中學化學App教材與教學:化學蜘蛛! G/G了嗎? – 化學APP在教學上的應用 張明娟1,2,吳德鵬1,2 1桃園市立武陵高級中學 2教育部高中化學學科中心 bcat1764@gmail.com1 depeng.tw@gmail.com2 n 前言: 根據十二年國民基本教育課程自然科學領域課程綱要1所歸納出的發展趨勢中:(1)朝向科學素養的培養,注重與日常生活之聯結。(2)重視科學概念發展與新興科技的連貫統整。數位科技及軟體的使用也是目前各學科教學增強教學模式的方式之一。本文介紹的兩個免費而實用的APP,目前可以直接應用於教學現場,除了本科的專業知識外,更可融入資訊科技的便利性,就如同高級中學階段核心素養中:U-B2 具備適當運用科技、資訊與媒體之素養,進行各類媒體識讀與批判,並能反思科技、資訊與媒體倫理的議題。以GoodGuide App為例,讓學生從日常生活用品中,反思化學成分對健康與環境的影響,並建立綠色化學的使用觀念;而化學教師更可利用此App與家政科教師進行協同教學,發展跨領域課程。資訊科技融入教學2就是教師運用資訊科技之技術於教學活動上,以培養學生終身學習的習慣和態度。另一個ChemSpider App可以作為有機教學的輔助使用,有效建立學生對分子立體結構的模型表徵,讓學生更容易連結分子的微觀模型,讓教學方式更具互動性,進而培養學生「運用科技與資訊」的能力和「主動探索與研究」的精神。 n ChemSpider軟體簡介3: 由英國皇家化學學會 (英語:Royal Society of Chemistry,簡稱RSC) 推出了一種免費的數據庫:ChemSpider,可以對超過六千多萬種的化合物進行多方搜索,包括其名稱、結構或其特徵等方式搜索。被喻為化學方面的百科全書,就像維基百科一樣,任何人都可以回饋網站使其網頁更為完善。筆者就iOS系統的Apple Store下載免費的App進行實際的課室應用,並大概介紹其使用方式。下圖為ChemSpider APP頁面。 圖1:ios系統ChemSpider APP 一、 就名稱(name)搜尋: 一般搜尋包含系統命名、商品名稱、同義字和登錄號,想要搜尋的化合物名稱,例如:Aspirin,就會出現Aspirin的各種名稱,接著觸控Open,打開後看到Aspirin的平面結構式,再點選3D的圖示,就會出現3D互動模型:JSmol,用手觸控就可以轉動3D的分子模型。下圖使用程序。 圖2:利用Chemspider 搜尋分子結構步驟圖 二、 利用畫出分子結構搜尋: 觸控頁面下方的苯環就可以畫出想搜尋的分子,例如畫出鄰苯二甲酸的結構,再按搜尋就會出現鄰苯二甲酸的各種名稱,接著觸控Open就會出現3D互動模型:Jsmol;滑動頁面,下方還可搜尋到鄰苯二甲酸的熔點、沸點、比重等物理與化學性質。下圖使用程序。 圖3:利用Chemspider 畫出物質結構的搜尋步驟 三、課室應用: 筆者在目前教學中剛好進行高二有機化合物的部分,對剛開始學有機的高二學生來說,對於有機分子的形狀,由於VSEPR內容屬於高三範圍,因此學生很難從平面的結構來想像有機分子在空間中的構造,因此筆者就利用此App,讓學生可以直接畫出有機分子結構,並了解其3D構造,下圖8、9即為學生在課堂上進行此App的使用情況。 圖3:利用Chemspider 課堂間學習情形 筆者就以106指考化學試題為例: 分子馬達是依靠分子中化學鍵的旋轉,在可控制的條件下,使分子進行有方向的轉動,並輸出動力,例如一個烯基可在照光或加熱下進行異構化反應。三個有機分子甲、乙、丙的結構如下圖: […]