第十二期 主編的話 邱美虹 國立臺灣師範大學科學教育研究所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美國國家科學教學研究學會(NARST)理事長當選人(President-elect)中國化學會(臺灣)教育委員會主任委員mhchiu@ntnu.edu.tw 「民以食為天」,無庸置疑飲食是人生的一件大事,人靠著飲食得以維生。而飲食文化更脫不了與上自天文、下自地理,以及科學、文學、藝術、文明發展史、民情風俗與烹調廚藝等產生的密切關係。即使在宗教裡,飲食也扮演著某種程度的角色,達文西「最後的晚餐」中舉凡紅酒、無酵餅作為逾越節的食物就在以飲食象徵對宗教的信仰。 臺灣早期稻米盛產、生活清苦,百姓大都吃番薯飯充飢,如今先民們為生存而節衣縮食的日子早已成為歷史,轉而成為對飲食品牌的要求(如米其林的評價)、結合歷史文化的飲食(如慈禧太后喜歡的北京烤鴨)、運用科學方法重新組織分子結構的食品以打造新的飲食文化(如分子料理,Molecular gastronomy),這些特殊飲食品味的綜合需求已成為現代人追求飲食文化的一環。然而縱使如此,路邊攤和夜市小吃仍是庶民生活中不可或缺的一部分。臺灣因特殊的歷史發展,與外國人的接觸甚早,再加上資訊發達以及人民對新資訊的接受度高,因此大江南北、中西美食皆可在臺灣大街小巷中覓得,讓老饕們得以大快朵頤。既是如此,如何從化學的角度來看待飲食文化與生活科學?簡單來看,從料理的食材與佐料著手,就脫離不了化學,如食醋、米酒、玉米粉、香草精、番紅花等烹調時所產生的特殊嗅覺、口感、視覺效果等等,都為美食佳餚增添一筆。再如路旁小吃,臭豆腐的製作也和化學發酵的概念有關,生活中處處是化學! 然而在享受美食的同時,近十年來的食安問題則層出不窮,如稻米含鎘量超標(2005)、以會導致失明的工業酒精製造假酒(2008)、以致癌工業用鹽充當食用鹽販售(2009)、塑化劑污染食品事件(2011)、以工業級防腐劑製作(2013)、以苯甲酸和二氧化硫超量製作節慶食品、以銅葉綠素調色添加於食用油中(2013)、餿水油事件 (2014)、塑化劑添加物事件(2014)等等,都說明了飲食的危機日顯嚴重。如何在享受美食的同時也能安心食用,除生產者的職業道德外,消費者必須擁有食品相關知識,以期能辨別食品的內含物以及建立正確的食用態度。使餐桌上的化學或是生活中的飲食,更加具備知性與感性交融的元素。 此次本期專題是以飲食文化與化學為主題,探討不同面向的飲食文化中,化學所扮演的角色。首先由元智大學化學工程與材料科學學系廖建勛教授〈烹飪的熱化學〉談起熱與時間和烹飪的關係,為專題打開了序幕;其次由元智大學通識教學部梁家祺教授〈從馬鈴薯看世界文明史〉將飲食文化討論的尺度拉到世界文明發展史的脈絡,並結合著名荷蘭畫家梵谷的〈吃馬鈴薯的人〉畫作為話題,字字珠璣、引人入勝;東華大學自然資源與環境學系楊悠娟教授的〈蛋的化學〉與廖教授一文相互呼應,探討蛋的組成與結構以及烹調時的化學反應,帶領讀者走入廚房化學;再者,朝陽科技大學應用化學系錢偉鈞教授的〈創意生活、趣味化學〉帶領學生做中學,其所彙整的趣味實驗結合飲食口感和食安議題,可做為未來12年國教中探究與實作課程的參考內容;最後是東華大學課程與潛能開發學系李暉教授的〈烹飪科學資訊介紹〉,全文提供許多資料,供讀者參考。 最後,本期常態性專欄文章有傅麗玉教授的〈年年高升的年糕化學〉,恰與本期專題相關,文中將糯米的澱粉分子的結構加以闡述;廖旭茂老師的〈螺旋狀旋光彩虹教具設計〉,以影片和圖文並茂方式介紹旋光物質的特性,效果令人驚艷,相信這是學生們相當喜歡的一項演示實驗;方金祥教授的〈微型質量守恆裝置〉,以酸鹼中和反應和氧化還原反應為例,簡單的實驗就可驗證質量守恆定律,簡單易懂,值得推廣;陳貴琳老師的〈探討國小學生對於雲與霧的迷思概念〉,詳述學童雲與霧的迷思概念,並討論教材編寫的問題;最後由施建輝老師對學測試題〈離子晶體中異電荷離子的靜電引力是否等於同電荷離子的靜電斥力〉進行解析,由其娓娓道來,相信學子們應該可以輕易理解關鍵概念所在之處。
《臺灣化學教育》第十一期(2016年1月) 目 錄 n 主編的話 u 第十一期主編的話/邱美虹〔HTML|PDF〕 n 本期專題【專題編輯/邱美虹】 u 科學模型與建模:科學素養中的模型認知與建模能力/邱美虹〔HTML|PDF〕 u 科學模型與建模:科學模型、科學建模與建模能力/邱美虹〔HTML|PDF〕 u 科學模型與建模:臺灣與芬蘭在國中階段原子模型教材之跨國比較/周金城〔HTML|PDF〕 u 科學模型與建模:國小教師對普適性科學模型和氣體粒子模型之本質知多少?/林靜雯〔HTML|PDF〕 u 科學模型與建模:探討日本東京地區學生之模型本質的認識/宋元惟、邱美虹、鍾曉蘭〔HTML|PDF〕 u 科學模型與建模:科學建模文本與其學習成效/鐘建坪〔HTML|PDF〕 u 科學模型與建模:科學建模的教學方式/王嘉瑜〔HTML|PDF〕 u 科學模型與建模:引導孩子學習與體會釣魚的方法—模型建立與評論的教學設計/洪蓉宜、張欣怡〔HTML|PDF〕 u 科學模型與建模:設計建模與多重表徵的模型教學活動以增進高二學生的化學學習—以化學鍵、分子混成軌域、分子形狀與結構為例(上)/鍾曉蘭〔HTML|PDF〕 u 科學模型與建模:設計建模與多重表徵的模型教學活動以增進高二學生的化學學習—以化學鍵、分子混成軌域、分子形狀與結構為例(中)/鍾曉蘭〔HTML|PDF〕 u 科學模型與建模:設計建模與多重表徵的模型教學活動以增進高二學生的化學學習—以化學鍵、分子混成軌域、分子形狀與結構為例(下)/鍾曉蘭〔HTML|PDF〕 n 特稿【專欄編輯/邱美虹】 u 化學的填字遊戲?/蔡蘊明〔HTML|PDF〕 n 教學教法/化學小故事【專欄編輯/洪振方】 u 青蛙腿實驗與化學電池的發明/賴羿蓉、洪振方〔HTML|PDF〕 n 化學實驗/化學實驗含影片【專欄編輯/廖旭茂】 u 結合微電影於製作豆腐和植物染實驗中—創意影片拍攝心得分享(上)/劉曉倩〔HTML|PDF〕 u 結合微電影於製作豆腐和植物染實驗中—創意影片拍攝心得分享(下)/劉曉倩〔HTML|PDF〕 n 化學實驗/家庭化學實驗【專欄編輯/方金祥】 u 創意化學實驗—環保手動肥皂機/葉凡愉、周明毅、王冠智、沈明勳、黃琴扉〔HTML|PDF〕 n 化學實驗/微型化學實驗【專欄編輯/方金祥】 u 創意微型實驗—微型水果電池/方金祥〔HTML|PDF〕 n […]
第十一期 主編的話 邱美虹 國立臺灣師範大學科學教育研究所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美國國家科學教學研究學會(NARST)理事長當選人(President-elect)中國化學會(臺灣)教育委員會主任委員mhchiu@ntnu.edu.tw 去年(2015年12月30日)底收到國際純粹與應用化學聯盟(International Union of Pure and Applied Chemistry,以下簡稱IUPAC)寄來的通知得知IUPAC正式宣布,已證實發現第七周期表的最後四個元素,其原子序分別為113、115、117及118。這項宣言符合1991年IUPAC超鐨工作小組(Transfermium working Group,簡稱TWG)對元素發現的標準。這些新發現的元素都是在實驗室人工合成的,非常不穩定,所以存在的時間很短(Van Noorden, 2016)。而發現這些元素的日本、俄羅斯、美國科學家都將參與命名和制訂元素符號的工作(IUPAC, 2015)。以下針對這個元素做一簡要的說明: 元素113,暫時命名為Ununtrium,其符號為Uut,此元素將由發現它的日本理化學研究所(RIKEN)團隊命名(主持人為森田浩介博士),這研究團隊自2004年至2012年已陸續發表相關研究報告證實該元素的發現,這將會是亞洲化學家第一次為元素命名,此項成就令許多人相當興奮。至於元素115、117、和118則分別暫時命名為Ununpentium,其符號為Uup; Ununseptium其符號為Uus及Ununoctium,其符號為Uuo;將由合作的俄羅斯杜布納(Dubna)聯合原子核研究所(Joint Institute of Nuclear Research, JINR)與美國勞倫斯・利福摩爾國家實驗室(Lawrence Livermore National Laboratory, LLNL),和美國田納西州的橡樹嶺國家實驗室(Oak Ridge National Laboratory, ORNL)對原子序115和117分別命名和給予元素符號,這項研究工作自2010年開始,爾後在2012和2013年被證實符合新元素發現的標準。而元素118則由合作的俄羅斯杜布納聯合原子核研究所和美國加州Lawrence Livermore國家實驗室的科學家參與命名和指定符號的工作,其發現的研究報告是在2006年發表於Pure Applied Chemistry (簡稱PAC)。這些元素的命名和符號將由IUPAC的無機化學組來確認其命名、翻譯及與命名法的一致性。新元素的命名可以根據虛構的概念、礦物、國家、性質或是科學家來命名(Koppenol, 2002)。當IUPAC的無機化學組接受新的命名和符號後,將會公開這些資訊給社會大眾檢視五個月,然後由IUPAC於會員大會中對這四個新元素做最後的裁決,決定其名稱和元素符號。圖一呈現的是四個新元素發現和被確認的時間,提供大家參考(Van Noorden, 2016)。有興趣的讀者,可在IUPAC官網或是化學會網站取得一些相關資訊的網站連結。 圖一:四個新元素發現和被確認的時間 (圖片來源:http://www.nature.com/news/four-chemical-elements-added-to-periodic-table-1.19112) 俄國化學家門得列夫(Dmitri Mendeleev)在1869年出版的《元素性質與原子量的關係》中首次提出元素周期律,發表了第一張元素周期表,表中有67個位置,但僅包含63個元素。至今,元素週期表已增加近兩倍至118個元素。根據Van Noorden(2016)指出,物理學家已經打算在實驗室中製造119和120的新元素。人類不斷製造新元素的目的是什麼?這些超重元素的物性和化性會不會影響它在週期表中的位置?又會對人類的生活產生什麼樣的影響?本期特別邀請臺灣大學化學系蔡蘊明名譽教授針對這四個新元素做一專題報導,誠如作者所言,這一週期表是否有終點?科學家不斷去探索原子核中質子的融合,是否會再創另一新局面?週期表在化學領域是個很重要的重大發現,新元素的發現又帶來什麼樣的啟發呢,蔡教授特為文以饗本期刊讀者。歡迎讀者閱讀該文並可以深入思索人類探索科學的求知慾與力量究竟是為了什麼? 除此之外,為配合即將上路的107年國民基礎教育自然科學領域的實施,本期以該領域的課程綱要中「建立模型」的科學素養為主題,特別邀請數位專家學者與第一線教師針對科學模型、建模歷程、建模能力、建模文本、建模教學、建模評量、教師專業成長等等逐一介紹模型與建模理論和實踐面的意義與實例,希望能為新課程做準備也讓化學教師理解新課程綱要中待培養學生的科學素養本質。希望對科學模型和建模有初步的理解。 最後是本期刊例行性的文章,這一期包括賴羿蓉教授和洪振方教授以青蛙腿實驗說明化學電池的發明;劉曉倩老師結合微電影於製作豆腐和植物染實驗中說明個人和學生拍攝影片的心得,「創意不設限、教師是配角」,強調學習者主動學習的角色以及教師為引領者來促進學生自主學習;黃琴扉教授等人從創意家庭化學實驗談環保手動肥皂機,其環保肥皂製造機業已獲得經濟部智慧財產局新型專利審核通過;方金祥教授持續為本期刊介紹微型水果電池化學實驗;雖然「界面活性劑」的概念有點深澳,但是方慧娟老師帶領小一學童透過實作「有趣的泡泡蟲」化學實驗,引起學童的好奇心,並以探究式的問題,鼓勵學生思考,寓教於樂又一例;施建輝老師針對第三期報導硫酸銅晶體的結構中結晶水之個數作一更正說明;最後是由林靜雯教授引介國內外化學教育的新資訊。在此本人還是要再次邀請各位看官拾起筆來或打開電腦為《臺灣化學教育》撰稿,您可以從創新或翻轉化學教學、另類化學評量、非制式化學教學、實驗新知、媒體融入化學教學等等,這份電子期刊是為對化學教育有熱情、有理想、有期待的人而設立的,您看到這裡已經代表您對化學教育的關心之意,希望您也能一起來共襄盛舉,讓我們的期刊可以更加蓬勃發展。 參考文獻 IUPAC (2015). http://www.iupac.org/news/news-detail/article/discovery-and-assignment-of-elements-with-atomic-numbers-113-115-117-and-118.html. Koppenol, W. H. (2002). […]
《臺灣化學教育》第十期(2015年11月) 目 錄 n 主編的話 u 第十期主編的話/邱美虹〔HTML|PDF〕 n 本期專題【專題編輯/張一知】 u 國際化學奧林匹亞競賽選手發展/張一知〔HTML|PDF〕 u 國際化學奧林匹亞競賽選手發展:二十年後的回顧/林奇旺〔HTML|PDF〕 u 國際化學奧林匹亞競賽選手發展:轉眼間/吳佳鴻〔HTML|PDF〕 u 國際化學奧林匹亞競賽選手發展:終極的「拆」跟「裝」/王宗興〔HTML|PDF〕 u 國際化學奧林匹亞競賽選手發展:讓競賽成為青年學子的人生壯遊/戴桓青〔HTML|PDF〕 u 國際化學奧林匹亞競賽選手發展:十七年一覺國手夢/胡立志〔HTML|PDF〕 u 國際化學奧林匹亞競賽選手發展:從化奧選手到指導老師的心路歷程/李祐慈〔HTML|PDF〕 u 國際化學奧林匹亞競賽選手發展:國際化學奧林匹亞對高中化學教育的影響/曹淇峰〔HTML|PDF〕 n 教學教法/化學小故事【專欄編輯/楊水平】 u 淺談道爾頓的原子學說/胡景瀚〔HTML|PDF〕 n 化學實驗/化學實驗含影片【專欄編輯/廖旭茂】 u 製作3D光雕印章/呂雲瑞〔HTML|PDF〕 n 化學實驗/微型化學實驗【專欄編輯/方金祥】 u 創意微型實驗— 微型鋅銅電池及其在化學教學上的應用/方金祥〔HTML|PDF〕 n 教學教法/多元教學法【專欄編輯/傅麗玉1、鍾曉蘭2】 u 愛玉說愛玉凍的化學1 /傅麗玉、楊水平〔HTML|PDF〕 u 翻轉教室—多重表徵的模型教學(上)2 /鍾曉蘭〔HTML|PDF〕 u 翻轉教室—多重表徵的模型教學(下)2 /鍾曉蘭〔HTML|PDF〕 n 教學教法/高中化學教學疑難問題與解題【專欄編輯/施建輝】 u 說明溶液的凝固點下降/施建輝〔HTML|PDF〕 n […]
第十期 主編的話 邱美虹 國立臺灣師範大學科學教育研究所教授 國際純粹化學與應用化學聯盟(IUPAC)化學教育委員會主任委員 美國國家科學教學研究學會(NARST)理事長當選人(President-elect) 中國化學會(臺灣)教育委員會主任委員 mhchiu@ntnu.edu.tw 2015年11月22-27日,我以IUPAC化學教育委員會主席身分受邀出席在南非Thohoyandou的Venda大學舉辦的第二屆非洲化學教育學術研討會給予專題演講,為此深感榮幸。我在2011年為慶祝聯合國公布的國際化學年,曾與IUPAC化學教育委員會幾位教授到衣索匹首都阿迪斯阿貝巴(Addis Ababa)辦理年輕化學大使(Young Ambassadors for Chemistry, YAC)工作坊和辦理飛行化學教育家計畫(Flying Chemistry Educators Program, FCEP),促進大眾對化學教育的認識與化學教育研究與實務的結合,並在非洲化學年會上給予專題演講。兩年後(2013),非洲第一次辦理化學教育學術研討會就是在衣索比亞首都阿迪斯阿貝巴舉行。此次是由南非University of Venda教授Liliana Mammino主辦,出席人員分別來自美國、荷蘭、南非、桑比亞、肯亞、阿根廷、波蘭、臺灣等國。大會在會前會邀請美國化學會Mary Kirchholf博士辦理工作坊,介紹美國化學會在推動綠色化學上的努力成果。我則在大會專題演講中從PISA和TIMSS來談非洲科學教育的<危機>,非洲國家學生低學習成就是眾所皆知的事實,因此他們參與國際評比的相關研究意願不高,這是可以理解的;但是我也從他們「喜好學校生活」的指數相對高於OECD的平均值,甚至高於芬蘭和韓國(這兩國皆在學習成就上名列前矛,但此項調查卻低於國際平均值)去談促進非洲學生科學學習的<機會>,這數據在當場引起與會者高度的興趣,我想這大概是他們未曾想過的另一個評量的面向。凡事一體兩面,我也趁此機會鼓勵他們透過參加國際性的大型計劃,透過全球參與國大數據的分析,可以重新檢視自己國家教育系統的優劣勢,以截長補短、改進教與學的環境。除此之外,南非教授Marrisa Rollnick博士則是針對教師專業成長的重要性來說明如何引導在職教師與職前教師改變教學,並重視其學科教學知識(Pedagogical Content Knowledge, 簡稱PCK)的發展,Rollnick博士尤其強調高中化學教師嚴重缺乏化學背景知識的現況,強化化學專業知識刻不容緩。Marié du Toit教授則評介微型化學實驗在學校經濟狀況不佳的南非實施的可能性與一些成功的範例。尚比亞Lawrence Nyirenda化學教師則利用Johnston的巨觀、微觀、和符號的架構設計11年級的化學課程並探討學生在這三面向的表現,惟缺乏研究法上的信效度的檢驗。整體而言,非洲化學教育因受到經濟衰退、可用資源與大環境制度與教育系統的限制,使得非洲化學教師專業素養欠缺、教育理念薄弱、學校實驗器材設備不足、實驗活動較少進行,處處顯示化學教育在實踐面上的困境。教師在教學上不易實施實驗活動,更遑論進行探究式教學,改變化學教育教學與提升教師化學教學的專業素養這部分非洲似乎仍有很長的路要走。 與大會主席及其學生合影 與大會工作人員合影 教師工作坊 與海報競賽得獎人和裁判委員等合影 相較於南非面對的基礎教育與師資問題,臺灣在資優教育上的發展已在國際上發光發亮,並深具口碑。本期專題主要是以國際化學奧林匹亞競賽得主就此競賽對其學術與就業生涯的發展所產生的影響作一回顧性的報導,同時並邀請曾帶隊參賽的高中教師就其輔導層面加以述說。特約主編是長期投入國際化學奧林匹亞的國立臺灣師範大學化學系張一知教授,也是化學奧林匹亞國際指導委員亞洲代表,其專業知識深厚、經驗豐富,透過她娓娓道來可為讀者揭開一些化學奧林匹亞競賽神秘的面紗與期待。張教授所邀請的作者大都是在10多年前、甚或20多年前獲獎,至今皆已在學界或業界有相當傑出的表現,他們對參賽的觀點與經驗將可提供中學化學教師,尤其是教導資優生的教師參考。譬如,林奇旺博士目前在必治妥施貴寶製藥公司擔任資深研究員提到「…我深深感受到化學是一門務實的實驗科學,尤其講求細心觀察物質的基本特性,以歸納同類性質和推衍出物質變化的道理」,同時他於文末也提到「當我此時看著當初臺灣選手們…在莫斯科大學化學系前的門得列夫巨大的銅像前合影,不禁想像說偉大的化學前輩門得列夫是如何透過有限的實驗設備、細心歸納分類各個已知元素、並且預留空位給待尋的未來發現,建造出元素週期表的藍圖,完成跨世紀的創舉」。從知識的啟蒙、精煉、到更深層的反思偉大的化學史發展,這是林博士留給讀者們去思考的部分。此外,這些作者的反思也盼能對過度重視競賽結果的家長們起振聾發聵之效,譬如,戴桓青助理教授指出,「不需把一個趣味性的學生競賽變成大人自尊的競技場」…「從百年樹人的觀點出發,成績似乎真的沒有那麼重要,也不過就是報紙上一天的版面,而我們想讓學生帶走的是一輩子的精采回憶。」。這無異再度強調學習的過程應重於結果,教育的目的是在於人格的養成、知識的建立、經驗的累積、以及邏輯思考的培養,而在化學教育中更應朝向培養探究精神、手腦並用、以及運用所學於生活問題解決和下判斷中。而參與競賽應視為是自我成長、自我挑戰與自我突破的機會與磨練,這在其他作者的文中都可見一斑。感謝張教授負責此次專刊邀請這些傑出的化奧選手撰稿,使讀者得以一窺化學奧林匹亞得主在獲獎近20年後的成就與省思,此時此刻正是12年國教改革之際,這幾篇文稿的論點或許可以提供課程改革主事者一些反思的方向。 本次期刊的常態性文章有胡景瀚教授的化學小故事「淺談道爾頓的原子學說」。繼第一期胡教授和林奕秀女士翻譯的蠟燭的化學史和第八期介紹「亞佛加厥專書論述關於測定化合物中基本分子的相對質量,以及它們在化合物中的比例之方式」,此次胡教授從1808年,道爾頓發表的《化學哲學的新系統》一書奠定其原子說理論的歷史性地位著手,說明規則及實驗數據對理論發展的影響,以及道爾頓以原子圖形符號解釋分子結構等,初探了理論發展的過程,也說明理論發展過程中也有不適當之處必須修正,此文可做為科學本質探討的教材。呂雲瑞老師的「製作3D光雕印章」介紹透過光誘導聚合反應並結合時下流行之平板電腦及APP製作「親筆簽名」的效果圖章,製造出獨一無二的印章,簡單有趣,但作者也指出廢棄物處理需要謹慎為之的警語。方金祥教授再度以具創意的微型實驗來說明大家所熟悉的鋅銅電池的反應,以達到減少化學藥品之用量、減少污染、節省能源。傅麗玉教授及楊水平教授的「愛玉說愛玉凍化學」,介紹了原住民與愛玉緊密的文化關係,及愛玉凍的形成原理,從知其然到知其所以然,針對愛玉子中的果膠分子之半乳糖酸根離子如何與硬水中的鈣離子或/和鎂離子反應,而形成的凝膠果膠,並比較高酯化果膠和低酯化果膠在形成凝膠之差異。鍾曉蘭老師的「翻轉教室多重表徵的模型教學」,文中教案設計一系列多重表徵的模型教學策略及教學活動,並從一連串的動態評量中,瞭解學生對化學反應速率相關概念的認知發展歷程。施建輝老師的「說明溶液的凝固點下降」,引用薛勝雄老師於1983年出版的「新細說化學」內容,說明溶液的凝固點下降原理,引經據典、深入淺出的說明凝固點下降的原理。王瓊蘭老師則是以出席第六屆亞洲化學教育研討會所進行的演示實驗「運用勒沙特列原理判斷心型迴紋針顏色的變化與鋼絲絨球漂浮的實驗」說明參加會議的心得,藉此希望喚起更多化學教師參與這類型的化學教學交流的國際活動,以促進專業成長。
《臺灣化學教育》第九期(2015年9月) 目 錄 n 主編的話 u 第九期主編的話/邱美虹〔HTML|PDF〕 n 本期專題【專題編輯/邱美虹、周金城】 u 2015亞洲化學教育國際研討會/邱美虹、周金城〔HTML|PDF〕 u 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〔HTML|PDF〕 u 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〔HTML|PDF〕 u 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〔HTML|PDF〕 u 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〔HTML|PDF〕 u 2015亞洲化學教育國際研討會:極具巧思和創意的工作坊交流與分享/廖旭茂〔HTML|PDF〕 u 2015亞洲化學教育國際研討會:高中師生海報發表和與會心得分享(上)/劉曉倩〔HTML|PDF〕 u 2015亞洲化學教育國際研討會:高中師生海報發表和與會心得分享(下)/劉曉倩〔HTML|PDF〕 u 2015亞洲化學教育國際研討會:東京學藝大學附屬高中參訪過程和心得/張明娟〔HTML|PDF〕 u 2015亞洲化學教育國際研討會:攤位展示介紹和科學未來館參訪/徐欣慈〔HTML|PDF〕 u 2015亞洲化學教育國際研討會:非化學背景教師參與兩屆NICE的經驗分享/陳佩怡、林靜雯〔HTML|PDF〕 u 2015亞洲化學教育國際研討會:提升國際觀—準大學生與NICE的邂逅(上)/潘建彰、鐘建坪〔HTML|PDF〕 u 2015亞洲化學教育國際研討會:提升國際觀—準大學生與NICE的邂逅(下)/潘建彰、鐘建坪〔HTML|PDF〕 u 2015亞洲化學教育國際研討會:高中學生大會報告和參與心得分享/廖心妍、廖旭茂〔HTML|PDF〕 u 2015亞洲化學教育國際研討會:高中學生海報發表及與日韓學生互動分享/蔡尚峰、劉曉倩〔HTML|PDF〕 n 新知報導/化學教育新知【專欄編輯/邱美虹】 u 大陸中小學教師職稱制度改革紀要和簡評/吳俊明〔HTML|PDF〕 n 教學教法/化學小故事【專欄編輯/洪振方】 u 發現苯環/李啟讓、洪振方〔HTML|PDF〕 n 教學教法/多元教學法【專欄編輯/施建輝1、鐘建坪2】 u 動手動腦學化學:猜猜我是誰—溶液篇1/施建輝〔HTML|PDF〕 u 高一基礎化學之學習共同體教學經驗分享2/呂雲瑞〔HTML|PDF〕 n […]
第九期 主編的話 邱美虹 國立臺灣師範大學科學教育研究所教授 國際純粹化學與應用化學聯盟(IUPAC)化學教育委員會主任委員 美國國家科學教學研究學會(NARST)理事長當選人(President-elect) 中國化學會(臺灣)教育委員會主任委員 mhchiu@ntnu.edu.tw 今年暑假出席了兩個與化學相關的會議,一個是國際純化學與應用化學聯盟(International Union of Pure and Applied Chemistry, IUPAC)的雙年會,另一個是亞洲化學教育(Network for Inter-Asian Chemistry Educators, NICE)雙年會。這兩個會議屬性不同,各有其功能與目的。前者是IUPAC的會員組織(National Adhering Organizations, NAOs)大會與化學專業學者和化學教育學者的國際研討會,後者則是針對亞洲化學教育學者和中學化學教師所辦理的國際研討會。本期專題即是以NICE雙年會為主題,容後再敘,在此就不贅言,僅針對第一個會議做一些說明。 IUPAC「全體大會(General Assembly, GA)」和「世界化學大會(World Chemistry Congress)」是IUPAC的正式會議,每兩年聚集一次針對IUPAC組織運作、經費使用以及IUPAC各委員會的業務對會員組織做一報告與綜合性的檢討。今年第48屆「全體大會」雙年會從八月七日到十三日在韓國釜山舉行,而第45屆「世界化學大會」則從八月九日到十四日為化學各領域的學術研討會由參與人發表論文與海報展。 「全體大會」是個大型會議基本上分成兩個部分,一個部分是隸屬於IUPAC會員組織(國)的會員大會,另一個部份是IUPAC各委員會的委員會議(每年一次,一年與大會同時辦理,一年與各委員會的專業國際研討會同時辦理)。IUPAC會員組織約有來自六十多國的化學與化工團體組成,基本上一個國家僅能有一個代表團體參與(台灣是以化學會為代表)。IUPAC除大會組織(Council)、理事長、副理事長、秘書處、及行政事務委員會(Bureau)以外,還分為八組、六個諮議委員會、和三個執行委員會,這八組分別是第一組物理化學和生物物理化學組(Physical and Biophysical Chemistry Division, I)、第二組是無機化學組(Inorganic Chemistry Division, II)、第三組是有機化學和生物分子化學組(Organic and Biomolecular Chemistry Division, III)、第四組高分子組(Polymer Division, IV)、第五組是分析化學組(Analytical Chemistry Division, V)、第六組是化學和環境組(Chemistry and the Environment Division, VI)、第七組化學和人類健康組(Chemistry and Human […]
大陸中小學教師職稱制度改革紀要和簡評 吳俊明 上海師範大學化學系 wjmgzsh@sina.com 去年我們接待臺灣高中化學學科中心的化學教師參訪團時,不少老師希望瞭解大陸中小學教師職稱制度。憾於倉促之間未能詳細、全面介紹,現特別根據有關資料整理成此文,供關心此事的《臺灣化學教育》讀者一閱。 大陸中、小學教師總數在1200萬以上,由於城鄉之間以及各地之間差異很大,中小學教師職稱評定工作十分複雜、難度很大,以至於在1986年之前一直沒有建立統一的中小學職稱制度。為了激發並調動廣大中小學教師的工作積極性,改善教師成長環境,促進人才合理流動,推動中小學教育事業科學發展,經過近30年的努力,終於初步建立了涉及教師聘用、職責、待遇、考核等方面比較成熟,且廣受支持的中小學教師職稱制度。1994年施行的《中華人民共和國教師法》第十六條明確規定,國家實行教師職務制度;第三十四條規定,國家實行教師資格、職務、聘任制度,通過考核、獎勵、培養和培訓,提高教師素質,加強教師隊伍建設;使這項工作有了法律依據。 n 中小學教師職稱評審制度改革回顧 大陸現行以中小學教師職務聘任制為主要內容的中小學教師職稱制度,起步於1986年,至今大致經歷了三個階段: 一、開始建立階段 1986年3月,中央職稱改革領導小組批准簽發《中學教師職務條例》和《小學教師職務條例》,規定分中學和小學兩個獨立職稱序列實行中學教師和小學教師專業技術職務聘任制度。2000年,山東濰坊市等地區首次在小學教師中增設了“中學高級教師”(相當於副高級)。2006年6月,新修訂的《中華人民共和國義務教育法》第三十條規定,國家建立統一的義務教育教師職務制度。教師職務分為初級職務、中級職務和高級職務,再次以法律條款的形式將教師職務制度確立下來。 二、改革試點階段 從2009年起,國家啟動中小學教師職稱制度改革試點。2009年1月,經國務院批准,人力資源和社會保障部(簡稱人社部)、教育部決定在全國範圍內選取山東濰坊、吉林松原、陝西寶雞3個地級市開展深化中小學教師職稱制度改革試點,旨在建立起與教育事業發展相匹配的教師職稱評聘體系,與事業單位聘用制度和崗位管理制度相銜接、體現教師職業特點、統一的中小學教師職稱(職務)制度,充分調動廣大中小學教師的積極性和創造性,為全面實施素質教育提供制度保障和人才支持。 三、擴大試點階段 隨著中小學人事制度改革的深入推進、素質教育的全面實施和教師隊伍結構的不斷優化,1986年建立的中小學教師職稱制度逐步顯露出等級設置不夠合理、評價標準不夠科學、評價機制不夠完善、與事業單位聘用制度不夠銜接等問題。為此,2011年9月,人社部和教育部決定用一年左右的時間,在全國各省市分别選取2-3個地級市對中小學教師職稱制度改革開展擴大試點工作。2012年8月31日,國務院常務會議決定,在總結山東省濰坊市、吉林省松原市、陝西省寶雞市改革試點經驗的基礎上,再用一年左右時間,在全國部分地市開展深化中小學教師職稱制度改革擴大試點。 2012年10月,唐山市和邢台市作為河北省深化中小學教師職稱制度改革工作的試點市,改變了中學教師職稱最高等級為“副高”、小學教師職稱最高等級為“中級”的規定,將中小學教師職稱最高等級統一設置為“正高級”,拓展了中小學教師職業發展空間。 四、全面實施階段 2014年,人力資源和社會保障部著手研究完善人才評價機制,分類推進職稱制度改革,全面實施中小學教師職稱制度改革,重新設置並提升職稱等級,提高中小學教師職業地位,鼓勵更多高學歷、高素質人才從事中小學教育。 2015年8月26日國務院常務會議決定正式推開中小學教師職稱制度改革,深化職稱評定制度改革,改善教師待遇,加強教師隊伍建設,使更多優秀人才長期從教,特別是到農村、邊遠地區從教,讓他們真正成為知識的授予者、人生的引路者、文明的傳承者、道德的示範者,為基礎教育發展提供人才支撐。這項改革預計將在明年在全國範圍完成首次評審,經過2年左右努力實現常態化評審新制度完全入軌。實際上,在此之前,部分省、自治區和直轄市等已經實行了中小學教師職稱制度。 n 現行中小學教師職稱評審制度概要 一、指導思想和基本原則 遵循教育發展規律和教師成長規律,按照深化職稱制度改革的方向和總體要求,建立與事業單位聘用制度和崗位管理制度相銜接、符合教師職業特點、統一的中小學教師職稱(職務)制度,充分調動廣大中小學教師的積極性,為中小學聘用教師提供基礎和依據,為全面實施素質教育提供制度保障和人才支持。 堅持以人為本,遵循中小學教師成長規律和職業特點,提高中小學教師職業地位,促進中小學教師全面發展;堅持統一制度、分類管理,建立統一的制度體系,體現中學和小學的不同特點;堅持民主、公開、競爭、擇優,鼓勵優秀人才脫穎而出;堅持重師德、重能力、重業績、重貢獻,激勵中小學教師提高教書育人水準;堅持與中小學教師崗位聘用制度相配套,積極穩妥、協同推進,妥善處理改革發展穩定的關係。 二、主要內容 改革原先中學和小學教師相互獨立的職稱(職務)制度體系。貫徹落實義務教育法,建立統一的中小學教師職務制度,教師職務分為初級職務、中級職務和高級職務。2015年8月正式决定原中學教師職務系列與小學教師職務系列統一併入新設置的中小學教師職稱(職務)系列,名稱依次為三級教師、二級教師、一級教師、高級教師和正高級教師。 中小學教師專業技術水準評價標準適應實施素質教育和課程改革的新要求,充分體現中小學教師職業特點,著眼于中小學教師隊伍長遠發展,並在實踐中不斷完善。充分考慮教書育人工作的專業性、實踐性、長期性,堅持育人為本、德育為先,注重師德素養,注重教育教學工作業績,注重教育教學方法,注重教育教學一線實踐經歷,切實改變過分強調論文、學歷的傾向,引導教師立德樹人,愛崗敬業,積極進取,不斷提高實施素質教育的能力和水準。(圖一為中學教師在教室的教學現場之一隅。) 圖一:中學教師在教室的教學現場之一隅 國家制定中小學教師專業技術水準評價的基本標準條件,各省、自治區、直轄市及新疆生產建設兵團(以下簡稱各省)根據本地教育發展情況,結合各類中小學校的特點和教育教學實際,制定中小學教師具體評價標準條件。具體評價標準條件要綜合考慮鄉村小學和教學點實際,對農村教師實行在同等條件時予以優先評聘,穩定並吸引優秀教師在邊遠貧困地區鄉村小學和教學點任教。中小學正高級教師、高級教師的具體評價標準條件要體現中學、小學的不同特點和要求,有所區別。對於少數特別優秀的教師,可制定相應的破格評審條件。各省具體評價標準條件可在國家基本標準條件的基礎上適當提高。 建立以同行專家評審為基礎的業內評價機制。建立健全同行專家評審制度,完善評委會的組織管理辦法,擴大評委會組成人員的範圍,注重遴選高水準的教育教學專家和經驗豐富的一線教師,健全評委會工作程式和評審規則,建立評審專家責任制。 改革和創新評價辦法。認真總結推廣同行專家評審在中小學教師專業技術水準評價中的成功經驗,繼續探索社會和業內認可的實現形式,採取說課講課、面試答辯、專家評議等多種評價方式,對中小學教師的業績、能力進行有效評價,確保評價結果的客觀公正,增強同行專家評審的公信力。要在水準評價中全面推行評價結果公示制度,增加評審工作的透明度。 中小學教師崗位出現空缺,教師可以跨校評聘。公辦中小學教師的聘用和待遇,按照事業單位崗位管理制度和收入分配制度管理和規範。 中小學教師職稱評審在核定的崗位結構比例內進行。中小學教師競聘上一職稱等級的崗位,由學校在崗位結構比例內按照一定比例差額推薦符合條件的教師參加職稱評審,並按照有關規定將通過職稱評審的教師聘用到相應教師崗位。 發揮學校在用人上的主體作用,實現中小學教師職務聘任和崗位聘用的統一。建立健全考核制度,加強聘後管理,在崗位聘用中實現人員能上能下。 健全完善評聘監督機制,充分發揮有關紀檢監察部門和廣大教師的監督作用,確保評聘程式公正規範,評聘過程公開透明。評聘工作按照個人申報、考核推薦、專家評審、學校聘用的基本程式進行:中小學教師競聘相應崗位,要按照不低於國家和當地制定的評價標準條件,按規定程序向聘用學校提出申報。學校對參加競聘的教師,要結合其任現職以來各學年度的考核情況,通過多種方式進行全面考核。根據考核結果,經集體研究,由學校在核定的教師崗位結構比例內按照一定比例差額推薦擬聘人選參加評審。由同行專家組成的評委會,按照評價標準和辦法,對學校推薦的擬聘人選進行專業技術水準評價。評審結果經公示後,由人力資源社會保障部門審核確認。中小學根據聘用制度的有關規定,將通過評審的教師聘用到相應崗位。 在鄉村學校任教(含城鎮學校教師交流、支援條件較差地區或學校的教育教學)3年以上、經考核表現突出並符合具體評價標準條件的教師,同等條件下優先評聘。 中小學教師高級、中級、初級崗位之間的結構比例,以及高級、中級、初級崗位內部各等級的結構比例,根據新的中小學教師職稱等級體系,按照國家關於中小學崗位設置管理的有關規定執行。其中,正高級教師數量國家實行總量控制。 全面推廣的中小學教師職稱制度改革有下列特點:“建立統一的中小學教師職稱制度”打破了基層的中小學教師的職業“天花板”,拓展了中小學教師的職業發展空間,提升了他們的職業地位;修訂了原有的職稱評價標準,更加注重師德、實績和實踐經歷,並適當照顧農村和邊遠地區教師,不僅讓疲於“發論文”的中小學教師“鬆口氣”,更樹立了科學的用人導向,使教師更加願意在一線從事教學,更有動力去農村或邊遠地區執教;“公開”理念貫穿在本次中小學教師職稱制度改革中,建立以同行專家評審為基礎的評價機制,並公示結果、接受監督;力推“職稱評審與崗位聘用相結合”,既防止出現“有崗不聘”的現象,確保受聘教師的工資待遇及時兌現,又用制度鼓勵教師從中學到小學、從城鎮學校到農村學校任教,促進中小學教師資源優化配置,真正實現“人盡其才、才盡其用”。(圖二為中學教師在實驗室指導學生操作化學實驗之一隅。) 圖二:中學教師在實驗室指導學生操作化學實驗之一隅 三、中小學教師水準評價具體標準條件簡介 各級中小學教師都必須達到下列評價基本標準條件:擁護中國共產黨的領導,胸懷祖國,熱愛人民,遵守憲法和法律,貫徹黨和國家的教育方針,忠誠於人民教育事業,具有良好的思想政治素質和職業道德,牢固樹立愛與責任的意識,愛崗敬業,關愛學生,為人師表,教書育人;具備相應的教師資格及專業知識和教育教學能力,在教育教學一線任教,切實履行教師崗位職責和義務;身心健康。 中小學教師評聘三級教師、二級教師、一級教師、高級教師和正高級教師的職稱(職務),除必須達到上述的基本標準條件之外,還必須達到對各職級規定的思想品德標準、知識水準標準、專業能力標準、業績成果標準、以及學習和從教資歷標準。例如,三級教師需符合下列3條具體標準: 1. 基本掌握教育學生的原則和方法,能夠正確教育和引導學生; 2. 具有教育學、心理學和教學法的基礎知識,基本掌握所教學科的專業知識和教材教法,能夠完成所教學科的教學工作; 3. 具備大學專科畢業學歷,並在小學、初中教育教學崗位見習1年期滿並考核合格;或者具備中等師範學校畢業學歷,並在小學教育教學崗位見習1年期滿並考核合格。 再如,正高級教師需符合下列5條具體標準: 1. 具有崇高的職業理想和堅定的職業信念;長期工作在教育教學第一線,為促進青少年學生健康成長發揮了指導者和引路人的作用,出色地完成班主任、輔導員等工作任務,教書育人成果突出; 2. 深入系統地掌握所教學科課程體系和專業知識,教育教學業績卓著,教學藝術精湛,形成獨到的教學風格; 3. 具有主持和指導教育教學研究的能力,在教育思想、課程改革、教學方法等方面取得創造性成果,並廣泛運用於教學實踐,在實施素質教育中,發揮了示範和引領作用; […]
《臺灣化學教育》第八期(2015年7月) 目 錄 n 主編的話 u 第八期主編的話/邱美虹〔HTML|PDF〕 n 本期專題【專題編輯/葉名倉、繆慧娟】 u 綠色化學創意競賽/葉名倉、繆慧娟〔HTML|PDF〕 u 綠色化學創意競賽:序曲—替代實驗的開發/繆慧娟、周芳妃、詹莉芬、張永佶、佘瑞琳、謝幸娟、黃潔瑩〔HTML|PDF〕 u 綠色化學創意競賽:臺灣師大附中學生設計沉澱實驗的減量/廖靜宜、王威傑、周秉滽〔HTML|PDF〕 u 綠色化學創意競賽:中和高中學生改良目視比色法測定平衡常數/陳欣怡、林聖揚、顏宏宇〔HTML |PDF〕 u 綠色化學創意競賽:光華高中學生改良電解水實驗方便觀察離子移動/陳恆毅、陳怡仁、周育柔、陳冠綺、林千程〔HTML|PDF〕 u 綠色化學創意競賽:中和高中學生改良有毒的高錳酸鉀實驗/陳欣怡、陳芊君〔HTML|PDF〕 u 綠色化學創意競賽:花蓮高工學生研究有效氯含量測定之藥品減量/陳怡真、賴惠敏、陳振信〔HTML|PDF〕 u 綠色化學創意競賽:花蓮高工學生研究維他命C含量測定之藥品減量/劉怡如、黃淑雯、陳振信〔HTML|PDF〕 u 綠色化學創意競賽:花蓮高工學生研究二氧化錳的回收再利用/陳弘欽、詹秉澄、陳昭華、黃玄智〔HTML|PDF〕 n 特稿【特稿編輯/邱美虹】 u 論述關於測定化合物中基本分子的相對質量,以及它們在化合物中的比例之方式/亞佛加厥、胡景瀚〔HTML|PDF〕 n 生活化學/多元文化的化學【專欄編輯/傅麗玉】 u 端午吃粳粽說化學/傅麗玉〔HTML|PDF〕 n 化學實驗/家庭化學實驗【專欄編輯/方金祥】 u 創意化學實驗—親生活環保電池/黃琴扉、梁騏霖、劉嘉茹〔HTML|PDF〕 n 化學實驗/化學實驗含影片【專欄編輯/廖旭茂】 u 探究「紅綠燈」示範實驗的多彩顏色/廖旭茂、陳嬿竹、羅珮綺、林芳瑜〔HTML|PDF〕 n 化學實驗/微型化學實驗【專欄編輯/方金祥】 u 創意微型實驗—簡易環保電解裝置/方金祥〔HTML|PDF〕 u 創意微型實驗—微型發光噴泉裝置/方金祥〔HTML|PDF〕 n 教學教法/K-6化學課程與教學【專欄編輯/周金城】 u 以合作學習設計國小五年級學生酸鹼溶液實驗課程/黃仲佑、周金城〔HTML|PDF〕 n […]
第八期 主編的話 邱美虹 國立臺灣師範大學科學教育研究所教授國際純粹化學與應用化學聯盟(IUPAC)化學教育委員會主任委員美國國家科學教學研究學會(NARST)理事長當選人(President-elect)中國化學會(臺灣)教育委員會主任委員mhchiu@ntnu.edu.tw 六月二十七日台灣發生一件令人相當遺憾的粉塵爆炸事件,原本該是五彩繽紛的彩色派對,頓時成為哀號遍野的災難現場,傷亡人數不斷增加,對社會造成空前的衝擊。在這起意外中,疑似緣起於活動所使用粉末狀玉米澱粉及火源所致,雖然詳細情形還需等檢調單位謹慎查證方以得知,但是讓我們先來談談燃燒三要素:有可燃物、有助燃物、達到燃點的概念。粉末狀玉米澱粉的顆粒細小、當堆疊起來時表面積很小。當噴灑在空中,玉米澱粉粉末分散開來,顆粒的表面積就會增加非常多,原本不可燃的玉米澱粉變成可燃的物質—可燃物,加上空氣中的氧氣—有助燃物,而且現場有火源—達到燃點,在這樣的情況下玉米澱粉粉末就會合乎燃燒三要素而快速且激烈地燃燒起來,造成粉塵爆炸(請觀賞註一的相關影片)。除此之外,有些不自燃的物質,當它的顆粒大小在極為細小的尺度範圍時,亦有可能因摩擦產生火花而燃燒,例如微細鐵粉的自燃,雖然鋼絲或鐵線不能燃燒,但是當在空中釋放極細的鐵粉時,因為此鐵粉已到達奈米尺度的大小,表面積非常大,所以就會出現自燃的現象。若又有火源,則燃燒將更加劇烈。若鐵粉的顆粒不夠細小,則需要火源才能引起燃燒。然而,我們的學習科學有時可能因知其一不知其二,例如:不知粉末狀的玉米澱粉會激烈燃燒,誤以為玉米澱粉粉末是不可燃;也不知用二氧化碳滅火器噴灑玉米澱粉粉末會造成大量的粉塵飛揚,以致表面積增大,而造成快速燃燒,反倒是弄巧成拙,造成更大的傷害。同時,粉塵的細小顆粒對於人體呼吸系統或是心血管也有可能造成不可挽回的傷害;甚至粉塵對於環境所造成的影響,恐怕皆是始所未料的影響了我們居住的環境品質與汙染問題。既是如此,這些事件的慘痛經驗不得不讓我們對於學校教育更加警惕與省思,如何使知識得以活用並與生活情境結合,甚至是跨學科之間的整合與應用、以建立正確的概念,凡此種種實在是科學教育的當務之急。 本期專題以「綠色化學」為主,強調環境保護、減毒、減廢氣物、減進料、低危險物質、減少衍生物、轉化等的概念,以達永續發展的目標(請參見註二)。國內在這方面的努力也是有目共睹(請詳見註三),除化學家透過各種科學方式進行相關研究,在綠色化學教育的落實上也不遺餘力。此次專題計有九篇文章,介紹高中職學校在綠色化學競賽上的成果,以及師生透過動手做科學實驗的經驗分享教學歷程。特別感謝葉名倉教授和繆慧娟研究員積極邀稿與撰稿,以及執行編輯楊水平教授的協助,使本期的內容在綠色化學落實高中職教育的現況與師生共構研究成品的歷程能以多樣的風貌展現在讀者面前,於此特表致謝之意。本期兩位專題主編在其領頭羊的文章中針對高中職「綠色化學(減毒減量)創意競賽」做了詳細的背景說明,並對參賽作品的評審辦法加以闡述,供有意參賽者參考。其次,繆慧娟研究員等作者說明其於2012年起心動念開始設計替代實驗,目前研發團隊已設計14個實驗以減毒和減量為主要概念可用於高中教學上。他們同時指出,在教育部的積極協調與各縣市教育局處主動協助下,使用列管毒化物的學校已由444校遞減為241校,減少了46%,成績斐然。廖靜宜老師和王威傑、周秉滽同學設計微量的沉澱實驗,將記憶性的沉澱表轉化為真正理解的實驗探究活動,實展示活化學習的意義。陳欣怡老師和林聖揚、顏宏宇同學的實驗設計中將高中課本有關化學平衡的實驗從原本具有毒性的硫氰化鉀改成較不具毒性的草酸與鹽酸,同時也將指示劑以無毒性的紫色高麗菜和薑黃來取代。陳恆毅老師與陳怡仁、周育柔、陳冠綺、林千程同學的電解水實驗看似新瓶裝舊酒,但是其所使用的材料皆是順手可得,完全符合綠色化學的原則,譬如使用對環境沒有汙染的紫色高麗菜作為天然酸鹼指示劑、洋菜粉作為水溶液凍結的材質、導電材質是可反覆使用的惰性電極—石墨。陳欣怡老師和陳芊君同學則以改良「過錳酸鉀滴定草酸鈉」實驗出發,將原本高中實驗所使用的過錳酸根離子改為鐵離子,此一改良大大降低反應物的毒性;同時也降低反應溫度,減少能源耗損、以洗米水取代澱粉,達到回收再利用的環保目的。陳怡真、賴惠敏同學和陳振信老師此次得獎作品是探討漂白水中有效氯含量分析實驗藥品減量的可能性。陳振信老師另外也指導劉怡如和黃淑雯兩位學生進行「維他命C含量測定實驗」,以降低濃度、使用量、腐蝕性,以達到綠色化學減量、減廢的宗旨。陳振信老師指出,東部學生雖在學科基礎能力上不如西部的學生,但可塑性高,在適當的引導下,學生其實頗具潛力,這是讓他最感動的地方。最後一篇則是陳弘欽、詹秉澄、陳昭華同學和黃玄智老師的二氧化錳的回收再利用,看似一個簡單的想法,卻需要不懼嘗試錯誤的失敗與擁有意志堅強的毅力方可達成,這一群來自花蓮的學生提到在實驗室總共進行了數百次的實驗,方有些許成果。總之,此次九篇文章的作者,不論是學生或是教師都指出透過做中學,使教與學不再只是書本上的知識和實驗的操作,學生增進溝通表達的能力與技巧,而教師的教學也獲得肯定,師生共同創造win-win雙贏的局面。而面對永續的全球問題,綠色化學中減量減毒等都是不容忽視的議題。 除本期專題外,另外還有一篇特邀稿件以及常態性文章九篇。延續《蠟燭的化學史》的翻譯工作之後,胡景瀚教授繼續翻譯化學名著,此次以亞佛加厥於1811年《論述關於測定化合物中基本分子的相對質量,以及它們在化合物中的比例之方式》的論文,以饗讀者。此篇論文在被忽略了近50年之久方才受到學界的重視,為科學家在研究之途的孤寂再添一筆!胡教授並在導讀中特別指出亞佛加厥所使用的「基本分子」(elementary molecules)一詞可視為道耳吞的原子。透過(翻譯)經典文章可讓讀者或學習者對化學觀點有更深入的認識,這樣的史料實值得在中學化學教學中進行論證活動以認識化學發展史。除此特邀稿外,常態性文章有傅麗玉教授的化學與粳粽的文章,所介紹的「澱粉糊化」反應是大家所熟悉的概念,但將它與飲食文化結合讓化學更是無所不在。廖旭茂老師帶著學生(陳嬿竹、羅珮綺、林芳瑜)探索多彩紅綠燈的實驗。在紅綠燈變色反應的實驗中他們利用靛胭脂作為酸鹼指示劑(也是一種氧化還原指示劑),以葡糖糖在不同酸鹼、氧化還原環境下多彩顏色的變化,以證明反應速率與C6H12O6和NaOH的濃度的正相關性。方金祥教授的微型實驗再次使用取材容易、趣味性高、安全性高的實驗來進行化學減量實驗,其中簡易環保電解裝置,經濟又環保,可供教師參考。同時黃琴扉教授、梁騏霖老師、劉嘉茹教授一文恰與此次綠色化學的主題相契合,利用創意的方式,開發新型環保電池,以取代容易造成汙染與廢棄物堆積的乾電池達到環境保護的目的。黃仲佑老師和周金城教授運用日本佐藤學大師提出的分組合作學習教學法探討五年級學童在水溶液酸鹼概念上的學習歷程。郭芊汝老師等人介紹推廣奈米教育之營隊實施成效,透過實驗展示、動手做、模擬實驗、智慧闖關活動等等,達寓教於樂之效,深受學生、家長、老師好評。最後是由祁明輝老師針對一年一度的國中教育會考自然科中理化部分的試題進行分析,供教師與學生參考。 n 附註 註一:有關塵爆的實驗,提供下面影片給讀者參考。 1. 塵爆,https://www.youtube.com/watch?v=69QD6RBEGhU。 2. [公視-HD]流言追追追—粉塵爆炸,https://www.youtube.com/watch?v=5nuxmP5b7Wo。 3. Dust Explosion Using Corn Starch, https://www.youtube.com/watch?v=gLFUlDv8n8M. 4. Dust Explosions – Cool Science Experiment, https://www.youtube.com/watch?v=jENpGlJ0dzA. 註二:聯合國的永續發展目標,https://sustainabledevelopment.un.org/topics/sustainabledevelopmentgoals. 註三:綠色/永續化學網路資源共享網,http://gc.chem.sinica.edu.tw/.