第二十七期 主編的話 邱美虹 國立臺灣師範大學科學教育研究所教授 美國國家科學教學研究學會（NARST）甫卸任理事長（Immediate Past President）國際純化學暨應用化學聯合會（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mhchiu@ntnu.edu.tw 國際純化學暨應用化學聯合會 （International Union of Pure and Applied Chemistry,IUPAC）為慶祝其自1919年成立至今百周年慶推動一系列的活動，其中一項是與國際年輕化學家社群（International Younger Chemists Network, IYCN）合作辦理的「化學年輕學者週期表」（Periodic Table of Younger Chemists）（IUPAC, 2018），此活動自2018年7月開始將持續一年到2019年7月，目的是去彰顯全世界不同族群在各行各業中具創意且可能引領下一世紀的傑出年輕化學家。而公告元素的次序乃是根據元素被發現的時間先後，每個月在不同的IUPAC會議中公布（如2018年在澳洲雪梨舉辦的國際化學教育研討會公布Fe, C, Sn, S四元素的獲獎年輕化學家。每個月大概是公告八個元素，最後一次將是在2019年IUPAC在巴黎舉辦的世界化學大會（World Chemistry Congress）中公告。 令人興奮的是，由化學會推薦的臺灣大學化學系戴桓青教授榮登IUPAC 100這向全球徵選的「年輕化學家週期表」中之一員【第15個元素磷（P）的位置】，在全世界僅有118位年輕學者可以獲得此殊榮的活動中，臺灣何其有幸能有傑出的學者與世界其他學者並列於此名人榜中，真是與有榮焉！戴教授擁有加州理工大學的化學博士，曾在哈佛醫學院擔任博士後研究員研究阿茲海默症患者腦部濤蛋白（Tau protein）的問題，目前持續在對愛滋海默患者的腦部內化學變化進行研究。除此之外，他也將研究延伸到另一項非常有趣的主題上，那就是以探討早期義大利安東尼奧·史特拉第瓦里（Antonio Stradivari,1644–1737）製造的名琴的木材特殊化學處理（礦物防腐劑）與老化的關係。Stradivari擅長在楓木上塗漆以增強反射的特性（臺大網站，2017），但究竟是如何製造出經過三個世紀都無人可以超越的高音小提琴？這在歐洲音樂界是個非常令人好奇之謎題。在戴教授的研究中，他發現Stradivari有一個不為人知的祕密，就是在木頭上用各種礦物保存的化學處理。同時也觀察到Stradivari的琴與老化相關的木材纖維分解和震動引致分子重排（molecular rearrangement）有關（IUPAC, 2018）。若在楓木上注入含有鈉、鉀、鈣離子的礦物質，還有明礬、硼砂、硫酸新和硫酸銅，則小提琴一來可以阻止真菌和蛀蟲的生長，二來也可以避免木材發生乾裂。所以Stradivari的琴在結構上是與現代的小提琴時不同的，這是一項相當有創意的研究。紐約時報、英國衛報（The Guardian）、英國廣播電台（BBC）、泰唔士報（The Times）等競相報導。名琴絕非空有其名，Stradivari的名琴絕非偶然，而戴教授的這項研究亦如是，當化學遇到音樂，又再度引起大眾對化學在其中扮演的角色感到無比的興奮與興趣。戴教授以化學專業揭開了名琴的面紗，怎不讓人對化學與人生的密切關係再一次行至高的敬意呢！ 此期專題〈化學科普活動與推廣〉由淡江大學化學系王伯昌教授擔任專題主編，王教授長期投入化學科普教育的推廣，自2011年為配合聯合國宣稱的國際化學年（International Year of Chemistry, IYC）開始即推動化學巡迴車，帶著各式各樣的化學實驗到城市與偏鄉學校進行科普活動，至今已超過400場，影響所及達五萬人之多，且人數仍然在持續當中。此次王教授針對化學車的故事做了一個詳盡的說明，讀來其過程是冷暖點滴在心頭。除此之外，特別邀請在教育現場參與科普推廣活動的中學教師和校長針對化學實驗活動分享團隊豐富的經驗。高憲章等人的化學車〈化學遊樂趣–鈣世硬雄〉在全臺各地進行水質硬度實驗，意外地讓參與的學校重新檢視校內水質，這是一個將化學與生活結合並改變學校主事者的觀點與政策的實例；新北市立瑞芳國中王綠琳校長長期在新北市推動科普；高雄市立小港國中邱元甫校長則在擔任南隆國中校長時，在校內積極推動科普活動而改變學生學習的氛圍；鹿港高中的程長遠和李佳霖兩位老師針對化學普及提供個人觀點與期待；最後，由長期關心設立國家化學週的楊水平教授撰稿介紹美國國家化學週的沿革與活動，內容精采、豐富、具啟發性，讓關心國內何時亦能有國家級之科學週的讀者可一窺其歷史、策略與影響力。其他常態性專欄文章有方舜雨、王竣生和楊水平的另類多倫試劑的銀鏡反應實驗；廖家榮和劉燕孝探討磷酸、亞磷酸、次磷酸的酸性強度比較；陳欣怡、李晨君和戴珮玲針對草酸鎂的溶解度積常數測定進行改良實驗；邱進坤的濾紙色層分析；楊朝芳的金銀銅幣化學反應；陳家琦的國小學童動手做磁性黏土的微型實驗；以及林靜雯的國內外化學教育交流報導。 參考文獻 臺大焦點新聞網站（2017）: https://www.ntu.edu.tw/spotlight/2017/1030_20170125.html。 IUPAC (2018). Periodic Table of Younger Chemists. Retrieved from https://iupac.org/100/pt-of-chemist/. […]

  第二十四期 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 mhchiu@ntnu.edu.tw 今年二月有個機會隨教育部國際合作司到巴布亞新幾內亞去開亞洲–太平洋經濟合作會議(簡稱亞太經和會議: Asia-Pacific Economic Cooperation,縮寫為APEC)中人力資源發展工作小組暨教育發展分組年會(HRDWG-EDNET)。這是本人第一次參加這種屬於各(國)經濟體的組織高階會議，會議中各(國)經濟體對於人才培育、新興科技、STEM(Science, Technology, Engineering, Mathematics, 簡稱STEM)教育的關心與挹注都令人印象深刻。尤其是針對教育策略的工作有三大目標，分別為1.提升競爭力(Enhancing Competencies)、2.加速創新腳步(Accelerate Innovation)、3.增加就業(Increase Employability)，更是點出未來在國際間要能有一席地位，教育的重要性是不容小覷的。我不禁自問，我們的教育與行政體系是否做好這樣的準備呢? 隨著科技不斷的發展，學生在學校的學習內容也隨著新興科技的腳步而產生質與量的改變，同時也由於平台的開發，使得教師在教學資源上的使用更加便利與多元。本期專題為〈軟體與平台在中小學化學教學上的應用〉，由國立台北教育大學周金城教授擔任本期專題主編。周教授對於科技在科學教學上的運用相當的關注，也長期使用不同的軟體與平台進行化學教學與評量。此次在他的邀請下共有大中小學教師五篇論著，論述與分享在實際教學中運用軟體與平台進行教學與評量的經驗，同時也引介研究單位新研發的工具提供資料收集與分析之用，未來在12年國教中，將增加<多元選修課程>以及<科學探究與實作課程>，相信這些平台與軟體皆可以作為未來教學上很好的資源。 在常態性文章部分，有施建輝老師針對非含氧酸的物質其酸性強度判斷的教學做深入的探討，同時對教學提出具體建議。施老師從同一週期與同一族的非含氧酸中孤電子對所帶電荷以及離子半徑大小來判斷與氫離子結合能力的大小，進而判斷物質酸(鹼)性強度順序。劉曉倩老師則是以黑豆汁和薑黃染布談天然媒染劑在生活中的應用。最後是劉佳綾老師針對國小特殊障礙學生設計以蝶豆花進行溶液酸鹼度測試的安全實驗，發現有趣的科學實驗可以提升特殊障礙學生的學習專注度，國小特殊障礙學生的科學學習是較少人關注的，希望能藉此文引發大家思考。

第二十三期 主編的話 邱美虹 國立臺灣師範大學科學教育研究所教授 美國國家科學教學研究學會（NARST）甫卸任理事長（Immediate Past President） 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 mhchiu@ntnu.edu.tw 聯合國在2017年12月宣告2019年為國際化學元素週期表（International Year of Periodic Table of Chemical Elements, IYPTCE），目的是要肯定基礎科學的重要，尤其是化學和物理，對於人類發展的貢獻。同時，IYPTCE也是為慶祝最近發現和命名的四個超重元素（113 Nihonium, Nh; 115 Moscovium, Mc; 117 Tennessine, Ts; and 118 Oganesson, Og）。除此之外，IYPTCE也將慶祝俄籍化學家門得列夫（Dmitri I. Mendeleev）建立其週期表150年。雖然門得列夫在1869年所提出的週期表並不是第一份化學元素表（如拉瓦節在1789年提出33種元素分類表、梅耶在1868年提出體積的週期性），但是門得列夫根據63個元素的原子量、化性和物性已能正確的預測元素的性質與其化合物，同時他在週期表中預留未知物質的位置給可能發現的元素，後來有證明其頗具前瞻性，這項創舉對化學的發展有很大的貢獻。在化學界，繼2011年的國際化學年（International Year of Chemistry）、2014年的國際結晶年（International Year of Crystallography）後，此次將是第三次由聯合國宣稱的第三次與化學相關的重要國際年。 IYPTCE將提供一個讓世人可以認識化學元素對人類在生活必需品、化學、物理、生物、醫藥、工業等等皆有相當大的貢獻的機會，再度提醒社會重視年輕人學習科學的重要，以及科學與社會、文化、經濟密不可分的關係，尤其是化學領域。2019年同時也是國際純化學和應用化學聯合聯盟（International Union of Pure and Applied Chemistry¸ IUPAC）成立100年，以及其他重要事件的紀念年，如上述拉瓦節在1789年發表將33個元素分類為氣體、金屬、非金屬及稀土元素等。從化學看人類永續發展，可以得知生活處處是化學；而化學也深深地影響人類對世界的認知，並留下對真理與智慧追尋的足跡。我們應該透過活化的化學教學與活動，讓不同年齡的學生或上會大眾正確地認識化學的價值與影響。 此次本期專題就以〈中學化學App教材與教學〉為題，特別邀請臺中市立大甲高級中學也是教育部高中化學學科中心種子教師廖旭茂老師擔任本期專題主編，廖老師在高中化學圈相當知名，教學具創意不說外，自己也常研發探究與動手做的教具和教學活動，讓化學教師和化學教室都翻轉，令人佩服！此次，由他主編的〈中學App教材與教學〉的內容豐富，讓人目不暇給，同時特邀主編也將文中每個App都下載試用以確定其可行性，其態度嚴謹，亦讓人敬佩。若化學教師想要教學翻轉，不妨嚐試融入這些App到自己的教學中，提供學生多樣的學習方式以嘉惠學子。本期專題包括有特約主編廖旭茂的〈中學化學App教材與教學簡介〉、邱美虹等人的〈以擴增實境和虛擬實境方式學習元素與有機分子結構〉、吉佛慈的〈從化學心臟病到沉澱App〉、潘冠錡的〈最夯化學App：快打沉澱表的設計與實作〉、廖旭茂的〈3D分子撲克牌App的開發與分享〉、張明娟與吳德鵬的〈化學蜘蛛！GG了嗎—化學App在教學上的應用〉、游珮均的〈美啦！MEL Chemistry App在教學上的應用〉、劉獻文的〈看得見的化學系列App分享、紀宏源的「快速將簡報轉換成App：iBuildApp工具介紹」、陳斾玎的滑手機做實驗〉。除此之外，還有趙益祥和佘瑞琳的〈觸媒對過氧化氫分解反應之影響〉、李賢哲的〈化學虛擬實境與學用合一的審視〉、以及林靜雯介紹兩項國際化學教育研討會（ICCE 2018和BCCE 2018）。感謝以上作者的貢獻。 參考資料 1.     Proclamation […]

第二十二期 主編的話 邱美虹 國立臺灣師範大學科學教育研究所教授美國國家科學教學研究學會（NARST）甫卸任理事長（Immediate Past President）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mhchiu@ntnu.edu.tw 1867年（距今150年前）的11月7日居禮夫人誕生於波蘭華沙，父親是中學數學和物理教師，母親是音樂教師。居里夫人在索邦大學（Sorbone，即後來的巴黎大學）求學時，獲得雙碩士學位，分別是數學和物理。她曾對友人說：第一次在實驗室工作，就讓我確信我對實驗的興趣。她在66年的歲月中，為科學界留下許多的典範，尤其是她所創造的事蹟都成為後世爭相傳誦的傳奇故事，並成為後來許多女性科學家的楷模。不僅如此，男性科學家雖然在那時代對女性地位的不重視，但她也獲得了許多科學家的肯定與敬重，愛因斯坦就曾說：她是名流中唯一不被盛名腐蝕的人。這一條科學之路走來並不容易。圖一為居禮研究所中的居里夫人辦公室和玫瑰園中的居禮夫婦銅像。 圖一：居里夫人辦公室（左）和居禮夫婦銅像（右）（作者攝於2017.05.31） 為紀念居理夫人的貢獻，今年十一月在全球各地都有些慶祝活動，尤其是歐洲。談到居禮夫人，無可避免地一定都會談到她在1903年同時獲得博士學位和諾貝爾物理獎（Becquerel和居禮夫婦共同獲獎），八年後於1911年居禮夫人獨得諾貝爾化學獎，更加肯定她在科學界的貢獻與地位。在2011年聯合國宣稱該年為國際化學年，以茲紀念居禮夫人獲得諾貝爾化學獎100年及其在化學上的輝煌成就與對人類的貢獻。居里夫人（是當時少數擁有駕駛執照的女性）在第一次世界大戰期間開了一部暱稱為迷你居禮的小型X光行動車（見圖二）穿梭於戰場間，協助治療戰場中受傷的士兵，戰後還培育150名護理人員使用放射性儀器療病，但她直到1929年才開始進行專業性地放射性治療，因長期暴露在放射線物質的環境中，數年後（1934）居禮夫人即死於惡性的白血球缺乏性白血病（aleukemic leukaemia）。次年（1935年）居里夫人的女兒艾蓮·居禮（Irene Joliot Curie）即獲得諾貝爾物理獎，成為居禮家族第三位獲得諾貝爾獎的人（居禮家族共獲得五座諾貝爾獎），可惜她的母親卻未能親見其獲獎一幕。 圖二：迷你居禮的小型X光行動車 倒是有幾件鮮為人知的事可以在此提一提，首先是居禮夫人雖然在索邦大學（Collège de Sorbonne）進行她的研究，但她從未忘記她的祖國波瀾，幾乎所有發表的研究成果，必定兼顧以法文和波蘭語發表；其次，當諾貝爾家族在1990年代中期想要將她的期刊和手稿捐給國家圖書館時才發現這些書籍或文稿的放射性已超標，必須再隔兩年當輻射量減少時才能送到國家博物館供人們參閱。這樣的研究環境並未阻礙她研究的熱誠與使命感；其三，居里夫人與幾位同校的科學家一起為他們自己的孩子開班授課（即今日的合作教學，居里夫人可算是實施此法的前輩了。），大家將實驗室的器材拿出來帶領孩子們認識科學家的活動，也讓孩子們親自透過實驗來認識科學。居里夫人是個喜歡發問的教師，她會不斷問：為什麼？你怎麼知道？發生了什麼反應？那你認為呢？又如水是如何到達水龍頭的？怎樣使船浮起來？如何秤重呢？等等生活實例。這些種種事蹟，讓我們除了認識到她的偉大研究成就外，對她堅持孩童身體力行動手做實驗的科學活動的重視有所體會，在在也都讓人見識到其對科學的執著、高尚的人格與屹立不搖的堅毅態度，這些亦是受人景仰與愛戴的原因之一。 因為女性之故，她在1910年時被法國科學會拒絕成為會員之一，這種性別的刻板印象，雖已事隔多年，但至今依然存在。也就在同一時間，今年11月7-8日，臺灣師範大學科學教育所舉辦為期兩天的性別差異工作坊，該計畫是由十一個國際科學組織（含IMU, IUPAC, IUPAP, IAU, ICIAM, IHUPST, UNESCO, IUBS, GenderInSite, OWSD, and ACM）向國際科學會（International Council for Science, ICSU）申請到的三年計畫，預計2018年調查全球女性科學家和女學生在科學就業與求學的經歷與觀點。性別差異的議題從未終止過，現實社會中如何以制度去支持女性以科學為志業、如何建立良好方案協助女性發展其在科學研究的潛力，以減少兩性之間的差異性，尤其是開發中國家女性成為重要的人力資源，實為持續性值得關注的議題。就近日所見所聞與大家分享。 此次本期專題就以〈當藝術遇見化學〉為題，希望透過不同的視角讓學生認識化學、欣賞化學、拓展對化學的認知、進而沉浸在學習化學的樂趣之中，以充分享受化學與美學所交織成的藝術品！楊水平教授受邀擔任此次專題的特約主編，在楊教授的力邀之下，此次共有11篇化學與藝術的文章，其中不乏以實驗展現繽紛色彩的化學變化（含陳映辛和馮松林的〈玩樂皂化之美〉、周芳妃等人的〈結合七彩焰色實驗於藝術與文學的教學中〉、〈王琪羿和高貫洲的〈藍染魔法與化學神功的融合交會〉、廖旭茂的〈用化學蝕刻製作銅板作品〉、張明娟和許文英的〈鑲嵌玻璃與化學的激盪〉）；串珠作品展現化學結構之美（范原嘉、金必耀、左家靜的〈第一型晶籠水合物的串珠模型之結構與製作〉）；精密儀器呈現微觀之美（如曾曉凡和陳俊太的〈科學顯微影像與藝術創作〉）；以及藝術品的保存與修復（如胡景瀚的〈化學在藝術品和文化遺產保護的應用〉、邱美虹和曾茂仁的〈新型凝膠修復西畫〉、林佳穎的〈西畫除黴的跨科教學活動設計〉）。篇篇精彩，帶讀者進入美的世界。而常態性文章則為兩篇以國小化學實驗活動為主，分別是葉雅婷的〈國小自然教室裡的化學探究與實作─以製作天氣瓶為例〉和李萍的〈國小學生製作薑黃試紙進行「無字天書」活動〉。