動手動腦學化學：猜猜我是誰—溶液篇 施建輝 國立新竹科學園區實驗高級中學 教育部高中化學學科中心 schemistry0120@gmail.com n  以學生為中心的教學活動設計 臺灣的學校教育長久以來是以教師講授、學生聽課為主要的教學方式，隨著時代的變遷，個人獨立思考、分析與解決問題等能力的培養，為諸多專家學者一再強調並呼籲教學現場改變教材教法。預定於107學年度實施的新課綱也訂定減少必修課增加選修課的方向，所有於一線教書的老師們都要有應變的心理準備。 本人於新竹科學園區實驗高級中學任教多年，於校內開設一門頗受學生歡迎的選修課：「化學入門」。近年來，本人另開發一套「動手動腦學化學」的教材，目標是期望老師們能以學生為學習中心，教師則扮演適時引導的角色，讓學生能從「動手」實作進行觀察與學習，進而「動腦」面對挑戰，培養解決問題的能力，最後在有趣、刺激的過程中「學化學」並培養對化學這個學科的喜好。本文要介紹的是「動手動腦學化學」的教材內容之一：「猜猜我是誰—溶液篇」，這是一門以學生為學習中心的教學內容，在實際進行教學時，學生的反應都相當熱烈，於教學上得到非常好的成果。本人於教育部的「518研習計畫」擔任「差異化教學」與「有效教學」的講師時，都以「猜猜我是誰」與研習老師們分享，也得到老師們正面的肯定。這次將藉著《臺灣化學教育》的專欄，詳細介紹這個教案的實施方式供老師們參考。當然，各位老師可根據服務學校的學生基礎更改課程內容或實施方式，「運用之妙，存乎一心」，更期望能有更多老師們提出個人開發的教學方式，供大家做為改變教學方式的參考。若有意願分享教學活動設計的老師，請將稿件寄至本人信箱。 n  猜猜我是誰−溶液篇 一、建立基本資料表 學生對各種類型的化學反應並不熟悉，必須先幫助他們建立「溶解度規則」的基本資料表。本文以陰離子與陽離子的反應為例，此基本資料表的實驗結果對學生學習幫「溶解度規則」有甚大的助益，建立此資料表也要求學生寫出化學反應式，藉此增進學生正確寫出化學式和化學反應式的能力。 在實驗進行時，混合溶液的反應所使用的簡易器材如下： 1.        將黑色圖畫紙裁切成適當大小，裝入平口袋中，即可取代玻璃片進行反應，如圖1（左）所示。若生成的沉澱為黑色或深色，則可在一半的黑色與白色的圖畫紙或全部黑紙上進行實驗，如圖1（右）所示。   圖1：黑色圖畫紙與平口袋（左），一半黑紙和白紙以及全部黑紙（右） 2.        平口袋是聚丙烯（PP）製成，具疏水性，故溶液在其上呈球狀而不會散開，實驗結果如圖2所示，使用效果比玻璃片更佳。 圖2：平口袋上的溶液混合實驗 (一)     碳酸根與陽離子的反應 1.        製作碳酸根與陽離子的反應的表格，如表1所示： 表1：碳酸根與陽離子的反應 2.        實驗結果與討論   圖3：碳酸根與陽離子的反應結果（左）和碳酸銀沈澱呈淺棕色（右） (1)     實驗結果見圖3，教師引導學生如何記錄實驗結果，例如生成氣體者，記錄為「↑」，生成沉澱者記錄為「↓」，若前者記錄為「CO2↑」、後者記錄為「⋯色↓」，則更佳。 (2)     碳酸根與酸的反應會生成CO2，可要求各組學生討論並寫出其化學反應式，加深學生的印象，同時學習如何寫化學反應式，此化學反應如式[1]所示： CO32−(aq) + 2H+(aq) → CO2(g) + H2O(l)    [1] (3)     碳酸根與其他陽離子（Sr2+、Ba2+、Pb2+、Ag+）反應會生成白色沉澱，同樣地可要求各組學生討論並寫出其化學反應式。以Ag+為例，其化學反應如式[2]所示： CO32−(aq) + 2Ag+(aq) → Ag2CO3(s)    [2] (4)     CO32−與Ag+反應時，有時會看到淺棕色的沉澱生成，如圖3（右）所示，此時教師應該告訴學生Ag2CO3是白色沉澱，並請學生討論看到的淺棕色沉澱是何種物質。教師帶領學生討論後，對淺棕色沉澱生成的原因總結如下： (a)      […]