化學宅急便：竹山高中為學生的科學點燈 馮松林 國立竹山高級中學 教育部高中化學學科中心 songlin1@ms42.hinet.net n  前言 契機 2011年國際化學年是我們改變教學的契機，教育部高中化學學科中心配合新課綱的推動，邀請全國十所高中辦理動手Fun化學活動，我們接受這個挑戰，在鄉下學校試著推行難得一見的科學實驗活動，一開始或許只是希望好玩的實驗能為學生帶來新的學習風潮。但是當我們在指導學生動手實驗的過程發現，讓學生動手其實是偏鄉學生學習科學的新方式，學生做實驗時展現課堂教學見不到的創意與自信，感動了我們。讓學生動手實驗的成功，重新燃起我們在偏鄉教科學的鬥志。 啟動 我們以動手實驗玩科學為教學主軸，並開始思考為本校所有自然組學生設計高中三年的學習歷程，規劃一系列動手實驗的學習活動。透過這些動手學習實驗的課程規劃，自然組學生是知識的主體，他們要將科學知識轉化成好玩的實驗，設計成關卡帶給全校及中小學生驚奇的體驗，每位同學還要參加校內、外科學實驗競賽。 南投縣竹山鎮的中小學師生都注意到了「竹山高中的學生真的能玩科學」，讓我們這群在鄉下學校玩科學的老師得到最大的鼓勵。我們相信，不管鄉下學校教學環境有多艱鉅，我們要為鄉下科學教育走出一條全新的路。 n  活動理念 科學不應只是精英的科學 很多學校活動和課程都希望派學校的菁英參加，大部分的學生從來從沒機會參加任何活動。而我們要讓每個學生都有玩科學喜歡科學的機會，不是以學習成績決定活動的參與，本校自然組的每位同學都是我們課程的參與者，在「將每個學生的學習帶上來」理念下，讓每位同學在動手實驗中學習科學，自己去設計實驗活動，將科學概念轉化為好玩的動手實驗，激起自我學習科學的動機，並且証明自我的能力，如圖1所示。 圖1：以自然組學生為中心，將每個學生的學習帶上來（左）和以科學活動導引科學能力的培養及學習（右） 以科學活動導引科學能力的培養及學習 辦理科學活動及競賽一般重視的是活動本身的執行成效，比較不注重活動前參與學生之學習歷程。我們則將活動及競賽前學生的學習課程，做為學生學習的重心，我們在每個科學活動和競賽前，安排實驗原理及操作之學習課程，希望學生的參與就是學習的過程，如圖2~5所示。 圖2：學生利用晚上到校實驗 圖3：實驗好玩又充滿刺激 圖4：我的示範實驗是一流的 圖5：Facebook上的活動網 循序漸進活化教學，建構學生自我學習之能力 依據學習鷹架理論，我們配合學生之知識及能力背景，依學生年級不同，讓高一學生先擔任實驗闖關的關主，學習基礎的科學過程技能與探究方法。高二再參加校內的實驗研習及競賽，這項比賽是讓學生先學習實驗方法原理，然後再進行比賽。等到高二升高三，這時學生的能力漸趨成熟，可以參加校外實驗競賽，如遠哲科學實驗競賽等，並在學生參與科學活動中，提供有輔助架構的學習歷程，如圖6所示。 圖6：本方案之學生科學實驗學習歷程 n  實踐 科學宅急便—實驗闖關活動 高一學生在下學期時，開始參加實驗闖關活動基礎培訓課程，課程中會先安排學生基本實驗技能之學習，透過實驗實作的練習，學生要學習分組合作，每組負責不同的實驗關卡，在一個半月的探究活動中，設計動手實驗的關卡。 從100年開始至103年，總共有4個班164位同學擔任過關主，4年來約有6020位中小學生參加竹山高中科學宅急便活動。每年學生所設計的關卡都不太一樣，以下為學生103年所設計的關卡： 1.        步步驚心：闖關學生要猜拳走過以紙杯所做的橋，體驗紙杯分散壓力的驚險狀況，如圖7所示。 圖7：步步驚心關卡 2.        我是神射手：在塑膠水管做成的槍管中噴入酒精，塞入乒乓球，點火後酒精燃燒會產生氣體，管子變熱使氣體壓力變大，將乒乓球射出，如圖8所示。 圖8：我是神射手關卡 3.        重砲連隊：打擊四面封住的紙箱，箱內空氣震動，擠壓形成空氣砲。 4.        電解繽紛樂：利用電解原理，在濾紙上噴上溶有酚酞的食鹽水，用通電的鉛筆筆心在濾紙上書寫，可以寫出紅色的字，如圖9所示。 圖9：電解繽紛樂關卡 5.        益智天秤宮：設計不同的平衡關卡，讓學生將紙牌疊高、用頭運水、用球拍運球。 6.        人力幫浦：用手輕壓住塑膠管口上下晃動，水面會因大氣壓力而上升。 7.        反黑箱：電解水所產生氫氣和氧氣，可做為氫燃料電池，讓LED燈發光。 8.        我要吃冰：以冰加鹽（重量比3:1）做冷劑，在零下20度的低溫，將養樂多冷卻成冰沙。 9.        幫你呼呼：當氣流快速流動時，氣體的壓力變小，吹氣進向下的小漏斗，漏斗中的乒乓球會掉不下來。 10.    嗶啵泡泡：將沙拉脫加甘油及洗髮乳等，學生可吹出很大的泡泡，其它同學則要用大紙杯接泡泡。 每年四、五月很多高三學生都已申請上大學，這些學生不是請假在家，就算來學校亦是無心上課，如何安排這些學生適切的學習活動讓校都相當頭疼，我們即召集已申請上大學的學生為志工，再設計科學實驗闖關活動至社區小學做科學服務。103年我們已為竹山鎮9所小學辦科學闖關活動，104年計劃服務全竹山所有13所小學，為竹山中小學送科學到學校，如圖10~12所示。 […]

化學宅急便：化學闖關活動在臺東 謝耀隆 國立臺東高級中學教育部高中化學學科中心hyl0108@gm.pttsh.ttct.edu.tw n  活動簡介 「化學宅急便」在臺東的活動，始於2011年思源科技教育基金會為推廣科普活動，透過思源宅急便巡迴列車的活動，將數學、物理、化學、生物、地球科學、海洋教育資源學科中心研發、推廣的科普資源，直接宅配臺東高中校園，進行臺東縣第一場嘉年華式的科普活動。該場活動為期四天，由臺東高中、高中化學學科中心及思源科技教育基金會等共同辦理，讓臺東的學生及民眾們從動手做中體驗科學。 臺東縣內的自然科教師，對於能辦理這樣的活動更是大力支持。每次的活動臺東高中、臺東女中的教師及學生們都全力投入，希望能將科普的知識與體驗帶給每一位來參與的學生與民眾。經問卷調查，當次辦理參與的師生及民眾們，都非常喜歡這樣的科學體驗活動，希望每年都能辦理類似的活動。於是化學宅急便的活動，便從2011年臺東高中辦理的第一場開始，之後由臺東女中接續辦理相關活動一直到現在。 歷年化學宅急便活動在臺東辦理的時間如下： 1.        100.05.27~30 思源宅急便—創意互動玩科學 2.        100.09.24 2011國際化學年系列活動—來東女親手Fun化學 3.        101.09.21~22 思源宅急便—互動玩科學 4.        102.09.28 化學宅急便闖關活動 5.        103.09.27 數理Fun輕鬆—科學闖關活動 n  活動規劃與實施 化學宅急便在臺東的活動，在後面幾年都是以臺東女中主辦，臺東高中提供支援的方式辦理。由臺東高中和臺東女中教師負責指導學生關卡的設計與解說。每年兩校的化學教師都會為辦理宅急便的活動進行互動討論。以102年的活動為例，臺東高中支援化學宅急便的活動規劃與實施重點說明如下： 1.        建立化學專題FB社團—化學神奇寶貝的祕密基地提供化學專題學生一個不受時間地域限制的討論平台，讓學生不論是在暑假或平時，不會因無法全員到齊而使師生或同學間討論互動停擺。教師亦可透過FB社團，提醒學生什麼時間該完成什麼任務或進度，掌握各組學生學習狀況。 2.        建立教師FB社團—台東縣化學科專業學習社群為強化縣內化學科專業學習社群（professional learning community, PLC）的分享與討論，提供教師同儕間對於教學或化學相關議題討論的平台。在宅急便的活動中，教師亦透由FB的聯繫，讓活動相關訊息的傳遞更為及時。 3.        化學實驗，不像一般學科，實驗進行的安全性非常重要，學生要進行實驗，化學教師一定要在場。為讓學生有更多的實驗試做與改進，只要學生與教師約好時間即開放實驗室，讓學生利用暑假及假日進行實驗試做與討論。（如圖一所示） 4.        化學專題的學習不局限於化學，在進行影片的拍攝時，教師亦針對拍攝時要注意的事項，諸如腳本的設計、剪輯、拍攝技巧等進行指導。通常參與化學專題的學生，對於影片的拍攝與剪輯都有一定的能力。 5.        化學宅急便活動已在台東辦理第四年，第一年在臺東高中辦理時，便有要求學生製作影片，並留下各種記錄資料。讓化學專題學生觀看之前學長製作的影片與留下來的資料，瞭解大致上該怎麼做。 6.        化學學科中心102年辦理的活動「我是闖關王」，化學闖關設計比賽，因競賽內容與支援臺東女中化學宅急便的活動一致，鼓勵學生利用暑假準備該項競賽活動。讓學生在支援臺東女中化學宅急便前，就對化學宅急便活動有一定的瞭解。 7.        學生參加「我是闖關王」初賽時便要製作關卡介紹的影片，將學生製作的初賽影片結合臺東女中化學宅急便的活動介紹。一方面達到宣傳的效果，也讓學生製作的影片給其他學生觀看，對影片製作者或觀看影片的同學都有激勵的效果。 8.        學生參加「我是闖關王」活動獲銀牌及銅牌獎後（如圖二所示），即請學校行政人員公佈成果於學校榮譽榜，並為學生製作整個活動的回顧影片，於任課班級播放，鼓勵其他學生參加競賽，並再次宣導9/28臺東女中化學宅急便活動。 9.        為鼓勵學生參加臺東女中化學宅急便活動，拿闖關證明及填寫心得回饋表的學生給予化學平時分數加分，讓學生化學的學習不侷限於課堂上。 10.    活動結束後，要關主及闖關者填寫心得回饋表，及滿意度調查表。讓學生表達對此活動的想法與建議。以回饋給關主及老師，讓下次活動在辦理時能更符合學生的需求。 11.    參與化學專題的學生在整個活動後，進行檢討與心得分享，自評與互評，讓學生自我省思，並瞭解同組同學對自己的表現與期許。並將所有資料整理，以供未來學弟們參考。 12.    闖關活動整個告一段落，請化學專題學生帶回「給家長的一封信」，讓家長知道學生的表現，並瞭解家長對學生參與整個活動的看法與建議。 圖一：學生於實驗室試做實驗及討論情形 圖二：學生參加化學宅急便我是闖關王活動獲得銀牌及銅牌獎 […]