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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

Sunday , 5, January 2020 Comments Off on 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

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.      […]

中學化學App教材與教學:滑手機做實驗 / 陳斾玎

Thursday , 4, January 2018 Comments Off on 中學化學App教材與教學:滑手機做實驗 / 陳斾玎

中學化學App教材與教學:滑手機做實驗 陳斾玎 國立花蓮女子高級中學 imeasternking@gmail.com n  前言 一般高中教師欲進行化學實驗時,常常會遇到課堂不足、儀器老舊、經費短缺、安全顧慮等問題,因此不論在定性或定量實驗方面,常存在著諸多的限制,這些不便,導致學生咸少有動手做實驗的機會。即便現今的教育現場出現越來越多可攜式的數位實驗設備,方便帶到教室內進行,但是放學離開校園後,便很難再接觸到實驗,學生很難將實驗的探究精神落實在生活之中。 隨著手機日漸普及,以往危險性高而難以執行,或是需要特定儀器才能操作的實驗,皆有可能透過手機APP的模擬實驗 (例如燒杯APP),或是利用手機內建的感應器 (例如氣壓計、光照度計),搭配合適的APP,進行實驗測量與分析。以下將簡單分享筆者在課堂上使用燒杯、氣壓計、光照度計三種免費手機APP應用於教學及心得。 n  燒杯APP簡介與課堂模擬實作體驗: 2015年蘋果公司在Apple Store公佈的最佳APP名單中,燒杯(beaker)獲選為『最具創意的APP』的手機程式,驚訝四方1,2,3。此款軟體介面如同名稱一般,將手機畫面變成燒杯,讓使用者可在手機上進行化學反應。開啟這個App後,使用者可以自由選擇欲加入的藥品(有150多種藥品可選),即可能發生『化學反應』,比如燃燒、爆炸、沉澱、變色…等,除了有畫面之外,更有音效,螢幕上還會顯示反應式(內建約300多條反應式)。『燒杯』實驗結束後,不用清洗,只要將手機傾斜,就能把藥品『倒掉』,相當新奇。此App 亦提供android 系統手機體驗的App,燒杯(beaker)手機App圖示及連結如下: 下載網址:Google play,https://goo.gl/GipR5a 除了一般的固態、液態藥品可以選擇外,還有加熱、點火等功能,另外更支援手機連線,可以將藥品由一支手機『倒入』另一支手機,詳細介紹及操作,可參考上列連結。下圖為部份部分實驗畫面展示,左至右分別為:酸鹼指示劑、燃燒、焰色。 圖1:「燒杯」實驗畫面截圖 由於此應用程式並非針對特定主題,故在課堂簡介後,便開放學生分組自由使用,接著分享發現。有趣的是課堂上手機數量甚多,常常出現有人倒掉藥品,卻被附近手機接收之窘況,這是手機連線功能在設計時沒有想到的問題吧!下圖為學生操作情況。 圖2 :燒杯APP體驗學習 n  手機內建感測器簡介 一般手機除了通話外,還有定位、照相、辨識(例如指紋辨識、虹膜辨識)等功能,這些豐富功能歸功於手機內建多樣感應器,搭配使用可達到更佳效果,像是相機對焦就需要距離感測器、環境光度感測則可辨識是否需開閃光燈。茲將感應器依照常用功能分類如下: 一、   相機相關:距離感測器、環境光源感測器 二、   屏幕方向切換:重力感測器、加速度感測器、磁感測器、霍爾感測器 三、   手機定位與導航:GPS、氣壓感測計、陀螺儀 四、   健康相關:加速度感測(計步器)、心率感測、血氧感測、紫外線感測 (以上感測器為參考各家手機主要功能後條列,詳細配件則依照手機規格、等級而有不同) 透過多項感測器結合,使手機能達到預期使用目的,反過來講,由於感測器確實存在,亦可透過特定APP將其感測數據連結並由螢幕顯示,作為隨手可得之實驗儀器,無須成本(部分APP須付費,但通常可找到較初階的免費版本),教師即可進行相關課程設計,融入實驗教學之中。 n  氣壓計APP的介紹與波以耳定律實驗教學 氣壓計APP分為確實感測氣壓,與透過GPS定位接收氣壓數值兩種,由於手機系統差異,學生可以搜尋下載後,放入真空保鮮盒抽氣檢驗,同時培養自己找尋適合程式的能力。筆者使用的APP圖示及連結如下(ios系統): 下載網址:https://goo.gl/sxuC3J 波以耳定律主要探討定量氣體在定溫下,氣體壓力與體積的關係,過去物理科使用的是一端封閉的J型玻璃管,內裝水銀,利用兩端水銀面的高度差來量測氣壓。由於玻璃器材造價較高,且易脆,使用的水銀藥品是管制品,且有安全疑慮,無法帶到課堂使用;化學科亦有相關氣壓測量裝置,不過是利用玻璃管內染色的食鹽水裝置,觀測水面的升降量來計算氣壓。當然時代進步,也可以使用一般的壓力計,甚至數位壓力感測器來進行氣體相關實驗。 本文透過手機安裝氣壓計APP作為氣壓感測器,再搭配真空保鮮盒及針筒,即可簡易、快速完成波以耳定律的驗證。實驗使用器材及步驟如下: 一、實驗器材: 智慧型手機(安裝氣壓計APP) 1台、真空之保鮮盒及抽氣棒(640mL以上) 1組、2或3號橡皮塞1個、5mL塑膠針筒1支、10mL塑膠針筒1支。 二、實驗步驟: 1.   將塑膠針筒拉至2mL位置,用橡皮塞封住開口端。 2.   打開氣壓計APP,關閉螢幕保護程式後,將手機連同塑膠針筒一同置入可抽真空之保鮮盒內,相關實驗裝置如下圖所示。 圖3:波以耳定律實驗裝置 3.   紀錄起始氣壓及體積後,利用抽氣棒抽氣,讀取氣壓計讀數及塑膠針筒內氣體體積數值,最少紀錄8組數據,再以氣體壓力P(atm)分別對氣體體積V(L)及體積倒數(1/L)作圖。 4.   […]

微量化學實驗:製作五彩焰色試驗棒 / 賴亭伶、陳斾玎

Tuesday , 28, June 2016 Comments Off on 微量化學實驗:製作五彩焰色試驗棒 / 賴亭伶、陳斾玎

微量化學實驗:製作五彩焰色試驗棒 賴亭伶1, *、陳斾玎2 1國立中興高級中學 2國立花蓮女子高級中學*jamielai@mail.chsh.ntct.edu.tw n  前言 介紹高中基礎化學(一)第2章原子中電子的排列(依據102微調版課程綱要基礎化學(一)第2章原子中電子的排列;107新課程綱要高中化學必修內容)時,總是會提到能階與電子躍遷,並討論這個過程中不同元素會放出不同色的光,即為絢爛煙火的發光原理。單純口頭講解對學生而言依然抽象,本文想以仙女棒的概念出發,透過在線香上附著不同成分金屬鹽類,製造彩色焰色棒,讓學生可透過肉眼看到顏色,進而理解煙火的發光原理。 n  焰色的原理 原子中的電子會存在於原子核外不同能階,最穩定時的狀態稱為基態(ground state),當原子吸收能量後,其電子會被激發至更高能階,稱為激發態(excited state),此時的電子處於不穩定狀態,會以電磁波之形式釋放能量,最後回到基態,整個過程稱為電子躍遷(electronic transitions)。 透過儀器測量出電子躍遷的電磁波波長(或頻率)並依照大小順序排列,可以繪製出光譜,並以波長大小區分為紫外光譜、可見光譜、紅外光譜。當躍遷過程的波長處於可見光範圍時,就變成我們肉眼看到的顏色。不同原子(或離子)其原子核外能階間能量差不同,發生電子躍遷時放出的可見光顏色亦不同,因此可以藉此顏色判別所含有元素種類,即為焰色試驗(flame test),這也是煙火具有不同顏色火花的原理。 一般的焰色試驗會將待檢測樣品放在惰性金屬絲(例如金)上,以本生燈(藍色火焰)加熱,由於樣品中雜質常含有鈉元素(其焰色為黃色),會干擾觀察,因此焰色試驗會使用鈷藍色玻璃來過濾掉黃光,使樣品的焰色能清晰地呈現。 本實驗結合煙火的構想,從仙女棒出發,摻入不同鹽類或離子,製作可放出不同色光的五彩焰色試驗棒。為減低黃光的干擾,本實驗的部分照片會以藍色玻璃紙包覆相機鏡頭拍攝。 n  藥品與材料 1.        藥品:硝酸鉀(KNO3)、鎂粉(Mg powder)、氯酸鉀(KClO3)、氯化銅(CuCl2)、氯化鈉(NaCl)、氯化鍶(SrCl2)、硫酸銅(CuSO4)、氯化鋇(BaCl2) 2.        材料:線香、糯米漿糊 3.        器材:刮勺、硏缽、攪拌棒、手套、打火機 n  設計構想 參考市面上仙女棒中含有的成分(硝酸鉀、氯酸鉀、硝酸鋇、鎂粉、鐵粉、鋁粉、碳粉),我們想設計出簡易且微量的彩色仙女棒。經過測試,發現除了主要燃料硝酸鉀和氯酸鉀外,金屬粉末鎂粉、鋁粉及鐵粉,燃燒時可以產生火花和白光等效果,由於本實驗不需火花效果,且鋁粉和鐵粉燃燒緩慢,對彩色仙女棒燃燒幫助不大,因此將兩粉末刪除;雖然鎂粉可以幫助燃燒,但是劇烈的白光會干擾焰色的呈現,因此在本實驗中刪減鎂的用量。而一般仙女棒還會添加硝酸鋇、碳粉,由於此兩項成分燃燒時放出綠色和橘光亦會干擾焰色觀察,因此予以刪除。 在使粉末附著的黏著劑採用糯米糨糊,乃因其燃燒時不會如一般膠水產生難聞氣味,且較一般黏著劑使用澱粉加水配置來得方便許多。 n  製作過程 經過實驗測試,我們以硝酸鉀、氯酸鉀、鎂粉三種成份(取用的重量比為25:12:3)配製出作為焰色試驗棒燃燒基底之混合物質(底下簡稱為基底),並且呈現焰色的鹽類與此基底,以重量比1:1混合。表一為各種焰色燃燒物含有之成分整理,表一內的藥品量約可製作3~5枝五彩焰色試驗棒。 表一:焰色試驗棒的成分含量比例 焰色╱成分 黃 青綠 紅 藍綠 綠 含有成份 氯化鈉4克 氯化銅4克 氯化鍶4克 硫酸銅4克 氯化鋇4克 基底重量 硝酸鉀2.5克、氯酸鉀1.2克、鎂粉0.3克(總重4克) 微量的五彩焰色試驗棒的製作步驟如下: 1.        基底部分:秤量基底的藥品並均勻混合,如圖一所示。(注意:混合成分含有硝酸鉀,故製作步驟中所有混合過程盡量以攪拌代替研磨) 圖一:基底的藥品(從左至右分別為硝酸鉀、氯酸鉀及鎂粉,硏缽內為三者粉末混合) 2.        摻入各種焰色之成分:準備五杯不同的焰色鹽類粉末4克,並與4克的基底混合(見圖二),小心將各杯拌勻。 […]

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