國中自然科學彈性課程設計與教學：

高中化學銜接教材如何轉化為國中彈性課程

鍾曉蘭^*、鐘建坪

新北市立新北高級中學^*、新北市立錦和高級中學
*[email protected]

n  前言

    十二年國教自然領綱，考慮學生巨觀到微觀的認知發展歷程，將高一必修化學部分的概念移至國中理化。因108課綱從108年於國、高中同步施行，故從108至110年，有三年學習九年一貫課綱的國三畢業生，在修習108課綱的高一必修化學之前，需將部分重要的概念與實驗重新學習，以利新、舊課綱的銜接。

為此，高中化學學科中心邀請四位大學化學系教授與四位高中化學教師，為期一年的時間，以多次共備會議進行高中化學銜接教材的內容與課程設計。除了協助高中教師與學生，進行自然領綱的學習內容銜接之外，更以素養導向教學理念融入課程設計，期能以實例說明十二年國教的教學理念與精神。

隨著銜接課程的任務結束，若將相關教材束之高閣實屬可惜，考量教材內容的設計與深度相當於國中學習階段的加深加廣課程。因此，若將原有的銜接教材進行轉化並符合探究與實作精神，不僅可作為國中教師在規劃彈性課程的取材內容，亦可發揮銜接教材的後續應用。

n  簡介高中化學銜接教材

國中階段新增加四個概念或實作：(1)原子模型的發展、(2)百萬分點濃度(ppm)表示法與電子pH計、(3)濾紙色層分析法，以及(4)透過實作來認識有機物與無機物的差異。銜接教材整體概念圖如圖1所示。因篇幅所限，本文僅簡介「原子結構與科學史」的課程，其主要概念包含道耳頓原子說、陰極射線實驗與西瓜模型、α散射實驗與核型原子模型、質子與中子的發現、原子模型發展的演變。此單元主要以科學史角度介紹原子模型發展，期待學生能從歷史上相關重大的實驗，探索電子、質子與中子的發現歷程，了解科學家如何依據證據修正模型，並能分辨科學知識的確定性和持久性會因科學研究的時空背景不同而有所變化(教育部高中化學學科中心，2018)。

圖1 高中化學銜接教材整體概念圖

(引自教育部高中化學學科中心，2018，p.6)

    「原子結構與科學史」的課程，主要以「問題導向的學習（problem-based
learning，簡稱PBL）」作為課程設計的架構（鍾曉蘭，2021）。教師以一系列的問題引發學生探討原子的結構與原子模型在科學史中發展的歷程，提問與對應的概念詳見表1。詳細的教材內容、提問與參考答案、教案等，請參閱高中化學108課綱銜接教材教師手冊(網址https://reurl.cc/GA7Ne3)。

表1 「原子結構與科學史」課程中的提問 (整理自教育部高中化學學科中心，2018)

註1 原子模型比較圖引自高中化學學科中心，2018，p25；註2
原子結構分類引自高中化學學科中心，2018，p26

n  如何將銜接教材轉化為國中彈性課程

一、銜接教材轉化成國中彈性課程之課程規劃表

    如果將銜節教材「原子結構與科學史」的內容全部納入國中理化教學，現場教師反映教學時間會大幅度增加，不符合教學現況，故筆者嘗試依據探究式教學的理念（問題導向的教學），將其轉化為六節課的國中彈性課程，課程設計簡介如附錄1。每週皆以驅動問題出發，讓學生在完成該週學習活動之後，能夠回應驅動問題。第一節主題為「原子真的不可分割嗎？陰極射線到底是什麼？」教師藉由提問學生導引思考道耳頓原子說的內容，進而引導觀看陰極射線的實驗，讓學生思考什麼是陰極射線，並發表各組討論結果。第二節主題為「湯姆森原子模型為何?」學生基於第一節課的討論，需要歸納出陰極射線實驗與道耳頓原子說衝突之處，並根據陰極射線實驗結果，推論哪種模型符合湯姆森的原子模型。第三節主題為「湯姆森原子模型是正確的嗎?」教師會藉由PhET電腦模擬實驗，讓同學模擬不同原子模型的差異。同學在開始模擬實驗前，需要依據湯姆森的原子模型──西瓜模型進行推測，實驗理論上應該會得到什麼結果。並歸納與推論出模擬實驗的發現與湯姆森的西瓜模型衝突之處。第四節主題為「拉塞福的原子模型為何?」讓學生根據拉塞福的α粒子散射實驗結果，進行推論以確認哪種模型符合拉塞福的原子模型。第五節主題為「原子真的不可分割嗎?」學生需要根據先前的學習內容與查詢相關資料，並嘗試以CER論證模式（claim,evidence, reasoning；主張、證據、推理）回答原子是否能分割的問題，協助學生檢視主張與證據之間的關聯。第六節為「原子模型是如何演變的?」教師引導學生使用軟體（如X-mind），以心智圖統整出前五次的學習內容與查詢的資料，以圖像與文字方式，呈現如何依據實驗的證據修正原子模型的歷程。

    新設計的課程規劃與銜接教材不同之處有二：其一是引入PhET電腦模擬實驗，引導學生自行操弄不同的變因，統整實驗的結果，進而提出初步結論；其二是引導學生根據先前的學習內容與查詢相關資料，以CER論證模式回答原子是否能分割的問題。

二、應用PhET進行模擬實驗，協助學生理解不同原子模型的實證差異

PhET是由美國科羅拉多大學（University of Colorado, Boulder）建置的網站，其中的教學範例與模擬程式由其專業開發團隊製作，學習主題聚焦在自然科學，包括數學、生物、地球科學、物理和化學等模擬程式，教學主題包含聲音與波動、運動學、理想氣體等單元。在教育部校園自由軟體應用諮詢中心支持下，目前臺灣已建置了PhET中文網站（網址: https://phet.colorado.edu/zh_TW/），內含多樣性的中文的教學範例，PhET的模擬程式以Java或Flash多媒體製作，能夠支援不同平臺的執行系統（羅正漢，2010）。

本文應用的模擬實驗為「Rutherford Scattering_拉塞福散射實驗」(網址見圖2、圖3)，模擬實驗可幫助學生建立原子模型的微觀概念，先引導學生操作李子布丁原子的α粒子散射實驗，會觀察到α粒子會筆直穿過原子，沒有偏折的現象（見圖2）。接著學生操作拉塞福原子，會觀察到大部分α粒子會筆直穿過原子，但有少部分α粒子會產生偏折的現象，有極少部分會產生大角度（接近180度）的偏轉（見圖3），同學也可以改變中子與質子數目，讓同學觀察到原子核越重，α粒子產生偏折的現象越多。請同學儘量以科學的語詞描述所觀察的現象，嘗試下初步的結論，並進一步以圖像呈現並比較兩種原子模型的α粒子散射實驗差異。     

圖2  PhET：拉塞福散射實驗_李子布丁原子

網址https://phet.colorado.edu/sims/html/rutherford-scattering/latest/rutherford-scattering_all.html?locale=zh_TW

圖3 PhET：拉塞福散射實驗_拉塞福原子

網址https://phet.colorado.edu/sims/html/rutherford-scattering/latest/rutherford-scattering_all.html?locale=zh_TW

三、設計適合國中生學習的論證模式，促進理解主張與證據之間的關係

常見的論證模式：蘇格拉底的反詰法、亞里斯多德的三段論模式、Toulmin
Argumentation Pattern（簡稱TAP模式）、Lawson架構（檢驗論證–演繹的有效性）（林志能、洪振芳，2008）。高中學習階段常使用TAP論證，此模式中有六個組成因子，分別為資料（data）、主張（claim）、理由（warrant）、支持（backing）、限制（qualifiers）與反駁（rebuttal），詳見圖4（Toulmin,1958）。論證過程如果能夠提及支持、限制以及存在的反駁條件，則論證的能力較單純提供理由者為高。但是高中以下的學生在自然科學探究過程，若以TAP模式進行「論證與建模」，學生需要同時理解科學實作內容與論證架構，歷程可能會太過複雜與困難，故探究與實作北區協作平台建議將TAP模式以較易理解的CER論證模式取代，將論證的架構聚焦在C為主張(Claim)：對問題的答案或假說；E為證據(Evidence)：事實、觀察或資料；R為推理或論述(Reasoning)：對於證據之所以能支持主張的解釋或科學原理（洪逸文，2023）。

 學生初次論證時，往往以因為…所以…作為主張與證據之間的關係論述，但是提供架構能夠讓學生更加思索需要哪些證據才能佐證主張，而該如何進行推理才能適切地連結證據與主張之間的關聯（鐘建坪，2020）。因此本文建議國中教師以CER模式教導學生進行論證時，對於提出的問題、證據與推理需要儘量先以國中學過的科學現象為主，如「鎂粉燃燒後是否能使用二氧化碳滅火？」，CER論證的示例如下圖5所示(鍾曉蘭，2022)。當鎂粉工廠爆炸時，學生提出主張：不能以乾粉滅火器進行滅火，其證據在於先前學生學過點燃的鎂帶在二氧化碳之中仍可繼續燃燒，進行推理時，以鎂的活性比碳大，鎂與二氧化碳可持續反應，無法達到滅火的目的。

圖5 鎂粉工廠起火時，能否以二氧化碳滅火的CER論證示例(鍾曉蘭，2022)

接著以CER模式論證「原子真的不可分割嗎?」，由於國中學生可能無法提出證據或推理，或者無法區別證據與推理知的差異，建議老師可先聚焦在引導學生如何區別主張、證據與推理，示例如下圖6。當學生熟悉論證架構與細部的證據、主張與推理的內容之後，則可讓學生進行原子模型演變的完整相關論證。 圖6 「原子真的不可分割嗎?」區分主張、證據與推論的教學示例

n  結語

本文轉化先前高中化學學科中心設計的銜接教材，嘗試設計以科學史的角度融入問題導向的學習模式，引導學生探究「原子模型」的發展脈絡，讓學生從活動中瞭解科學本質，學習將已習得的科學知識，連結到觀察的現象，進而提出初步的結論與合理的解釋。因為微觀粒子實驗無法讓學生實際操作，藉由觀看影片以及搭配電腦動畫的模擬實驗，將抽象的實驗轉化成巨象結果，讓學生能眼見為憑，學習從實驗結果中，逐步歸納變因與變因之間可能的關係，建立初步的質性模型，並且藉由CER模式培養學生初階的論證能力。

n  參考資料

林志能、洪振芳(2008)。論證模式分析及其評量要素。科學教育月刊，312，2-18。

洪逸文（2023）。用製作學習歷程檔案來檢驗ChatGPT(下)。檢索日期2023/4/10引自https://collego.edu.tw/Media/Article/746

教育部高中化學學科中心（2018）。十二年國教高中化學科銜接教材教師手冊。檢索日期2020/3/20引自https://reurl.cc/GA7Ne3  

鍾曉蘭（2021）。高中化學教材教法專書導讀：第六章素養導向的教學與評量。臺灣化學教育，40。網址：http://chemed.chemistry.org.tw/?p=40994

鍾曉蘭（2022，3月）。如何從生活現象引導學生發現問題。中區探究與實作共備研習，忠明高中。

羅正漢（2010）。PhET自由授權教材網站讓教學更生動便利。iTHome新聞網站。檢索日期2023/7/26引自https://www.ithome.com.tw/article/93407

鐘建坪（2020）。文組學生議題導向論證教學模組規劃與實施—以基因改造食品為例。檢索日期2023/09/06網址：https://reurl.cc/ed5myR

n  附錄

「原子結構與科學史」轉化成國中彈性課程之課程規劃表

國中自然科學彈性課程設計與教學：

108課綱下龍山國中彈性課程的樣貌

鄭志鵬

臺北市立龍山國民中學
[email protected]

n  108課綱對自然領域的三大挑戰

    說到教育改革，大多數人大概都對2004年開始實施的九年一貫課程與2019年開始的108課綱印象深刻。對國中自然領域而言，108課綱有三大挑戰。首先是必須更加落實自然科科學探究的學習，第二是跨科概念學習，第三則是跨領域的彈性學習課程規劃與執行。

    探究是自然科課程核心，但在臺灣課堂中尚未徹底落實，許多科學教師還在持續摸索建構適合的科學探究課程架構與教法；跨科概念學習是在九年一貫原有的「課題」、「主題」、「次主題」學習內容架構上，在課題與主題之間，插入「跨科概念」的層級，希望用「物質與能量」、「構造與功能」、「系統與尺度」、「改變與穩定」、「交互作用」、「科學與生活」、「資源與永續」等跨科概念作為提供學生更宏觀、系統化的知識架構觀點。但就目前觀察，跨科概念學習的落實，甚至還更落後探究課程。

    最後一項挑戰，就是彈性學習課程的規劃與執行。2004年的九年一貫課程已規範中小學每週有3至6節的彈性學習時數，課程內容由學校自行規劃全校性和全年級活動。但在九年一貫實施的十餘年中，教育現場的彈性學習課程大多規劃為考試科目補救或延伸課程，使彈性課程喪失原本希望適性、自主學習的教育願景。於是在108課綱中，不但保留彈性學習時數的設計，更清楚說明彈性學習課程包含「跨領域統整性主題／專題／議題探究課程」。

    以一週35節的學習總節數來說，應包括6節的彈性學習課程。除了大多會開設的班會週會社團課程，佔用2-3節時數之外，剩餘的3-4節，就應以跨領域統整性的方式來規劃校訂課程，思考在地學生特性與需求，提供學生校本、跨領域素養導向課程。龍山國中也在這波教改的機會中，因應學生學習需求、在地特色和師資結構等狀態，經過許多討論，逐步規劃出數門彈性課程，並實施至今。

n  龍山國中的區域特性

臺北市龍山國中位於萬華區，鄰近百年古蹟龍山寺，在臺北市中屬於較早發展的區域，因而有較多老舊社區、古蹟和產業，學生家庭平均社經地位較臺北市其他地區低，全校約有1/3具有清寒或中低收身分。在這樣的家庭背景下，龍山國中家長們還是非常努力關心自己孩子的成長，所以龍山的學生們大多數都品行良好，但在學習內容的豐富度和深度上，就略差一點。部分基礎能力與認知，包括閱讀理解、資訊工具使用、表達分享等能力，或是對全球較為重要的議題，例如環保、生態的問題意識，都常是老師發現學生需要加強的。

龍山國中教師在規劃彈性課程時，考量學生特性，經由許多討論與思考，規劃許多課程並執行至今。舉例來說，「鈔寫故事」課程以「紙鈔」作為素材，讓學生認識各國鈔票設計，從這些設計中瞭解各國的歷史人文風情與地理環境特色（圖1）；並根據貨幣要素，結合藝文領域的課程教學，指導同學設計出具有臺灣特色的鈔票。這學期配合校慶活動，課程就調整為設計出具有龍山國中特色的鈔票，並在校慶時進行展覽。

自然領域部分，則是結合科技領域，安排了「科技科學」與「科學魔法車」兩門彈性課程。結合科學原理與科技應用、電學基本原理與電子電路學的應用等等。可惜部分規劃好的彈性課程因本土語課程實施的緣故，必須讓出而取消。

上述舉出的課程，大多屬於「主題式」課程。除此之外，龍山國中還有談論塑膠議題的「不塑之課」，以及談論生態平衡的「北極熊怎麼了」兩門跨領域議題式課程。

彈性課程本來就是跨領域課程，亦即理論上不該有某一門彈性課程「屬於特定領域」。但在學校實務上，往往還是會把這些彈性課程劃分到特定領域，就像前述課程會被劃分到社會或自然領域一樣。但議題式課程，其實各科目屬性會更加弱化，更強調提升學生作為一般公民的綜合能力，不應將課程劃分至特定領域，也不需要由特定領域教師來授課，只要經過充分備課，教師發揮專業後都能上場。以本文主要介紹的「不塑之課」與「北極熊怎麼了」兩門課為例，授課老師有國文和自然科老師，但在每週常態共備下，課程皆能順利執行。

n  自然科在跨領域彈性課程扮演的角色

在跨領域的議題中，科學常常在其中扮演重要角色。跨領域議題必然是複雜的，要探討跨領域議題，常需要具備對基礎事實的認識、因果與相關性的釐清、利害的權衡、最後才能採取行動，並且要能對行動效益做出預測評估以及後續成效追蹤。若在討論議題時，缺乏對基礎事實的認識，或是不瞭解其中因果和相關性，往往在採取行動時，會做出無效甚至有反效果的決定；或是在與他人溝通時，難以理解意見不同的人，會因為取捨角度有異而做出不同決定。對問題的認識不夠全面時，就很難提出妥善的解決方案，也難以與意見不同的人溝通折衝。

當然，既然是「議題」，就不是單純的科學研究，目標也並非鑽研某個科學主題，而是要對想探討的主題有最基礎的認識，更重要的是要具備科學的方法、精神與態度來面對議題。在與他人討論時，能理解雙方都是基於相同事實基礎；在認識現象時，也要能具備基本科學解讀現象的能力。

n  不塑之課

「不塑之課」是龍山國中教師們自主規劃的跨領域彈性課程，也是以塑膠作為主題探討的環境教育議題課程，課程目標是希望學生在認識與討論塑膠問題的過程中，增進閱讀理解、資訊工具運用、討論與表達等能力，也能提高學生對塑膠使用的問題意識，並且採取自己可以做到的行動，落實在生活中（註1）。

環境議題類型的課程，大致上可以分成三個階段：第一階段是認識問題，第二階段為思考與規劃解決問題的方案，第三階段則是採取行動與反思。以本課程為例，第一階段要認識塑膠，並且要認識塑膠的貢獻與造成的問題。第二階段則是要基於對塑膠的認識，思考我們可以做些什麼來改善塑膠造成的問題？第三階段是實際執行行動方案，也同時回顧成果以及過程中的妥協與犧牲。我們不希望只讓學生覺得塑膠是一無是處的壞東西，說捨棄就能捨棄。捨棄了塑膠，要用什麼方式替代？替代方案是否真的更加環保？會不會反而造成更多問題？一廂情願的解決方案什麼都不能解決，塑膠之所以成為議題，就是因為它沒有簡單的正確答案，知道議題沒有正確答案，只有評估、權衡與選擇、行動與反思，是我們希望在課程中帶給學生的重要學習。

那麼科學在這樣的課程中扮演什麼角色呢？首先，要談論塑膠問題，當然要先認識塑膠。要認識多深才夠呢？先要知道什麼是塑膠，也要知道塑膠分成許多不同的類型；知道有些塑膠受熱後可以重新被塑形，稱為熱塑性塑膠；有些塑膠無法加熱重新塑形，稱為熱固性塑膠。前者能夠被回收再利用，後者則無法回收再利用。

學生於此階段，不需要認識塑膠的高分子結構，不需要認識分子層級的鏈狀、網狀結構，更不需要認識其化學式寫法與平均分子量等觀念。這些屬於塑膠的專業化學知識，是在理化課要學習的。但在議題類型課程中，認識常見塑膠名稱、代號與回收編碼，以及可回收塑膠的熱塑性，學生具備這些基礎認知，對於學習已經足夠。

所以在第一階段「認識問題」中，我們首先讓學生辨認哪些產品是塑膠製品，確認學生能分辨塑膠與非塑膠物質，然後以實驗展示塑膠的熱塑性。例如廢棄不用的牙刷，將刷頭附近的刷柄用打火機稍微加熱軟化，再將刷頭彎折九十度後，等待冷卻硬化，就變成可以用來刷容器底部髒污的小刷子。

有了這樣的經驗後，就可以連結學生資源回收的經驗，討論為什麼塑膠可以回收？為什麼塑膠要標示不同的號碼與名稱？這些可回收的塑膠，都是可以加熱塑形的，只要將廢棄的塑膠分別為單一材料，清洗乾淨後，就能切碎加熱，重新成為塑膠原料，並製作出全新產品。從這個角度看起來，只要有良好的回收習慣與系統，塑膠似乎是非常環保永續的材質，但實際上真的是這樣嗎？

接下來要認識的，是我們對於塑膠的重度依賴，甚至有人以「塑膠成癮」描述現在人類使用塑膠的狀態。課程中以「充滿塑膠的一天」活動，讓學生記錄一整天下來，使用了哪些塑膠製品，有哪些是可以重複使用的？有哪些是一次性用過即丟？一天當中使用多少塑膠，丟棄多少塑膠？讓學生學習設計表格來記錄，以實際數據認識生活中對塑膠的極度依賴（圖2）。並不是今天提出「拒絕塑膠」，明天就可以擺脫塑膠，我們的食衣住行育樂，生活各方面都重度依賴塑膠，已經習以為常、習慣成自然。希望藉由課程活動，讓學生對於使用塑膠產品產生意識，才有機會從中思考各種塑膠減量與替代的方案。

本階段最後，我們希望學生能強烈感受到人類塑膠成癮帶來的危害。當塑膠危害並未在眼前發生，我們確實難以感受，於是在每學年度上學期第一次段考下午，我們安排淨灘活動，率領七年級全體學生驅車前往北海岸白沙灣至麟山鼻一帶，進行一個下午的淨灘活動（圖3至圖5）。學生們會發現：沙灘上絕大多數垃圾，都是難以在自然界中被代謝掉的塑膠，它們卻大量漂浮於海洋中，被海水潮汐帶上沙灘。沙灘上的塑膠來源與種類千奇百怪，有些看起來在海上漂流數百公里才到達臺灣，而這些漂上岸的塑膠，只不過是海上塑膠垃圾的冰山一角。讓學生體驗到塑膠垃圾量極為龐大，也認識到人類不負責任的行為影響的可能是全世界。認識塑膠的性質、重要性和問題之後，我們才開始進入到思考與規劃階段的課程。

在第二階段「思考與規劃」課程中，我們希望學生以自己的角度出發，想想在自己目前的生活中，什麼行動可以幫助減輕塑膠對環境造成的負擔，於是規劃出「沒有塑膠的兩週」活動（圖6）。讓學生經過思考討論後，規劃如果要執行塑膠減量生活，可以怎麼做？大多數的學生，都能察覺到自己購買的餐食、飲料中使用許多一次性的塑膠，許多學生就提到可以自備水壺或餐盒來盛裝飲食，使塑膠減量；也有學生提出可以自備餐具、常在家中開伙或店內用餐，減少外帶也是減少塑膠的方式之一。透過發想與實踐，讓學生實際行動後，增進學生的感受與思考。學習也進入第三階段「行動與反思」。

圖6同學整理自己兩週的減塑的方案和挑戰成果並上台報告

行動實際執行兩週後，請學生將執行紀錄與經歷、感受，於課堂中進行統計、整理，彙整為投影片後，報告給同學聆聽，並進行自評、互評。課程最後，則是請同學將整個學期的課程經歷，運用塑膠廢棄物製作成海報，在一學期的學習匯集整理過程中，再次強化對塑膠問題的意識（圖7）。整學期的課程，有許多機會讓學生作資訊的整理、分類、表格規劃、討論、簡報製作與上台發表。這些能力的培養，也都有對應的課程培力。教師並非只是交辦任務而已，同時還需因應不同學習任務，安排對應課程來培養學生上述許多基本能力。

「不塑之課」是以塑膠為議題設計的課程，讓學生認識此議題相關知識外，也讓學生體認到議題的複雜性、嚴重性，讓學生經由思考討論後，能採取自己能力所及的行動，並且評估檢視，未來希望能持續保持行動。

n 北極熊怎麼了？

    接續塑膠議題的課程，下學期則是進行生態平衡相關的「北極熊怎麼了」課程（註2）。名稱雖然為北極熊，但只是作為我們關心的物種代表，許多物種都面臨絕種的危險，或因成為優勢物種造成生態失衡。這門課以一張媒體聲稱是飢餓瀕死的北極熊照片作為起點，照片標題為「這就是氣候變遷的模樣」，從照片引入我們想討論的，也就是生態物種平衡相關議題。

    從這張照片，我們讓學生感受到媒體的圖片文字給我們強烈訊息，但這樣的訊息正確嗎？照片裡的北極熊確實是極度飢餓的嗎？若是，牠的飢餓，真的是全球氣候變遷造成的嗎？從一隻飢餓的北極熊，就能判斷整個北極熊族群的危機嗎？從一隻飢餓的北極熊，真的能推論出全球氣候變遷的急迫性嗎？

    要討論這個議題，必須要認識科學中「改變與穩定」這個概念。有許多自然現象處於動態平衡的時候，雖然看起來正在改變，其實是穩定的狀態。當我們看到眼前有一隻北極熊死亡，當然不能就此推論整個北極熊族群都瀕臨危險，當我們看到今年北極熊族群比去年減少，也不能就此推論牠們將會持續縮小直到滅絕。如果沒有學習「改變與穩定」概念，很容易在討論生態保護的議題上，落入太過偏誤或主觀情緒判斷，因為一張圖片煽動或媒體報導，就採取錯誤的行動。

    我們在課程中引用了國家教育研究院「改變與穩定跨科概念課程案例（曾世杰等，2016），運用其中一段討論二氧化碳濃度處於改變或是穩定的課程，讓學生在訊息中逐漸揭露，逐步討論過程中，去學習要判斷像是一個物種的變化或是全球二氧化碳濃度，這麼大尺度的自然現象變化時，必須要參照各種不同時間尺度的資料，才能做出較合理的判斷。

    除了改變與穩定概念外，我們也在課程中引進一系列的媒體識讀課程，讓學生認識生活中常見的文字或影像，可能會產生哪些誤導的情況；分辨文章中事實與觀點的差異；也讓學生瞭解在網路上搜尋、閱讀資料時，哪些資料呈現的方式是更具有可信度的。

    學習自然界中改變與穩定以及基本媒體識讀素養之後，接著就讓同學挑選幾樣我們關心的瀕危或強勢外來種，搜尋相關資料，篩選、彙整後製作成簡報。簡報中除了呈現物種狀態、問題與因應策略之外，還需要報告他們引用哪些資料，捨棄了哪些資料以及捨棄原因。一方面讓學生認識我們關心的生態問題與其複雜性，一方面學習辨認從較有可信度的網站取得資訊，彙整成自己的報告。

    課程最後再以團隊設計的石虎桌遊，讓學生扮演人類、石虎、老鼠和雞等角色，以模擬的方式，讓學生體驗人類的選擇是如何影響自然界的物種變化，知道人類可以透過更聰明積極的方式，維持自然界的穩定與平衡。

n  結語

    彈性課程是108課綱成功的重要關鍵，需要在地的學校教師，為在地學生提供量身打造的課程。國中生要面對複雜的未來，除了基礎知識能力要足夠之外，也要儘早提升對議題的理解、思考，增進討論與取捨決定的能力。有些議題是全球性的，有些則是具在地特殊性的，不論是哪一類議題，都需要有足夠的能力、態度以及對議題本質的理解，才有機會正確面對各項議題。

    以自然科來說，生物課的生態系、理化課的塑膠和能源，都是非常值得以議題方式探討的單元，但受限於時數，老師往往很難在部定課程中讓學生討論議題，於是在108課綱架構下，老師們可以將科學專業內容留在科學課程中，議題的部分規劃於彈性課程中進行。在彈性課程中，將許多科學素養納入教學，讓學生學習科學的議題討論，並在過程中學習強化各種基本能力；同時知道這些議題不只是科學問題，還包括許多取捨，同時也能認知這些議題不可能脫離科學憑空討論。

    許多學校藉由108課綱的機會，發展了許多精采的課程，龍山國中也是其中之一，希望藉由此文與更多人交流分享，彼此精進、提升課程，也讓下一代學子具備面對未來的能力。

n  附註

1.詳細的學習單等內容皆在曾世杰等(2016)可查閱，有興趣讀者可參閱。

2.同註1

n  參考文獻

曾世杰、張俊彥、黃博鴻、黃茂在、吳文龍（2016年3月31日）。十二年國民基本教育自然科學領域教學模組研發模式與示例研發計畫 104 年成果報告 (三) 國中組主題北極熊的處境 「改變與穩定」跨科概念教學模組。取自https://www.naer.edu.tw/upload/1/16/doc/865/%E5%9C%8B%E4%B8%AD104%E6%94%B9%E8%AE%8A.pdf   

國中自然科學彈性課程設計與教學：

自然科學領域彈性學習課程：細菌檢測

曾茂仁*、王秀勻、楊全琮

臺北市立大直高級中學
*[email protected]

n  前言

    十二年國民基本教育課程綱要的實施，促使各校盤點與審視既有的課程設計，並且鼓勵各校在符合新課綱的基本理念與課程目標下，發展呈現學校願景、連結學生生活經驗的與需求的課程，藉此強化學生知能整合與生活運用能力（國家教育研究院，2014）。因此，以跨領域（科目）、結合各類型議題，發展統整性主題、專題與議題探究類型的彈性學習課程能夠作為各校發展特色課程的依據。近年來，無論是教師社群自行發起課程共備工作坊或由學科輔導團辦理的增能研習，都能看見彈性學習課程的落實能夠呈現各校特色，也替學生增加多元的學習經驗。

    然而，針對中學教師發展與實施彈性學習課程仍存在許多問題（曾善美，2022）。從課程設計的觀點來看，教師需要跳脫過去設計領域學習課程的習慣，需要契合自然科學領域綱要與學校願景的方向、搜尋符合學生生活經驗的議題與尋求不同學習科目教師的合作。換句話說，教師設計課程的經驗、跨領域（科目）課程設計架構與相關統整性議題的學習資源，都會增加教師設計課程的挑戰。另外，從評量學習表現的觀點來看，彈性學習課程能夠促進學生知能整合與生活運用的能力，難以透過紙筆測驗評量學生多元的學習表現。因此，教師如何設計適切的評量工具提供學生理解自己的學習成果，用以調整與修正未來學習方向的依據，則是鼓勵學生持續投入學習的關鍵。

    為了鼓勵學生投入科學學習並積極參與當代社會議題的討論，科學教育研究者提出專題式學習(Project-based learning, PjBL)的課程架構，此架構整合情境學習(situated learning)、主動建構(active construction)、社會互動(social interaction)與認知工具(cognitive tool)等理論基礎(Krajcik & Shin, 2023)，由教師考量學生生活經驗設計課程，並在解決真實世界問題的過程中，提供學生需要的學習鷹架、協助學生應用既有知識理解與解釋現象。過程中，教師與同儕的互動提供學生修正學習成果的機會，最終學生學習成果即是解決真實世界問題的行動方案或成品等多元的成果表現。因此，本校以PjBL的課程架構為基礎，發展八年級自然科學領域發展之彈性學習課程，並歷經多次調整與修正課程設計。其中，本篇以「細菌檢測」之學習主題分享本校自然科學團隊發展之彈性學習課程與評量學生學習表現的評量設計。

n 專題式學習

    十二年國教課綱的倡議與科學教育研究成果的支持，科學實踐的課程設計逐漸由食譜式探究（教師為中心）轉向引導式探究（學生為中心），換句話說，學習者為中心的科學課程設計以是當代的共識。科學教育相關實徵研究指出，PjBL呈現學習者為中心與探究取向的課程設計特徵，教師能夠促進學生科學學習(Bielik et al., 2022)。此外，PjBL課程以解決真實世界問題為核心（情境學習），由教師引導學生連結既有生活經驗或科學知識（主動建構），並鼓勵使用科技工具幫助學生解釋與表達想法（認知工具）。當學生參與調查與探究的過程中，學生則需考量教師與同儕則提供不同觀點的想法，提升解決方案或成品的品質（社會互動）。

    Krajcik與Shin (2015, 2023)針對PjBL課程提出六項教學特徵：一、教師使用驅動問題開啟課程：驅動問題幫助教師設計一致性的學習活動，而學生經歷各學習活動時則是回應與解釋驅動問題；二、課程設計聚焦學習目標：選擇學課程自然科學領域綱要的內容作為學習目標；三、學生透過科學探究理解問題情境：學生使用科學探究的方法分析問題情境，並設計出特定的解決方案，而教師則須提供適合的鷹架協助學生投入科探究活動；四、師生透過協作活動回應驅動問題：知識的建構與發展是透過社群成員經歷特定活動所形成的共識，而協作活動則是透過教師與同儕的互動過程精緻原有的成品；五、學生應用科技工具幫助學習：學生透過科技工具蒐集、產生與分析資料或是建構模型，用以表達與分享想法；六、發展學習成品：學生發展外顯化的表徵（例：模型或繪圖等）回答驅動問題，能夠呈現學生對於特定科學知識的理解，並能夠考量教師與同儕的建議，修建原有的學習成品。

n  課程設計與發展

    本校自然學科研究團隊考量十二年國教課綱、自然科學領域綱要與學校願景，規畫與發展本校自然科學領域彈性學習課程「阿河你好嗎？」，此彈性課程以引導學生投入探究與實踐科學活動為課程為核心目標，並參考學生的生活經驗彙整適合的議題作為課程內容，最後，以專題式學習課程的教學特徵作為設計彈性課程的架構。此外，本課程會根據學生的課程回饋修正部分學習內容，貼近學生學習需求。

    本次分享的課程內容起源於Covid-19疫情四起（2020至2021間），量測體溫與消毒教室環境，已是校園生活每日例行公事。此外，學生是否理解消毒教室環境的目的與效果，進一步連結過去學習經驗表達自己的觀點，是促進學生投入課程的關鍵。因此，本研究團隊以「細菌檢測」為課程主題，透過科學實踐探討校園環境的乾淨程度與消毒效益，並鼓勵學生以政策決策者的角度詮釋科學實踐的證據，最後自製短片的方式呈現學習成果。雖然，各組學生選取情境不同，發展的研究流程也略有差異，教師在過程中提供相關的學習單，幫助學生設計研究流程與檢核成品所具備的要素。另外，為了穩定呈現細菌生長的效率，教師提供學生滅菌培養皿與培養基，協助學生順利採樣、觀察與紀錄細菌的數量。

    根據學生於本課程活動任務的不同，可分為三個階段：一、研究規劃與執行：學生挑選特定情境(圖一)，並針對特定情境規劃研究流程、採樣地點與執行研究；二、資料分析與詮釋：學生分析滅菌培養品中細菌生長情形、規劃影片拍攝的腳本與剪輯影片；三、成果呈現與評鑑：教師彙整學生影片，學生觀賞各組影片成果並填寫同儕互評表與提出建議。最後，本課程會參考學生課程回饋修正部分活動內容，例如：採集材料的嚴謹性、影片製作時間等因素。

一、細菌檢測課程發展

本課程將專題式教學的六項特徵做為課程發展的基礎，以下則以驅動問題、教學鷹架與學生學習成品說明本課程內容：

（一）驅動問題

本團隊發展六項情境（圖1），由學生興趣根據選取一項情境作為本課程的待解決任務。以情境A為例：「國外COVID-19疫情未見降溫，臺灣營業場所備有酒精讓民眾消毒手部，身為疫情決策小組的你，如何建議營業場所選用何種濃度的酒精呢？」。教師所提供的情境描述包含驅動問題（營業場所應選用何種濃度的酒精？），能夠作為學生設計與執行研究規劃的依據。因此，學生執行各項任務是以回答此驅動問題為首要任務，包含拍攝與剪輯影片亦需考量以何種觀點回答此驅動問題。另外，學生執行活動任務時，教師為了聚焦學生討論「研究分析方法」或「提升學生研究設計品質」，則會使用課堂問題引導學生關注相關的主題，例如：如何確定培養皿上生物種類（細菌或黴菌）、數量的計算？；除了校園各處採樣之外，需要設計對照組嗎？。

（二）教學鷹架設計

    考量學生缺少自行設計研究流程的經驗，本課程透過教學鷹架協助學生根據特定情境設計研究流程。因此，本課程藉由兩類型的教學鷹架幫助學生設計與檢視研究品質。首先，當學生確定情境後，教師引導學生討論關於此情境的操縱、控制與應變變因，協助學生分析驅動問題與研究設計（圖2）。此外，學生製作影片時，為了得到同儕的認可而加入過多的趣味橋段，而減少呈現以科學觀點分析情境的內容。因此，教師提供檢核表幫助學生掌握影片關鍵要素，並且此檢核表和之後續同儕評分的指標相近，能夠協助學生聚焦以科學觀點呈現學習成品的學習目的（圖3）。

（三）學生發展的學習成品

考量課程屬於自然科學領域彈性學習課程，因此，課程研發團隊選擇以多媒體的方式（照片、影片的剪輯）呈現學生的學習成品。為了協助學生製作影片，本課程提供相關的設備，例如：iPad、Chromebook與Surface Pro等。此外，也事先詢問教師與學生習慣使用的剪輯軟體，並安裝於設備中提供學生使用。除了設備與軟體的協助之外，顧及製作影片的時間規劃，教師也使用學習單協助學生設計影片腳本、規劃拍攝進度與剪輯內容。根據本次實施的經驗，學生發展學習成品的過程需要教師提供充足的時間與充分的溝通，例如：學生需要離開教室至校園其他處採集、學生需要教師提醒分工情形與進度掌握。

二、同儕互評評量設計

由於本課程的學生成品為影片，因此，藉由同儕互評的方式作為評量學生影片的依據（評量為四點量表：不認同(1)、認同(2)、相當認同(3)、超出預期的認同(4)）。此份同儕互評的評量（表2），學生根據影片內容的符合程度評分，其內容可分為三部分：一、研究設計：影片中是否呈現研究實施的過程；二、研究成果：使用不同的方式呈現研究成果；三、研究情境：考量不同的研究情境，並且提出符合該研究情境的結論。為了協助學生製作符合課程方向的影片內容，在規劃影片階段由教師提供檢核表，確保學生影片製作的品質。

n  學生學習成果

一、學生影片製作

學生影片成果如圖4所示，各小組上傳完整影片製教師所指定的雲端硬碟，由教師彙整後，製作同儕評分線上問卷，作為學生的學習成品評量。以本課程最佳影片為例（圖5，線上平台影片網址為：https://youtu.be/rP4DXB-DRck），學生能夠結合照片、照片與背景音樂等不同影音媒體的優勢呈現研究器材、流程與討論等內容，並且針對流程中需要詳細說明的內容以文字方式呈現，例如：研究器材與研究成果。雖然，此影片未加入許多趣味的片段且僅有一分鐘，但是，呈現內容完整且清楚描述研究流程，因此，獲得同儕認可，評選為該班級最佳影片。整體而言，本課程影片長度約為三分鐘，大部分影片內容強調說明研究流程，例如：清潔桌面與採集過程，關於影片品質的同儕評分成果於下一個部分說明。除此之外，根據圖6所示，學生為了呈現培養品中細菌的生長情形，在製作影片的過程當中使用不同的拍攝角度呈現適合的畫面，教師也能夠觀察小組分工的情形，作為學生課程投入程度的依據。因此，多元活動的彈性學習課程也能夠看見學生有別於課堂上學科學習的表現。

二、同儕互評

根據學生互評結果顯示（圖7），各影片在「研究設計」的平均表現皆在認同以上，其中，實驗操作流程則是得到相當認同的肯定。而「研究情境」各項度的表現也落在認同以上，而以官員或決策者的口吻回答問題則落在認同邊緣，最後，「研究成果」的表現皆低於或在認同邊緣。根據簡單的同儕互評成果可知，此課程學生成果影片能夠清楚呈現與說明研究歷程，但在成果的呈現上卻不夠完整，並且缺少特定觀點提出建議。此次的成果能夠作為課程發展團隊修正原有課程的參考。 

n  結語

一、專題式學習的課程設計促進學生發展運用知識

學校教育不再僅強調學科知識的培養，更需著重學生素養的展現，而專題式學習能夠鼓勵學生運用過去的學習經驗或知識解決問題。舉例來說，學生透過驅動問題與教室提供的教學鷹架協助下，除了能夠協助學生投入各項學習活動，並且透過教師的引導學生能夠使用適合的探究方式分析問題情境、設計研究流程，也能夠在過程中與同儕討論分享自己的想法，取得小組內的共識。上述課程進行的歷程即是讓學生經歷建構與評鑑知識的過程，也從此歷程中看見教師是課程的引導者，提供學生所需要的資源與協助學生完成任務，學生則是課程進行的主要參與者亦是課程的中心。最後，學習成品的呈現，各組則是揉合組員與教師的建議，呈現小組成員運用過去學習經驗與知識解決問題的學習表現。

二、課程反思：教師如何引導學生應用科學知識與實踐解釋現象

根據學生的自評結果，學生在「研究成果」與「研究情境」的表現需要教師提供協助，例如：引導學生量化資料的呈現方式、以不同觀點的角度思考問題。關於本次課程學生缺少量化資料的呈現，主要原因可能是學生認為僅需要呈現細菌生長的質性描述，而忽略量化結果的說明，因此，能夠在腳本設計的過程中教師再次提醒質性與量化資料共同呈現的必要性。另外，不同觀點角度思考問題的能力，本團隊認為學生少有以不同觀點思考問題的機會，因此，在原有自然科學領域彈性學習課程規劃下，則需較加入此類型的課程內容，例如：拉馬克與達爾文對於演化論與進化論的觀點、賈法尼與伏打對於化學電池的詮釋。此課程並非呈現當代科學所支持的理論，而是讓學生理解在不同的年代、情境下，科學家不同角度的推理過程，則會形成不同的結論。

n  參考資料

曾善美（2022）。新課綱國中彈性學習課程實施的問題與解決策略。臺灣教育評論月刊,11(7), 161-165。

國家教育研究院（2014年11月28日）。十二年國民基本教育課程綱要：總綱。查詢日期：2023年4月01日，取自https://www.naer.edu.tw/upload/1/16/doc/288/%E5%8D%81%E4%BA%8C%E5%B9%B4%E5%9C%8B%E6%95%99%E8%AA%B2%E7%A8%8B%E7%B6%B1%E8%A6%81%E7%B8%BD%E7%B6%B1.pdf。

Bielik, T., Finnie, K., Peek-Brown, D.,Klager, C., Touitou, I., Schneider, B., & Krajcik, J. (2022). High schoolteachers’ perspectives on shifting towards teaching ngss-aligned project based learning curricular units. Journal of Science Teacher Education, 33(4), 413-434.

Krajcik, J., & Shin, N. (2023). Student conceptions, conceptual Change, and learning
Progressions. In K. Sawyer (Ed.),Handbook of Research on Science Education: Volume III (pp. 37-xxx). Routledge. 

《臺灣化學教育》第五十二期（2023年6月）

n  主編的話

u  第五十二期主編的話／邱美虹〔HTML｜PDF〕

n  本期專題【專題編輯／陳皇州、李賢哲】

u  科學展覽指導經驗談／陳皇州、李賢哲〔HTML｜PDF〕

u  科學展覽指導經驗談：指導學生參加全國科展國中組19年之經驗與成果分享／蔡名峯〔HTML｜PDF〕

u  科學展覽指導經驗談：如何用「食物」帶領國小學童跨進科展領域／蕭妃茹〔HTML｜PDF〕

u  科學展覽指導經驗談：由參與國中科展到協助指導國中科展之歷程心得分享 / 王昕芸〔HTML｜PDF〕

n  綠色化學／微型化學實驗【專欄編輯／廖旭茂】

u  以可程式微量光電比色法監控振盪反應顏色週期性的變化 ／廖旭茂、陳冠愷〔HTML｜PDF〕

n  課程與教材／化學小故事【專欄編輯／楊水平】

u  貝采利烏斯的微粒理論 ／游文綺、胡景瀚〔HTML｜PDF〕

科學展覽指導經驗談

¹陳皇州²李賢哲

國立屏東大學應用化學系
¹[email protected]  ²[email protected]

n  前言

    首先感謝本期(52)擔任執筆的作者們，在百忙之中完成科學展覽參與及指導心得之分享的文章，客座主編與副主編謹此對同在教育工作崗位上辛勤付出的教師們，致上最高的敬意與感佩。參加科學展覽對於培育學生們科學素養的幫助是顯而易見的。由於在各項的科學展覽中，總是能夠看到同學們發揮創意與想像力，帶給大家許多引人入勝的科學探究題目以及有趣的發現。

科學展覽為參與活動的學生們營造了一個富含互動和實踐的學習環境，讓參展的學生可以親自進行科學實驗、觀察實驗結果現象和探索科學原理。而將這樣的科學探究過程、團隊合作精神，並於最後以有系統的方式將研究成果展示於閱聽大眾眼前的一段科學之旅，將充分地引導出學生對科學的興趣與熱情，激發他們進一步探索和學習科學的動機。而科學展覽最為重要的意義，莫過於學生能夠對於科學方法加以實踐，包括前期的參與觀察、提出問題、設計實驗、收集數據和分析結果。後期則通過參加展覽，瞭解科學領域的基本概念、原理和應用，拓寬科學知識面，從而培養學生的科學思維和解決問題的能力。

n  本期專題文章簡介

    本期專題的第一篇文章，是由彰化縣立陽明國民中學的蔡名峯老師所主筆，其由一位國中科展指導老師的角度出發，以『把每位學生帶起來，不放棄任何一位學生』的信念為基礎，細數過去二十年來走過科展之路的點點滴滴，文章涵蓋如何將參與科展的機會，推廣到不同學習成就學生的學習歷程上，讓不同背景的學生有機會認識及參與科展活動，而非成為少數資優班學生的專利。其作法包含了擴大學生參與管道、家長參與的科展分享研習、結合理化實驗單元並設計創意科學實驗、成立社團時間並利用假日進行經驗傳承等具體措施。正如同蔡老師所說，「創意科學經營」方法無他，唯「教育愛」與「教學熱忱」而已，如此教育哲理的實踐，的確非常值得我們學習與借鏡。

    本期的第二篇文章主要介紹的是以一位參與科學展覽的學生的角度，陳述了在學生時期參加科展競賽的心路歷程，以及後來成為科展作品指導者的心境轉變，更體驗了教學相長的真諦。這是由目前就讀國立臺灣師範大學的王昕芸同學所撰寫。由筆者所分享的科展作品實例中，將數學與音樂結合的創新領域及探究過程，著實令人印象深刻，也令人想起國立臺灣大學化學系戴桓青教授曾經帶領以感應耦合電漿質譜儀定量，分析一把愛因斯坦曾使用過的義大利小提琴的組成元素，也藉此揭示了名琴樂聲悠揚之秘密的研究。這兩個科學探究的例子發生於不同的教育現場，但卻是有著異曲同工之妙。而我們認為這就是科學展覽將有效增加公眾與科學相互理解與對話的證據。

本期專刊第三篇文章，由高雄市左營區舊城國民小學的蕭妃茹老師撰稿，分享以高雄市舊城國小的『自造者廚房』，提供舊城國小教師及學生一個學習食品營養與安全的食物自造基地，並搭配教育部108課綱中食安領域的課程，強調從最基礎的食物營養成分及特性開始，透過自造者廚房融合食物營養成分運算思維，以及置入STEM精神的課程與活動，啟發學生其對於製作安全且營養的食品具有正確的概念，因而獲致具有健康概念的飲食內容。在以「廚房裡的科學」為基底，發展食安領域的學習成長的理念下，蕭妃茹老師以食物中的天然化學為師，發想適合國小學童動手實作的科展主題，無論是傳統食物、流行食品、特色料理或是農產品再利用等主題，都成為孕育學生參與科學展覽作品製作及研究的主題。誠如蕭老師所述，在民以食為天的龐大吸引力下，學生們自然而然地對於探索食物相關的科學有著高度的興趣，而學生經由參與實驗的設計、操作及數據分析的過程中，學習了科學探究的思考能力與邏輯批判，其所呈現之富含色香味俱全的健康食品，更能夠讓所有的科展參與者與參觀者體悟到原來科學就在你日常生活的每一天。

n  結語

    再次感謝本期專刊的作者們，藉由分享參與或指導科展的經驗，說明了科學展覽除了能夠將科學知識與概念，以最為直覺的方式呈現給閱聽大眾外，也能夠進一步啟發參觀者的創新思維，消除科學知識的隔閡，提高公眾對科學的認識和理解並促進科學與社會之間的溝通，進而激發公眾對周遭重要議題的關注。綜上所述，我們深信科學展覽在科學教育傳播、創新和社會影響力方面具有重要的意義，包含能夠啟發人們對科學的興趣和探索精神，促使人們思考和行動，培養現代公民的科學意識等。我們希望藉由本專刊的分享，對於即將或已經參與科學展覽相關活動的教師及學生們，提供有價值的經驗分享，為科學教育的未來一起攜手向前，開創新局。

科學展覽指導經驗談：指導學生參加全國科展國中組19年之經驗與成果分享

蔡名峯

彰化縣立陽明國民中學
[email protected]

n  前言─把每位學生帶起來

有一句在教學上常聽到的諺語：「讓我用聽的，我隨後就忘了；讓我用看的，我就能記得住；讓我親身去做，我才能真正的了解。」（I hear and I forget. I see and I remember. I do
and I understand.）。這句至理名言燃起我對科學教育認知的那把火，重新思考要如何去耕耘學生們的科學活動，也逐漸影響學生們為了自己的生涯目標而奮鬥的決心。

對我而言，老師不是職業，而是一項「人生志業」。我的母校也是我長期任教理化的陽明國中，在這20年來對科學教育及科展活動的推廣，也促使我榮獲101年全國師鐸獎（附錄1）、特殊優良教師金質獎、創新教學金像獎等獎項，並獲得大愛電視台「專輯報導–我的老師這樣教」的殊榮（附錄2）。且已三度獲頒「全國科展滿15屆優良指導教師」（已滿19屆）獎章（見圖1和圖2），更讓我堅定「把每位學生帶起來，不放棄任何一位學生」的信念，凡事只要盡全力必能「創造出唯一」，讓科學的種子萌芽茁壯，並依學生自己的長才御風而扶搖直上。

圖1：19年來指導全國科展和彰化縣科展獎座合影

圖2：指導參賽全國科展滿15屆優良指導教師接受頒獎

n  科展可以是所有學生的舞台並非僅限學業頂尖者

在引導科展活動中，發現培養學生的創造力、意志力及團隊精神是有助於日後生涯的發展。第43屆科展學生群中，就有4台大醫科、3名台大電機，其他醫科10餘人。再者，陽明國中也打破科展的迷思，讓科展活動並非僅是學業頂尖者的場所，學生們只要能全心投入者，即使是後段班，亦能發揮長才，也能獲得荷蘭國際科展金牌獎、臺灣國際科展獎項及全國科展前三名佳績。筆者指導全國科展19年中，榮獲全國科展第一名者常是常態分班學生（第48屆全國科展理化科第一名「色彩變變變」的學生就是普通班，後來因科展推甄上台中女中資優班，進而推甄上台大醫科）（附錄3）。（第50屆全國科展作品：點「食」成金（附錄4），作者之一並非為頂尖的學生，卻是最積極投入者，他展現研究科展強烈的企圖心，深獲評審的青睞，終獲全國科展應用科第二名，也因科展技藝加分而申請就讀彰師大附工，進而就讀台北科技大學。科展帶給他的激勵效應，成就了他的科技之路，我也始終引以為傲！

n  陽明科展，揚名全國

近10餘年來陽明國中更形成了「進擊的科展團隊」（見圖3），成立「自然科學博物館彰化陽明科學教育中心」、科展E化教室、科展看板展示走廊，出刊陽明歷屆科展得獎的作品集，成效卓著，10餘年來已三度獲得全國科展國中組團體第一名及TDK獎第一名（第48、50及56屆），且兩度獲全國團體第二名（第55和57屆）。第55屆科展曾有7件作品進軍全國，而第56屆全國科展（獲得2件全國第一名分別是「物理科–電池跳、挑電池」及「應用科–糞力而為」，1件全國第二名「地球科學科–搶救台灣國寶石」）（附錄5），榮獲積分27分，更打破全國科展最佳積分紀錄，獲得蔡總統在總統府召見（見圖4），至今無其他學校能破此紀錄。

圖3：陽明國中形成「進擊的科展團隊」指導科展

圖4：第56屆全國科展，榮獲物理全國第一名及應用全國第一名，與總統合影

更有榮獲臺灣國際科展二等獎，進而代表臺灣參加荷蘭國際科展榮獲金牌獎。還有學生參加國際化學奧林匹亞榮獲金牌獎，進而甄試上台大醫科，令人引以為傲（見圖5和圖6）。

圖5：化學奧林匹亞金牌、荷蘭國際科展金牌、臺灣國際科展及全國科展活動照

圖6：彰化縣科展頒獎陽明國中學生合照

n  經驗分享─人人都是科學家