高中化學教學經驗分享 曹淇峰 台北市立建國中學 cftsaur@gmail.com  n  前言     教書已進入第30年的我，很幸運在今年(2022年)獲得教育部師鐸獎的肯定，容我來分享一些高中化學教育的經驗，希望對年輕的高中化學教師擘劃人生藍圖，有一點點幫助。 n  回顧自我成長與學習，感念師恩     我來自彰化果農家庭。國二時，母親中風讓原本貧困的家庭更加雪上加霜！幸運的是，老師伸出援手，讓我的學習不中斷；從到處打工的果農之子，幸運考上臺灣師範大學化學系，在公費資助下完成學業，成為站在講台的化學教師，是教育與老師的愛翻轉我的生命！     化學的英文是Chemistry，拆解出來就是Chem is try，化學在不斷探究的過程中，保持小心求證，求真的精神，和杜威的「做中學」教育理論不謀而合。我們化學系畢業的學生，有一雙會做實驗靈巧的手，如果再加上溫暖的心、創新的腦，會是成就他人的最佳利器。     我曾經帶領台北市建國中學學生舉辦基隆山區小校的科學營，教導學生團隊合作，設計趣味的科學實驗，帶著小朋友一起做實驗，這些高中生們發現扶弱助困，奉獻愛心，原來不是遙不可及的事。回到學校，我請學生做些回饋反思，學生說「這是一趟給予的旅程，然而我們卻得到了更多」、「從孩子天真與好奇的眼神中，彷彿看到以前的自己。」學生們在合作服務學習中，找到人生的價值；在自己所服務的孩童身上，得到滿滿的回饋；感受到「豐盛的生命來自付出，幸福的滋味來自感恩」的喜樂。在班會課的時候，大家居然決議再辦一場，於是台北市中正區弱勢學童科學營誕生了。     在教育這方面，我的座右銘是「大合作，大成就！」同科教師合作教學，可建構完善的教學模式，多元的教學評量。不同科別教師合作教學，可建構學校的特色課程，提升學生學習層次。大學端若與高中教師合作教學，可以追求臺灣卓越，和世界並駕齊驅！     陪伴、感恩、合作是教學的日常，我們陪伴需要溫暖的學生，鼓勵學生做個施比受更有福的人，常懷感恩心，相信教育能翻轉生命，一同合作創造生命奇蹟，擔任教師可以是一生最大的志業。 n  國際化學奧林匹亞競賽讓世界看見臺灣莘莘學子的出類拔萃！     國際化學奧林匹亞(IChO)競賽已經是高中化學競賽的最高殿堂，是我國頂尖化學人才挑戰自我的國際舞台，美國、歐洲的名校更提供優厚獎學金供獲得金牌的各國學生就讀。這項活動從早期的交流為主，到目前已是各國科學教育角力的場合，近年來前幾名幾乎由美國、中國與俄羅斯包辦，臺灣表現優異，經常維持在前5名。     國際化學奧林匹亞競賽每年只能選拔四位國手參賽，競爭非常激烈，化學實作在國際化學奧林匹亞競賽中占分達到 40%，相當關鍵。基於安全考量，學生必須有教師陪伴，才能在化學實驗室進行實驗。二十多年實驗室的陪伴與指導，師徒一步一腳印傳承不只是技術，還有教育的愛。從優秀到卓越，學生們在獲得國際化學奧林匹亞競賽金牌的過程中，豐厚科學素養，開展自己潛能，未來能成為卓越的科學家，甚至改變世界。     負責訓練的國家教練團由大學教授們和一名高中教師組成，高中教師主要擔負學生輔導與試題翻譯打字工作，感謝歷屆主辦教授方泰山教授、姚清發教授、張一知教授的肯定與信任，讓我擔任國家教練團高中教師6次，指導學生榮獲國際化學奧林匹亞競賽6金1銀，同事說我是金牌教師，但我總覺得每次比賽都有一種使命感，大家一起讓臺灣囝仔站上國際頒獎台，讓世界看見臺灣莘莘學子的出類拔萃！如履薄冰的完成任務回國後，我也利用期刊發表（曹淇峰2015，2016）分享參賽經驗，期待更多後進加入國家教練團的行列。 n  教師專業精進，深植高中科學教育的根基     我建議高中化學教師要有自己的一套自編教材，集合各版本的優點，建立自己的教學脈絡，教學專業才能累積。我也認同閱讀的重要，閱讀是孩子帶的走的能力，新課綱的多元選修給了教師很大的開課空間，我曾經開了一門「科普寫作與表達」課程，現在建中則提升層次，將「專題寫作與表達」列為校定必修。這幾年，我開了一門選修課程「化學讀書會」，帶領學生經營讀書會，也頗有意思。現在的學生學習管道與方式都非常多元，我們老師們也要不斷的精進自己，多參加研習，多吸收新的教學方法，才不會被時代淘汰。     幾年前，我擔任國科會高瞻計畫子計畫二主持人 3 年，與邱美虹教授一起帶領建中師生研發探索式化學實驗課程，順應教育新趨勢，將食譜式的化學實驗變成探究式的化學實驗，首先開設選修課程，更在日本靜岡、台日雙邊科學教育(2014)與日本SSH高校進行二次國際課程交流。探究式實驗課程成為現在科學實驗課程的新思潮，108課綱也新增了必修課程自然探究與實作。 n  「六步一條龍教學法」發現問題，提升教學效果     教學方法琳瑯滿目，我最常用的是「六步一條龍教學法」（見圖1），也提供給新進教師參考，希望能幫他們快速上手應用在教育現場。首先「觀察」學生的表情或行為，聽學生提出的「問題」，「覺知」自己教學的不足與學生的困頓所在，再度對「同儕」旁敲側擊，確認問題所在，提出解決問題的「策略」，再藉由「學習環境」的力量輔助，因材施教，提高自己的教學成效。 圖1六步一條龍教學法     有一個學生Nathan雖然在校內化學競賽中筆試獨佔鰲頭，但實作成績卻墊底，「觀察」到這樣的現象，學生告訴我他的問題，他不會做實驗，但我們要「覺知」問題的所在。有一次做滴定實驗，我發現他眼睛看到指示劑變色，手卻沒辦法馬上關閉活栓，透過同學與媽媽的說法，才知Nathan是個安胎兒，先天感覺統合失調，手眼不協調讓他在實驗時感到無比挫折。我鼓勵Nathan：「實作能力可以透過練習來改善，老師可以陪你一起練。」我的改進「策略」是多做實驗，而「學習環境」是化學實驗室與管理員。基於安全考量，一定要有教師在場，學生才能做化學實驗，我與實驗室阿姨，陪著Nathan度過無數次的午休、放學時間，有時只為了修正一個動作，Nathan反覆練習10 次以上，苦不堪言。Nathan的堅毅加上篤信基督教，讓曾經失落的他，慢慢走出低谷。感謝上帝，一年後Nathan真的成為國際化學奧林匹亞國手，榮獲金牌為國爭光。Nathan深信「你手若有行善的力量，不可推辭，就當向那應得的人施行」，他目前已是臺大醫院主治醫師，造福社會。     成功不必在我！成功的制度比成功的人更重要！我們在教育現場，要注重長遠可行制度的建立，例如建中化學科教師團隊合作，共備同年級的課程計畫、共同編製化學實作教材計畫、教學評量聯合命題審題計畫、校隊培訓計畫、擔任特殊班任課教師輪替制度、課程研發計畫…，讓每個學生進來這個學校就讀，遇到的不只是好老師，更是好團隊。除了努力之外，我鼓勵老師們選擇一個值得你投入的團隊，更容易成功。 n  偏鄉服務，提升中小學學生科學實驗操作能力     「提升學生實驗操作能力」是一個難度很高的計畫，該計畫主持人臺灣師範大學(簡稱台師大)姚清發教授，也是中央輔導團自然領域召集人，用心規劃面面俱到，從教師、大學生與中小學學生三方面同時展開（見圖2）。自108年迄今，利用周末在臺灣各縣市辦理提升實驗操作能力計畫教師研習營超過30場，參與化學研習教師超過400人。大學生研習營部分，每年培訓一百多位大學生暑假至全台各地中小學辦理科學營隊，每年受惠的中小學生超過千人。中央輔導團自然領域團隊也直接辦理中小學生的提升實驗操作能力研習營，主要對象是學習或經濟弱勢的學生，在台師大辦理超過 6場，偏鄉5 場，離島5 […]

透過遠距教學推廣科普活動 李俊穎 新北市立光復高級中學jimmyli819@yahoo.com.tw n  前言 筆者服務於新北市立光復高中，多年來皆有申請競爭型計畫，以維持科普推廣活動的經費開支。在109學年度，因遭受全球新冠肺炎流行的影響，導致全台防疫升級，而使得原先規劃的偏鄉營隊活動和社區科普推廣活動無法順利如期舉辦。在去年（2021年）下半年，筆者向新北市教育局申請變更計畫，變更為以「多媒體呈現」和「遠距教學」兩大主軸辦理相關推廣活動，因而催生這次遠距教學，得以延續多年的科普推廣活動。在這遠距教學中，規劃兩項趣味科學實驗單元作為活動教材，利用線上表單報名，在教學開始前一週寄送實驗材料包至學員家中，透過Google Meet視訊平台進行同步遠距教學。我們也預先錄製教學影片，上傳至YouTube平台，提供非同步的遠距教學。圖一是在遠距視訊中教師示範操作實驗的情形。 圖一：透過遠距視訊平台，教師示範實驗步驟的操作 n  活動構思與課程設計 本次遠距教學推廣科普活動本著以實際操作實驗為目的，挑選兩則平易近人且安全無虞的實驗單元，分別為「天氣瓶與防疫酒精」和「磁吸史萊姆鼻涕蟲」。 由於在進行遠距教學時，無法如同在實驗室的實驗操作，教師無法隨時留意學員的操作情形並且為學員的安全把關，因此實驗設計的「安全性」為首要考量。其次考量為實驗設計的「趣味性」與「科普性」，最初在構思可行的課程主題時，必須能夠吸引一般社會大眾，且能輕易上手操作，也期望能讓家長陪同學童按部就班完成實驗操作，達到親子同樂和親子共學的目的。在選定實驗單元之後，開始準備以下工作： 一、  編製教學指引與學習單 教學指引需要詳述這次科普活動的進行方式，並且透過臉書粉絲專頁和IG專頁來公告資訊，並與學員溝通互動；學習單的內容包含器材清單、實驗警語、實驗步驟、實驗記錄欄位、實驗原理以及簡易的Q&A。「天氣瓶與防疫酒精」和「磁吸史萊姆鼻涕蟲」學習單，如附錄一所示。 二、  配置材料包的內容 由於學員必須在家中進行實驗操作，因此實驗材料包必須包含完整的器材、藥品，而且需要考量整體經費的支出才能規劃每份材料包的單價及數量；為了確保學員操作實驗的安全，以塑膠製的燒杯和量筒取代玻璃器材，使用木片冰棒棍代替玻璃攪拌棒；使用到的固體藥品粉末，必須事先秤量特定的質量，分別裝入小夾鏈袋中，並以標籤紙標示清楚。 三、  建構遠距教學的設備 遠距教學的進行有賴於網路與資訊設備等媒介，事先確認學校實驗室的網路狀況、拍攝器材、收音器材、燈光搭配…等，確保在遠距教學時能有效地引導學員進行實驗操作。圖二為在化學實驗室建構遠距教學設備。 圖二：在化學實驗室建構遠距教學設備 四、  安排報名流程與課程進行方式 為確保學員能確實收到實驗材料包，事前需要設計完善的報名表單及相關流程，在收到報名表單後，依報名時間先後排定錄取名單和備取名單，接著透過電話確認後，決定最後的錄取名單，並利用報名表單蒐集學員聯絡方式，於教學開始前一週便寄送材料包至學員家中。兩個實驗單元的材料包的內容物，如圖三所示。   圖三：材料包的內容物，天氣瓶與防疫酒精（左），磁吸史萊姆鼻涕蟲（右） n  遠距教學方式與實際執行情形 一、  規劃階段 (一) 決定活動屬性與受眾 本次線上遠距趣味科普活動，希望受眾不受到年齡限制，國小中年級以上即可，因為年紀太小無法進行精細的操作而有一定的危險性。這次活動決定設定試驗屬性往較為平易近人且可以動手製作紀念品的方向思考，因此決定以「天氣瓶與防疫酒精」和「磁吸史萊姆鼻涕蟲」作為本次活動的主題。 (二) 擬定進行方式與媒介 經團隊共同討論後，考量並非所有學員都有良好的遠距視訊設備，且時間上可能會無法配合共同時間，因此設計之初便往提供「線上同步教學」與「非同步教學」的方向安排。線上同步教學係透過Google Classroom線上會議空間，由教師帶領學員依據材料包中的學習單，動手逐步操作實驗，並解透過視訊解說實驗原理和生活應用。非同步的課程則是預先錄製課程的操作教學影片，經妥善的安排、剪輯之後，上傳到YouTube平台上。待學員收到材料包之後，可以依照學習單上的學習指引，自行安排合適的時間，依教學影片自行逐步完成實驗操作。非同步教學的影片，如附錄二所示。 (三) 工作分配與時程規劃 依筆者與社團幹部分工為例，此次遠距科普活動團隊的工作分配，如表一所述。此次遠距教學的時程規劃，如圖四所示。 表一：遠距科普活動團隊的工作分配 工作職稱 工作分責內容 指導老師 整體活動規劃、監督活動準備、與學校行政協調經費運用與必要協助事項、學習單設計、實際授課 總副召（由社團學生擔任） 擬定計劃書、安排學生分工、監督籌備進度 教學組（由社團學生擔任） 與教師共同討論教學內容、擬定材料包內容、課程實驗條件測試、領導藥品分裝、監督材料包裝箱 拍攝組（由社團學生擔任） 教學影片的拍攝、活動紀錄 後製組（由社團學生擔任） 教學影片的剪輯與後製、影片上傳、粉絲專業的管理 圖四：遠距教學時程規劃甘特圖 […]