校本必修與多元選修：花女福爾摩斯：談鑑識、文學、司法 陳斾玎*、謝文靜、陳文燕 國立花蓮女子高級中學 *imeasternking@gmail.com n  前言與課程設計理念 新課綱強調素養導向、進行跨域學習並建立可遷移的能力，在課程方面除必修課程外，更多出依各校特色而立的校定必修，以及增加學生適性學習的自主學習、彈性時間、多元選修等，此改變可以說對傳統教育方式有極大衝擊，但同時也是從核心理念上改革教育的契機，面對快速變遷的社會，教師不可故步自封，應肩負使命勇敢創新。 隨著偵探小說、影集發達，大眾對於案件偵查均有基本認識，但現實人生不如戲劇，生活所接觸到的訊息均經過篩選，如何客觀分析證據不被煽動，成為重要能力。本課程企圖透過偵探這個主題延伸，將實作較多又可開啟議題思考的鑑識科學安排於學期開始，而居中的文學扮演承先啟後作用，除了帶領學生重新思索犯罪學，更能藉由小說中證據與劇情增進邏輯思考，最後才由司法總結，藉由前段課程引出法律，分析構成犯罪要件、實際案件探討，並安排一週次實地走訪地方法院旁聽審判以及期末成果發表，期待能在此課程帶入科學探索、文學賞析、司法嚴謹，並解此培養學生思辨能力。 n  課程規劃表與評量方式 課程依照教學順序，分為鑑識、文學、司法三部分，由化學科探討鑑識科學採集現場其他跡證相關原理，透過實作開始引發學習興趣，國文科作為橋梁，進行犯罪學討論、推理小說續寫、冤獄文學共賞等課程後，以公民科的法律課程接續，進行議題討論、案件分析、模擬法庭，其中各週次探討主題如下表一。 表一課程規劃表 本課程由三名教師共同開課，每週上課至少有兩名教師在場，一名主講，另一名則觀察並記錄課堂狀況，期初會建立該學期課程line群組，做為作業電子檔上傳的平台，並抽籤決定活動及期末報告分組。 各課程的主題名稱各異但內容橫向串連，除了可使相關知識加深加廣外，更可讓學生再三省思。舉例來說，鑑識科學課程中推定試劑實驗，同時介紹各時代小說中出現的鑑識科學相關技術，文學課則以系列小說進行創作續寫。而鑑識課程針對試劑受干擾引起的偽陽性反應做探討，搭配日本冤案足立事件以及李昌鈺博士的蘇建和案鑑定報告影片相關片段，簡介司法改革基金會，讓學生理解科學的不足並開啟其思考證據或制度可能導致的冤假錯案議題，而後文學課就能以更嚴謹的態度進行《被誤解的犯罪學》共讀，提升學生對於犯罪學的認知，並進入冤獄相關作品《1.638坪的等待──徐自強的無罪之路》賞析、經課程討論並自行查找資料後，學生須模擬受害者家屬、被告、被告家屬、雙方律師、法官等不同立場角色，拍攝2分鐘的影片，上傳至課程群組。各組影片的角色由抽籤決定，形式可為訪談、事件片段示意、記者報導或當事人日常…等。而司法課時會從法律定義的犯罪構成要件、犯罪與除罪化議題辯論，讓學生改變視角探討議題，並重新以法律角度理解蘇案等司法冤獄於制度、法規、現實等面向的困境，引入法院與審判的過程，再搭配司改會的模擬法庭劇本《撿屍疑雲》讓學生實際體會陪審團制度，增進學習成效之餘，更能提升其對公眾議題的責任感。 本課程評分方式分為平時成績60%與期末報告40%。其中平時成績三位教師各佔20%，依照各課程日常作業或學習單狀況評分，可能為書面(學習單、模擬案件偵查報告、小說創作海報、模擬判決書)、口頭報告(案件結果報告、議題討論口頭報告、小說創作說明、議題討論意見彙整)、影音影像檔案(證據測試實驗照片、犯罪現場分鏡照、冤獄探討模擬影片)三種不同形式。期末報告則以抽籤方式決定主題，依照主題會有不同作業要求，作業要求如下： 1.          鑑識科學組(3人一組共四組)：以現實案例、影集、小說等任何案件為題材，完成案件分析報告，內容須包含案件背景經過、定罪或翻案證據、反向論點及理由。 2.          文學賞析組(1人一組共三組)：以教師給予主題與角色設定，擴寫為短篇推理小說，口頭報告時需說明故事大綱、人物關係、事發經過、定罪證據。 3.          司法議題組(3人一組共三組)：依照課堂上提及卻未深入說明的案件進行相關法律分析，例如行為人舉動可能觸犯的法規，以及最後舉動對應的法條。 選修同學來自不同班級，為不增加學生選修課負擔，多數分組作業可在課堂時間完成並即時上傳至群組繳交，少數作業會依學生狀況決定是否可延期繳交，而各組平日可依狀況與負責老師討論期末報告內容，並於報告前一次上課時間借用電腦教室，讓學生分組進行報告與投影片製作。 綜合來說，本課程設計出發點以應用為主，放入大量實作、案例討論、小組互動，提供學生學習後及時交流想法的平台，並以多元議題促使學生換位思考，增進其對社會議題關心、理解、分析之能力。 n  課程實施情形 本課程目前於花蓮女中僅完整施行兩學期(107學年度上、下學期)，課堂側錄畫面見圖1.1~1.15： 圖1.1  現場物證採集 圖1.2  血跡證物測試 圖1.3模擬案件偵查海報 圖1.4指紋採集 圖1.5足跡採集與光源應用 圖1.6小說續寫與海報創作 圖1.7  共讀內容討論 圖1.8  共讀後發表 圖1.9學生影片作品截圖 圖1.10議題討論心智圖繪製 圖1.11模擬陪審法庭 圖1.12模擬判決書 圖1.13  法院參訪側拍 圖1.14  期末報告發表 圖1.15  期末靜態展布置 n  課程困難與建議： 1.      部分實驗的藥品、器材較冷門或單價偏高，導致部分材料在第一學期期末才送到，建議開課老師更早開始籌畫。 2.      課程較為新穎繁多，需再拿捏難度與深度。例如高一學生未學習實驗器材操作且公民課程亦未學習法律，先備概念較少，故教師須在內容上有些取捨並安排彈性時間。 3.      […]

鈷錯合物多段感溫變色棒的製作 廖旭茂1, 2*、程慧文1 1台中市立大甲高級中等學校 2教育部高中化學學科中心 *nacl880626@hotmail.com   n  影片觀賞 本實驗影片由台中市立大甲高級中學提供，感溫變色棒的製作介紹。 影片網址：https://youtu.be/0WnOOqGF8ZI, YouTube. n 簡介 台灣是海島型氣候，每年三至五月，便會颳起南風，整個房屋的地板、牆壁濕濕黏黏的很不舒服；除了客廳、房間得用除濕劑，衣櫃內也要使用乾燥劑，到處都進行著一場防潮大作戰。 屋子怕潮濕，常見的糖果餅乾、維他命藥罐裡更怕潮濕；大家常常可以在各種食品包裝內發現一個小包裝的塑膠袋，裏頭裝著一小小顆透明的顆粒狀的乾燥劑；如果再往內仔細看，還會發現有幾顆的顏色是特別不一樣的藍色，如果過一段時間後，藍色球狀顆粒的顏色就會變成粉紅色。 圖1：含有氯化亞鈷的粉紅色的矽膠乾燥劑 國中學過利用氯化亞鈷試紙來檢驗水的存在，其實球型顆粒表面的藍色物質就是氯化亞鈷。本實驗將以氯化亞鈷的為主角，觀察在不同氯離子濃度下，溶液顏色的變化，隨即讓同學利用各種溶液在圖畫紙上預先繪製的圖案上色(如圖2)，將藝術設計融入課程之中。最後選用溶液注入玻璃管或毛細管中，密封後製成多段變色的感溫棒。下圖為學生所繪製會變色的作品圖。    圖2：圖左為加熱前的顏色，圖右為吹風機加熱後的顏色(本圖為卓冠甫同學繪製) 期盼透過本實驗文章的分享，能拋磚引玉，將藝術、設計融入化學之中，提升化學原理在生活的應用性，並讓中小學的化學實驗能真正達到趣味性、動機性、安全性，符合綠色化學原則，落實永續教育的經營目標。 n  器材與藥品 一、器材： 每組需要：試管10支、試管架1個、小標籤紙10張、塑膠滴管3支、10 mL小量筒2支、玻棒1 支、外徑4mm PYREX玻璃管100公分長（或毛細管）、1mL塑膠針筒1支、水彩筆1支、鉛筆1支、吹風機1台、溫度計1支、透明矽利康1罐、600 mL燒杯2個、加熱板1台、冰塊一些、紫光雷射筆一支、抗UV護目鏡。 二、藥品： 無水氯化鈣CaCl2、氯化亞鈷晶體CoCl2．6H2O、UV光膠。 n  實驗步驟 一、比較不同氯離子濃度下，鈷錯離子的顏色變化 1.    取出10支乾淨試管，分別加入10 毫升、9.5毫升、9毫升、8.5毫升、8毫升、7.5毫升、7毫升、6毫升、5毫升、4毫升的蒸餾水，分別加入0克、0.5克、1.0克、1.5克、2.0克、2.5克、3.0克、4.0克、5.0克、6.0克的無水氯化鈣，依序配置成重量百分率濃度為0 %、5 %、10 %、15 %、20 %、25 %、30 %、40 %、50 %、60 %的氯化鈣溶液，並貼上標籤標示1~10號。標籤黏貼位置於試管的上緣處。每支試管中溶液之總重量為10公克。 圖3：不同氯化鈣溶液的配置 2.        將步驟1的10支試管中各加入約2.5克的氯化亞鈷晶體，以玻棒攪拌均勻。隨後以滴管吸取蒸餾水，以第1號試管的高度為基準，在2~10號試管中加入不等量的蒸餾水，溶液高度皆與1號試管等高，溶液最後的體積約10.5毫升。此時總鈷離子的濃度約為1 M。 3.        搖晃試管，或以玻棒攪拌，觀察並比較1~10號試管內容液顏色的差異，說明氯化鈣濃度的不同對顏色的影響。 圖4：不同氯離子濃度下，溶液呈現不同的顏色 4.        […]

第三十四期 主編的話 邱美虹 國立臺灣師範大學科學教育研究所特聘教授 國際純粹化學與應用化學聯盟（IUPAC）執行委員會常務委員 中國化學會（臺灣）教育委員會主任委員 美國國家科學教學研究學會（NARST）前理事長 mhchiu@gapps.ntnu.edu.tw 每年十月科學界的大事就是諾貝爾大獎將落於誰家呢? 2019年化學諾貝爾獎由美國學者古迪納夫(John B. Goodenough)、英國學者惠廷安(M. Stanley Whittingham)與日本學者吉野彰(Yoshino Akira)獲得，獲獎原因是他們對鋰離子電池的貢獻。公布獲獎人的同時也創下最高齡的諾貝爾獎得主(古迪納夫)的紀錄。 這次三位得獎人展現的是科學發現的軌跡是一群人不斷累積的成果。英國的惠廷安是接力賽中的第一位學者，他於1970年代為擺脫化石燃料危機而發展出以鋰為電池陽極，以二硫化鈦能嵌入離子的超導體為陰極而製作出第一個可運作的鋰離子電池。1980年古迪納夫以鋰鈷氧化物(LiCoO2)作為陰極材料，產生高達4伏特電壓(是惠廷安的鋰離子電池的兩倍)。古迪納夫今年已97歲高齡，他當年的研究成果已是40年前的事了，但其研究成果使鋰離子電池向前推進一大步；後續由現年71歲的日籍科學家吉野彰繼續接力進行研究，1985年吉野彰在古迪納夫的研究基礎之上，以石油焦(petroleum coke)取代金屬鋰做為陽極，製造出更安全、更穩定、壽命更長、體積更輕巧、電容量高、可充電且更具商業價值的鋰離子電池。人們今天離不開的行動載具，如手機、照相機、電腦、電動車，甚至是由太陽能和風能產生的能量儲存裝置等，都免不了與這項發明有關。鋰離子電池的發明徹底改變了人類的生活，除增加生活的便利性外，也因而推動出乾淨能源技術與減少環境汙染，創造更友善的環境。科學家的接力賽彰顯出科學是一群人前仆後繼的志業，集眾人的智慧方可提升人類的生活條件與環境品質。 吉野彰在接受訪問時說了一句我們並不陌生的話:「好奇心是我主要(研究)的動力。」這句話再次提醒我們身為教育者，培養與維持孩童對事物的好奇心是創造的源頭! 本期專刊是以慶祝IUPAC100& IYPT活動成果展示為主題，以聊表臺灣對於門得列夫的貢獻以及其對後世科學發展的影響之敬意。我們不難瞭解週期律的發現也是一個集眾人長期累積的資訊所獲得的研究成果，這項發現若不是門得列夫的話，也將會是另一位科學家，但或許會讓科學處於一個更長的混沌時期。因此，逢此週期表150週年以及負責元素命名和符號的IUPAC百歲生日，我們以各項慶祝活動向IUPAC、門得列夫以及一群默默耕耘的科學家致敬。 本期除專刊外，還有呂子琦的「ChemBox在化學探究實驗的應用」，介紹他自製的化學數位感測模組，以及如何使用在探究化學實驗課程中，教師也可以利用此模組開發一個跨領域的課程，有興趣的中學教師可以和呂老師聯繫。