參加2016 BCCE並發表普通化學實驗翻轉教學 佘瑞琳 國立臺灣大學化學系shirlin@ntu.edu.tw n 美國化學教育雙年會 2016年7月31日–8月4日於美國北科羅拉多大學(University of Northern Colorado, UNC)參加兩年一次的美國化學教育雙年會(Biennial Conference on Chemical Education, BCCE),2016年BCCE為第24屆,網站在:http://www.unco.edu/bcce2016/index.html。BCCE是全美國化學教育學者二年一次的盛大集會,每次大會均有來自全美國大專院校教師、學生及中學教師參加。近幾年也有越來越多亞洲、澳洲、歐洲、非洲、加拿大等學者與會。以今年為例,有來自23個國家,超過2000位教育者參加(見圖一)。每次的雙年會輪流在全美國各大學舉行,主辦學校均卯足勁動員全校師生辦理此一盛會,而鄰近主辦大學的高中教師也都能就近參加。本人有幸在歷年教務長經費支持下,得於2008年開始參加BCCE。每一次都會報告化學系在課程或實驗方面的教學成果。每一場分組討論會都能和與會者有許多對談和教學交流,對美國的化學高等教育有更深刻了解,並獲得新的教學靈感與啟發。以下為歷次所參加BCCE雙年會之主辦學校及報告主題: l 2016年,美國北科羅拉多大學(University of Northern Colorado, Colorado),普通化學實驗翻轉教學。 l 2014年,美國密西根州河谷州立大學(Grand Valley State University, Michigan),乾冰示範實驗。 l 2012年,美國賓州州立大學(Pennsylvania State University, Pennsylvania),導電塑膠聚苯胺實驗。 l 2010年,美國北德州大學(University of North Texas, Texas),民生化學與永續發展通識課程。 l 2008年,美國印第安那大學(Indiana University, Indian),化學多媒體示範實驗網頁。 圖一:2016 BCCE以世界地圖展示各參與國(左)及以圖釘代表各國參加人數(右) n 論文投稿與發表 每屆BCCE主辦單位會先邀請各界學者自行擬定主題,報名籌組工作坊或分組討論會。例如今年靜宜大學翁榮源教授即提出一個翻轉教室的分組討論會,其主題為Flipped Classroom Application in the University Chemistry […]
高中教師指導學生科展參加2015 日本SSH生徒研究發表會過程及與會心得 劉曉倩 國立彰化高級中學 教育部高中化學學科中心 torrina01092002@yahoo.com.tw n SSH生徒研究發表會 當鮮紅的摩天輪地標映入眼簾,四周夾雜著巨型高樓與購物中心,沒錯,我們到達了大阪,一切彷彿是場夢境!六月底匆促參加高瞻精進計畫赴日申請,一次又一次地修改報告內容,7月18日赴健行科技大學參加行前說明會,了解日本舉辦超級科學高中(Super Science High Schools, SSH)生徒研究發表會(Student Fair,日文〝生徒〞即學生之意)的意義,最重要的是將此行論文發表與教授交換意見,教授砲轟的火藥味尚未散去,我們帶著忐忑的心情,背著筆電及待發表的海報,坐上飛機。 日本政府每年固定舉辦SSH生徒研究發表會,會場聚集日本各地的SSH學生以海報、簡報等方式介紹研究成果,自2011年開始日本科學技術振興機構(Japan Science and Technology Agency,簡稱JST)積極邀請世界各地高中生赴日與會,提升日本國民科學素養及訓練外語表達能力。筆者從入榻的凱悅飯店到會場,日本政府對受邀的九個國家都派有專業的領隊說明行程和帶領,時間掌握十分準確,同行的高雄市立瑞祥高中莊福泰主任觀察到,每個日本工作人員均有明確的職稱名牌,會場佈置、音控、攝影均十分專業,而且工作人員都有一本厚厚的計畫書,隨時掌握現場的作業情形。 n 參與過程 一、 開幕大會演講 2015年日本SSH生徒研究發表會會場全程是以日文為主,外賓都佩帶英文直譯耳機,展開序幕的是藤嶋昭教授,日本化學家,東京理科大學校長,也是東京大學特別榮譽教授之一,紫綬褒章獲得者。藤嶋昭被譽為光催化之父,他最著名的貢獻是與他的博士導師本多健一共同發現和研究了二氧化鈦的光催化性質和超親水特性。然而,此次大師演說內容與光觸媒並無直接關聯,主題從四月日本櫻花祭、牽牛花入夜後的變化…到蟬通常會將卵產在樹下,提醒學生留意大自然的變化,同時勉勵年輕人效法米開朗基羅耐心地在教堂屋頂作畫四年,而成就曠世巨作。演講中也提及加利略觀察入微,所以才能在浩瀚宇宙發現邱比特星和發明望遠鏡,而站在加利略肩膀上的牛頓發現萬有引力和彩虹,推向科學發展到另一個新的紀元。藤嶋昭教授將科學史娓娓道來,談到自己對造物者奇妙恩典的讚嘆,同時點燃自己對太陽能板研究的熱火。 現場英譯對專有名詞翻譯毫不含糊,而且用字十分精準。筆者實在很想將大師對太陽能板貢獻與我們發表的論文主題「植物色素染料敏化太陽能電池之效能分析」相結合,如此可使一般高中生對染敏太陽能電池的作用原理更易了解,但是筆者學生認為要將兩個主題結合已超過他們的能力範圍,而且又是以英文發表,因此只好捨棄這項建議,專心地做PPT報告。一整天的聽講,得到的心得是,日本學生PPT的製作十分精美,而且對於實驗原理和過程介紹淺顯易懂,此點與筆者學生想法差異甚大,筆者學生重視實驗結果的解釋及追求高深的知識領域,對於PPT和圖表製作並不很在意,此點也困擾筆者很久,所幸此次隨隊的楊智惠教授(見圖一)給予學生很多指點和建議,學生及時在發表會前一晚趕工完成所有內容的修改和整理。 圖一:楊智惠教授細心指導學生完成整份簡報檔批改,學生受益良多! 二、 臺灣學生發表 隔天發表會現場,除了來自日本各個學校的師生外,還有與我們一直很友善的新加坡團隊到發表會現場支持我們,學生一發表完,有一位新加坡老師談及筆者學生論文程度很優,英文表達十分流利。筆者的學生面對來自各國的師生侃侃而談科展內容,並大方邀請大家到美麗的福爾摩沙臺灣參訪,獲得如雷掌聲,反應十分熱烈!同時玉川學園教育部長藤樫大二郎先生(見圖二)詢問筆者的學生何時開始學習英文?他覺得臺灣的學生英文程度比日本學生明顯好很多,讚揚筆者的學生(見圖三)英文程度很優,並表示明年要到我們學校參訪。日本學生對科學實驗很認真,但對於英文表達及與外國人溝通的能力普遍不足,他希望藉由舉辦國際交流等大規模科展活動,提供學生更多練習英語的環境。 圖二:玉川學園教育部長藤樫大二郎先生與筆者和兩位學生合影 圖三:筆者學生面對來自各國的師生侃侃而談科展內容 三、 德國學生發表 交流會場十分熱鬧,其中以德國隊學生研發的視盲感測器最受歡迎!設計重點在於,一般盲人必須藉由感應棍棒才能自由活動,因此對環境的感受性較不敏銳。這幾位德國帥哥將安全帽改造成感測器(見圖四左和右),只要繫上感應腰帶,即使閉上眼睛走路,碰到障礙物時,馬上會在腰帶間感應到有一股電流通過,提醒視盲者前方有立體障礙物,必須避開,由於通過腰間的電流微弱,所以十分安全。這群充滿陽光笑容的德國高中生英文極佳,表達時思路清晰又善於推銷,除了貼心的視盲穿戴服務外,還會贈送德國經典的熊熊軟糖,無怪乎奪得最佳人氣獎! 圖四:德國學生協助日本學生體驗視盲感測器(左)和筆者體驗視盲感應器(右) 四、 新加坡學生發表 德國高中生的研究多以電腦為主,有些組甚至將廢棄的光碟片剪成小片,結合電腦程式改造成可以測金屬離子的光譜儀,十分厲害!新加坡的研究也是以電腦為主,其中以人腦操控機器人的研究最為吸引人;至於泰國的研究多以自然生態和環境科學為主,研究地質變化對生態環境的影響,他們多穿著傳統服飾,雖然英文口音很重,但是親切的笑容拉近了彼此的距離,而且紀念品十分特別,不是燒烤蟲蟲BBQ,就是串燒蚱蜢!一開始要入口時還真是要鼓足勇氣,不過因為辛香料味道很重,吃起來別具風味。 五、 韓國學生發表 韓國學生(見圖五)研究主要是以濟州島生態為主,研究當地植物被菌種寄生的分布情形,歐巴(韓文帥哥)年紀雖輕但風度翩翩,英文表達比東南亞國家清楚,而且只要是休息時間常看到他們埋首讀書,原來他們都是升高三學生,十一月就要大學入學考(等同臺灣的學測),韓國升學壓力比我們大很多,據他們表示,唯擁有高學歷才能被知名企業錄用,否則一輩子只能從事中低下階層工作。相較之下,雖臺灣重視升學,但從事的工作比較多元,家長也多半尊重孩子的就學意願,實在幸福很多。 圖五:韓國學生做濟州島生態研究 六、 泰國學生發表 透過科展交流,了解到不同國家在培育人才的用心,開闊了自然科學領域研究的廣度,在與一位泰國學生交談中,得知他住在一個很小很小的鄉鎮,沒有任何交通工具,每天要走兩個小時的路上學,所以他的研究主題就是用電腦定位周圍環境,利用數學算出小鎮裡一些常去地點最近的道路,報告過程中,他的眼神閃閃發亮,雖然講得很慢,但卻令筆者格外感動,心裡想的是自己國家的孩子是多麼幸福,然而幸福的孩子要珍惜自己受良好教育的機會,培養獨立自由的科學精神,將所學奉獻社會,這樣幸福才有意義呀! 七、 日本學生發表 日本研究的主題十分多元,令筆者訝異的是,地球和環境科學研究很多,其中來自沖繩的學生研究龍捲風的成因(見圖六),頗受評審青睞,不過現場做成的人工龍捲風式呈現圓錐形狀與一般的龍捲風恰相反,學生雖無法給予完整的解釋,但對於氣流成因解釋十分清楚,令人印象深刻。 圖六:日本沖繩高中生示範龍捲風的行程 至於筆者本身為化學專任老師,職業病使然,會場化學發表彷彿有魔力般,值得一再探訪,其中有秒表反應中反應速率的探討、日本銅雕藝術及簡易染敏太陽能電池的研究…等等,其中有一組是探討紅寶石的製作過程,利用燒結器控制反應溫度和時間,成功合成人造真寶石,雖然直徑大小只有0.1~0.2公分,但是閃閃發亮的單晶紅寶石令人感到挑戰而且心動,可惜現場並沒有準備紅寶石贈送給乖乖聆聽的聽眾。 八、 閉幕道別 發表會最後一天,從H區拆下海報時,生徒研究發表會已到終點,主席頒完與會證書,筆者與新加坡老師互道再見,互相交換的名片也許只是禮貌,但是活動期間能有機會與他國以華語交談,心裡覺得很溫暖,期待下一次的有緣。圖七是臺灣代表楊智惠教授領軍及全體師生合影。 圖七:臺灣代表楊智惠教授領軍及全體師生合影 […]