臺灣化學教育

社會性科學議題導向的化學教學：食安議題的化學教學

李  暉
 

國立東華大學 教育與潛能開發學系
 

[email protected]

       學校科學教育中常忽略偽科學這部分，以致學生普遍存在偽科學信念。因此學校科學應教導學生認識偽科學，並教他們如何以批判思考的方式評鑑偽科學的宣稱。                      (Martin, 1994)

n  前言

食安議題關乎每位國民的健康，而媒體中卻偽科學充斥，影響至鉅(鄭怡卉，2013)，相關報導為求點閱率常流於嘩眾取寵，引起大眾的食物驚恐(food scare)，民眾缺乏相關知識，往往理盲而濫情，基於對「化學」的恐懼和對公務機關的不信賴，造成驚恐而莫知所從。本文介紹之課程與教學就是為改善此一現象，而以食安議題為主軸的化學教學。

n  食安、媒體與化學

媒體是社會大眾得知時事與獲取新知的重要資訊來源，有關科學議題的報導更可能是一般人在離開校園後少數可以接觸到科學資訊的管道(Norris, Phillips & Korpan, 2003；引自鄭怡卉，2013)。

黃俊儒和簡妙如(2008)也指出，科學新聞中「醫藥∕健康∕食品」類(佔22.7%)屬於高頻次的科學知識領域類型。此一類型議題是由來已久的民生問題，其中的食品健康新聞又多半是一件件食安事件所累積而成。民眾從媒體(而非教科書)中接觸到「三聚氰胺」、「順丁烯二酸」、「銅葉綠素」、「塑化劑」……等詞彙時，伴隨的都是「毒害」、「污染」、「致癌」、「慢性自殺」……。無怪乎只要談到「化學」，一般民眾直覺產生「有毒的」、「害人的」印象，甚至「恐懼」而希望生活中不會出現任何化學品。

資深化學家Mark Lorch在2014年5月在The Conversation網站發文指出，在新聞、廣告和常見的用法中，「化學的」這個詞彙常常被暗示它們是有害的。由於情感性的語言往往與「化學品”結合使用，導致一系列的迷思出現。他列舉了其中五個最嚴重的迷思。包括：

1. 你可以擁有一個不含化學品的生活

2. 人工製造的化學品都是有害的

3. 人工合成的化學品會導致癌症

4. 化學物質像是定時炸彈

5. 我們是不受管控的實驗中的白老鼠

無獨有偶，2016年3月，專欄作家David Robson在BBC上發表一篇文章《讓我們忽視真正危險的「化學恐懼症」》，指出：

大約從20世紀60年代開始，一種古怪的恐懼氛圍開始在發達國家蔓延開來—有人認為，有一種有毒物質正在對我們構成威脅，入侵我們的身體。它不僅改變了我們食用的食物和呼吸的空氣，甚至改變了我們給孩子購買的玩具。這個「眼中釘」究竟是什麼？「化學製品」。或者更確切地說，是人工化學製品。即便已經有大量證據證明合成物質是安全的，但還是有很多人一定要選擇天然替代物，認為天然植物提取物肯定比工廠裏生產出來的東西更加安全。科學家給這種恐懼症起了一個名字—「化學恐懼症」。

上述的化學恐懼症又與媒體的推波助瀾息息相關。食安事件透過新聞媒體的傳播，已經成為一般民眾生活中的夢魘，究竟什麼能吃？什麼不能吃？影響民眾的資訊幾乎全都來自媒體。另一方面，近年來智慧型手機與社交媒體的誕生，資訊傳播網絡之廣，傳遞速度之快，更是甚於以往。每日被灌入之訊息數以百計，更別提主動瀏覽社群活動時廣告與內容農場的轟炸。這些訊息往往以聳動的標題，未經證實的內容，基於民眾對「化學」與「疾病」的恐懼，不僅誇大其詞，甚至無中生有。在民眾恐慌之餘，遂行其廣告之實，或騙取點閱。許多民眾亦基於善意提醒，不經查證(也不知如何查證)就全數分享，以致於相關單位或學者一再澄清，卻實效有限(李暉，2016)。

科學訊息原本就背負「不確定性」的沉重包袱。就邏輯上來說，要證明一個否定命題是非常困難的。基於每個人的體質差異，要承諾大眾群體「吃XX是絕對安全的」確實存在邏輯命題上的困難。人們要求肯定，但他們只是得到了概率，說 「XX物也許有毒」，簡單幾個字，就遠遠抵得過說 「據我們所知，XX物迄今並未發現有危害」。事實上在社會性科學議題(Socio-Scientific Issue, SSI)中，對食物安全的質疑，少數科學家(或醫師)的言論，往往抵銷了官方機構的權威性影響，少數具有科學身份的人會比贊成食用XX物的全部同行産生更大的影響。哪怕這些人即使是無名之輩，平庸之才，沒有聲譽，甚至在科學界只是極少數，這都無妨。只要和食物恐慌連在一起，就會在社會中產生不對稱的作用。

另一方面，在已開發國家無溫飽問題時，對於健康問題日益重視，社會大眾在飲食議題上，多採小心原則，寧信其有，即便看似無害，也先採觀望態度。對於飲食小心的程度或嚴或寬原本是個人抉擇，但現況卻是因為對相關知識與邏輯的欠缺，導致在某一方面小心翼翼，另一方面卻門戶大開，這種情況屢見不鮮。例如民眾對於癌症的恐懼，只要提到「致癌」或「致癌物」就容易引起恐慌。事實上在WHO公布的致癌物分類中，除了第1類和2A類，其餘儘管有風險(沒有絕對的零風險)，可能性卻極低，或並無發現任何案例。常見有人堅決拒用第3類的「三聚氰胺」，卻不排斥危險性更高2B類的「手機輻射」，甚至已確定危害性第1類的「酒精飲料」和「香煙」。

n  課程背景

十二年國教重視素養之培養，成敗關鍵在教師，因此教師科學媒體素養與教學能力之培養至關重要。然而Ching (2014)指出，師培機構課堂生活的複雜現實與師培課程中所教的理論原則存在著差距。

東華大學教育系科學教育碩博士班教育目標之一即為培養中小學科學師資，在課程設計上為符合教育部國小教師加註自然領域專長，在科學專業科目上共開授物理特論、化學特論、生物特論以及地球科學特論四科各3學分課程，以增進國小師資之科學學科知識(content knowledge)。本人科學專業背景為化學，故化學特論一科多年來一直是本人擔綱，課程內容以普通化學和生活化學為主。近年來許多修課學生大學非自然科背景，對於化學一科甚感恐懼與誤解，因此在課程設計上即以食安、美食為主題，期望吸引學生學習興趣，並增加食安議題之專業知識。

n  課程規畫

以最近一次(110-1)開課之為例，教學計畫如下：

一、教學目標：

化學係科學教育之基礎學科之一，是學習科學內容知識不可或缺的一環。本課程著重於認識與精研中小學化學教材，普通化學基本概念、科學媒體識讀、自然領域化學相關教材與實驗，以培養及增強學生的化學學科內容知識(chemical content knowledge)。

二、課程內容：

1.     普通化學基本概念

2.     美食中的科學與食安議題

3.     化學相關之生活事例

4.     基於證據的化學探究與實作

三、實施方式：

講述、實作、討論

四、評量方式：

1.     參與(出席與討論)     25%

2.     口頭報告            25%

3.     實作                25%

4.     期末報告            25%

五、課程參考書目(見附錄一)

六、課程綱要及教學進度(見附錄二)

n  課程實施

本課程之實施如附錄二課程綱要及教學進度，但在實施面向上可分以下四項

一、以生活相關事例解說化學基本概念

許多學生對於化學概念的學習常感枯燥，但融入生活議題就常能吸引學生注意與參與。例如：

•     在氣體方程式的討論中，以瞬間氣化引發之體積變化，在限制體積不變的情況下將導致壓力驟增而引發爆炸，說明爆裂物原理以及密閉系加熱的危險，再導入實驗室安全守則。

•     以市面實售之濾水器說明各種淨水原理與選購考量。

•     以不同材質的塑膠解說合成聚合物的性質與用途，再以實物體驗其區別。

二、以簡單實驗增進學習印象

化學原本就是實驗科學，讓學生親自操作會有極佳的效果，未能在各級學校廣為運用主要在於教師擔心進度、教室經營與準備工作繁重。但是以簡易的操作讓學生親為，會有很好的效果，對進度亦影響不大。例如：

•     在討論將溶液混合體積與熱效應時，直接以酒精與水混合實測體積變化及溫度變化。

•     將油與水混合攪拌，再以果汁機攪拌以及加入少許界面活性劑攪拌，說明溶液不互溶時的界面效應與乳化效應。

•     以簡易的花青素(紫色高麗菜)在不同酸鹼值溶液中的呈色變化體驗酸鹼指示劑的實驗。

•     以水果電池及實際拆解乾電池認識化學電池的作用與結構原理。

三、美食議題與體驗帶入化學概念以吸引學生興趣

美食是吸引人的。這樣的主題主要是貼近生活，而且吸引學生，繼而從中學習科學原理。例如：

•     以酒類為題，討論發酵原理、蒸餾原理與設備。並以數種不同酒類介紹生活中的飲酒文化與禮節，在實際微量試飲後，更能留下印象。

•     以乳酪為題，討論乳類發酵、酪清分離現象，並藉以學習膠體溶液的性質(膠體粒子之凝聚、廷得耳效應、布朗運動等)。再實際品嚐市售乳酪約10種，感受其中因製程不同而產生之差異。

四、SSI(食安議題)之討論與查證

Hobbs (2010)在一項關於《民主社會信息需求的數位與媒體素養建議白皮書》中指出，當代媒體素養的教學實踐通常包括記錄媒體使用日記，使用信息搜索和評估策略，閱讀/查看/收聽和討論，縝密分析，跨媒體比較，遊戲/模擬/角色扮演，以及多媒體的組成成分。本課程參考其建議，在教學設計上採用以下策略：

•     閱讀或觀看媒體中的科學報導

•     通過識別報導者、目的和觀點，評估內容的可信度

•     查找科學訊息來源與提供者

•     查找相關科學內容之學術報告

而在主題內容上，主要討論「基因改造食品」與「食品添加物」，從化學學科的角度討論容許量(tolerance)與毒性的關係，介紹毒理學之父巴拉塞爾士(Paracelsus, 1493-1541)的名言「所有物質都是毒物，沒有一種不是毒物。只要劑量正確，就可以把毒物變成仙丹。」，以及政府安全標準的訂定。

此外，在上述課程中，特別向學生推薦林慶順教授的facebook「科學的養生保健」網站。林慶順教授是微生物學/分子生物學博士，在加州大學舊金山分校（UCSF）醫學院擔任教授22年(現已退休)，擁有40年的醫學研究經驗，在世界知名醫學期刊發表近200篇研究論文，擔任60多家醫學期刊的reviewer。他在2020年榮登首屆台灣生物科技與醫學名人錄。「科學的養生保健」網是以evidence-based的論述，以國際著名期刊之學術著作駁斥許多媒體傳言。介紹學生知道此一網站，期望他們從中學習查找可信的證據的方法，與相關食安知識，並藉此瞭解社會媒體的特質與影響。

n  結語

本課程之實施並非一成不變，事實上自2002年至今已授課近20年，從早期的完全的普通化學概念講授，逐漸增多實驗活動，再因應學生非理科背景增多而趨向教材生活化，近年則因媒體傳播社會事件而導入食安議題的媒體識讀內容與SSI的討論，期望修課者在擔任教師面對學生時，於化學議題上能引導學生探究與實作，釐清社會議題的本質，培養出媒體識讀的理性思維。

以上僅係個人工作分享，雖然在逐年授課中不斷改進以求教學效果，也能從畢業學生在教職上傳達正確的觀念，但不可否認其缺失仍多，尚祈諸方賢達不吝賜教。

n  參考文獻

李暉(2016)。嚇死我了―這些究竟能不能吃?科學研習，55-10，14-19。

鄭怡卉(2013)。新聞中的「偽科學」內容分析研究。新聞學研究，116，47-90。https://doi.org/10.30386/MCR.201307_(116).0002

黃俊儒、簡妙如(2008)。「科學家發明了什麼？！」─解析學生對於科學新聞中的科技產物意象。科學教育學刊，16(4)，415-438。https://doi.org/10.6173/CJSE.2008.1604.05

Ching, C. P. (2014). Linking theory topractice: A case-based approach in teacher education. Procedia-Social and Behavioral Sciences, 123, 280-288. https://doi.org/10.1016/j.sbspro.2014.01.1425.

Hobbs, R. (2010). Digital and Media Literacy: A Plan of Action. Washington, D.C.: The Aspen Institute, Communications and Society Program. Retrieved Dec. 22, 2019 from https://assets.aspeninstitute.org/content/uploads/2010/11/Digital_and_Media_Literacy.pdf

Lorch, M. (2014). Five myths about the chemicals you breathe, eat and drink. https://theconversation.com/five-myths-about-the-chemicals-you-breathe-eat-and-drink-26849

Martin, M. (1994). Pseudoscience, the paranormal, and science education. Science & Education, 3(4), 357-371. https://doi.org/10.1007/BF00488452

Robson, D. (2016). 讓我們忽視真正危險的「化學恐懼症」。BBC英倫網。 https://www.bbc.com/ukchina/trad/vert_fut/2016/03/160304_vert_fut_chemonoia-the-fear-blinding-our-minds-to-real-dangers

n  附錄

附錄一  課程參考書

(一)基礎化學

1.   陳偉民譯(C. Cobb & M. Fetterolf原著)。(2009)。打造化學力(上)(下)。天下文化。

2.   方嘉德等編譯(Chang原著)。(2003)。普通化學。普林斯頓國際公司。

3.   師明睿譯(J. Schwarcz原著)(2004)。蘇老師掰化學。天下文化。

4.   葉偉文譯(J. Schwarcz原著)(2004)。蘇老師化學黑白講。天下文化。

5.   葉偉文譯(J. Schwarcz原著)(2004)。蘇老師化學五四三。天下文化。

6.   莊勝雄譯(J. Emsley原著)(2000)。分子博覽會―輕鬆瞭解生活中的化學物質。商周文化。

7.   呂慧娟譯(R. Hoffmann原著)(1998)。迴盪化學兩極間。天下文化。

8.   蔡信行譯(P. Ball原著)(2003)。現代化學(I)―改變中的傳統觀念。天下文化。

9.    周業仁、李千毅譯(P. Ball原著)(2003)。現代化學(II)―跨領域的先進思維。天下文化。

10.   林秀麗譯(D. Bodanis原著)(1999)。我和我的秘密家庭―24小時的生活科學。新新聞文化。

(二)食安議題

1.   林慶順(2018)。餐桌上的偽科學：加州大學醫學院教授破解上百種健康謠言和深入人心的醫學迷思。一心文化。

2.   林慶順(2019)。餐桌上的偽科學2：頂尖醫學期刊評審用科學證據解答50個最流行的健康迷思。一心文化。

3.   林慶順(2021)。偽科學檢驗站：從食安、病毒到保健食品，頂尖醫學期刊評審的50個有問必答。一心文化。

(三)美食化學

1.   陳維真、張簡守展(譯)(2015)。料理的科學The Science of Good Cooking(原作者：The Editors at America’s Test Kitchen & Guy Crosby, Ph D.)。大寫出版。(原著出版年：2012)

2.   邱文寶、林慧珍、蔡承志(譯)(2009)。食物與廚藝On Food and Cooking: The Science and Lore of the Kitchen(原作者：Harold McGee)。大家出版社。(原著出版年：2004)

3.   McGee, H. (2004). On Food and Cooking: The Science and Lore of the Kitchen. New York: Scribner.

4.   潘昱均(譯)(2015)。廚藝好好玩：探究真正飲食科學，破解廚房秘技，料理好食物Cooking for Geeks: Real Science, Great Hacks, and Good Food(原作者：Jeff Potter)。奇光出版。(原著出版年：2010)

5.   陳正益、鄭初英(譯)(2013)。廚藝解構聖經The 4-Hour Chef: The Simple Path to Cooking Like a Pro, Learning Anything, and Living the Good Life(原作者：Timothy Ferriss)。三采文化事業。(原著出版年：2012)

6.   莊靖（譯）（2014）。味覺獵人：舌尖上的科學與美食癡迷症指南Taste What You’re Missing: The Passionate Eater’s Guide to Why Good Food Tastes Good（原作者：Barb Stuckey）。漫遊者文化出版。（原著出版年：2012）

7.   梁曼嫻、蒲欣珍(譯)(2010)。認識分子廚藝：顛覆傳統美食體驗的料理革命Traité élémentaire de cuisine(原作者：Hervé This)。積木文化出版。(原著出版年：2002)

8.   蒲欣珍(譯)(2010)。創新前衛的分子料理Petit Précis de Cuisine Moléculaire(原作者：Anne Cazor & Chirstine Liénard)。積目文化出版。(原著出版年：2008)

附錄二  課程綱要及教學進度