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《烘培咖啡》化學教育桌遊 / 温媺純、陳秀荷

Monday , 2, March 2020 Comments Off on 《烘培咖啡》化學教育桌遊 / 温媺純、陳秀荷

《烘培咖啡》化學教育桌遊 温媺純、陳秀荷 mlwen@cc.ncue.edu.tw   n前言 許多研究資料顯示遊戲融入教學大多能正向改善學習者的學習動機、學習成就、學習情緒、學習態度或其他學習能力等等,各方資料也同時顯示台灣科學教育之桌遊的數量亦不多。因此,本文作者結合現代流行的咖啡文化與桌遊,綜合心流理論、成就系統與機制即訊息等等遊戲設計概念,初步發展出一套不需化學先備知識即可遊玩的化學教育桌遊《烘培咖啡》。期待玩家經過多次的遊戲體驗,能自我有所領悟與學習。 n桌遊介紹 (一) 《烘培咖啡》科學知識 本教育桌遊以烘焙的科學概念「物質受熱發生變化」為遊戲發展核心。烘焙的科學原理是利用熱能使物質發生物理和化學的變化。烘焙咖啡的行為即是將咖啡豆送入鍋爐中加熱,咖啡豆的溫度隨著加熱時間增加而升高,豆中各樣的物質因能量增加、彼此碰撞,而發生一系列化學變化,包含焦糖化反應,與梅納反應等等。物質的變化導致咖啡豆顏色改變和氣態物質的產生,咖啡豆體積也因此膨脹破裂。咖啡豆經烘焙後,產生一千多種的氣味物質,飄進我們鼻子裡,也就是我們聞到的咖啡香,可能感覺有堅果味、土壤味、水果香等等。 咖啡香的氣味物質主要是由碳(C)、氫(H)、氧(O)、氮(N)、硫(S)五種元素構成(謝雅玉,2017)。這五種元素位於週期表的右邊,屬於非金屬類,是生活中重要與常見的元素,而元素以不同的種類、數量和空間排列會組合成不同的氣味物質(如圖一)。我們聞到的咖啡香是綜合了各樣不同濃度的氣味物質,藉著每個人的嗅覺器官主觀感受到的結果。換句話說,有可能咖啡香在不同人聞起來會變咖啡臭哦! 圖一:三張氣味物質卡 (二) 《烘培咖啡》教育方式 設計者在遊戲介紹時除了說明遊戲規則之外,同時將烘焙咖啡的科學知識帶入,使玩家了解烘焙咖啡的科學概念「物質受熱發生變化」,並具體觀察不同烘焙度的咖啡豆之顏色差異。 玩家在主要的遊戲行動中,需要將自己手牌與公開的物質資訊(如圖二)進行觀察與比對,思考如何給予三個提示才能有效幫助同伴迅速找出相對應的物質。34種氣態物質之間有結構相似者、元素數量相同者、元素種類相同者,物質的複雜成為遊戲的挑戰,在模糊不清的資訊中尋找解答達成遊戲目標成為了遊戲的樂趣。玩家重複體驗遊戲,每次拿到的手牌不同,不斷進行觀察與比對,便有機會產生自我領悟與有所獲得。 圖二:桌遊物件與公開的物質資訊 (三) 《烘培咖啡》設計方式 《烘培咖啡》是模擬烘焙的情境作為遊戲的情境,遊戲時間代表烘焙時間(如圖三)。玩家們花時間和心力從三個提示中找到與公開資訊相對應的物質,且須在遊戲的目標時間裡辨識完成,遊戲便進入尾聲,彷彿咖啡豆已烘焙到特定烘焙度可以下豆了。 設計者依據心流體驗遊戲設計模型(Kiili, 2006)、成就系統(Evans, Jennings, & Andreen, 2011)、機制即訊息(Romero, 2008)等遊戲理論,經多次測試與修改發展本教育桌遊。玩家遊玩時能專心與產生愉快,在沒有壓力與負擔下進行潛意識學習。 圖三:溫度、烘焙度、烘焙時間三合一指示牌   (四)《烘培咖啡》玩法介紹 1. 遊戲故事 在一個咖啡烘焙大師的交流會上,有一群不善表達的烘焙大師正圍坐著,一邊烘焙咖啡一邊交流著他們所聞到的烘焙味。大師們必須在幾個模糊不清地提示下,在烘焙時間內,一起合作找出所有人聞到的氣味物質,烘焙即可成功,否則一不小心可就焦黑囉!別忘記照顧隨時會來打擾大師,請教您各種問題的顧客唷! 2. 遊戲規則 (1) 由第一位回應咖啡問答的玩家作為遊戲的起始玩家,於開始遊戲時按下手機計時器。 (2) 起始玩家選擇手上一張氣味物質卡給予三個提示,一個是物質的元素種類、一個是某元素的數量、一個是用一段話描述物質的形狀結構。提示完畢後,其餘玩家從公開資訊版圖中找出相對應的物質。成功找出後將該氣味物質卡置於版圖上,若失敗則丟棄該卡牌,並從氣味物質卡牌庫中重新抽出一張。而後逆時針輪流換下一位玩家給予提示。 (3) 每猜出兩張氣味物質卡,就有一位顧客來打擾。第一個回應咖啡問答卡的烘焙大師於咖啡問答卡(如圖四)的牌庫中抽出一張牌,並按照牌面文字所述以口語重述一次,其餘玩家負責回答,任一玩家答對即可繼續進行猜測氣味物質的遊戲,並將烘焙大師標記依逆時針移至下一位玩家。 (4) 當遊戲時間抵達一爆與二爆的烘焙時間時,所有玩家停止手邊行動,玩家輪流將氣體小球從排氣的入口吹送至出風口(如圖五),代表排氣成功,繼續進行烘焙任務。若一爆失敗,則烘焙溫度升高,直接進入二爆,將氣體小球從入口再重吹一次,若再失敗,則烘焙焦黑,遊戲失敗。 圖四:三張咖啡問答卡 圖五:玩家輪流吹送氣體小球使之順利在排氣管紙條內移動 n  遊玩成果 《烘培咖啡》經不同年齡層,28位女性、31位男性,共59位玩家測試。玩家在設計者介紹遊戲規則後開始遊戲,設計者並不參與遊戲討論,只負責說明遊戲玩法與烘焙咖啡豆的過程。遊戲後玩家填寫心流體驗問卷(滿分5分)與學習測驗卷。 玩家遊玩時的心流體驗調查結果佳。問卷結果整體平均為4分,且無性別上的差異。結果顯示,玩家在遊玩過程能專心,並認為遊戲難易度適中;學習測驗卷的結果則顯示:60%以上的玩家,知道咖啡豆裡的物質會受熱分解而產生氣體,並對物質由元素排列組成的事實能有初步認識。測驗結果亦無性別上的差異。另外,從質性資料(如圖六)中也可窺見此桌遊能激發玩家的腦力與創意,在不知不覺中帶領玩家進入化學的世界。 圖六:玩家在遊戲互動過程中的部份對話 n  結論與建議 本教育桌遊具有遊玩與學習的功能,可單純作為遊戲使用,或是搭配課程內容作為教學活動的一部分。另外,有鑑於遊戲遊玩成果顯示心流體驗的結果與學習目標達成度無顯著相關,因此若要使用本桌遊作為與課綱有關的教學,作者建議教學者可搭配課程相對應的教材,以輔助學生能更深入、清楚有邏輯地進行學習。最後,遊戲版權屬設計者。若需使用遊戲進行教學,歡迎與本文作者聯繫。 n  參考文獻 […]

北京化學教學交流:高中菁英化學教育交流與參訪心得(上)/ 劉曉倩

Tuesday , 8, November 2016 Comments Off on 北京化學教學交流:高中菁英化學教育交流與參訪心得(上)/ 劉曉倩

北京化學教學交流:高中菁英化學教育交流與參訪心得(上) 劉曉倩 國立彰化高級中學教育部高中化學學科中心torrina01092002@yahoo.com.tw n  衝突與混亂下的獨特美感 一百五十多年前的北京,即使有月亮仍舊是漆黑的夜晚,清咸豐皇帝命恭親王奕訢為欽差大臣,與英國使節額爾泰簽訂北京條約,外人勢力由海口深入中國內地,人民開始覺醒…也因為覺醒,才有了一連串自強運動。覺醒後的古都歷經戰火呈現時空下的衝突,混亂,也有了其他大都市所沒有的獨特美感。記憶裡的老北京月色濕暈,像是宣紙上烙下的淚滴,陳舊模糊。然而百多年後的傍晚,佇立北京市街口,微雨乍停,天際出現雙彩虹奇景,路人驚喜道,近五十年罕見(見圖1)!夜幕漸深,月光歡愉而明亮,放眼過去都是高樓大廈,只有路邊的攤販叫賣聲宏亮,櫻桃一斤十元人民幣,買了滿滿一包也不心痛,時空交錯裡模糊的記憶沉澱著深刻的光影,即使再好的月色也帶著淒涼。 參訪團一行十六人第一天晚上就在北京師範大學附屬的京師大廈落腳,此次沒有高中化學學科中心張雅雯隨行,夜晚的都市探究之旅少了歡笑聲多了孤獨,只好對著檯燈練習隔天的教學分享,心裡平靜但是沒有享受的感覺,前年跟著臺灣師範大學邱美虹教授上海教學參訪帶來的強國震撼,已在心裡埋下種子,兩年不斷提醒自己要成長,我不知道北京的教學環境如何,但我相信自己做事一向是「歡喜做,甘願受」,我願意被榨取被燃燒,讓自己飛得更高,至於能產生多少亮度?有多痛、多辛苦,非得要自己去感受才行,這是一條必經的道路,也是邱美虹教授引領我們的道路,這是一種壓力,也是一種動能,平凡的石墨在高溫高壓下才能成為鑽石! 圖1:極少下雨的北京午後出現雙彩紅(霓虹)的奇景 n  空中花園—北京十四中 北京市第十四中學建立於1906年,後更名為燕冀中學。1949年建國後,學校成為公立完全中學,並再次統一命名為北京市第十四中學。學校現分為高中部、初中部與國際部,架構上與臺灣的完全中學相似,十四中也是北京市高中示範學校,是課程改革樣本學校,更是北京市批准國際學生留學的開放學校。 北京市寸土寸金,發展屋頂綠化已經實施多年,屋頂綠化可以提升城市景觀效果,緩解城市雨洪和緩解城市熱島效應等具有重要的生態價值,十四中張琳校長對於空中花園設計十分推崇,數種喬灌木花草混種的屋頂綠化,在遏制北京霧霾及降解大氣飄塵方面都具有明顯成效。園中還開闢了幽靜的小道,巧奪天工的園林景色讓緊湊的交流行程緩解,稍稍放鬆了腳步(見圖2)。 圖2:參訪團於北京十四中空中花園合影   n  教育交流重點與感想 十四中對整個交流過程安排十分細膩,不僅貼心地為來訪貴賓準備繁體字行程簡介、精緻的手工扇見面禮,同時將整個行程分為五個階段進行:學校簡介、分科交流、校園導覽、教學觀摩、十四中化學科高端備課經驗分享。筆者主要是負責中學教師「臺灣化學教育—菁英教育教材教法分享」,重點如下: 一、國家成立資優班和科學班的目的:因為經過檢定的資優生擁有高智商,熱衷於感興趣的學習,有著多元智慧以及高度的創造力,但是普遍資優生對於一般學習容易分心、過度激動、無法完成課業,進而衍生出種種無法適應班級生活的行為,矛盾的是,資優生卻是促進國家進步最重要的因素,因此教育部經由專家學者建議,成立資優班及科學班,提升國家菁英教育。 二、科學班的理念及目的:提升數理能力基礎,並且藉由科技人才優勢,提升國家高科技競爭力,因為國家只需極少比例的教育經費,即可嚴格甄選出資優生,創造經濟效益,並冀望帶動普通教育,回饋普通教育所需。 三、科學班的課程規劃:高中前兩年完成三年基礎科學課程,高二暑假通過資格考,高三進入合作的大學修習大一數理課程及從事專題研究。 四、教師專業成長及潛能激發:任課教師通常是無給職教學及心靈導師,須自行負責高中端專題課程規劃及準備、課餘科展指導及假日競賽培訓,更沉重的是承受社會期待。至於科學班導師須承擔學期服務活動的安排、主題活動的規劃及大學申請入學備審、口試個別指導。 五、國家對科學班的學生未來的期許:如同漫威中「蟻人」角色,是可以跨領域合作、科學及人文素養兼備、有社會責任、非個人英雄主義且承認犯錯、願意改進的國家科技後勤部隊。 六、資優班與科學班不同之處:資優班已在各大高中行之多年,科學班於2011年才開始成立,兩者目標不同,資優班在課程規畫上進度較快,但高三時無法到大學修課,因此在學測準備上時間較充裕;科學班並未有特殊升學管道,仍須參加大學學測,但若是拚學測,如何專注於基礎科研?面對這些複雜的課題,教育部仍在想辦法討論制定中。 七、教育部理想與現實面的衝突:對於科學班的定位及期許,北部與中南部家長不同,北部家長思想較開闊,多數尊重學生升學意願,就讀大學基礎科學科系的人才較多,反觀大多數中南部家長則傾向於讓孩子就讀醫學系,所以每年科學班在招生上多會根據升學現況跟家長說明,同時各校每年都會推動「特色課程」,吸引有志從事基礎科學的學生來就讀。 八、如何擬訂兼具「特色」與「升學」的教學進度表?首先教學設計上減少單向授課模式,穿插基礎實驗訓練,定期舉辦實驗競賽,激發潛能,增進同學間的分工合作,創造不同學習成效。 九、科學班專題課程規劃:「學習共同體」的建立,跳脫食譜式實驗教學,開放實驗主題和實驗步驟,經由實驗結果分析和相互討論,啟發好奇心,創造新的研究主題,達成自主學習的最終目標,做為進入大學實驗室的預備,如下所示。 十、跨領域合作特色課程:在地生態研究(漢寶濕地)建立跨領域學習課程(生物、地理、地科、化學),提早為教育部推動107年課綱「探究與實作」課程做準備。 教學分享過程十分緊湊,十四中因為是完全中學,有些高中課程,例如:電化學在初中階段就已完成,高二完成高中全部課程(所有中國的高中課程設計都是如此),高三則是做升學準備,複習高考內容(相當於臺灣學測,中國考試時間在6月初)。學校社團活動也很多,例如:模擬聯合國、文學社、科技社及中科院社團…等等。 中科社是由一群愛好科研、擅長發明創造的學生組織成的社團,劉通宇同學發明的地溝油變柴油的環保裝置,讓地溝油有效利用,此份研究曾被北京日報北京青年報報導轉載44次之多,此外學校在特色課程上安排十分用心,「食育」課程的設計,旨在研究食物中食品添加劑對美拉德反應(Maillard反應)的影響,化學與生活緊密結合。 此次交流活動最大幕後功臣當屬臺灣師範大學邱美虹教授及北京師範大學化學學院王磊教授(見圖3),由於十四中是第一個參訪學校,雖然筆者有參訪過上海中學的經驗,但對於中國的教學專有名詞及口音仍存在不少障礙,聽講過程十分吃力,腦波調頻好久終於在下午高端備課經驗分享時才漸能整合。 圖3:臺灣師範大學邱美虹教授(左)與北京師範大學化學學院王磊教授(右)合影 透過王磊教授高分貝和鏗鏘有力的音調,對於其近幾年大力堆廣的高端備課有了粗淺的了解,王教授雖貴為北師大化學教育研究所所長,同時主持教育部「國培計畫」初中和高中教學新課程實驗區教師遠距培訓示範項目十餘項,對於教師培訓都親做親為,在座老師私下透露,王教授上課通常從早上八點持續到晚上十點,從課程實施前的學生前測、課程實施計畫如何進行、課程結束後的學生後測和兩次的學生訪談都鉅細靡遺的指導,一整天課程中間幾乎都不休息,因為她認為中學教育是國家進步的根本,學科核心概念學習和關鍵能力的培養十分重要,教師是教育的主體,所以師資培育輕忽不得。再者中國教師有分級制度,由區級骨幹教師、市級骨幹教師、高級教師甚至升級到特級教師都須經過教師評鑑和師培過程,因此再怎麼苦都要咬緊牙關撐下去。 〔續《北京化學教學交流:高中菁英化學教育交流與參訪心得(下)》〕  

北京化學教學交流:高中菁英化學教育交流與參訪心得(下)/ 劉曉倩

Monday , 7, November 2016 Comments Off on 北京化學教學交流:高中菁英化學教育交流與參訪心得(下)/ 劉曉倩

北京化學教學交流:高中菁英化學教育交流與參訪心得(下) 劉曉倩 國立彰化高級中學教育部高中化學學科中心torrina01092002@yahoo.com.tw 〔承《北京化學教學交流:高中菁英化學教育交流與參訪心得(上)》〕 n  教育交流重點與感想 反觀臺灣的教育制度,中學教師並未有分級制度,學校實驗設備及耗材經費需以申請計畫方式取得,由高中自行找大學端教授合作撰寫計畫,最後再由科技部審核計畫通過與否,優點是申請的設備及耗材較符合高中課程實驗需求,缺點是一般高中教師平日即有課程壓力,無論是資深教師或新進教師授課鐘點均相同,即使是學校計畫主持人也未獲減授終點,因此造成多數老師不願意分擔申請計畫重任或新課程實施的共備課程推廣。 此外申請過的計畫案在期中及期末尚需書寫繁瑣的實施成果報告,最好有成果亮點呈現,這對於課程繁忙的一線教師真的是一大挑戰!若是在107年課綱實施計畫前,我們教育體制也能有大學教授願意熱心協助,負責課程規劃、教具研發甚至定期駐校參與共備課程,相信對於現行教育改革會有實質幫助。當然教育部應主動積極訂立完善的教師進修規畫,而不是設立一堆生硬的教師發展評鑑線上課程。我們都知道這種套餐式的制式課程對於教學現場的品質提升十分有限,更甚者極有可能造成更多教師忙於課餘參與教師評鑑課程,無暇參與教育部專業課程研發、種子教師培訓等對教學現場實質有幫助的活動,甚至壓縮本科的備課、學生科展指導及學科能力培訓等。更令人不解的是,教育部在審核各級高中均質化、優質化過程時,還將這些透過線上教師專業發展評鑑課程培訓通過率做為學校是否優質化的參考指標,無怪乎每年各學科中心在召集種子教師參與工作計畫時,常出現窘困的情形,因為參與種子教師培訓對於教師專業發展評鑑未有任何幫助。 分享過程休息時間十分短暫,對於十四中實驗室只能走馬看花,但此行臺灣老師都是行家,很快看出他們實驗室是真的有在使用,而且每一個實驗桌都設置了有毒氣體抽濾裝置,實驗藥品及器材也都盡量做到微型微量,十分值得我們學習。 下午化學科教學分享,主題是高一課程「化學能與電能」,十四中孫文艷老師從生活中的知識線索引導入能源探討,版書內容精要,同時引導學生對於氧化還原觀念的再度澄清,並與化電池相互結合,雖然化學方程式書寫與臺灣略有不同,但是「二維」版書的設計模式令人印象十分深刻,此種教學模組的建立主要是由王磊教授教學團隊透過高端共同備課所指導(見圖4)。 圖4:孫文艷老師利用二維圖形解說氧化還原 剛開始聽講時十分吃力,這是全新的教學方式,也是王教授的心血,筆者從一開始內心痛苦抗拒到理性接受學習,發現此種版書設計其實就是圖表的簡化模式,不僅如此「二維圖形」對於元素氧化還原電位的解說特別受用,學習到新的教學模式是此行最大的收穫! 比較可惜的是學生在課程中實驗時間太趕,多數學生未做完實驗卻匆促寫完實驗報告,回答老師問題時,態度趨於保守,不如臺灣學生活潑開朗。 n  胡同老北京,留下許多情 北京是千年古都,新舊交雜的城市混亂風貌,如同街道上充斥的各種款式的電動車和腳踏車一樣,不僅是最大特色也是最有魅力的地方,本來在臺灣準備的口罩一個也沒用上,北京這幾年連空氣品質都進步很多,至少在地鐵的電子看板還可以隨時看到即時空氣品質指數,街道上沒有上海市區充斥的喇叭聲。參訪北京科技館時,發現當地國小學生排隊井然有序,筆者正要對一隻大恐龍拍照時,有一群孩子還會互相提醒,別擋了別人鏡頭….誠如邱美虹教授所言,這是一個有溫度有故事的都市,教育對人民多了一份文質彬彬的期待。 此次參訪北京對於錯綜複雜東西向的老胡同最有感觸,北京城規畫源自元代,胡同直而不彎,此為配合中國四合院建築多坐北朝南所致,小小窄窄的巷道市景氣息十分濃厚,隨著都市不斷更新大量胡同和四合院都被拆除,只剩二環以內的老城區居多。此次有王磊教授的博士班一年級生周冬作陪,穿梭在後海的大小寺廟間,對於人說百花的深處,住著老情人,縫著繡花鞋的舊時氣味格外有感觸。 其實後海是一大片水域,走到盡頭的酒吧街遊客集中最多,走累了想喝杯冷飲得多揣度荷包銀兩,畢竟一罐3元人民幣的酸梅汁,這裡可要賣45塊人民幣!若是想來罐比利時啤酒買醉片刻,索性就當作買這片燈紅酒綠的風景付出的高額代價吧!(見圖5) 胡同的唯一缺點是屋內不設廁所,公廁又沒門,重視隱私的遊客多少有些不便,曾想過帶把傘如廁,但看到公廁內自在滑手機上廁所的現代北京女性,還是無法突破心防,不管你愛不愛,習慣不習慣,這都是北京。 圖5:後海燈紅酒綠呈現老北京的夜晚獨特風情 n  北京大學—一動一靜未名湖 北京大學是此行參訪的一大重點學校,周其鳳校長於北大臨湖軒恭候大家,對於校史發展解說十分詳盡,周校長文學造詣甚高,訪談中不時穿插古詩詞及早期即興創作,讓大夥講話也不禁文謅謅起來,周校長提到蔡元培任北京大學校長時期,推動「循思想自由原則、取兼容並包之義」改革,使北京大學成為新文化運動的中心、五四運動的策源地。1952年北京大學聚集了原北大、清華、燕大三校的自然科學、人文學者,奠定了文理兩科長期領先的地位。 如今北京大學是一所兼具自然科學、人文學科、社會科學、醫學以及新型工科的綜合性大學,而北京大學校區於1952年遷入位於西北郊的原燕京大學校園內(燕園),燕園兼收中國古典韻味和西方規劃理念,主要景觀有未名湖、博雅塔等。圖6為筆者與鐘建坪老師及吳國良博士於未名湖合影。 湖與塔的天作之合成了未名湖的主弦律,北大校友許秋漢曾寫過一首歌「未名湖是個海洋」: … 詩人都藏在水底  靈魂們都是一條魚  也會從水面躍起  未名湖是個海洋 鳥兒飛來這個地方  這裏是我的胸膛  這裏跳著我心臟 … … 圖6:筆者與鐘建坪老師(左一)及吳國良博士(右一)於未名湖合影 周校長貼心安排到北京大學就讀大一的臺灣學生校園導覽,中午在學校食堂用餐親自體驗北大師生餐飲狀況(20元人民幣餐卡,任選三主菜加一湯,還搭配冷飲,十分划算!)。下午一點準時抵達化學學院,化學學院副院長裴堅教授說明北大化學系發展概況,他說今年三月才剛與孫聆東副教授、劉小雲助理教授應臺灣大學化學系邀請,帶領十位博士生至臺灣大學化學系進行交流。言談中裴教授透露對臺灣化學教育的隱憂,十年前與十年後的臺灣大學感覺相去不遠,但是北京大學的化學系研究論文十年來已經有了大幅的進展,相信未來十年北大的研究成果絕對可以超越中央研究院,他覺得臺灣的學生在進大一時應把握學習機會,基礎不是問題,重點在於願意下功夫和反覆學習,學生對於化學知識的建立如同「磚工」,肯搬磚下苦功的人才能成為頂尖的化學家。 n  石墨經烈火般地焠煉 教書愈多年,覺得自己要改變,回顧人生中有近一半的歲月雖在教書,但對於板書或僅是為了環保改換成電子白板的教學模式不夠滿足,這種不滿足的恐慌感來自哪裡?自己也說不上來,於是我一直在尋找,尋找的過程是痛苦的,因為你得拿掉自己的名牌,拿掉自己的所有經歷,將自己原有的倒空,謙卑地從頭學習!試想石墨若只是經過烈火的焠鍊並不能成為鑽石,唯有經過一次又一次外在壓力的考驗和琢磨才能蛻變。 此行北京參訪過程感受北京師範大學王磊教授團隊全方位照顧,點滴在心,但內心感受十分沉重,臺灣教育近幾年來學生議題的推動始終擺脫不了爭取自身權利保障,反思對於課業的付出是否也有等值的期許?未來所面臨的就業挑戰及社會議題,這些孩子準備好了嗎?當我們教師面對緊鑼密鼓的教育洪流挑戰,永無止境的教育改革壓力,我們唯有把握機會練就各種能力,在此期許學生未來除了爭取自主權提升外,也應有更高層級的學習領悟與認知,透過雙向溝通協調消弭對立,才能讓教育品質提升,臺灣雖只是地圖的一個小點,但是經過烈火及高壓淬煉,定能發出鑽石般的光芒! n  參考資料 1.      北京第十四中學,維基百科,https://zh.wikipedia.org/zh-tw/北京市第十四中学。    2.      北京大學,維基百科,https://zh.wikipedia.org/zh-tw/北京大学。  

化學教育者的天堂—參加2016 BCCE心得 / 翁榮源

Tuesday , 6, September 2016 Comments Off on 化學教育者的天堂—參加2016 BCCE心得 / 翁榮源

化學教育者的天堂—參加2016 BCCE心得 翁榮源 靜宜大學應用化學系zyown@pu.edu.tw n  第24屆BCCE雙年會 感謝科技部暑假短期研究的計劃補助,本人2016年7月31日–8月4日來到風光明媚的美國北科羅拉多大學(University of Northern Colorado, UNC),參加兩年舉辦一次的第24屆化學教育雙年會(Biennial Conference on Chemical Education, BCCE)。從本人短期研究學校—伊利諾大學(University of Illinois, UI)搭機來到海拔1600公尺高的丹佛機場,還要搭交通車到北科羅拉多大學,倒是沒有想像中的呼吸困難症狀。報到後進入宿舍,雖簡單但所有住宿設施都有,兩人一間共用衛浴,每晚US$60,住學校宿舍還供早餐吃到飽,真是物超所值。最重要的網路WiFi這裡也有,這樣就可上FB,連上Line,與臺灣的家人和朋友聯絡。 從第一天開始就是滿滿的行程,這屆雙年會總共1200篇化學教育論文報告,超過2000位國際學者參加,對化學教育者而言每一篇論文都是寶藏,報名費還含一次晚餐、一次野餐及四次午餐,都可以隨意吃到飽,菜色豐富且營養十足,每天的中段休息時間還有吃不完的點心和飲料,招待可謂貼到心肝底處(見圖一)。 圖一:2016 BCCE會場 n  「翻轉教室」蓬勃發展 此次會議中遇到臺灣大學化學系佘瑞琳老師,她最近幾屆都來參加。身為化學教師的我們,參加BCCE就好像到了寶山一樣,世界上所有的化學教育工作者幾乎全部到齊,把他們的最新教學經驗分享給所有與會者,當然我們也絕不會空手回家。這ㄧ次佘瑞琳老師分享「臺灣大學普通化學實驗翻轉教室成果」非常成功,流利的英文,值得效法的流程,非常受到與會化學教授們的讚揚。臺灣大學化學系集合全臺灣的化學高手在此就讀,傳統的課程本來就很難讓這些學生滿足,佘老師能夠在普通化學實驗中導入Journal of Chemical Education的實驗題材給學生自主學習並發表他們的實驗成果,此教學得到學生高滿意度的肯定,這是相當令人振奮的成果。 本人最感興趣的主題是「翻轉教室」(flipped classroom),在此次會議中「翻轉教室」的文章,除了本人所主持的兩天三場會議約30篇論文外(見圖二),估計還有近50篇相關論文發表,可見「翻轉教室」正在科學教育最頂尖的美國蓬勃發展中,其中化學教育領域亦復如此,實在令人感到振奮。   圖二:本人主持會議議程之一 近年來科技軟硬體發展迅速,在大學教室裡學生人手一部電腦╱一支手機,其實教師的上課內容在網路上已有更好且更深入的解說,學生懂的知識有些比教師還多還正確,這樣的情況已經讓目前大學教師無所適從,正面臨著學生翹課、上課睡覺及玩手機等不知如何是好的窘境。每一位教師都有其應付衝擊的模式,「翻轉教室」可能是一個解決科技工具衝擊潮流的方式。以學生為學習中心的「翻轉教室」模式,已經在臺灣流行多年,各種翻轉模式應運而生,只要教師不在課堂講課,學生變成上課的主角就叫「翻轉教室」。以這次分享「翻轉教室」的論文為例,化學課的人數不限制,學生人數20-400個,助教0-10個,教師1-3個。翻轉教室的結果,雖然仍有部分學生希望回復傳統的教學,但絕大部分的學生都有相當程度的滿意度與成績進步,尤其在成績較差同學部分會有非常顯著的差異性。 n  「翻轉教室」的教學經驗 本人在靜宜大學基礎化學課程「翻轉教室」的經驗,學生對於新學習和新教學模式都表現出好奇與興奮,本人先把上課內容預錄並放在YouTube上,然後讓學生在家觀看學習,可以隨時中斷或隨時重複(完全沒有程度的差異)。由於學生的耐性不佳,因此所有的影片每段只有2-5分鐘,每一章總共15段影片,用心看完所有影片只需要不到1小時,到學校上課時前15分鐘分組討論,教師在各組間走動協助,一節課只討論5個影片內容(5個ACS考題)也就是5個最主要概念(主題概念),「翻轉教室」流程中教師扮演最關鍵的角色,如何從學生的口中引導出所要傳達的概念,必須像胡瓜和吳宗憲主持節目般的用盡一切努力,一步一步的把關鍵知識引導出來,過程中同組間的互助以及教師與學生的互動,都是非常重要的環節(見圖三)。隨便舉兩個題目給大家參考: 試題一:The herbicide level in the soil in a corn field was measured at 1.0 ppb. How many μg of […]

國內外化學教育交流(第十一期)/ 林靜雯

Friday , 25, December 2015 Comments Off on 國內外化學教育交流(第十一期)/ 林靜雯

國內外化學教育交流(第十一期) 林靜雯 國立東華大學課程設計與潛能開發學系jingwenlin@mail.ndhu.edu.tw n  內容摘要 一、化學教育重要研討會期程: 16th ACC、2016 BCCE、24th ICCE、46th IUPAC World Chemistry Congress 二、IUPAC的重要資訊—週期表加入新元素 n  詳細介紹 一、化學教育重要研討會期程 A.        The 16th Asian Chemical Congress, 16th ACC(第十六屆亞洲化學大會) 地點:達卡,孟加拉 日期:2016年3月16-19日 相關網址:http://www.16acc.org/about_acc.php 摘要投稿截止日:2015年8月31日 早鳥報名優惠截止日:2015年9月30日 ACC大會由亞洲化學聯盟(Federation of Asian Chemical Societies, FACS)每兩年舉辦一次,FACS係亞太地區28個國家的化學協會所組成,目標在集結亞太地區之科學家進行最新研究活動之交流,以建立一穩固科學社群致力於服務此地區人民。本次ACC大會主題為「人性的化學(chemistry for humanity)」,透過科學與技術之進步改善人類的生活。 B.         2016 Biennial Conference on Chemical Education, 2016 BCCE(2016年化學教育雙年會) 地點:北科羅拉多大學,美國 日期:2016年7月31-8月4日 網址:http://www.unco.edu/bcce2016/ 摘要投稿截止日:2016年2月28日 早鳥報名優惠截止日:2016年6月2日 BCCE 2016是全球化學教育最大型的會議之一,其中包含超過一千篇發表、工作坊與展示。本次在格里利(Greeley)市舉行,預估今年有一千位以上的高中、大學化學教師參加,享受在化學的學習氛圍,探索科羅拉多州和洛磯山脈。 […]

2015亞洲化學教育國際研討會 / 邱美虹、周金城

Monday , 14, September 2015 Comments Off on 2015亞洲化學教育國際研討會 / 邱美虹、周金城

2015亞洲化學教育國際研討會 邱美虹1, *、周金城2 1國立臺灣師範大學科學教育研究所 2國立臺北教育大學自然科學教育學系 *mhchiu@ntnu.edu.tw n  起心動念 亞洲化學教育者網絡(Network for Inter-Asian Chemistry Educators, NICE)是IUPAC的三位亞洲國家代表於2004年參加在土耳其舉辦的國際化學教育研討會(International Conference on Chemistry Education, ICCE)時起心動念的一個想法,希望藉由這樣一個組織可以將亞洲的化學教育研究人員和化學教師結合起來一起為化學教育而努力。這三位學者分別是韓國的Choon H. Do教授、日本的Masato M. Ito教授和臺灣的邱美虹教授。有鑑於亞洲國家文化與教育從某種程度觀之有其相似之處,且都面對類似的教育問題(如升學);然而彼此之間又有相異之處(如課綱與教科書的取向),基於「三人行必有我師」,遂積極推動NICE的成立。 2006年2月21日,來自於三國的數位學者與化學教師齊聚於韓國光州討論設置這樣一個組織、並輪流辦理研討會以促進彼此學術與實務工作的交流,會中同時決定第一次亞洲化學教育研討會會議與第19屆ICCE於韓國首爾合併舉辦。會議中,三國代表亦草擬合約,並於2007年在臺北辦理第二屆亞洲化學教育研討會後於7月31日簽約正式成立NICE1。該合約內容包括組織的組成、目的、權利與義務等。日後NICE的國際性研討會便是基於當時的共識與該合約的內容而辦理的。 n  NICE成立的目的和成果 NICE組織成立之時,訂定的目的有三:首先,加強亞洲化學從業人員的互動與友誼;其次是將化學教育研究落實於實務中;最後是交換與分享化學教與學的經驗與想法。同時,主辦國本著互惠的原則,必須負責其他兩國代表團六人的住宿與註冊費,其目的無外乎是維持更密切的互動關係、建立良好與永續的交流管道、並鼓勵學者與中學教師參與學術研討會。為了與IUPAC的國際化學教育研討會(ICCE)舉辦年錯開,以利大家每年都可以透過參加國際化學教育研討會或亞洲化學教育研討會而有更密切的互動,因此第一年(2006年)由ICCE大會主席Choon H. Do教授將亞洲化學教育研討會與ICCE合辦外,緊接著於2007年由邱美虹教授在臺灣臺北舉辦第二屆亞洲化學教育研討會會議,2009年由日方Masahiro Kamata教授在東京辦理第三屆亞洲化學教育研討會會議,自此每兩年辦理一次研討會,即奇數年舉辦亞洲化學教育研討會,與偶數年舉辦的ICCE有所區別。亞洲化學教育研討會至今已辦理六次,今年(2015)距2006年恰為10年,參與人數從當年數十位到2015年已破百,且參與人從大學教授、碩博士生、中學教師、到高中生,期待這個組織能持續向上發展、向下紮根,透過良好的互動與交流能促進化學教育的發展。圖一是六屆亞洲化學教育研討會參與者合照。   2006第一屆亞洲化學教育研討會      2007第二屆亞洲化學教育研討會   2009第三屆亞洲化學教育研討會        2011第四屆亞洲化學教育研討會   2013第五屆亞洲化學教育研討會      2015第六屆亞洲化學教育研討會 圖一:六屆亞洲化學教育研討會參與者合照 臺灣在2009年參加由日方舉辦的第三屆亞洲化學教育研討會研討會時,僅有18位人員參與,六年後的2015年,計有來自九個國家(或地區)的118位與會者,而臺灣學者與教師、高中生合計37人,出席人數占大會約1/3,在大會報告的形式也相當多元,舉凡有大會專題演講(keynote)、教師工作坊、實驗演示、海報展示、以及高中生口頭報告和海報展示等等。讓我們看到臺灣的軟實力是不容小覷的。希望未來能有更多的大學教授、中學化學教師和學生也能共襄盛舉,為化學教育的研究與實務再增添一筆。 n  本期專題文章導讀 本期專題主要是邀請參與2015第六屆化學教育國際研討會的專家學者與教師撰寫與會心得,以其個人經驗分享給更多有志於化學教育工作者,同時也希望藉由這些文章的分享與啟發,可以鼓勵更多人參與NICE活動,將個人教學與研究的成果與國際友人交換心得、相互學習與成長。 2015年7月29-31於日本舉辦的第六屆亞洲化學教育研討會是由日本東京學藝大學的鎌田正裕教授(Masahiro Kamata)和生尾光教授(Akira Ikuo)合辦。本次研討會前兩日於日本科學未來館舉辦,讓各國的化學教育學者與高中教師可以論文發表、海報展與實驗工作坊的形式互相交流,第三日的高中參訪則於東京學藝大學附屬高中舉辦,上午有各國高中生的混合編組化學實驗教學活動,以及下午有各國高中生的海報展示活動。 首先是大會邀請專題演講者傅麗玉教授介紹這次大會受邀講者背景與其演講內容,身為臺灣代表的傅教授表現相當優異,尤其是曾獲金鐘獎的3D動畫的研究成果更是讓國際人士刮目相看,也讓出席的臺灣代表團們與有榮焉。 其次是第五屆NICE大會主席李賢哲教授,以其主辦第五屆亞洲化學教育研討會以及參與此次研討會的經驗,分享參與兩屆研討會的心得,尤其是自第五屆起有高中生的參與,到此次日方提供高中生上台報告的機會,都是突破既有以大學和中學教師為主體的研討會模式,使化學教育更能深入基層教育中。 其三是周金城教授對此次大會會場—日本科學未來館的設施與設計理念做了詳盡的說明,尤其是針對日本透過新興科技培養學生想像力與創造力的做法來維持學生對科學的興趣特別有感而發,並呼籲臺灣應重視興趣的培養,尤其是日本自小培養學生對科學興趣的做法值得學習,全文頗具省思。 其四是由新北市錦和中學化學教師鐘建坪博士以實際參加第五屆與第六屆的兩次經驗,和大家分享化學教師參與此研討會的過程經驗與啟發,讓未來想參與的教師可以提早規畫與準備。同時,文中並比較其所使用的小型私人開放式課程的模式(Small Private […]

2015亞洲化學教育國際研討會:大會專題演講議題分享 / 傅麗玉

Sunday , 13, September 2015 Comments Off on 2015亞洲化學教育國際研討會:大會專題演講議題分享 / 傅麗玉

2015亞洲化學教育國際研討會:大會專題演講議題分享 傅麗玉 國立清華大學師資培育中心lyfu@mx.nthu.edu.tw n  研討會簡介與專題演講 第六屆亞洲化學教育國際研討會(6th International Conference on Network for Inter-Asian Chemistry Educators, 6th NICE Conference)於今年7月29日到7月31日於日本東京的日本東京的國立新興科學與創新博物館或稱日本科學未來館(National Museum of Emerging Science and Innovation, Miraikan)舉辦。東京學藝大學(Tokyo Gakugei University)主辦,大會主席是東京學藝大學的鎌田正裕(Masahiro Kamata)教授。在國立臺灣師範大學邱美虹教授的鼓勵與推動下,臺灣化學教育學者、教育部高中化學學科中心教師及優秀高中學生一行37人出席大會。除在地國日本之外,臺灣的團隊是出席人數最多的國家,與會者合影如圖一所示。 圖一:2015NICE研討會與會者合影 (照片來源:http://www.u-gakugei.ac.jp/~nice2015/) 本屆NICE研討會的研討重點,包括學生的概念與概念改變、教學策略、生活中的化學與化學態度、實驗室活動、科展經驗與成果分享、課程教科書的再現。大會的活動包括大會專題演講、口頭發表、海報發表、示範實驗與工作坊,以及高中學生特別活動。研討會的第三天還特別安排東京學藝大學附屬中學的學生化學專題研究交流以及化學教學演示活動(見圖二)。此外,本次研討會邀請與會各國推薦高中生參與研討會。有專門時段安排高中升上台做化學研究專題成果發表,也有海報發表。臺灣有三位高中生上台發表,可說所有與會國家中,臺灣的高中生是最積極表現的。雖然這是筆者第五次參加亞洲化學教育研討會,但是每一次參與都有新的學習與體驗。     圖二:筆者參觀學藝大學附屬中學為2015NICE辦理的化學教學演示活動 筆者獲邀擔任本屆研討會的其中一場大會專題演講,同時全程參加三場的大會專題演講。四場專題演講的講者來自四個不同的國家,以不同面向的觀點與途徑,提出化學教育的建議與研究成果。筆者期望透過本文,分享在2015NICE專題演講的學習與議題探討心得。 n  第一場演講/德國Bolte教授 第一場演講是7月29日上午由德國Freie University Berlin(柏林自由大學)的Bolte教授主講「Towards the Enhancement of Scientific Literacy and the Role of Chemistry: Wishes & Necessities(邁向科學素養的提升與化學的角色:願望和必要性)」(見圖三)。Bolte教授認為「強化科學素養」是科學教育的最高目標。在科學教育中這項目標與化學教育的「科學素養」目標有什麼不同的樣貌?如同科學教育的改進,化學教育的改進應該是使化學教育更具吸引力,尤其要能吸引年輕人進入化學的學習。Bolte教授在歐洲以2700位與化學教育領域相關的人士為樣本,以科學素養相關的不同面向問題,探討其「科學素養」與「化學素養」的相關概念、看法以及期望,並且做一些比較的研究。希望能有助於確認到底應該如何努力才能提升歐洲國家的科學素養,或許也能有助於亞洲提升科學素養的工作。 Bolte教授發現發展創意科學教材模組應該有助於加強科學素養,而其中教師是最重要的因素。因此Bolte教授應用一套以科學教師與科學教育學者合作關係為基礎的教師專業發展模式continuous professional development(CPD)(持續專業發展)。在CPD模式下,教師的角色是課程發展伙伴,打破科學教育學者與科學教師之間的隔閡。在歐盟所補助的一個名為「PROFILE(Professional Reflection-Oriented […]

2015亞洲化學教育國際研討會:參與兩屆NICE研討會紀實和建議 / 李賢哲

Saturday , 12, September 2015 Comments Off on 2015亞洲化學教育國際研討會:參與兩屆NICE研討會紀實和建議 / 李賢哲

2015亞洲化學教育國際研討會:參與兩屆NICE研討會紀實和建議 李賢哲 國立屏東大學應用化學系sjlee@mail.nptu.edu.tw n  緣起 化學是科學領域中最為重要的基礎學科之一,近年來世界各先進國家無不投入大量教育資源於基礎化學、應用化學、材料與生物化學等領域,進行相關學術研究與人才培育,以維持其科技領先的地位。為推動亞洲各國化學教育交流,培養優秀的化學人才,提供年輕化學家及學子與世界接軌機會,並瞭解亞洲各國多元化學教育的內涵。因此,亞洲化學教育學者學會(Network for Inter-Asian Chemistry Educators, NICE)孕育而生,並定期舉辦NICE會議。藉由國際學術研討會的舉辦,促進亞洲各國化學教師之交流,交換各國推動化學教育之策略與方法和分享實務教學經驗與成果。NICE研討會原則上每兩年舉辦一次,由臺灣、韓國、日本三國輪流主辦。會議辦理之方式分為專題演講、論文發表、壁報、教學演示、媒體、教科書、儀器展示、各國優秀科展作品觀摩與解說、高中生論文發表與高中現場教學參訪等。 n  重點內涵與效益 由於NICE旨在促進亞洲各國化學教育交流,依照主辦次序第五屆研討會(5th NICE Conference,2013)由我們地處南臺灣的國立屏東大學(前國立屏東教育大學)主辦,在國際委員建議下,首先加入以高中生為發表主體和參訪高中現場教學的活動,第六屆NICE研討會(6th NICE Conference,2015)由日本東京學藝大學舉辦,也延續此一特色辦理高中生論文發表以及高中現場教學觀摩和參訪。 參與第五屆NICE研討會之化學相關專家學者,包含大學師生與各階段中學之教師、高中學生與相關人員,分別來自臺灣、美國、德國、日本、韓國、中國、菲律賓、香港、澳門等國家或地區,每次會議約有150位人員參與。2013年之NICE研討會接受國際純化學與應用化學聯盟(International Union of Pure and Applied Chemistry, IUPAC)審核認可,成為IUPAC正式國際學術研討會,是次會議邀請國立臺灣師範大學科學教育研究所兼IUPAC教育委員會主席邱美虹教授致詞,並宣布由IUPAC提供該屆三個優秀海報論文獎,藉此傳達NICE與IUPAC共同推展國際化學教育的精神與使命。圖一為第五屆NICE研討會在臺灣國立屏東大學舉行。 圖一:第五屆亞洲化學教育研討會在臺灣國立屏東大學舉行 第六屆NICE研討會延續化學教育會議特色,提供一個交流平台於下列的主題,例如學生的化學概念與概念改變、教學策略,生活化學、對化學之態度、實驗活動、科學展覽器材分享與展示和教材與教科書等。因為主題的選取,促使各國參加人員間之交流更加聚焦於提升教學之實務與經驗分享,儼然建構成一個國際化教育之學園,建立之默契使得會議進行之氣氛融洽,彼此受益。圖二為第六屆NICE研討會在日本東京科學未來館舉行 圖二:第六屆亞洲化學教育研討會在日本東京科學未來館舉行 一、  第五屆大會演講 依據第五屆NICE研討會安排,簡短隆重開幕後,邀請大會演講(Plenary Lecture)一場與三場專題(keynote)演講,首先由美國加州理工學院化學系教授陳長謙(Sunney I. Chan)院士主講創新(Innovation)化學教育的機會,介紹近一個世紀以來化學學門的演進,如何藉由工業化過程進入現代人的生活,解釋化學為何成為兼具重要基礎理論及廣泛應用價值的科學學門。同時揭櫫未來化學走向跨領域科學的世界潮流,強調未來化學教育應不再侷限於傳統的有機、無機、物化及分析,新世代化學教育應包含化學生物學、生物物理化學、生物有機、生物無機及醫藥化學,才能走出具有前瞻性的新契機。 第一場大會專題演講,由日本東京學藝大學的Masahiro Kamata教授主講Monozukuri and Science Education,“Monozukuri“日文原意指自製創作的科學教具,現今日本小學教育現場,有許多教師使用自製的科學教具以增進教學效果,現場亦展示他近期所設計製作的科學教具,充分展現〝做中學,學中做”的精神;韓國首爾國立大學Dae-Hong Jeong教授擔任第二場主講Problems in Debate in School Chemistry Experiments and How to Solve,針對當前中學化學實驗課程,部分具有爭議的實驗原理與設計進行討論,並提供新的思維與設計方式,改善現行部分化學實驗課程的內容,獲得在場人士許多的共鳴;第三場由臺灣師範大學邱美虹教授主講Seeing is Believing? Can Facial […]

2015亞洲化學教育國際研討會:日本科學未來館介紹及對科教意義初探 / 周金城

Friday , 11, September 2015 Comments Off on 2015亞洲化學教育國際研討會:日本科學未來館介紹及對科教意義初探 / 周金城

2015亞洲化學教育國際研討會:日本科學未來館介紹及對科教意義初探 周金城 國立臺北教育大學自然科學教育學系ccchou62@tea.ntue.edu.tw n  各屆舉辦地點和本屆辦理概要 由中日韓三國主辦的亞洲化學教育研討會(Conference on Network for Inter-Asian Chemistry Educators, NICE Conference),各屆舉辦地點分別在:第一屆2006年於韓國首爾的淑明女子大學,第二屆2007年於臺灣台北的國立臺灣師範大學公館校區,第三屆2009年於日本東京的東京學藝大學,第四屆2011年於南韓首爾的首爾國立大學,第五屆2013年於臺灣屏東的國立屏東教育大學與墾丁福華飯店,本次第六屆2015年於日本東京的日本科學未來館(Miraikan)〔全名為國立新興科學與創新博物館(National Museum of Emerging Science and Innovation)〕。前五屆研討會主要在大學校園中舉辦,除了第五屆第二天搭乘巴士移到墾丁福華飯店續辦活動。 第六屆研討會註冊參與的會員共有118人,其中來自日本55人、臺灣37人、韓國18人、馬來西亞1人、香港1人、中國2人、新加坡1人、德國1人、菲律賓2人。臺灣是僅次於地主日本參加人數最多的國國家。口頭論文發表17篇,海報發表35篇,工作坊6場,大會演講4場。由於是化學教育研討會,因此除了口頭論文與海報發表外,同時會安排動手做科學實驗演示工作坊,化學實作因為受限於實驗場地,若沒有在化學實驗室,需要動手操作的化學實驗就必須要很安全,只有安全與無污染的實驗,才能在一般場地實施。因此,能夠在科學展示館辦理化學教育研討會,在動手做科學實驗演示工作坊的實驗主題的選擇上就會有一些限制。 本屆研討會決定在自2001年開館的日本科學未來館七樓的會議室區域舉行,整個場地有四個部分,有未來館演講廳舉行專題演講、海報與廠商教具展示區,以及兩間研討室,整個場地的安排集中在七樓,對整個活動的進行算是相當的方便。本次研討會舉辦的日期是2015/07/29~31,前兩天是研討會,第三天是整天參訪日本東京學藝大學附屬高中的化學實驗教學課程。第二天的下午14:00 ~ 16:00大會有安排參觀位在1到5樓的未來科學館主體展示館,在時間有限的情況下,筆者以兩小時的行程所能參觀到的展示區部分進行介紹。 n  日本科學未來館介紹 一、  未來館地點和各層樓展示 日本科學未來館位於東京交通便捷的台場地區(見圖一),也是日本大型商場聚集的地區。科學未來館門票個人部分售價620日圓(台幣約160元),18歲以下210日圓(台幣約55元),售價算是非常便宜。開館時間10:00~17:00,因為研討會是九點開幕,我們早上無法由大門出入,而是由後方的行政區入口由警衛檢查證件進入會場的。   圖一:Miraikan於東京灣區中以紅點標(左),Miraikan於台場區域中以紅點標記(右) 一樓是標誌性展式區、三樓是常設展覽區—創造未來、五樓是常設展覽區—探索世界還有一間咖啡館、五樓是球幕影院、七樓則是觀景廊內設有餐廳和會議室等。一樓可以花錢另外買票體驗本田(Honda)製造的未來個人移動工具〝UNI-CUB”(註1),看起來有點像一張會移動的板凳,但體積小有其方便性,對未來老年化的社會,行動不便者的移動有其研究的價值與意義。 二、  球型顯示器GEO-COSMOS 由一樓到六的挑高大廳,懸吊一個直徑6.5公尺的球型顯示器GEO-COSMOS(見圖二左)的中央,此球型顯示器是顯示衛星對地球攝影的畫面,走過館場的橢圓形廊橋斜坡走道,會像是由外太空看地球一般,非常的特別。但由於整個環境太亮,若是周遭環境再暗一點,就會更像由太空船內看面向太陽的地球面。此外,觀眾可以躺在大廳向上仰望地球(見圖二右)。   圖二:GEO-COSMOS 顯示地球影像(左),觀眾可躺在大廳仰望GEO-COSMOS(右) 球幕影院門票是可以先在網路預約(見圖三左),這樣就可以確保當天來參觀者可以看到球幕影院中所播放的影片,每場約25分鐘,播放立體天象影片,需要另外付費,成年人300日圓,18歲以下100日圓。三樓有實驗工作室,在周末會舉辦尖端科學技術的實驗教室,也是需要提前上網預約。三樓另外還有好奇心樂園,這是一個可以親子共同體驗的科學活動空間,每次45分鐘,無須再另外購票(見圖三右)。而一樓的販賣部營業時間是由10:00~18:00,17:00展示館關閉後還有一個小時可以輕鬆購物,若販賣部與展示館閉館時間相同,這樣參觀者就需要壓縮參觀的時間去購物,時間錯開這似乎是不錯的營運方式。   圖三:球幕影院說明告示牌(左),可與觀眾互動之現場展示(右) 三、  仿真機器人Otonaroid 說到日本的仿真機器人,就不得不提到日本大阪大學智能機器人學實驗室的主持人石黑浩教授,將認知科學與機器人學緊密的相互結合,指出「為了讓仿製人和真人一樣,我們必須從認知科學、行為科學及神經科學的角度研究人類的活動;為了評估人類的活動,我們又必須在仿製人身上實踐該行動背後的程序。」(註2)。而這些機器人娃娃「Telenoid」(註3)開發目的主要是作為溝通使用(見圖四左),它可以過網路進行遠端操控動作,可以發出聲音做為溝通的工具。而仿真機器人「Otonaroid」(註4),也是可以作為遠距溝通的工具,甚至可以操縱動作,整個外型更接近真人的設計(見圖四右)。2014年所發佈的可播報新聞的仿真機器「Kodomoroid」(註5),其外型就直接由真人仿製,可以像新聞主播一樣進行新聞播報。展示的方式也很特別,觀眾必須蹲下由一個縫隙中來觀看此展示(見圖五)。   圖四:機器人娃娃Telenoid(左),觀眾與仿真機器人Otonaroid互動(右) 圖五:仿真機器人Kodomoroid播報新聞 四、  機器人ASIMO 本田技術研究所所設計製造高度約130公分的機器人「ASIMO」(見圖六),每天有三次每次10分鐘的現場表演,分別是11點、14點與16點。由於16:00要回到7樓參加閉幕式,因此沒有機會看到實際現場表演的樣子,雖然沒有時間能親眼看到,但還是可以透過網路看到它的風采(註6)。由影片中可以看到ASIMO可以走路、上下樓梯、跑步、雙腳跳躍、單腳跳躍、踢足球、開保溫瓶蓋倒水並取水給發出指令者、握手、甚至簡單的舞蹈動作。 圖六:ASIMO會由左邊櫥窗出場和觀眾進行近距離接觸 五、  機器人Paro 2008年日本產業技術綜合研究所製造來陪伴老人和小孩的機器人「Paro」(註7),這機器玩具的外形像一隻幼小的海豹,毛皮和鬍鬚下有傳測器,可以對聽覺、視覺和觸覺等刺激進行反應,可以使用者進行互動,是設計為療癒系的機器寵物,可惜參觀時間不足,這個展示無法親自看到,只能由展場簡介手冊中看到此展示,但YouTube上已有很多這些機器裝置實際運作的影片介紹,筆者也逐一將連結列出。YouTube 2D影片的介紹有時比到現場觀看更清楚與仔細,但少了臨場感,若未來這些介紹能以3D影片呈現,將更具臨場感。 […]

2015亞洲化學教育國際研討會:中學教師論文發表與交流心得 / 鐘建坪

Thursday , 10, September 2015 Comments Off on 2015亞洲化學教育國際研討會:中學教師論文發表與交流心得 / 鐘建坪

2015亞洲化學教育國際研討會: 中學教師論文發表與交流心得 鐘建坪 新北市立錦和高級中學國中部 hexaphyrins@yahoo.com.tw  目前校園中的成員交流區分多種型態,若以地理環境可區分國際性的不同國家、全國的各縣市以及區域內跨校與校內社團交流,若是依據成員屬性可區分為教師與學生,若再依據年齡可再細分成小學、國中、高中、大學與研究所的交流活動。目前進行的交流活動型態非常多元,其中屬於學生且從區域性到國際性的活動有科展競賽、社團交流與志工服務、屬於中學教師多半是各種研習參訪交流,而學術研討會多半屬於大學教授與研究員的國際性交流活動。報告指出培養學生的國際觀應從不同層級逐步進展與推廣,讓學生與教師能從中獲取更多元與廣泛的視野(教育部,2011)。雖然目前校園中不同層級的成員各自具有國際與國內的交流機會,然而缺少的是不同層級之間成員的互動交流。本文嘗試說明一個學術與實務性整合並且涵蓋大學教授、中學教師與高中學生的學術交流研討會活動—亞洲化學教育研討會(Conference on Network for Inter-Asian Chemistry Educators),並以筆者實際進行口頭報告的經驗以及帶領科展學生實際在不同國家學者、教師及學生中做報告之心得分享。 n  研討會簡介 亞洲化學教育研討會的發想始於國際純粹化學與應用化學聯盟(International Union of Pure and Applied Chemistry, IUPAC)的三位化學教育委員會委員,包括韓國的Choon H. Do教授、日本的Masato M. Ito教授以及臺灣的邱美虹教授,在2004年的國際化學教育研討會(International Conference on Chemical Education)倡議亞洲化學教育研討會。第一屆(2006年)在韓國首爾舉辦,第二屆(2007年)在臺灣臺北舉辦,之後每兩年舉辦一次,至今(2015年)已經辦理6屆,其主旨為促進亞洲各國化學教育工作者之交流,並交換各國實際推動化學教育之策略與方法,以及具體成效的分享。 筆者第一次參加是在臺灣屏東舉辦的第五屆會議(2013年),當時即感受到研討會的主題多元化,不僅強調理論也著重在實務面向的討論,也對其他國家學校的主題報告相當感到興趣。有幸地,筆者今年能夠獲得邱美虹教授推薦擔任臺灣的教師代表,參加在日本東京舉辦第六屆研討議。此次研討會論文報告主要在7/29至7/30兩日舉辦,7/31為到高中校園的高中化學教學觀摩以及各國高中生間的科展研究海報交流。此次研討會的主題包括學生概念與概念改變、教學策略、生活中的化學與對化學的態度、實驗室活動與科展主題的展示與分享以及課程與教科書的展示等,相對應的活動有主題演講、口頭與壁報論文發表、工作坊以及高中學生的特殊活動等(活動型態請見圖1至2,議會流程請詳見註1)。   圖1:大會開幕圖(左),壁報論文展示(右) 不同於其他僅以學術交流為主的研討會,亞洲化學教育研討會除了學術交流之外亦設置中學教師與學生的交流活動。為了增進學生國際視野,筆者今年帶著自己任職學校所指導的科展高三學生潘建彰同學一起參加此次研討會。潘同學參與研討會的活動包括開幕當天的科展作品的口頭發表和第三天的學校參訪海報展示,其餘時間可自行選擇參與壁報論文討論與工作坊的動手做活動。筆者除了協助學生口頭與壁報論文的發表之外,自己也發表一篇口頭論文和一篇壁報論文,期許自己能帶著學生共同成長與擴展國際視野。   圖2:動手操作工作坊 n  發表論文與相關提問 今年筆者以模型本位合作學習教學策略為主軸進行口頭報告,題目:Students’ Engagement with Blended Model-based Collaborative Learning in a SPOC Environment: The Impact of Concept and Spending […]