臺灣化學教育

高中生化學交流：難忘的科學之旅

李承典、張簡琦麗

屏東縣立枋寮高級中學
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n  紮根枋寮

說到枋寮，或許你會想起余光中「車過枋寮」這首詩，這裡是南迴鐵路的起點，是一個位於屏東南邊的偏遠小鎮，靠山面海，風光明媚，民風純樸，居民大多以農漁為生，在民國90年，政府考量本地學子就學不便，因此將枋寮國中改制為完全中學（即現稱普通型社區高中附設國中部），讓本地學子，能免去舟車勞頓，在枋寮接受六年一貫的高、國中教育。

本校學子組成多元，除了普通生，更有為數不少的新住民子女、原住民學生以及弱勢學生，所占比例超過1/2，因此更加凸顯學校教育的重要性。本校多年來積極爭取外部資源、申請各類計畫、充實校內軟硬體設備、發展多元適性課程、雙語教育及國際教育，持續努力縮小教育資源的城鄉差距。

為鼓勵學生在多元學習上有更多的嘗試與體驗，學校積極與大學端做連接與互動，引入大學資源，協助學生進行深度的學習探索與研究，有機會跨出枋寮，擴展學習視野。真的很感恩，這些一路陪伴著我們成長的大學教授們，無私的奉獻，成就偏鄉學子的科學夢。

n  放眼世界

    國際教育是本校發展的重點之一，我們希望枋寮的學子，不因地域限制，侷限了自己的視野，因此，從參加iEARN國際教育專案計畫，與巴基斯坦學生視訊交流開始，邁出了國際交流的第一步。而過去每年德國斯圖佳高中學生來訪，學生從一開始的羞澀，到能夠用簡單英文與外國學生交談、介紹臺灣的生活、文化、美食…等，甚至能帶德國學生逛夜市、逛廟會，融入本地生活。隨著國際教育2.0與雙語教育的教育政策，這幾年與國外的學校互動機會增加了，透過線上姊妹校學生的視訊交流及辦理日本、韓國與東南亞的國際教育旅行，為學生建立起與世界接軌的橋樑。

    科學與科技教育也是本校發展的另一個重點項目，科技部高瞻計畫提供我們許多的資源來發展科技教育課程，學生的課程成果，也成功在 [日本科學競賽和論壇] 2017-KISF & Tsukuba Science Edge 2017，進行口頭與海報發表。同時學生在綠色化學領域研究的成果，也受邀參加日本第十四屆高中生化學競賽，與來自日本、新加坡的學生進行科學交流！在此之前，我們從來沒想到能夠有這樣的機會，用科學帶領學生站上國際的舞台！

    本文就從此次參加日本第十四屆高中生化學競賽談起，與讀者分享教師及學生的收穫與改變。

n  夢想的起點

高中生從事科學研究一直以來，是許多學校努力的方向，除了給學生從事研究的機會以外，也增加了學生在多元學習與參與競賽的機會，然而對枋寮這樣的偏鄉學校，是非常難能可貴，除了地處偏遠以外，更缺乏的是設備與資源的提供，回首學生一路的研究過程中，無比的艱辛與充滿挑戰，最後能夠從地區競賽一路到全國科展榮獲高中組化學科第一名，就像是在未知的世界裡找到更棒的視野，我們都像是踩在巨人的肩膀上，渴望發現巨人遺漏的美景。

更開心的是，學生的研究成果獲得青睞，收到日本第十四屆高中生化學競賽的邀請，此次我們以材料與綠色化學領域的主題參賽，進行口頭發表，作品主要研究：使用不同型態的鈀金奈米觸媒催化劑，用以提高燃料電池的效率。透過這個實驗，不僅可以觀察不同型態鈀金奈米催化劑的結構，還可以進一步發現哪一種催化劑的比例，擁有最高的催化活性及穩定性，對於減少污染和保護地球的想法可以有實際的作為(陳映沂、陳姿鳳，2016)。

n  豐碩的科學之旅 

    日本第十四屆高中生化學競賽由名古屋大學主辦，來自海外的團隊，包含臺灣還有新加坡華僑中學的師生，在為期一週的行程中，除了研究發表的重頭戲外，主辦單位也規劃了精緻專業的參訪共學行程及文化體驗活動，包含名古屋市立大學（醫學院）、高科技磁浮列車展示館、鐵道館、名古屋科學館、豐田產業技術紀念館、熱田神社、名古屋城…等參訪體驗行程，並與名古屋市立向陽高校學生進行科學交流。

 

圖1：向陽高校分享會發表。            圖2：向陽高校學生準備的摺紙體驗。

（照片提供者：李承典）                      （照片提供者：李承典）

    名古屋市立向陽高等學校是日本文部科學省（MEXT）指定的超級科學高中(SSH)，學校規劃了研究成果分享會，進行學術交流，也是我們此次正式發表的前哨站(見圖1)。在分享會中，向陽高校參與發表的學生們，以流利英文說明研究成果，言談中所展現對科學研究的熱忱與專業、自信的態度，令我們留下深刻的印象，過程中臺灣的學生也透過介紹在地家鄉的美食與文化讓向陽高校的師生瞭解臺灣。分享會後，向陽高校學生安排古箏彈奏、摺紙體驗(見圖2)與劍玉比賽，拉近了彼此的距離，也留下聯絡方式，讓彼此都有機會在社群平台中，關心在不同國度裡，生活與學習的點滴。

    在名古屋市立大學的參訪行程中，理學研究科田上英明教授，特別安排我們旁聽一堂生命科學的通識課程，教授以全英文授課，搭配精彩的簡報內容及豐富的肢體語言，對老師而言，是一場非常棒的EMI雙語教學觀摩。在名古屋大學醫學院中，我們體驗外科縫合操作(見圖3)，並參訪了醫學院的實驗室(見圖4)，其中包含了抗癌藥物準備室，了解抗癌藥物製劑必須經過精密計算，在這個自動化的時代，科學家們開發出機械手臂去進行試劑的調配，不僅可以節省人力，也可以防止人為的污染問題。

   

      圖3：外科縫合體驗。                 圖4：名古屋大學實驗室參訪。

（照片提供者：李承典）                  （照片提供者：李承典）

來到Grand Contest的海報發表會場(見圖5)，相比於在臺灣科展的經驗，這裡更多的是和日本學生的交流。我們發現日本學生擁有非常豐富的創造力和想像力，也很擅長從生活中尋找研究題材(見圖6)。例如，其中一組研究是手工製作的塑膠食品模型，就像水果、蔬菜或炸雞一樣。他們之所以做這個實驗，是因為他們覺得食物的模型非常可愛和吸引人，所以他們想自己做。就像田上教授所說：「我們不知道答案，所以我們才研究它。」，雖然是從很簡單的一個小模型發想，但透過團隊討論和不斷的研發改良，做出大家心目中理想的作品，這不正是108課綱探究與實作課程的精神！

 

圖5：Grand Contest海報發表。           圖6：有趣的自製粉筆探討。

（照片提供者：李承典）                （照片提供者：李承典）

 

    雖然有了先前所累積包含區賽、全國賽以及臺灣國際科展的報告經驗，但這次為了準備Grand Contest的口頭發表，國立臺灣大學科學教育發展中心陳藹然博士，多次南下枋寮，親自指導學生簡報製作、口語表達及儀態，以多年競賽指導之經驗，讓學生接受完整的培訓，而當天在發表會場的表現，的確也令人感動與刮目相看，來自偏鄉的學子，能夠站上國際舞台，除了以流利的英文、絕佳的默契完成簡報，在會場面對日本教授提問，更能自信穩健地以英文回應，獲得滿堂喝采(見圖7、圖8)。那一刻我們堅信，只要給予充分的資源，不受地區的局限，偏鄉學子的表現，絕對是可以令人超乎想像。回到臺灣後，學校也安排二位同學在週會時，以英文再作一次簡報，並分享海外交流點滴，她們所展現的成果令人驚艷，激勵了校內學生學習英文與科學的興趣，有意願參與科學專題研究的學生，每年參與人數持續增加，而且形成傳承，在校內形成一股良好的科學研究風氣。

 

圖7：Grand Contest作品口頭發表。             圖8：由主辦單位授獎。

    （照片提供者：李承典）                   （照片提供者：李承典）

n  這只是開始 

　這二位參與海外交流的學生，畢業後就讀臺灣大學藥學系與清華大學化學系，當初她們提到了一段話：「我們很幸運有這樣的機會，將研究成果分享給日本的同學，我們想告訴大家，我們來自臺灣的偏鄉小鎮，那裡是一個很美的地方，有一個非常支持我們探尋科學夢想的學校，高中生活因為有這些經歷而更加的充實豐富。科學是推動世界進步的原動力，我們希望所有熱愛科學的人，都能在學習的過程中，享受知識帶來無窮的樂趣，以及努力讓地球變得更乾淨，未來變得更美好。」有了這次的經驗與學生努力後帶來的成果，讓我們深切的了解，哪怕只是從枋寮這樣的小角落出發，沒有什麼不可能的事，這也激勵著我們有更大的動力，帶領著學生持續往科學的道路邁進。

n  致謝 

    幾年後再回憶起這一段過程，仍是滿懷著許多的感動與感謝，在海外交流期間也同時與來自台北和新加坡的同學一起學習，這一週來的點點滴滴，對學生來說是非常特別的經歷，讓她們更堅定未來努力的方向。非常感謝名古屋市立大學教授團隊以及向陽高校的熱情接待，提供這麼棒的舞台，讓學生分享科學研究的成果，最後非常感謝國立臺灣大學科學教育發展中心以及陳藹然博士的協助，在此謹深摯謝忱。

n  參考文獻

1.陳映沂、陳姿鳳(2016)。全國中小學科展作品第56屆高中組化學科。https://www.ntsec.edu.tw/Science-Content.aspx?cat=12947&a=6821&fld=&key=&isd=1&icop=10&p=7&sid=13079&print=1