臺灣化學教育

第二十六期 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
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自2002年第一次參加在北京舉辦的國際化學教育研討會(International Conference on Chemistry Education, ICCE) 至今已過了16個年頭，雖是雙年會，但是這期間我沒有缺席過任何一次ICCE會議，不論是到非洲的模里西斯，或是到近在亞洲的馬來西亞和韓國，皆與化學教育同好同行，其中還包括在臺灣主辦的2010年ICCE會議，也算是對這化學教育社群的一種回饋方式。

此次ICCE會議是在澳洲雪梨舉辦，出席會議的心得將於11月份的專刊中作報導，此處就不再贅言。倒是在會議期間，安排了拜訪澳洲雪梨大學STEM教師強化學院(STEM Teacher Enrichment Academy, TEA)主任Judy Anderson教授，以了解其學院的使命與目前的工作項目，Anderson教授曾擔任澳洲數學教師學會理事長，教師專業成長與師資培育是她長期關心的議題。目前擔任STEM學院主任以及澳洲課程研究學會理事長，因此對於澳洲課程發展、評量工具發展、教師專業成長甚為重視。

雪梨大學在2017年QS世界大學排名中全球教育類排名第11名，畢業生就業力排名第4名，在醫學類和化學類的表現亦佳。其STEM TEA學院是成立於2014年，首先針對中學教師進行招募，邀請有興趣的學校指派六位教師前來進行受訓，STEM TEA學院提供參與的伙伴學校其教師在教學上所需要的知識、技能、教材、資源、和各項支持，使這些教師回到學校後進行教學改變時，可以獲得充分的行政與教學上的支持。它的中心思想是透過啟發教師追求自己對科學、數學、資訊科技的興趣而改變教學策略，並經由教師對這些領域的興趣影響學生也能產生對學習的興趣，稱為<Inspire teachers to inspire students>。因此，此方案除提供教師規劃與實施STEM策略方針以及評量成效的方法外，校方也會支持受訓教師的教徐改革計畫，並與大學端發展長期合作的關係。更重要的是，此方案設有導師制度，透過專職導師到校進行教學觀察與評鑑，以確實落實輔導在職教師進行STEM課程順利轉化並融入學校課程中的方案。這種大學與中學教師合作的方案，與我們的師培方案相似，但雪梨大學是針對在職教師專業成長的服務為主，提供適當的教學資源與能力培養的方案，除入校觀察教學以外，還有線上論壇、教學通訊等等活動，讓大學與中學之間有積極互動以及適時提供專家/­教師討論的管道。同時因為每個學校不是僅有一位教師受訓，因此這些志同道合的教師得以在學校發揮影響力。目前該計畫因深獲好評，目前已有130個小學和12個中學參與該計畫，數量與日俱增，該學院期待未來有更多的學校重視教師專業成長的需求來共襄盛舉。

基本上課程發展需要有一群不僅是熱心，且必須要擁有豐富的學識與技能的教師，抱持永續發展的概念進行課程研發與教學實踐，才有可能在教學上有所改變，進而改變學生學習與思考的方式。其中創意教學更是不可或缺，有了創意的教學，學生才能在心智上受到啟發，進而讓學習變得更有意義與價值。

此次專題便是以創意科學實驗為主題。由臺灣師範大學化學系林震煌教授擔任專題<創意化學實驗>主編，所邀稿件計有七篇，分別是林震煌的自製二氧化碳感測器探討酵母菌在麵粉發酵時適合的溫度條件及酵母菌產生二氧化碳量的實驗設計，以推測適合市售酵母菌的發酵環境溫度，將化學與生活連結，甚具創意。方銘志等人的「高解析度質譜快速鑑定未知農藥」和陳珮珊、翟永誠的「質譜分析法在指紋鑑定的應用」，皆是利用高科技的質譜儀分析未知物或指紋的過程來進行鑑定工作，就如同科學家進行問題解決或是鑑識科學家辦案一般，雖充滿玄機，但均可循科學證據抽絲剝繭，獲得結論。范智傑等人設計的光譜儀製作及電漿光譜的觀測以及王慶豪利用簡易、安全、廉價且耐用性高的微型發音哨偵測器進行氣體監測，這些實驗活動在中學化學課中較少實施，若各校未來開設「科學探究與實作」或是多元選修課程時，值得列入參考。至於劉敏瑛一文則從大學共同實驗課程以及數個個案中談如何培養學生創意思考與實驗，認識科學志業。蔡威任和陳昭錦針對配成水溶液的維他命B₂，觀察在陽光照射下其濃度的變化。根據不同防護條件下，以可見光分光光度計分析維他命B₂溶液照光後吸收度和濃度隨時間變化的情形，以進行不同防曬乳阻隔紫外線效果的比較。實驗活動具創意且能與生活相結合，使學生認識濃度與分解率概念在真實情境中的應用。周芳妃等人研發的綠色化學課程(如「可攜式」用火安全實驗)，除提供學生將所學與生活結合外，再配合國際女性科學活動，以鼓勵女學生從事化學。至於常態性文章，則有王進賢的雙氧水製氧，雖是一個熟悉的實驗，但作者以紅蘿蔔與金針菇當催化劑，比較雙氧水製氧的成效，此活動除可解決偏鄉實驗經費不足的窘態外，也可以讓學生學習從生活中取材進行簡單的實驗，認識生活中處處是科學。另一篇文章則是許麗楨的「膨」出甜蜜的滋味，雖然此實驗常見，但是透過學生的反應可以了解學生在動手做實際時在認知與情意面上的成長。