈讓老百姓們實在不知所措而引起社會動盪呢?瘦肉精究竟是何物可以引起如此大的騷動呢?所謂瘦肉精，顧名思義就是讓動物產生瘦肉的化學藥品，萊克多巴胺（Ractopamine）通常就是用來減少體脂肪而產生瘦肉的物質。目前除美國外，全世界核准於牛隻飼料中添加萊克多巴胺的國家，包括加拿大、墨西哥、印尼等27國，其中日本、韓國、紐西蘭等認為對健康無慮。然除歐盟外，目前大約有160個國家（包括俄羅斯、中國等）仍禁用此類添加物，以減少對人體可能產生不可預期的副作用(Ractopamine, 2020; Randox Food Diagnostics, 2018）。

上述這兩例都是屬於社會的科學議題（Socio-Scientific Issues, SSI），他們就發生在人們的周遭，所牽涉到的不僅是生活上的不便，也面臨對生命的威脅。而其中最主要的「肇事者」都是化學，但細想一下，又讓人不禁有種「匹夫無罪，懷璧其罪」之感，譬如，其實純的硝酸銨是沒有危險性的，只因其混合其他化學品才造成傷害，是否這樣的科學議題可以提供學生去探討這個讓人又愛（肥料）又恨（爆炸)的化合物的性質?究竟如何可以提高其使用安全性，降低其危險性?或是從它為何可以做為肥料出發去認識這個化合物。而在萊克多巴胺可以探討化學與食安問題以及風險評估，透過辯證、資料蒐集、實驗、舉證、下結論去做更具說服力的科學論證。

最後，此次專刊是由國立臺灣科技大學王嘉瑜教授負責，王教授在指導高中端實施科技部的高瞻計畫下，接觸第一線教師，瞭解師生在進行科學探究活動時，所面臨的挑戰以及所看到的機會，這些文章正好可以提供教師實施108課程綱要中強調探究與實作課程最佳的鐵證與經驗分享。而常態性文章中，鐘建坪探討三版本教科書內容在跨科議題上的特色，並指出教材內容多著重於學習重點與實作，較少強調探究的歷程，顯然教材設計仍著重在知識產生的結果而缺乏知識建構的過程；張佑祥的核心素養導向的評量，亦嘗試以108課綱目標出發設計適切的評量工具，可供現場教師參考，除此之外，廖酉鎮和夏小雅辦理元素週期表借展的經驗分享與介紹門得列夫元素之旅，此三篇為本期增加延伸性的閱讀。

參考文獻

Compound Interest (2020.08.05). What is ammonium nitrate and what happens when it explodes? Retrieved September 10, 2020, from https://www.compoundchem.com/2020/08/05/ammonium-nitrate/?fbclid=IwAR3yInDhp8M0x8sbjQmZ9Z7mcS4XgGuaxQJ3EmiaAJ7K1YPHE6PmooRmvZs

Randox Food Diagnostics(2018.01.23). What is it and why is it banned in over 160 countries? Retrieved September 10, 2020 from https://www.randoxfood.com/ractopamine-what-is-it-and-why-is-it-banned-in-over-160-countries

World Health Organization (2020.09.10). WHO coronavirus Disease (COVID-19) Dashboard. Retrieved September 10, 2020 from https://covid19.who.int/

第一次庚子賠款留美學生列表（2020年6月25日）。中文維基百科。檢索日期：2020年9月10日。取自https://zh.wikipedia.org/wiki/第一次庚子賠款留美學生列