參加ICCE 2016古晉行的過程和心得

傅麗玉

國立清華大學師資培育中心
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第24屆國際化學教本研討會（24th International Conference on Chemistry Education, ICCE 2016）是國際純化學暨應用化學聯合會（International Union of Pure and Applied Chemistry, IUPAC）所屬的教育研討會，是全世界最重要的化學教育研討會。每兩年在不同的國家辦理，至今辦理48年正辦理第24屆。2010年ICCE曾在我國的臺北市舉行。本屆ICCE由亞洲馬來西亞主辦，於沙勞越省的古晉市辦理。

n  會議開幕式

會議開幕式非常隆重，當地的行政首長也出席。以馬來西亞的國歌開場，全體與會人員均起立一起唱國歌。在筆者所參加過的各國研討會，首次看到以國歌開場的方式。之後由沙勞越的長官Datuk Patinggi Tan Sri (Dr.) Haji Adenan bin Satem派代表致詞。馬來西亞化學學會會長Dato Dr Ong Eng Long與本屆ICCE會議主席Datuk Dr Soon Ting Kueh博士上台致詞。馬來西亞國內化學界重要的貴賓都應邀出席（見圖1）。筆者在會場結識其中幾位貴賓（見圖2）。本次會議共有來自34個國家的500多位學者參加。

 

圖1：開幕式全體與會人員起立唱國歌（左），沙勞越政府代表致贈禮物給大會馬來西亞化學學會會長（右）

圖2：筆者與與會的貴賓合影

n  會議演講與論文

2010年以鈀催化的交叉偶聯有機合成（palladium catalyzed cross couplings in organic synthesis）的研究獲諾貝爾化學獎的日裔教授根岸英一（Ei-ichi Negishi），應邀以Pursuit of My Dreams for Half-a-Century與Magical Power of Transition Metal Catalysis: Past, Present and Future為題，做開場的大會演講。根岸英一教授一開始就幽默地表示，獲得諾貝爾獎的機率是1/10⁷。然後開始講述他在學術研究75年的奮鬥過程以及化學上的重要研究成果，並且提出具體建議，幫助大家邁向諾貝爾獎之路（見圖3）。

 

圖3：2010年獲得諾貝爾化學獎的日裔教授根岸英一的開場大會演講

大會的第二場重要專題演講是Peter Atkins教授的演講。Peter Atkins教授是國際知名的化學教科書作者，筆者就讀臺灣師範大學化學系時，就已經讀過他的書，感覺特別親切。Peter Atkins教授講題為Sustainability through attainability。他強調要推動為全人類謀幸福的化學。化學教育不只是針對學校的學生，更要面對社會大眾。無論是傳遞抽象化學概念的化學家或是將化學概念與生活應用串連的人都需要耐心，因為這是一段非常遙遠的路。他建議可行的方式之一是先確認化學的核心概念，並以具說服力與簡單的方法呈現（見圖4）。他所提出的化學核心概念包括：

1. Matter is composed of atoms （物質是由原子組成）

2. The elements lie in related families （元素位於相關的族）

3. Atoms link together to form compounds （原子連接在一起，形成的化合物）

4. Shape is of great importance （形狀是非常重要的）

5. There are residual forces between molecules （分子間有殘餘的力）

6. Energy determines allowed change （能源決定允許改變）

7. Energy and matter tend to disperse （能量和物質趨於分散）

8. There are barriers to reaction （有反應的障礙）

9. Atoms can exchange partners （原子可以互相交換夥伴）

 

圖4：Peter Atkins教授的演講

另一場令人印象深刻的演講是Robert Bucat教授的專題演講，講題為Motivation and the Undergraduate Chemistry Student。Robert Bucat教授與筆者已經認識10年之久，個性風趣幽默。在演講中，以幾近角色扮演的方式演講，吸引大家全程的注意力。講演的重點是如何採取具體行動，引發大學部學生學習化學的動機。不要將學習環境侷限在校園與教室中，因為有許多具有激發高度學習動機的環境是在更大的環境中。我們應該從學生的眼中，尋求激發學習動機的課程與教學，而不是從學科專家的角度決定課程（見圖5）。

 

圖5：Robert Bucat教授的演講（左），筆者在參訪生態公園時與Bucat教授合影（右）

以Globalization of chemistry education: Comparison of K-12 Chemistry Standards across the World為題，受邀做專題演講的國立臺灣師大科學教育研究所邱美虹教授是本次大會的一大亮點（見圖6）。該研究係一跨八個國家的化學課程標準的分析與比較研究，並且從中探討當前全球與各國在地化學教育的挑戰與契機。

圖6：邱美虹教授的演講

此外，還有來自中國清華大學的李強教授，以Innovative Design of Chemistry Experiments for MOOC General Chemistry – An Advanced Placement發表其所製作的MOOC的普通化學課程（見圖7）。整體製作品質相當好，且兼具互動性質。以華語發音。在中國大陸相當受到歡迎。這是值得同樣是講華語的我國化學教育界特別注意的。

 

圖7：李強教授發表MOOC的普通化學課程（左），與筆者合影（右）

還要特別注意的是，Peter Mahaffy 教授宣布的新的元素與同位素週期表，由IUPAC（International Union of Pure & Applied Chemistry）所制訂，聯合International Symposium on Pure & Applied Chemistry (ISPAC)共同進行宣導。並設有官方網站www.isotopesmatter.com，希望全世界化學教師善用該網站所提供的教學資源協助宣導教學。

n  筆者論文發表

筆者在會議中，以Go Go Giwas Chemistry: Chemistry Learning in a Series of Indigenous 3D Animations為題發表論文，該論文係屬科技部產學合作計畫「吉娃斯愛科學—飛鼠部落原住民族3D科學動畫系列（MOST 103-2515-S-007-008-MY3）」之科學動畫影片研發成果。筆者首先說明Go Go Giwas的基礎學習理論以及研發方法。接著播映第一集「古戰場新願望」的英文字幕版本（見圖8）。由於現場視聽設備相當好，空間大小適當，因此播映效果極佳，聽眾反應非常熱烈，詢問度極高，也讓筆者收到許多來自不同國家學者的名片，而且主辦單位發給筆者的論文發表證明書（見圖9）。

 

圖8：筆者進行論文發表

圖9：主辦單位發給筆者的論文發表證明書

n  其他會議活動

1. 青年化學大使

ICCE會議致力於培養青少年化學人才。每一屆均有專家設計動手做的化學學習活動，安排時段邀請會議所在地的學校師生參加，稱為青年化學大使（Young Ambassadors for Chemistry, YAC）。筆者也參與本屆的活動（見圖10）。

 

圖10：筆者參與青年化學大使的動手做活動

2. 大會文化晚宴

大會安排的晚宴非常有文化特色，尤其是不同族群的原住民族的表演。我國出席大會的成員也應邀上台表演，引發熱烈反應。大會主席Datuk Dr Soon Ting Kueh也與我們一起合唱（見圖11）。

 

圖11：筆者在大會晚宴前與原住民族表演者合影（左），臺灣團隊在大會晚宴上共同高歌（右）

3. 生態與文化參訪

本屆ICCE大會安排活動參觀文化村原住民族文化生活展示和Semenggoh Wildlife Center生態園區（見圖12）。

 

圖12：參觀文化村原住民族文化生活展示（上）和Semenggoh Wildlife Center生態園區（下）

還有，筆者參觀Sarawak Museum、Textile Museum Sarawak以及華族博物館，瞭解婆羅洲原住民族與華族文化生活（見圖13）。

 

圖13：筆者參觀Sarawak Museum（上左）、Textile Museum Sarawak（上右）以及華族博物館（下）

4. 拜訪古晉南市市長

會議同時，經由臺灣團隊成員之一的義守大學黃耿祥教授以及古晉當地的留臺同學會黃國維主席等促成，增加行程拜訪古晉南市的曾長青市長。拜訪行程引發當地新聞媒體報導，也讓我們意外地登上當地媒體（見圖14）。曾市長不但熱情接見我們，還安排我們在8月20日週六上午七點參觀他的重要政績—「東實都民眾市場」。該市場是由一處雜亂的市集搬遷到現址，原本攤商都相當抗拒，但在曾市長極力的推動規劃下，「東實都民眾市場」變成古晉市最有特色的菜市場。市場內非常整齊清潔，依照商品性質規劃動線。二樓餐廳更是依照在地民眾不同的文化飲食禁忌妥善規劃，難怪攤商們見到市長都非常真誠地問好。市長還在二樓餐廳接待我們吃當地的傳統早餐（見圖15、圖16）。

 

圖14：拜會古晉南市的市長曾長青先生（上），參訪訊息為當地媒體報導（下）

圖15：古晉南市市長曾長青先生接待臺灣團隊（上），品嚐實都東民眾市場早餐美食（下）

圖16：古晉南市市長曾長青先生接待臺灣團隊參訪實都東民眾市場

n  與會心得

本次ICCE會議所在地古晉市（馬來語：Kuching）是馬來西亞砂拉越州的首府和馬國第四大城市，也是東馬來西亞與婆羅洲全島內最大的城市。古晉的博物館曾被喻為東南亞館藏量最豐的博物館。當地的居民廣泛地使用馬來語、英語與華語。古晉有相當豐富的原住民族（當地稱為土族）的文化特色，對從事原住民族科學教育的筆者而言，收穫特別多。尤其發現當地主要的原住民族族群為Dayak people（達雅族），其族名發音與臺灣原住民族的一族「泰雅族（Atayal）」族名發音相似度極高，且傳統生活慣習與圖騰也高度相似。更加印證臺灣是南島語族起源地的學說。

本次會議最大的收穫在於聆聽化學界大師對於化學教育的看法以及所建議的具體做法，並且與國際上，知名的化學教育家互動交流，吸收新的教學思維與教法。其次是將〈GO GO Giwas 吉娃斯愛科學〉的成果推展到東南亞以及其他國家，提昇我國在科普傳播領域成果的能見度。此外，筆者也經由論文發表，發現東南亞地區對於華語發音的科普傳播產品的需求，值得科技部注意。

在拜會曾市長的過程中，與當地留臺同學會成員的互動，感受到留臺學子對於臺灣的深厚情感，而且發現其對於華語教育的需求非常急切，也都希望子女能到臺灣接受高等教育。因此，東南亞是值得我國政府多加經營關注的地方，在強調南進政策的同時，不只是關注經濟面的議題，更應加強教育面的交流互動，畢竟教育與文化是一切政策的基礎。

此次會議，臺灣團隊的所有成員都各自發揮本身既有的學術研究專長與才藝技能，在不同面向與不同的層次，表現最強的團隊精神（見圖17）。慈祥和藹的Bucat教授與筆者在話家常時，特別提到他非常欣賞臺灣團隊，25th ICCE後年在澳洲舉辦時，他希望能邀請我們去他家作客。透過真誠的態度與學術專業的表現，讓一場學術的交流在無形間為國家建立良好的外交關係，這是臺灣團隊的整體表現值得高度肯定。

圖17：臺灣團隊與其他國家化學教育者好友合影

參加ICCE 2016發表論文感想

鍾曉蘭

新北市立新北高級中學
教育部高中化學學科中心
[email protected]

n  前言

從2006年開始，筆者跟隨國立臺灣師範大學科學教育研究所邱美虹教授參加韓國首爾舉辦的國際化學教育研討會（International Conference on Chemistry Education, ICCE）到今年馬來西亞古晉市舉辦的2016年ICCE，筆者總共參加過五次ICCE會議，每次都有不同的感受與收穫，今年的參與經驗特別不同，除了跟邱美虹教授、楊水平教授和傅麗玉教授一同參與，還多了七位教育部高中化學學科中心的夥伴，讓此行更多姿多彩、豐富有趣。

此次參加的主要目的除了口頭發表一篇關於電化學建模教學的個人行動研究之外，還有另一項重要的工作—幫助荷蘭Lida教授進行青年化學大使（Young Ambassadors for Chemistry, YAC）活動，讓古晉市當地的中學老師與學生體驗親手做個人清潔用品的樂趣。參加研討會的過程，聆聽不同國家學者的研究分享，也讓筆者獲得不少的新知識與學習他人的研究歷程。

參加研討會除了學術方面的收穫，每次的晚宴不論美味的食物還是特殊的表演，總是令人回味再三。當地的文化與美食之旅，更是讓筆者留下難忘的回憶。

n  協助YAC活動

2010年臺北舉辦的ICCE，受邱美虹教授的指示，帶領當年筆者的高三學生參與YAC活動，當時學生的回響極佳，有些學生上了大學還念念不忘當時的活動經驗。今年荷蘭Lida教授在ICCE研討會報到當天，先在古晉市的科學中學舉辦科學教師與英文教師的清潔用品的DIY工作坊，然後在研討會開幕當天下午舉辦中學生與社會大眾的YAC活動，邱教授再次希望筆者能擔任助手，幫助Lida教授，讓活動能順利進行。

研討會報到一早，國立武陵高中張明娟老師跟我就跟隨Lida教授，風塵僕僕的抵達郊區的科學中學，進行清潔用品的DIY的實作活動與小組產品發表活動。在Lida教授的細心安排下，我們協助參與工作坊的教師們一一完成DIY的作品，製作髮膠的過程常常容易出問題，最後在大家努力下，各組終於完成一系列的產品，並精心設計小組的產品廣告海報與發表戲劇演出，讓明娟老師與我印象深刻的是名為「True Love」的產品，從產品的顏色、包裝設計、香味、小組海報和表演活動一致性非常高，我倆最後決定最佳產品就頒給「True Love」。講評時間我們需要用英文跟參與的老師們說明得獎的原因，這真是考驗我的臨場反應啊！努力把多年學的英文實力發揮出來，總算把我心中的想法表達出來。中學教師進行清潔用品的DIY工作坊的實況如圖1所示。

圖1：Lida教授帶領中學教師進行清潔用品的DIY的實作活動

開幕典禮當天的下午在研討會場舉辦學生與大眾的YAC活動，主要是由早上參與的教師們帶領學生進行DIY活動，再藉由學生帶領現場的社會大眾們體驗科學活動，是一個非常有教育意義的科學實作活動。看著學生們努力製作產品，發揮說、學、逗、唱的本領講解自己產品的設計理念，努力推銷自製的產品，過程非常有趣，也讓與會的嘉賓們對整個活動讚賞有加。高中學學生進行清潔用品的DIY工作坊的實況如圖2所示。

 

圖2：高中學生進行清潔用品的DIY工作坊的實況

n  發表論文感想

其實連同這次，筆者已參與多次的國際研討會，用英文口頭發表個人研究，應該是駕輕就熟，理論上不應該太緊張，但此次是在最大的主場發表，當時台下聆聽的與會人士大概近百人，讓站在台上的筆者非常緊張，深怕英文念錯，無法讓台下的聽眾理解筆者的研究。

筆者站在台上努力分享個人的行動研究，主題是：探討建模歷程的教學情境對高中學生認知能力之影響—以電化學為例，研究主要目的是完成建模歷程與多重表徵模型教學活動及教材設計並將成果應用在教學上，以提升高二學生在電池的科學學習與概念改變。此外在教學活動中，教師明確的連結巨觀、次微觀與符號三種不同層次的表徵，增進學生理解影響電化學的微觀機制，也讓學生學習以不同的表徵與策略來學習抽象的化學概念，部分PPT見圖3。

 

圖3：口頭發表之PPT實例

此次發表研究初步的成果分為四方面：

一、   研究設計的建模文本與建模教學有助於學生理解電池概念與增進學生的建模能力，在整體概念與建模能力都顯著優於對照組（一般教學）。特別在電池功用的次概念與模型建立、模型效化與模型建立等次建模能力上，建模組學生亦顯著優於對照組學生。

二、   教師以電池圖像教學配合師生討論，有助於學生學習電池的組成與成份關係，可幫助學生破除迷思概念與提升其解決問題能力。

三、   設計生活中的小實驗，藉由動手做與小組協商的歷程讓學生主動學習與從事探究活動，不僅可以讓學生對於科學概念的學習達到深層的瞭解，也提升學生解決問題的能力，學生對實驗活動評價也是最好的。

四、   在教學活動中，教師明確的連結巨觀、次微觀與符號三種不同層次的表徵，可增進學生理解影響電化學的微觀機制，也讓學生學習以不同的表徵與策略來學習抽象的化學概念。

在同場次的研究類型中，筆者的研究屬於實徵研究，研究方法是準實驗法，研究方法與研究結果說明很詳細，台下的聽眾似乎也努力理解筆者的研究歷程，最後筆者也盡可能詳盡的回答主持人詢問的問題。當鈴聲響起，筆者從主持人手上接到發表證明書，心中終於放下一顆大石頭，暗暗給自己一個「讚」，心中暗喜：啊！又順利完成一次英文口頭發表。筆者發表論文的情形如圖4所示。

圖4：筆者發表論文的情形

n  難忘的晚宴與美食之旅

本屆研討會的晚宴是我們這群教師們殷殷期盼的重頭戲，從一開始當地原住民的迎賓儀式，那美麗而炫亮的各種服飾，謀殺不少底片，也讓我們的眼睛目不暇給。上菜秀的點點燭火，好像回到臺灣喜宴一樣，新鮮又有趣，一道道的美食也讓我們的胃暖暖又飽飽，味道跟臺灣非常相近，後來才知道古晉有許多留臺的學生，回國後把臺灣美食在古晉發揚光大。

當晚除了當地安排的精心表演（很像我們原住民的舞蹈與歌唱），其他國家也表演一些長笛演奏與演唱，研討會主辦人Datuk Dr Soon Ting Kueh請邱教授上台高歌一曲，我們臺灣團隊一行十幾人，載歌載舞的演唱「甜蜜蜜」、「月亮代表我的心」，兩首歌曲表演過程炒熱現場氣氛，也讓其他國家的與會學者對臺灣團隊印象深刻。臺灣團隊在ICCE晚宴的表演實況如圖5所示。

圖5：臺灣團隊在ICCE晚宴的表演實況

因緣際會下，義守大學黃耿祥教授與古晉留臺同學會的幹部在古晉美食節（像臺灣的夜市）巧遇古晉南市曾長青市長，因而安排某一天下午我們臺灣多人與日本兩位代表一起拜訪曾市長，雙方相談甚歡。隔天一早市長再度邀請我們參觀古晉新建的傳統市場，了解當地人的食物與品嘗美食，新鮮的食材讓人看得目不暇給，好吃的食物則讓人食指大動、唇齒留香。古晉南市市長賢伉儷與臺灣團隊合影如圖6所示。

圖6：古晉南市市長賢伉儷與臺灣團隊合影

n  結語

此行ICCE研討會不僅讓筆者腦力充實不少，同時跟高中化學學科中心的夥伴們感情增加不少，回國時行囊也增重不少，滿滿的美好回憶，滿滿的伴手禮與美食…。期待兩年後的雪梨ICCE研討會還有機會能跟教授們和高中化學學科中心的夥伴們一同參加，創造更多令人難忘的回憶。

n  參考文獻

鍾曉蘭、彭立浩和謝進生（2013）。探討建模歷程的教學情境對高中學生認知能力之影響—以電化學為例。101學年度教育部中小學科學教育專案結案報告（未出版）。新北市立新北高級中學，新北市。

 

參加ICCE 2016發表工作坊與心得分享

廖旭茂

國立大甲高級中學
教育部高中化學學科中心
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n前言

一段旅程的精彩，往往不是來自精心的規劃，而是隨變數而流轉的心境。

2016年8月中旬，很高興能跟教育部高中化學學科中心（簡稱化學學科中心）的夥伴一起前往馬來西亞砂勞越州古晉市（Kuching），參加第二十四屆國際化學教育研討會（24th IUPAC International Conference on Chemistry Education, 24th ICCE, ICCE 2016），從一開始的歡迎酒會，到開幕式後的精闢的大會專題報告，分組presentation，特色海報展、熱絡交流會議晚宴（Conference Banquet），以及團體生態旅遊到離別依依閉幕結束，筆者趁記憶鮮明時，將自己發表工作坊（workshop）的準備、演示、交流過程與以及古晉所見所聞、及參與心得，跟大家分享。

n工作坊發表

筆者在此研討會的工作坊題目為Green Strategies for Learning Organic Chemistry: Odorless, Visible, Touchable, Playable Experiential-Learning（學習有機化學的綠色策略：無臭、看得到、觸摸得到、可玩的體驗學習），在化學學科中心與大甲高中的支持下，在ICCE研討會中舉行，主要分享大甲高中團隊自行設計的分子撲克牌、官能基PAPAGO桌遊以及3D眼鏡，前兩項教具僅供體驗，另外在會場預定安排3D眼鏡的實作。圖1為分子撲克牌與桌遊包。

圖1：桌遊包內包括分子撲克牌和官能基PAPAGO桌遊布

事前準備

工作坊的準備工作相當繁瑣，有了2015 亞洲化學教育研討會（Network of InterAsian Chemistry Educators, NICE）東京未來館的經驗後，準備起來比較得心應手，但心想馬來西亞的熱帶行事風格肯定與日本人低調卻滴水不漏的周延大相逕庭，加上第一次到砂勞越，人生地不熟，所以材料還是盡可能的在臺灣備齊，而在海關會引起麻煩的器具，如熱熔膠槍，則盡量不要帶上飛機，除此還怕超重問題，所以準備起來格外不輕鬆。工作坊預定30人參與，為讓參與的教育工作者能充分體驗，摘要方面按規定，於四個月前寄給主辦單位外，工作坊所需的英文解說海報、圖卡、教具於出發前一個月開始準備，3D眼鏡的組裝，因怕實作時間太長，部分先在學校加工完成，現場只要一些工序即可完成組裝。後來事情的轉變發現事先這些顧慮與辛苦都是值得。圖2為準備的說明A4圖卡。

  

圖2：工作坊需要的說明圖卡

這次在ICCE國際大型會議中開設工作坊，機會難得，除了努力呈現臺灣化學教師的研發能量外，更要讓參加工作坊的貴賓認識臺灣，認識筆者服務的學校—大甲高中，因此自己設定了一個小目標：「交換名片、合照，努力做好國民外交」，所以也準備了此行限量版特別的電化學教具作為交流的小紀念品，贈給值得交遊的外國友人。圖3為自製的特仕版壓克力蝕刻教具。（註：此項紀念品最後送給了ICCE大會主席Datuk Dr. Soon Ting Kueh與日本學藝大學的Kamata教授，真是開心。）

圖3：圖左為壓克力測面圖，圖右是俯視圖及蝕刻的黃銅片。

啟程交遊

本屆ICCE活動時間是8/15~8/20，我們提前一天前往，報到當天看到大會手冊上的議程才知道跟夥伴的工作坊錯開，而且時間都排在當天最後一個，剛開始覺得很傻眼，因活動場地Borneo Convention Centre Kuching（BCCK）位於砂勞越河的圍繞的的三角洲上，離官方希爾頓飯店有段距離，只能靠接駁交通。擔心時間太晚，沒人來參加工作坊，只好緊急應變，ㄧ有機會就努力行銷宣傳，後來發現這是不錯的策略，帶過去的分子撲克牌與桌遊成了絕佳的交流工具，圖4為午飯後與國外學者的交流時間。

 

圖4：飯桌上的交流與互動（左），荷蘭籍教授Dr. Lida Schoen合影（右）

改弦易轍

開幕典禮後，看看手冊，並詢問工作人員，原來此次的研討會可能因為交通的方便性，參加的人比往年少，在ICCE 2010（由臺灣舉辦）工作坊上看到很多精彩的工作坊，都消失了，連心目中的微型化學大師—日本Kamata教授，也只有與會沒有發表工作坊；事實上，除了林威志老師與我，沒有其他學者安排實作工作坊，因此工作坊的地點不是固定擺攤，而在一般的會議室內，時間只有二十分鐘，更可怕的是我必須改做口頭報告。這一切都出乎意料之外，在交涉無效後，無奈只能自我調整：先做口頭簡報，3D眼鏡的實作改為體驗、然後在會場加強行銷廣告。真的要感謝化學學科中心夥伴的協助，這一切才能順利開展。圖5為會場行銷時間。

 

圖5：澳洲教授Prof. Robert (Bob) Bucat（左），中間者為清華大學傅麗玉教授（右）

圓滿收場

筆者的工作坊解說改為口頭報告，真是令人頭痛的事，還好隨身碟中ㄧ些資料，可以派上用場，我規劃報告12~15分鐘，剩下的時間跟其他學者交流，反正是最後一場，只要來得及趕最後一班接駁車就可以了。我的口頭報告首頁破題為今天體驗的內容，為了提升大家參與，我先告知聽眾，報告後我會進行有獎徵答，答對的人有精美紀念品可拿，如此一來大家興趣就來了；第二頁告訴大家我來自2700公里外的臺灣臺中市大甲高中，順便播放學生組裝搖滾巴克球的縮時攝影影片，來介紹學校的特色，這一招蠻有用的，會後真有馬來西亞、中國大陸與菲律賓的學者來跟我表達，到臺灣參訪學校的意願。圖6為口頭報告的首頁與播放影片的簡報過程。

 

圖6：工作坊的簡報首頁（左），說明自己的來處（右）

口頭報告完，進行有獎徵答，接著就是體驗活動，我們事先跟負責會議的人員要了三張桌子，徵得會議主持人的同意後，將教具依序排開，在化學學科中心劉曉倩老師、蔡孟佑老師、林威志老師、王瓊蘭老師、鍾曉蘭老師以及張雅雯的同心協力下，一面忙著跟與會來賓解說教具的使用，一面忙著拍照、交流，那種「在一起」團隊的感覺，讓我至今回想起來，仍舊感動不已。圖7和圖8為工作坊的交流過程。

 

圖7：工作坊的解說交流過程

 

圖8：有獎徵答跟高一個頭的學者合影（左），與瓜地馬拉的學者合影（右）

，在歡迎酒會上我不明就理賣力推銷，他們一行下午去拜訪古晉市政府，想不到晚上他們沒回飯店休息，還是特地自行搭車趕來。足見日本學者重承諾的一面。

圖9：與東海林所長一行的合影

會中最積極詢問的就屬馬來西亞學者與中國大陸的學者，來參加的馬來西亞教育工作者大多會講中文，溝通半天後，發現中文可通，就直接講中文，還相約來臺灣參訪，或有機會可以到馬來西亞獨中（華僑學校）研習交流。

圖10：與馬來西亞交育工作者合影

大陸團由中國化學會北京師範大學劉正平教授領軍，他們應該也是參訪古晉市政府後特定趕來的，工作坊中他們參與度非常高，一直詢問相關內容， 認真的程度真讓人驚驚，一一解釋後，大家開心合影說再見。活動進行了快一個小時，直到會場人詢問，才驚覺已超時半個多小時，結果害會議主席馬來亞大學教授Prof. Dr. Zanariah Abdullah久候多時，頒完研習證書後（見圖11），大夥一起離開BCCK。

圖11：與工作坊會議主席Prof. Dr. Zanariah Abdullah的合影

意外收穫

ICCE 2016馬來西亞之行給了我非常寶貴的一課：變數是你怎麼事先怎麼規劃，無意中還是會跳出來堵在你面前的，我很感謝此行的變數，讓我的心中預期的小計劃，完美達陣，「內容」永遠是吸引別人目關的利器，好的內容是硬體，而好的「表達能力」卻像潤滑劑，可以讓雙方的交流非常流暢，缺一不可；很開心這些變數的產生，讓我有幸認識了地圖上陌生國度的學者。

圖12：伊朗Urmia大學Nader教授（左），科威特的教授（右）

會中也遇到過去在NICE會議中曾經見到的學者，異地相會，總會有一股莫名的親切感，尤其大會閉幕時，大家揮手相約再見，各奔東西時，內心總是會有一絲絲不捨。

 

圖13：會後與日本學者的合影

n古晉見聞

古晉直航，藉時前往古晉會更方便。

圖14：城中隨處可見貓的圖騰，不愧貓城之稱。

古晉盛產胡椒、香料、椰漿與咖啡，主辦單位贈送的環保袋中就有一瓶黑胡椒粒。當地人民的飲食即可從市場看出端倪，剛開始不是很習慣，後來就漸漸融入，至今回想起來，還是回味無窮。有機會真要再回到這個純樸的城市啊！

圖15：印度街的香料（左），在菜市場與製作椰漿的老伯合影（右）

n特別致謝

感謝化學學科中心與國立大甲高中的支持下，與臺灣師範大學科學教育研究所邱美虹教授的協助，方能在ICCE發表工作坊；感謝彰化高中劉曉倩老師提供寶貴照片得已完成本文。

n參考文獻

1.      廖旭茂、黃維靜。行動電化學蝕刻––印台和金屬書籤的製作。臺灣化學教育，2014，第2期。網址：http://chemed.chemistry.org.tw/wordpress2/?p=2174。

2.      廖旭茂、許正欣。行動學習新教具─分子撲克牌的開發。科學研習，2015，第54卷，第3期，第36~43頁。網址：http://www.ntsec.gov.tw/FileAtt.ashx?id=2601。

 

高瞻計畫教師參加ICCE 2016的經過和心得

劉曉倩^1, *、蔡孟祐²

^{1, 2}國立彰化高級中學
¹教育部高中化學學科中心
*[email protected]

n  參加會議經過

出席第24屆國際化學教育研討會（24th International Conference on Chemistry Education, ICCE 2016）是個偶然的機會，這幾年永續化學概念受到國際學者的重視，期許藉由教育促成及建立永續綠色化學發展，筆者與蔡孟祐老師在去年指導學生的科展作品「重金屬離子吸附暨檢測之循環系統」中就是以淨化水質及環保概念出發，ICCE國際教育化學研討會報名期間受到臺灣師範大學科學教育研究所邱美虹教授的鼓勵，第一次參與此國際盛會，內心實為惶恐，畢竟參加會議的成員多為國際知名教授，當筆者論文投稿被大會接受後，內心五味雜陳，因為會議的大多數演說內容有很多教育的專有名詞，筆者本非科學教育出身，對於演講內容中的教學專業領域感到有壓力感，但是學科中心有一群熱血的高中教師夥伴同是參與此一盛會，即使再難的挑戰都有辦法一起去達成，內心頓覺踏實並不孤單！

第一天正式會議是由根岸英一（Ei-ichi Negishi）開場主講，根岸教授是日本化學家，普渡大學講座教授、美國文理科學院院士、美國國家科學院外籍院士。根岸教授是根岸反應（Negishi coupling）的發現者，在有機化學界享有盛譽，因為在「有機合成中的鈀催化交叉偶聯反應」方面做出貢獻，而與理察·赫克（Richard F. Heck）、鈴木章（Akira Suzuki）共同獲得2010年諾貝爾化學獎，最特別的是他的出生地不在日本，也是唯一在滿洲國領土出生的諾貝爾獎得主。

根岸教授的演說以自己的論文研究為主，難度很高，簡報內容好多反應式，電子在幾個反應機構中跳躍，金屬催化有機化學反應基本上就是很環保的作法，因為金屬可以重複使用且對環境不會造成傷害，無奈的是儘管筆者對有機化學的反應機構推論雖然十分欣賞，但是純化學的演講對從事高中教育多年的教師障礙不小，一場演講下來，多數回憶起求學時對有機化學的迷戀。反思在高中課程中，有機化學被排定在選修化學下，學生適逢學測結束，對於下學期課程的熱情不在，課綱又將有機化學內容不斷刪減，教師也無需在解說反應機構上多所著墨，幾年下來功力倒退不少，大師的電子解說留下遺憾，平白辜負根岸教授一片苦心。

第二場演講是由著名英國化學家Prof. Peter Atkins（見圖一）主講，教授曾任牛津大學林肯學院的研究員與講師，研究專長為量子理論，主要教授量子力學與量子化學。他除了研究與教學外，勤於筆耕，在專業教科書方面，Atkins教授寫的〈物理化學〉、〈無機化學〉及〈分子量子力學〉是目前史上最暢銷的三本化學教科書。他對科普教育也十分熱衷，將化學以沒有門檻的方式介紹給一般讀者，著作約有二十餘本，其中翻成中文版的有〈化學元素王國之旅〉和〈化學分子世界導覽〉。

Atkins教授演說簡報善用圖表呈現，清楚易懂的文字敘述，精采動人的圖片，包括史料、畫作、歷史照片、科學攝影等，展現教授在藝術與科學之間的功力，讓聽者很快進入教授的元素世界，獲得很大的啟發。Akins教授演說幽默生動，回答問題時甚至有些俏皮。教授的科普寫作更善於將科學轉化成故事般趣味的閱讀，筆者想起Atkins教授曾經說過的一段話「當你打開這本書的時候（化學元素王國之旅），我希望你也能加入這想像之旅，一起探索方度謹嚴的導航圖：元素週期表。只不過在我們眼中它會是個虛擬國家，名為「週期王國」，這個生意盎然的國度，有丘陵、山脈、峽谷以及平原，我們在廣闊的草原散步，漸漸地會發現蘊藏於地底的隱藏結構，一種未知的運作原則，控制及統御整個王國！

圖一：與國際知名教授Prof. Peter Atkins（右二）合影

n  與會心得

神奇的奈米磁性流體是由奈米磁顆粒、界面活性劑以及承載溶劑所組成的，合成方式目前在網路幾乎都可以找的到，筆者與蔡孟祐老師發表的論文是利用共沉澱法，將氯化亞鐵（或硫酸亞鐵）與氯化鐵依1 : 2的比例混合後，加入過量的氨水，製備奈米級的四氧化三鐵顆粒，利用聚乙烯醇與硼砂產生凝膠化，吸附奈米磁微粒，過濾水中的重金屬離子（發表論文摘要和全文見附錄）。因為實驗裝置及奈米磁微粒複合聚乙烯醇材料可以重複使用，對於教導學生「綠色化學」，降低環境汙染及環保回收再生，有很大的助益。

張貼海報發表時，一位瓜地馬拉教授（見圖二）對於磁性流體很感興趣，當奈米磁顆粒加入水中時，它們會因凡得瓦力的吸引，凝聚成較大、較重的團塊體，因而無法藉由布朗運動而懸浮在水中，所以有其他教授建議可深入探討包覆磁性顆粒的界面活性劑種類，避免凝聚效應發生。

圖二：筆者與瓜地馬拉教授（左一）討論發表論文合影

一位教授也指出一般適用界面活性劑通常可分成兩大類，一是具親水端、親油端型的，如油酸；另一種是具陰、陽離子型的，如氫氧化四甲銨。油酸會利用親水端向內包圍奈米磁顆粒，長鏈狀的親油端向外，形成油膩狀的包覆層，油膩狀的包覆層會拉開奈米顆粒間的距離，避免凝聚現象的發生。而氫氧化四甲銨是四甲基銨離子（陽離子）和氫氧根（陰離子）所組成，氫氧根離子先接近磁性顆粒，而四甲銨離子會因電性相吸，包覆在最外圍，成為帶正電的膠體，膠體間因庫倫排斥力而穩定懸浮在水中，藉由改良奈米磁微粒可以進一步改良水中重金屬離子吸附效果，整個研究成果會更完整。

一般而言，磁流體的應用主要於電子業、機械業等精密儀器上，如馬達的旋轉軸承的真空軸封。磁流體對旋轉軸不產生機械性的摩擦，具有低磨損、無碎屑汙染、高速低滯等優點，廣泛地應用在自動化機械手臂製造上。在醫學領域上，鐵磁流體可被用於癌症檢測以及抗癌的臨床實驗上。像筆者將奈米磁微粒複合材料運用在吸附水中重金屬離子的研究報告並不多，教授們均十分肯定筆者團隊研究成果！

n  建議

古晉（Kuching）位於婆羅洲砂勞越州西端砂勞越河（Sarawak River）河畔，是馬來西亞砂勞越州的首府，而砂勞越州位於馬來西亞半島的東邊，所以有東馬之稱。因古晉馬來語的發音跟「貓」很相近，故又稱「貓城」，當地人也將錯就錯以貓作為城市的象徵，市內建有好幾座貓雕塑，甚至還設有一間以貓為主題的貓博物館，饒富趣味。（見圖三）

圖三：筆者與古晉市內著名貓雕塑合影

雖然古晉是砂勞越最大城市和馬來西亞第四大城市，但穿梭其中卻沒有大城市的繁囂，黃昏時漫步在古晉河畔（Kuching Waterfront）的沿河步道上，老巴剎帶著濃濃的英式建築風情，搭著小舢舨來回砂勞越河兩岸，更是悠閒寫意的賞心樂事。

古晉原屬於汶萊，1841年由英籍詹姆士．布魯克（James Brooke）乘著當地內亂的局勢，成為砂勞越的統治者，為砂勞越創造了歷史繁榮的「白酋長時代」，古晉目前仍遺有不少英國殖民地時代的建築物。但古晉的華人也不少，因此語言方面也是多姿多彩的，馬來語、英語與華語被當地的居民廣泛地使用。

大馬以伊斯蘭教為國教，但仍屬於宗教自由的國度，本地華人多信奉佛教、道教、基督教、天主教等等，所以當地的各式宗廟及建築十分多元，連食物也與西馬明顯不同，古晉勒沙及各式甜點結合當地熱帶植物素材，口味十分獨特。開會期間深刻感受到大會工作團隊對開會現場佈置的用心，連中場休息的小餐點都帶有濃濃的古晉風情，切成條狀後的千層糕像極了積木，外觀十分引人注目，雞蛋、牛奶及香醇的奶油風味，口感像極了臺灣的阿默蛋糕，很受歡迎！（見圖四）

圖四：古晉知名甜點千層蛋糕

唯一遺憾的是，馬國在處理ICCE報名細節上常有疏漏之處，譬如筆者在四月中即開始網路報名參與ICCE會議事宜，但是大會回函確認信通常都要一~二個星期，且刷卡報名流程設計上出現小錯誤，造成報名者可能重複刷卡的情況。去函詢問報名細節時，回函都要一星期以上，當然可能是國際會議報名人數較多，工作人員較不足所致，希望日後若有國際會議活動時，在網路報名流程架設上可以多留意些，避免一些小困擾。

整體而言，整個ICCE會議氣氛溫馨，即使是國際知名教授無論是在白天開會或是晚宴現場都十分親切，能與Prof. Robert (Bob) Bucat（見圖五）一起討論化學教育是此行一大收穫，參與化學教育年會瞬間擴展了自己的視野，雖然開會現場中有些演講太多專業領域有時無法融入，但是經過幾次會議下來也漸能以開闊的心去接受。教育下一代雖沒有一定的教學模式，但是啟發孩子的好奇心，激發學習潛能絕對是必要的，每個國家的教學設備不同，經費也各有差異，但身為教學第一線的教師，應該充滿熱情並會善用週遭生活的器材啟發學生。開會期間能與Lida Schoen教授一起參與分子官能基桌遊教學活動是此行另一大收穫，Lida教授雖然已經七十幾歲，但在化學教育上仍充滿熱情，這次與會期間她帶領臺灣教師到馬國當地學校教導化學在化妝品上的應用—髮膠、沐浴鹽、洗髮精及乳液工作坊，成功吸引很多國際學者的目光。

圖五：筆者與Prof.Robert（Bob）Bucat合影

n  感謝

 感謝行政院科技部第二期高瞻計畫贊助此次赴古晉參訪國際化學教育年會（ICCE）所需之機票及住宿生活費用，以及對本校高瞻計畫的支持和指導。感謝國立彰化高級中學行政團隊和高瞻助理石景文先生承辦整個相關業務。最後更要感謝多日陪伴我們的臺灣師範大學邱美虹教授及全國化學學科中心教師團隊（見圖六），一起共同體驗這難得的日子。

圖六：教育部高中化學學科中心部分教師夥伴與其他國家教師交流合影

n  附錄：發表論文摘要和全文

I. Motivation

The Advanced Semiconductor Engineering dumped toxic wastewater in the Houjin creek in 2013. The pollution not only made the pH value of creek water reached 3.02 but also made the Nicole concentration up to 4.38 ppm. The polluted water also polluted the neighbor farmland. This pollution event aroused people’s conscious for rice food safety and made people understanding the important of clean water. If we have mobile water quality testing equipment, it can be used to do the quick testing for water quality and may alert the pollution. That is the reason why we develop this circulation system and establish a comparison curve of heavy metal ions concentration to measurement equipment for this system. By the adsorption effect of nano-iron-oxide for heavy metal ions, we make a simple filter which can effectively reduce the concentration of heavy metal ions. We also study how to achieve the optimum adsorption effect.

II. Research objects

1. To study a new type of nanomagnet-PVC composite.

2. To build a circulation system for adsorbing and detecting heavy metal ions.

3. To establish an analysis process of metal ion concentration by photoresistor.

4. To study the adsorption effect of composite under different conditions.

Sì, tàntǎo fùhé cáiliào zài bùtóng tiáojiàn xià zhī xīfù xiàoguǒ yú jīzhì

目前顯示的是以下字詞的翻譯結果： 但是過高的濃度會因為水流的沖力強

您可以改回翻譯： 但是過高的濃度會因為水流的衝力果強

5. To enhance the adsorption effect of nanomagnet by changing the shape of filter.

6. To study how to increase the lifetime and efficiency of nanomagnet.

III. Experimental equipment

Equipment

Item	Quantity
Beaker (1000 ml)	several
Electronic scales	1
Graduated pipet	1
Stir bar and Hot plate stirrer	1
pH meter	1
Circulation system for adsorption and detection heavy metal ions	1

Chemical

Ferric chloride	Sodium acetate
Ferrous sulfate	2.9-Dimethyl-1.10-phenanthroline
ammonia	Sodium hydroxide
Alcohol (95%)	Copper sulfate
1.5- diphenylcarbazide	Solution of potassium dichromate
acetone	sulfuric acid
Hydroxylamine hydrochloride	Sodium citrate

IV. Research principals and methods

1. Principals

(1)Nanomagnet

Natural magnetite is a kind of ferromagnetic mineral. When the magnetite turns into nanometer size, it will become superparamagnetic material. That is because when the size of mineral is nanometer level, both the physical and chemical properties will change. The smaller the particle size the larger the surface area, so the nano-particle can provide more space to adsorb heavy metal ions. Besides, the increase in the number of atoms by the surface then the surface energy also increased rapidly. Such that the surface atoms possess strong chemical activity and more easily combine with heavy metal ions.

(2) Nanocomposites

Nanocomposites are made by basing in resin, rubber, ceramics, and metal then combining with nano-particle. The manufacture process is dispersing the modifier in the matrix material uniformly to form a composite containing the nano-particle.

(3) Photoresistor

In bright condition, the resistance of photoresistor will decrease. In dim condition, the resistance of photoresistor will increase. For a certain wavelength of light, the resistance value will proportional to the concentration of heavy metal ions.

2. Experimental instrument

(1)     Figure 1 shows the concentration measurement equipment for heavy metal ions. The light emitted from LED on the top will pass through the heavy metal solution in the tube then reach the photoresistor in the bottom. Use a multimeter to measure the resistance of photoresistor.  By a comparison curve of resistance vs. concentration of heavy metal ions, we will know the concentration of heavy metal ions in the solution. We use black paper to wrap the instrument tightly in order to avoid light from outside affecting the accuracy of the experiment.

Fig. 1. The concentration measurement equipment for heavy metal ions

(2)     Figure 2 shows the heavy metal ion adsorption filters. The black sponge in the lower left tube is the nanomagnet-PVC composite which will adsorb heavy metal ions when the solution passes through.

Fig. 2. The filter for heavy metal ion

(3)     Figure 3 shows the whole circulation system for adsorbing and detecting heavy metal ions. The sample solution will be pumped from the beaker to the entire system. First, the solution will pass through the concentration measurement system. We chose the light color of LED and photoresistor depending on the color of sample solution. The light intensity will change after absorbing by the solution in the tube and the resistance of photoresistor will response to the light intensity. Next, the sample solution will pass through the filter and the nano-iron-oxide will adsorb the heavy metal ions. Finally, the sample solution will return to the beaker. Because the circulation system consists of several components, we can make any desired system as demand.

Fig. 3. The circulation system for adsorbing and detecting heavy metal ions

V. Experimental results

1.       We use some different concentration of Cr⁶⁺ and Cu²⁺ solution to build the comparison curve of concentration to the resistance. Figures 4 and 5 show the comparison curve for Cr⁶⁺ and Cu²⁺ solution, respectively.

Fig. 4. The comparison curve for Cr⁶⁺ concentration

Fig. 5. The comparison curve for Cu²⁺ concentration

2.        In the following we show the adsorption efficiency of nanomagnet composite under different conditions.

(1)     Figures 6 and 7 show the circulation time period vs. the reduction of concentration of Cr⁶⁺ and Cu²⁺, respectively.

Fig. 6. The concentration reduction of Cr⁶⁺ vs. time

Fig. 7. The concentration reduction of Cu²⁺ vs. time

(2)     Figure 8 shows the number of filters to the adsorption efficiency of Cr⁶⁺.

Fig. 8. The number of filters to the adsorption efficiency of Cr⁶⁺

(3)     Figures 9 and 10 show the adsorption efficiency of filter for different initial concentration of Cr^{6 +} and Cu^{2 +} in 60 minutes respectively.

Fig. 9. The adsorption efficiency for different initial concentration of Cr⁶⁺

Fig. 10. The adsorption efficiency for different initial concentration of Cu²⁺

(4)     Figure 11 shows the adsorption efficiency of Cr⁶⁺ for the different concentration of nanomagnet in PVC composite.

Fig. 11. The adsorption efficiency under different nanomagnet concentration

(5)     Figure 12 shows how the filter foam shape affects the adsorption efficiency of Cr⁶⁺.

Fig. 12. Compare the adsorption efficiency of filter foam shape in sheet and cylinder

(6)     We use the HCl solution in different pH value (1 and 7 respectively) to desorption heavy metal ions adsorbed in the filter for 30 minutes then use the desorbed filter to absorb Cr⁶⁺ for 60 minutes again. Figure 13 shows the desorption effect for different pH value.

Fig. 13. The desorption effect for different pH value solution

VI. Discussion

1.     In the experiment (1), the result shows the nanomagnet and PVC composite can adsorb heavy metal ions effectively. The concentration of heavy metal ions reduce from 3 ppm to 0.11 ppm within 2 hours.

2.      In the experiment (2), we study the effect of number of filters to the adsorption. When use two filters, owing to the more nanomagnets the concentration is lower after filtering in the same time period. But the more filters will slow down the flow rate of solution. The entire adsorption effect does not cause a great difference.

3.      In the experiment (3), we study the adsorption efficiency under different initial concentration of Cr⁶⁺ and Cu²⁺. The results show that for the final concentrations, the results show an arithmetic progression for different initial concentrations after a certain filtration time. That means the adsorption rate is linearly.

4.      In the experiment (4), we study adsorption efficiency of different concentration of nanomagnet in the PVC composite for Cr⁶⁺. The lower concentrations of nanomagnet due to the less number of nanoparticles make the adsorption efficiency lower, too. The higher concentration of nanomagnet makes the experiment result not available due to the more number of nanoparticles rushing into and contaminating the solution. It can exchange different composite materials to strengthen the adhesive force of nanomagnet to the material.

5.      In the experiment (5), we use different filter foam shape to enhance the adsorption efficiency of Cr^{6 +}. The results show if the filter foam shape is small piece of sheet, the adsorption efficiency is much better. This is because there is more surface area of small piece of sheet than cylinder shape and the heavy metal ions are more easily to contact the nanomagnet.

6.      In the experiment (6), we study how to effectively recycle the used filter. The results show the lower pH value solution can desorb the heavy metal ions from nanomagnet effectively, and the desorbed nanomagnet and PVC composite filter can reuse again.