素養導向的化學課程設計： 跨科的實作課程：飲水思源之創意骨牌 張明娟 教育部高中化學學科中心 桃園市立武陵高中 bcat1764@gmail.com ■前言 每年的思源科學創意大賽，是喜歡動手做學生的競賽殿堂，期間雖然換過不同的主辦單位，但其宗旨都是: 培養年輕學子喜愛基礎科學，激發創意思考能力，發展團隊合作精神及領略實際動手操作之樂趣（財團法人光電科技工業協進會，2021）。競賽的方式為學生組4-6人團隊（其中一位為隊長），設計出四個關卡，其中包含兩個物理概念較多的物理關與兩個化學概念較多的化學關，其詳細參賽細則請參閱競賽網站https://www.springcontest.org.tw。 在一般的高中物理及化學課程中，除食譜式的實驗課有機會實作，思源科學創意賽需將所學應用並動手實踐，其中又牽涉跨科概念的比賽，筆者試著在多元選修課開設來引導學生，並藉由協同教學模式讓物理及化學科老師同時進入課室，一起解決學生可能會遇到的問題，並選擇在高三開設課程，是因高三的學生已養成自然學科的基本概念，此時應用所學科學概念轉化為實際關卡較能理解，並培養學生解決問題的能力。 ■從競賽到課程設計 一、比賽的經驗分享    筆者在2015年任教科學班時，發現科學班的學生手做能力很強，企圖心也強，就利用班週會時間與該班導師（物理老師）合作，讓學生準備此競賽，在這期間更向此競賽的發起人新竹實中施建輝老師求教，老師也都傾囊相授比賽經驗，讓筆者獲益良多，那時候施老師更建議我向當時候的主辦單位申請課程所需的材料費，讓學生可以在銀彈較充足下盡情發揮創意，經過一個學期的腦力激盪，順利闖進決賽，獲得銅牌獎的佳績。 隔年筆者為下一屆的科學班導師時，就讓學生從高一開始準備這個競賽，學生利用高一升高二的暑假期間，除了要準備科學班的重要活動科學推廣隊，同時也一併準備此競賽，暑假期間實驗室就成了他們的「戰場」，甚至連實驗室外的走廊也都慘不忍睹! 經過整個暑假的奮鬥，也順利闖進決賽，雖然最後只得到了佳作，但對高一的學生而言已是莫大的殊榮了。經由這兩次的參賽經驗發現：高一、二的學生對基本的科學概念還不夠充實，以致在關卡的設計上創意及完成度較不足，因此筆者在第三次準備帶學生比賽的時候，就鎖定高三學生，但高三學生課業壓力繁重，根本就招募不到學生願意參加，只能在任教班級學生宣傳這個比賽，到了高三下學期三月底大學繁星放榜後，剛好筆者任教的班級有一位已錄取清大的學生，就遊說這位學生來參加比賽，再由這位學生去找隊員，後續的申請入學放榜後，快到五月底我們這一隊的隊員才算找齊了。因為全組隊員都是準大學生了，除了沒有升學壓力有較多的時間可以設計關卡，進行關卡測試，他們也具備較充足的科學概念，設計的關卡較具創意，在決賽時多媒體關卡說明的部分也獲得裁判的青睞，最後得到了全國賽的金牌以及最佳創意物理關卡獎（圖1〜圖3）。這幾次帶學生參加比賽的經驗發現：如果都要用課餘的時間來準備比賽，對老師對學生都是很辛苦及沉重的負擔，因此才會在新課綱實施的時候，在高三開設這一門的多元選修，又可利用協同教學的方式讓兩位教師同時授課。                        圖1：學生參加複賽時專心討論及實作現場      圖2：實驗室外走廊也成為學生的工作場         圖3：2019年思源科學創意大賽Plus金牌獎 武陵高中關卡示意圖 二、研發多元選修課程    筆者研發此多元選修課程一學期2學分，選修這門課程的學生設定為理工學群與電資學群學生，人數上限為24人，因此期初將學生六人分為一組，選定一位為組長，組長每週需負責工作報告回報，化學與物理教師一起在化學實驗室協同教學。老師在這堂課的角色就是支援前線，學生在測試關卡時，所需的藥品與器材就帶著學生進準備室尋找，如果準備室找不到就讓學生自行去購買，利用學校計畫支應材料費，每組材料費上限一千元，每週的教學內容如下表1： 表1  飲水思源之創意骨牌課程規劃表 週次   課程內容及目標   第1週   分組與比賽規則說明   第2週   藉由歷屆比賽影片觀摩,確定該組別的比賽方向   第3週   藉由歷屆比賽影片觀摩,確定該組別的比賽分工   第4週 […]