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2015亞洲化學教育國際研討會:高中學生大會報告和參與心得分享 廖心妍1、廖旭茂1, 2, * 1, 2國立大甲高級中學2教育部化學學科中心*nacl880626@hotmail.com n  前言 在我(第一作者)的書架上,亮眼奪目的鋁製小巴克承載了在日本參加第六屆亞洲化學教育研討會短暫三天的回憶,卻訴不盡這個夏天所有的美好…..。鋁製小巴克是日本山形大學(Yamagata University)的Yasunao Kuriyama教授在我大會報告後贈送的碳六十組合模型,如圖1所示。 圖1:日本Yasunao教授贈送的碳六十組合模型 這次我感到非常榮幸,能在臺灣師範大學科學教育研究所邱美虹教授的推薦下,擔任臺灣的學生代表之一,在日本東京科學未來館舉辦的第六屆亞洲化學教育研討會(6th Conference on Network for Inter-Asian Chemistry Educators, 6th NICE Conference)大會上發表自己的學習心得,並參加在東京學藝大學附屬中學舉辦的海報展,在這裡和大家分享這趟東京NICE行的經歷與個人心得。 n  高中生代表大會報告 七月二十八日,活動前一天,懷著既忐忑又期待的心情,從桃園機場出發來到達東京的台場,因大大小小的托運的行李中有此行在大會報告上的秘密武器,行程中顯得格外謹慎。到達飯店已經傍晚,出外用完餐後,立即回到飯店惡補隔天上台的講稿。圖2為我的大會報告的秘密武器。 圖2:超級巴克球(Super Buckyball)攝於大甲高中科學館 隔天早上,因居住飯店離科學未來館很近,索性直接步行到未來館,因時間較早,尚未開館營業,我們由員工出入口近到七樓的大會議廳,完成報到手續。大會演講廳是可容納超過300人的空間,此次亞洲化學教育研討會議程的安排除了大會大師演講、口頭報告、實作工作坊、海報展之外,第一次嘗試讓高中學生在大會中發表,此次由日本、韓國和臺灣一共四位高中生代表發表自己的研究學習心得報告。 我這次報告主題是The learning paradise of molecule in Taiwan(分子的學習樂園)。首先用影片介紹了四年前由大甲高中的卓慶良老師與廖旭茂老師(通訊作者)團隊設計,師生協作完成,也是學校最具代表性的化學裝置藝術—搖滾巴克球。球體是以球棍模式呈現,由六十顆紅色的撞球和九十根不鏽鋼棒所組成(分別代表碳六十分子中的碳元素與化學鍵)1。上下以兩個軸承聯結弧形鋼架,因為可以像地球儀一樣自由地旋轉,故稱為搖滾巴克球。圖3為搖滾巴克球的製作過程圖。 圖3:搖滾巴克師生一起努力的製作過程與成品 接下來,我介紹了學校老師在這方面教學上使用了廣泛最能引起學生共鳴的方法—動手做分子模型,幾種會被老師拿來當作教學用的材料,比如摺紙、串珠和塑膠管模型,茲將上述三種不同材質的巴克球做簡單的介紹。 一、  摺紙巴克球模型 每一個巴克球這是由60張,每邊10公分的正三角形海報紙組合而成,每一張海報紙可按下列方法摺成一個摺紙巴克球的最小單位。 圖4:摺紙巴克一個小單元的製作過程與成品 最小單元的中心代表的是碳原子,旁邊的三個圖出稜角代表的是化學鍵,而只要將這些角按照順序黏在一起,就能組成摺紙巴克球2。圖5為摺紙最小單元和摺紙巴克球完成品。 圖5:摺紙最小單元(左),完成的摺紙巴克球(右) 二、  塑膠管巴克球模型 這是一個模擬分子結構的球棍模型,購自東元奈米科技公司,紅色的塑膠球代表碳原子,白色的塑膠管代表化學鍵,只要清楚分子的構造,很容易就能做出來。這種模型是學生們最容易理解的表示方式。圖6為球棍模型的組裝流程圖 圖6:塑膠管巴克球組裝流程圖 三、  串珠巴克球模型 串珠巴克球與摺紙模型和球棍模型巴克球不同,每顆珠子代表是化學鍵而不是碳原子,因而容易搞混。每顆巴克球是由90顆珠子組成,代表90個稜邊,其中包括12個正五邊形及20個正六邊形。可以兩個不同顏色來代表分子中的單、雙鍵。若以紅色代表單鍵,白色代表雙鍵,則十二個五邊形都會是紅色,白色的球只會出現在六邊形。圖7是串珠巴克球的製作流程。 圖7:串珠巴克的製作過程與成品 根據價鍵原理(Valence bond theory),一個巴克球裡包含60個單鍵(紅色珠子)和30個雙鍵(白色珠子),而碳原子就是夾在3顆珠子排成的三角形之間。圖8是串珠巴克球中的珠子連結及其代表鍵結的鍵數。 […]

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