竹山高中多元選修:創意科學志工      陳映辛1、2*、馮松林1、2、劉融諭1 1國立竹山高級中學；2教育部高中化學學科中心 *cs60006@gm.cshs.ntct.edu.tw 前言 竹山是位處南投縣南部之偏鄉，各項活動及資源貧乏，學生在知識上的刺激也比較少，尤其對科學的學習更是力不從心。學生視自然科學為高深及難以親近的學科，尤其學生缺乏接觸和學習科學的環境，一直是學習科學的弱勢，因此想用「動手做實驗」這個面向下手，安排一些簡易且趣味性較高的實驗，讓學生克服做實驗的心理障礙，並藉由簡易實驗讓學生習得實驗技巧。 本課程是以科學實驗探究及生活科學實驗為主體，讓學生從簡易且趣味性高的實驗，學習基本實驗操作能力開始，進而學習如何做科學探究（實驗開放度會逐漸增加），並結合生活中相關之科學實驗，讓學生能於日常生活應用科學。 課程最後是以科學活動引導學生做科學探究，透過辦理「竹山高中科學宅急便」科學闖關活動，學生自己設計科學實驗做為闖關實驗關卡，經由小組合作優化關卡內容，並且以服務學習之精神用科學做志工服務。訓練學生善用一技之長、一己之力來服務社會，並從中得到學習科學的成就感，這與12年國教基本理念自發、互動、共好互相呼應，完全落實。 課程設計理念     學生在學習科學的學習成就不高，所以課程設計以簡單、趣味、實驗基礎訓練、日常生活中的實用性及最後科學志工活動為主軸，課程設計說明如下: (一)設計理念 1.     課程分為實驗基礎訓練、植物萃取及其應用、科學志工服務學習三部分。 2.     安排趣味性較高的實驗，幫助學生克服做實驗的心理障礙，並藉由簡易實驗讓學生習得實驗技巧。 3.     讓學生利用動手做來認識科學之美。 4.     介紹日常生活常見的化合物及精油，經由簡單方法萃取並檢驗之，並製作成生活用品。 發揮創意將趣味及科學原理結合，發展成關卡，並應用於科學志工活動中。 (二)學習目標 1.     帶領學生認識科學基本知識及實驗中常用的器具及方法 2.     訓練學生動手實作、撰寫報告及表達的能力並提升學習科學的興趣 3.     培養學生思考及解決問題的能力並發揮團隊合作精神 4.     帶領學生認識常用的化合物、簡易的萃取法並檢驗之，最後製作成生活用品  5.     帶領學生了解竹山高中科學志工的活動及使命。能夠運用自己的一技之長，帶領國小、弱勢團體的學生透過科學闖關活動來認識科學原理及其應用，進而提升對科學的興趣。 課程規劃     本課程在竹山高中，已經實施5年以上，課程分為三部分，其中第一部分的「實驗基礎訓練課程」和第三部分的「科學志工服務課程」是固定的（陳映辛、馮松林，2020），第二部分課程是可以彈性調整，今年選用「常見物質分離方法及其應用」，以下將依序說明三部分課程。   課程一：實驗基礎訓 第一個部分的課程為實驗基礎訓練如下附錄一，內容從認識實驗室開始，接著為了延續後面科學志工的計畫，讓學生學習相關的基礎實驗技能。而後則以不同的化學實驗主題進行實驗實作，以讓學生更熟悉科學技能，並了解更多化學概念與實驗類型，讓學生能於後續實驗設計上更為得心應手。其中「食鹽水分層」及「七彩指示劑」為每年固定課程，旨在訓練學生使用電子秤、配藥品及稀釋濃酸、濃鹼，其餘依當屆學生程度調整。評量方式包含學生的實驗報告及實作能力，實驗報告主要看學生撰寫的完整性、實驗結果及歸納能力，實作能力部分則觀察學生主動性、實驗態度、細心度及實驗操作正確性。舉例說明，以食鹽水分層實驗，若分四層，即為60分，多一層就多10分，以此類推。 課程二：常見物質分離方法及其應用     第二部分「常見物質分離方法及其應用」如附錄二，先讓學生操作「從茶葉中萃取咖啡因」之後，了解萃取的原理及方法後，開始進入今年的主題，「尋找日常生活中的醛類–香茅醛、檸檬醛」，讓學生了解香茅醛、檸檬醛化學結構，查資料了解哪些植物、精油中含有香茅醛、檸檬醛?如何由植物中萃取出香茅醛、檸檬醛?如何檢驗是否有效萃取?如何尋找好的展開液?     最後，將這些萃取物加以應用，製成日常用品，讓學生了解化學是很貼近我們的生活並常在日常生活中應用之，生活中處處有化學。 評量方式包含學生的實驗報告、學習單及實作能力，實驗報告及學習單主要看學生撰寫的完整性、實驗結果及歸納能力，實作能力部分則觀察學生主動性、實驗態度、細心度及實驗操作正確性。例如層析法原理及應用系列課程中，學生找到展開液比例及分離效果可以給予不同分數，最高給100，最低給70。 課程三:科學志工服務學習     第三部分的「科學志工服務課程」如附錄三，讓學生可以經由上面的培訓後，自己蒐集資料尋找趣味科學實驗，以安全、有趣、動手做為主，再加入小組的創意，自行設計有趣的關卡，需要學生們討論和腦力激盪，也考驗學生們的表達能力。評量方式為自行設計的趣味創意關卡內容、展示趣味創意關卡的流暢性及安全性、學生的實作能力。 課程教學的實施情形及成果 上述三個部份的課程教學實施情形與成果分述如下： 一、      實驗基礎訓練     實驗基礎訓練，以培養學生基本的實驗能力，例如:使用電子秤、安全吸球、配藥品、濃酸、濃鹼稀釋等，學會最基本的配藥品後就開始簡單有趣的實驗，如食鹽水分層、七彩指示劑、藍晒、膨糖等，其中學生最喜歡的是藍晒和膨糖，因為可以發揮自己的創意，學生自己去研究糖和水及小蘇打的比例，還試圖加入不同果汁想試試不同水果味的膨糖，最後，還是覺得原味最好吃（圖1）。 圖1學生活動與成品照片分別為指示劑、藍晒與膨糖課程 二、      […]