慶祝IUPAC100& 2019國際週期表年在臺灣(IYPT in Taiwan)活動成果展示： 化學元素週期表教具、媒材設計比賽 中華民國科學教育學會秘書處彙整 2012aset@gmail.com 一、前言 聯合國於2017年12月20日在第74屆會議上宣布2019年將為國際化學元素週期表年（International Year of the Periodic Tale of Chemical Elements, 簡稱IYPT），主要是為表彰化學元素的發現與應用、對人類社會的貢獻以及為提升全球對於化學促進永續發展和能源、教育、農業、健康的覺醒。此次國際週期表年已獲許多科學社群及國際科學理事會支持。有鑑於此國際性活動的歷史與教育意義，本會亦與國立臺灣師範大學和中國化學會共同於2019年辦理相關慶祝IYPT活動。本次活動共徵得實體教具16件、數位媒材1件。經過初、複審，實體教具選出前三名6件，佳作4件、數位媒材則是佳作1件。本會將獲獎作品之相關資訊寄送給國內相關博物館邀請展出參考，展出地點包括：國立海洋科技博物館（簡稱海科館）、臺北市立科學教育館（簡稱科教館）、國立科學工藝博物館（簡稱科工館）、國立海洋生物博物館（簡稱海生館），部分得獎人並陸續於9月25日、9月26日獲邀至海科館、科工館舉辦相關元素週期表教具之教師研習活動，透過IYPT教具的教學與體驗活動，提供教師多元的方式進行教學運用，以提升學生對化學教育的學習興趣。下列為部分得獎者之教具介紹或獲獎心得，以及其獲邀擔任研習活動講師時之研習心得，供對IYPT教具有興趣之教師或大眾參考運用。 二、「元素企業大亨桌遊」之教具特色及心得（國立臺灣師範大學科學教育研究所博士生、國立臺灣師範大學科學教育研究中心–遊中學科學團隊：蔡仁哲） 化學元素週期表，一直是化學教育中非常重要的基礎語言。對於初學化學元素的學生，常因化學元素週期表難以理解、生澀難懂，使學習者感到受挫。近幾年來使用桌上遊戲進行教學逐漸受到歡迎。學生能在遊戲中學習科學。運用桌上遊戲具有人與人之間面對面的高互動性，讓學生主動在遊戲世界中探索，產生各種感受與學習行為，例如：對科學產生理解的感受、社交互動的樂趣、對科學桌遊的喜愛等等，進而建構自己的想法與主張。「元素企業大亨」桌遊是一款以化學元素週期表為主題的科學桌遊，由臺灣師範大學科學教育中心「遊中學科學」團隊所開發的科學桌遊作品之一。將生活中常用的化學元素、相關技術、應用產品連結在一起。不再只是死記硬背化學週期表，而是能理解化學元素在生活中的連結與應用。它適合12歲以上的學生，不需要高深的科學知識基礎就可以遊玩。將科學概念融入遊戲當中，其卡牌內容已將需要了解的科學知識呈現在卡牌資訊當中，讓學生能在遊戲過程中學習化學元素相關概念。 (a)(b)(c) 圖1：(a)表示元素卡(b)表示技術卡(c)表示產品卡 「元素企業大亨」桌遊的遊戲規則相當簡單，在有限的時間內，收集最多對應的成套卡牌（元素+技術+產品）即為勝利者，如圖1所示。每一位玩家擔任企業董事長，必須做出最佳的經營策略（出牌），以提高公司的產品線與資產。不僅如此，玩家還需要進行研發（抽牌）新的元素材料、技術、產品形成產業鏈（成套），如圖2所示。或者，提高企業責任形象，也可以讓玩家在遊戲過程中更有優勢。玩家可以試著解決生活中化學相關的事件問題，可從桌遊卡牌資訊當中找出緣由並提出解決的辦法。學生可以是天馬行空的解決想法，而沒有標準單一的解答。玩家只要能說服半數的同儕玩家即視為成功解決事件。 圖2：學生遊戲過程狀況 使用桌遊進行科學教學是有成效的，許多學者與教師願意接受與使用桌遊進行教學。使用桌遊的教學已漸漸成為一種趨勢，桌遊教學能幫助學生在遊戲中學習、建構自己的科學知識，並能與同儕交流互動培養溝通、表達自我、團隊合作。十二年國民基本教育課程綱要，更提到科學教育應培養學生的探究能力、做抉擇的能力、問題解決能力、邏輯推理能力，這是傳統教學難以達到的，因為學校僅教考試會考的科學知識與科學原理。而非制式教學方式正好能彌補其不足。學生在桌遊的遊玩過程中，必須先探索整個遊戲世界與遊戲規則才能繼續遊戲，因此學生在遊戲中學習是必然的。學生想要取得最終的勝利，更需要與同儕合作，不斷的推理與思考，做出最佳的行動策略，這些學習行為正是現今科學素養教育不斷強調的重要能力。最後，選擇適合的科學桌遊，雖然能幫助教師達到教學目標，但不應只侷限在記憶背誦的科學知識。教師應善用桌上遊戲人與人之間的高互動性，投入教學時間讓學生願意主動學習科學，進而培養科學素養的能力。   三、「元素週期表桌遊」之教具特色及心得（臺北市北投國小老師：陳弦希） 相較於物理學，化學家感興趣的事情無法用肉眼直接看見，化學現象需從分子或原子尺度發生的事情來解釋，因而提高初階化學學習者之學習門檻，增加理解與熟悉化學元素的難度，甚至導致排斥的心態，因此，利用桌遊的活動方式，能讓學生減少對不理解現象的排斥，在玩樂中記憶各個元素，此為本「元素週期表桌遊」設計之初衷。 本套桌遊的特徵在使用、規則、製作方面，都是彈性且簡易的。除了可以運用在「正式課程」中以全班集體教學外，還可在課堂中某些小組完成學習任務時讓該小組遊玩進行「差異化教學」，亦可成為課外「延伸學習」讓學生自製卡牌學習化學元素的範例。配對、比大小與心臟病等橋牌玩法都適用，並建議教師不要花費太多精神在解釋規則上。本桌遊特別鼓勵遊玩的學生自行理解並制定出適合小團體遊玩的規則；遊玩時間彈性、遊玩人數彈性，加上以A4紙張列印後即可裁切增減並使用的靈活性，應能成為國中化學課程的輔助教材。 「元素週期表桌遊」能獲得得獎肯定自然是喜悅的，能親自擔任分享者與國中教師交流本套桌遊更是深感榮幸。研習時的交流互動可以窺見，參與的國中教師企圖將研習所得運用在實際課堂教學，教師們對提升孩子們化學程度的熱切令人感動。希望學會未來有機會時，能將此套桌遊持續推廣，以幫助我國國中生奠定化學基礎課程的學習。 四、「門得列夫的秘密」之教具特色及心得（新北市新興國小老師：陳家琦、翁昇豐） 元素週期表是求學階段不可或缺的科學單元之一，藉由國際元素週期表年的活動，讓我在構思教材的過程中重新認識元素週期表。元素週期表中含有許多元素的重要資訊，因此我們希望透過設計的謎題包教具，讓學習者可以在解謎的過程中靈活運用元素週期表查詢所需的資訊，了解到元素週期表中除了元素的中文名稱、原子序、元素符號，也能從元素的部首或顏色看出元素的型態。 學習者在解開謎題包的密碼後，便可發現謎題的答案也藏有與元素相關的巧思，例如第一關的答案代表著元素週期表的建立者門得列夫是俄羅斯人，第四關的答案緊扣著謎題導電性，帶出碳是唯一可導電的非金屬元素，讓學習者在破解謎題後能夠重新審視題目與元素的關係，拓展學習的邊界。 五、「元素牌牌樂」之教具特色及心得（臺北市興華國小實習老師：陶岳） 現今幫助學生理解化學概念的教具比比皆是，像是精緻的原子模型、深奧的教學用桌遊，對於教學者講述式教學有很大的幫助，但這些教具多半有以下問題：1.教具成本高，無法準備台下學生操作的量導致教學者於台上演示，缺乏學生互動與主動思考、2.教具操作繁雜，對於學生與教學者皆為負擔，講解導致佔據過多課堂時間、3.體積大而難收拾，不易保存。尤其是記憶週期表的部分，就算有教具與模型清楚呈現概念與外觀，也容易流於死背而不知如何進行日常應用，因此本教具針對上述週期表記憶部分，注重以下幾點做設計：1.成本低、易收納的卡片式桌遊，可於課餘時間及課堂時間使用、2.規則簡單不佔用課堂時間、幫助教學者系統性講解與補充元素週期表、3.增加問答與補充與討論，提升受教者課堂學習動機並對歷史著名化學事件產生興趣。本教具最終目的為利用桌遊帶給學生日常所接觸的元素知識、科學史事件與時尚話題的跨領域桌遊教具，讓週期表不再只是死背課程。 透過此次研習，我也觀摩到其他兩位講師的桌遊作品、設計理念與實際操作，讓我瞭解到教學用之桌遊不只能在課堂中使用，也能在課餘時間補充，幫助更多學生學習。感謝中華民國科學教育學會舉辦此次競賽與研習，將不同設計者發展之多采多姿的教具與更多中學教師進行交流與分享，以造福更多學生。 六、結語 科學教育學會致力於促進科學教育之學術水準並加強各學術機構及研究人員之連繫，此次辦理「2019元素週期表年（IYPT）慶祝活動：化學元素週期表教具、媒材設計比賽」具接軌國際、落實科普運用之意義。本活動使更多科學教師或教學相關人員的智慧有展現的機會，並豐富了週期表學習的樣態。 致謝 感謝科技部給予經費資助（MOST108-2517-H-554-001），也特別感謝參與IYPT活動規劃、作品投稿、審查、舉辦教師研習活動之相關單位與個人。

慶祝IUPAC100&2019國際週期表年在臺灣(IYPT in Taiwan) 活動成果展示： 臺灣慶祝國際化學元素週期表年海報競賽作品分析與簡介 李宜諺、林靜雯* 國立台北教育大學  自然科學教育學系 jwlin@mail.ntue.edu.tw  一、前言     聯合國在 2017 年底公佈 2019 年為「國際化學元素週期表年（International Year of the Periodic Table of Chemical Elements, IYPT 2019）」，紀念門得列夫（Dmitri I. Mendeleev）發表其第一版化學元素週期表（1869 年）的 150 週年，2019年亦是國際純化學暨應用化學聯合會（IUPAC）成立 100 週年。為響應與慶祝此兩件化學界的大事，中國化學會、國立臺灣師範大學與國立臺北教育大學共同舉辦「國際元素週期表年」海報設計比賽，鼓勵對元素週期表與週期表中118 個化學元素背後動人故事與探索有興趣的小朋友、大朋友用圖畫來說故事，進而增進對元素週期表與化學元素和化學的認識。     本次競賽以「元素週期表」為主題。元素週期表是在 1869年由俄國科本學家德米特里．門得列夫(俄語：Дми́трий Ива́нович Менделе́ев)所發現的。最新命名的元素為Nh、Mc、Ts和Og，於2016年11月28日正式獲得認可，目前有 118個元素。本次競賽徵求希望設計者從發現與歷史角度表現化學元素背後的故事，或是對於元素週期表的樣式有其他不同的排列組合想法與創意設計，希望藉由海報競賽活動能充分傳達化學元素的理念、更加幫助學生理解元素與週期表的連結關係、航向世界具國際觀精神的意象海報。結果，海報競賽活動消息釋出後，活動獲得許多小朋友與大朋友的迴響，本文以下將從本次活動參賽者的區域（台灣北、中、南、東）分佈、參賽者的學習階段及主題分布、進行分析，最後再針對本次獲獎的作品進行簡介。獲獎的作品將於2019年年底的亞洲化學年會上進行頒獎並展出，歡迎大家參與盛會，一同欣賞這些科學與美學交織的作品。 二、參賽者的區域分布 本次參賽作品共112 件（圖一），參賽師生總計332人。 圖一、參賽者的區域分布（件） 本次活動宣傳方式大多以各大專院校成立的相關領域粉絲專業協助推廣，以及請各領域中心與自然學科教師幫忙宣傳，分析結果可以看出本次活動最多參賽者是在北部地區，其次是南部地區，中部與東部地區參賽作品相對較少。北部是本次活動主辦單位之所在，而南部則有化學學科中心主要協助散佈訊息，中部與東部雖亦有訊息露出，但從投稿情形顯示，這些地區的活動推廣需再增強，不能僅以網路為主要管道。 三、參賽的學習階段及主題分布 有關參賽的學習階段及主題之分佈整理如表一所示： 表一、參賽的學習階段及主題分布 元素 元素週期表 慶祝元素週期表 小計 小學 3 5 […]

慶祝IUPAC100&2019國際週期表年在臺灣(IYPT in Taiwan) 活動成果展示： 「Curie Me Away! 放飛自我」科學劇策畫紀實 林怡萱 國立臺灣科學教育館 yihsuan@mail.ntsec.gov.tw 前言 「如果歌者、舞者和吹笛者也來到市場，請同樣買下他們的禮物。因為他們也採集了果實和乳香，而他們所帶來的，儘管由夢幻織造，也是你們靈魂的衣食。」              ～先知，買賣，紀伯倫 表演藝術在人類文化演進中，一直扮演著重要的角色，表演藝術工作者辛勤的採集故事，創作劇本、音樂與舞蹈，並透過反覆的練習，開啟我們觀看世界的另一角度，也豐富了人類的心靈。2018年的冬季，我們在哈特福的公共圖書館與城市裡的小劇場裡，首度與Matheatre的兩位表演者Sadie Bowman與Ricky Coates相遇，特別是「Curie Me Away!」這齣戲劇，簡潔而富有想像力的表現形式、生動的音樂與舞蹈、深度考究的劇本，都讓我們十分期待能夠邀請兩位表演者來到臺灣，帶給臺灣觀眾嶄新的體驗。2019年，適逢國際元素週期表年，並配合國立臺灣科學教育館策畫的「設計我們的世界–科技性別化創新」特展，透過瑪里·居禮（Maria Skłodowska Curie）追尋自我的歷程，我們期望將這齣戲劇呈現給臺灣的觀眾，並向歷史與當代的女性致敬。 什麼是科學劇？–科學劇的形式 提起「科學劇」，對於不同的人可能腦中會浮現出完全不同的印象，有些人想到的是表演者裝扮成科學史上的知名人物，透過誇張、逗趣的表演方式，演示或說明科學的原理；或是將科學史上知名人物的成長故事、學思歷程、親情、友情、愛情等，轉化成大型的歌舞劇。前者是運用角色扮演的方式，讓科學演示與解說活動增加了情境，在有限的經費預算與製作時間下，並不一定會對於人物的性格、道具的細節做太深入的考究，而更著重於與觀眾的互動、問答中產生的趣味；而後者則運用大型舞台劇的技巧，可能會有多位表演者、合唱團、樂團、舞台、燈光設計等許多人一同參與製作，製作的時間與成本也較高。此外，前者因為著重在傳遞的知識內涵和逗趣誇張的表演方式，通常會被認為是適合給兒童觀賞的表演，後者的舞台劇形式，對於劇情、音樂、服裝、場景與專業表演者的投入程度較高，可以吸引不同年齡的觀眾，但也因為演出與製作成本較高，需要特定的預算與場域條件才能演出。Matheatre劇團則突破上述兩種框架，以精簡的實驗小劇團方式，試圖在有限的預算下，使劇場的美學與科學知識的傳遞間達成平衡，同時易於行動與傳播。 在「Curie Me Away!」這齣戲劇中，舞台的背景在場地條件允許的狀況下，採用的是全黑的背景，創作者認為人類獨有的想像力是劇場中可以運用的技巧，黑色的背景結合不同時代背景的廣播配音，就能把觀眾帶領到不同的情境之中。在音樂的使用上，除了表演者的現場演唱外，所有的配樂、配音都是在專業錄音室中預錄完成，並且在表演的過程中透過ipad進行操作，在這次臺灣場的表演中，所有的台詞更是必須事先按時間軸一句句的排入表單中，在套入投影片中進行播放，使中英文字幕能流暢的呈現，為了能夠跟上所有預錄的節奏，表演者則需要反覆的練習。 由於只有兩位表演者，因此這場表演所使用的另一個技巧則是使用投影布幕，在投影布幕的後方，一張張的臉代表了瑪里·居禮身邊不同的男性，男演員Ricky則一人飾多角，有時是的父親，有時則是師長、同學或學生。當劇情中描述進入家庭生活中的居禮夫婦，創作者也捨棄了使用具象的嬰兒假人道具，而是巧妙地隨著劇情的進展，把懸掛在桌邊的元素週期表掛布，迅速折成懷抱在手中的小嬰兒，將觀眾的想像力延伸到極致，贏得了觀眾的驚呼與喝采。 此外，場景的佈置也往往是一場科學劇巡演時影響預算成本的關鍵。創作者採取極簡形式的場景佈置是希望表演易於移動巡迴演出，減低搬運佈景或搭建佈景的成本。表演的場景的主要是利用簡單的椅子與桌子，隨著劇情的進展，挪動桌子與椅子間的距離、方位，建構出觀眾對於場景的空間想像。正是在如此有限制的條件下進行創作，反而使作品突破傳統的框架，形成簡潔而富有想像力的表現法，並使作品很容易在學校的禮堂、圖書館、演講廳等非正規表演場地中演出。 劇本的內容如何決定？–科學劇的詮釋觀點[1] Sadie Bowman與Ricky Coates的學習背景很不相同，Sadie Bowman 是專業的表演藝術背景出身，也會作曲，她對科學一直十分喜愛，她的第一部作品是與數學老師合作的歌舞劇「微積分」，將女神卡卡的音樂風格和艱澀的微積分結合，後來這齣戲不斷改良，也成為Matheatre一舉成名之作；而Ricky原本是主修天文物理學，但卻喜愛表演，他的第一部作品是以特斯拉為主角的獨角戲，描述特斯拉天才又脆弱的一面。 「Curie Me Away!」這齣以瑪里·居禮為主的科學劇中，一開始Sadie是希望以瑪里·居禮作為單一主角出場，但是在文獻的研讀過程中，卻發現居禮先生相較於同時代的男性科學家，他不僅支持瑪里·居禮在科學研究上的創新，他們同時也是彼此重要的研究夥伴；因此，若把皮耶·居禮的男性角色放入劇本中，或許可以帶給男性觀眾一種新的學習典範，讓劇本呈現更為多元的面向。劇本創作的過程中，除了考究文獻資料外，劇本中以瑪里·居禮作為女性科學家的心理面向描繪，則是透過訪談幾位當代的女性科學家，了解她們在家庭、生活與研究之間的處境，進一步同理作為女性科學家的內心的掙扎，讓角色與對白能更貼近真實。在歌詞的創作上，Matheatre也運用元素週期表上的元素特性來形容夫婦兩人之間的關係，把元素符號的「硬梗」，巧妙的融入歌詞中。在一小時的表演中，創作者主要擷取的故事時間軸是在瑪里·居禮必須從祖國波蘭到巴黎索邦大學接受高等教育；遇見研究上與生活上重要的夥伴居禮先生；婚後努力在傳統婦女以家務與養兒育女為主的價值觀與熱愛的科學研究工作中取得平衡；在居禮先生努力爭取下，成為第一位獲得兩次諾貝爾獎殊榮的女科學家；在家庭與研究漸上軌道之際，卻遭逢先生意外過世；劇情在此急轉直下也接近尾聲，Sadie以獨唱的方式呈現出瑪里·居禮內心世界中邊緣而孤獨的一面，儘管如此，對科學研究的熱誠，一直是她人生中的一道曙光，引領她不斷向前，也為他的女兒帶來重要的影響[2]。 如何設計道具？–隱喻與考據 在「Curie Me Away!」中，創作者運用了喜劇、音樂、舞蹈與隱喻等不同的劇場元素來表現，其中一個重要的隱喻道具是投影用的布幕。這個布幕在故事的前端象徵了在瑪里早期在波蘭生活是資源匱乏的狀態，環繞在她周邊多數的男性、女性並未鼓勵她追尋她的夢想–-成為一個受高等教育的女性，甚至成為一位科學家，因此布幕象徵著她與外界的隔離。隨著劇情的推展，在瑪里與皮耶相遇的時刻，布幕首度被打開，布幕的後方是皮耶的研究室，完全向瑪里敞開。皮耶邀請瑪里進入並共享他的實驗室，這是瑪里在生命中第一次有人將其視為一位專業的科學家，並給予平等的對待，皮耶成為瑪里一生重要的研究夥伴，在皮耶的努力爭取下，瑪里成為第一位獲得諾貝爾獎的女性科學家；投影布幕後方的影子戲偶約有15個，其中的男性角色的剪影都非常相似，這是因為創作者希望呈現出當時環繞在瑪里·居禮週遭男性，往往用具有性別刻板印象的眼光來看待她。每當投影布幕被拉起的時候，就隱喻了女性與她所能擁有機會、資源處於隔絕的狀態，因此當皮耶因車禍意外過世，布幕再次被隔絕瑪里與其他人的關係，布幕不成為貫穿全劇中表達瑪里內心世界變換的重要道具。 另一個關鍵的道具則是皮耶·居禮設計的用來量測放射性物質運動的科學儀器，這個儀器的外觀是按照原件一比一的複製，Sadie的父親是一位製作樂器的工匠，他花了兩週的時間閱讀相關的文件資料，並運用手邊可及的材料與工具，複製當年皮耶·居禮設計的儀器，使戲劇的呈現更接近真實。此外，表演中一共運用了兩張元素週期表，第一張週期表圖是參考1895年左右的元素週期表繪製而成，那個時期的元素週期表以原子量排列與當今的原子序排列方式不同，所發現的元素也很有限；第二張元素週期表的排列方式則與當今我們熟悉的元素週期表較為接近，劇情中也會提到當代同期知名的科學家拉塞福、蓋革等人物，除了象徵20世紀初期，科學研究蓬勃發展的樣貌，也希望呈現科學研究不斷演進的歷程。 圖一、瑪里與她生活中的男性隔個布幕對話 圖二、皮耶打開布幕，邀請馬里進入他的實驗室 圖三、布幕背後的影子戲偶 圖四、皮耶的科學儀器複製品，由Sadie的父親製作 圖五、早期的元素週期表 圖六、更新後的元素週期表 誰來看戲？–觀眾是誰 Sadie  Bowman認為每個人有合適的學習方式，但是在美國的社會，大多數人對於「聰明人」的「學習方式」，有刻板印象。他們會認為這些人可能是像是「書呆子」，科學研究是一件非常「困難」的事，科學家也許是一生過著「孤獨而悲慘」研究生活的一群人，如果你不夠「聰明和努力」，那你可能無法學習科學。Sadie希望透她所擅長的喜劇、寫作與音樂，用藝術的手法打破這種刻板印象造成的藩籬，期望觀眾也許因為盤旋在腦中哼唱的旋律，會對週期表上的元素產生好奇；透過笑話與劇中人物的性格，可以連結到觀眾自身的成長經驗，他們也許會想：「如果她曾經遭過這些困難，但是她最終突破了，那我是否也可以試試看？」。她希望運用戲劇作為一種富有創意的溝通形式，拓展觀眾接觸數學與科學的管道，連結觀眾的想像力與好奇心。Ricky則提到透過諮詢女性科學家，可以在設計故事的情境、對白時，反映出當代女科家仍然持續面對的課題，引起觀眾共鳴[3]。 國立臺灣科學教育館的團隊在策劃這場表演時，則是面對了行銷宣傳與尋覓潛在合作夥伴上的困難，這包括：觀眾可能認為這場表演有語言文化的疏離，不易理解？表演形式是否會過於藝術與抽象，很難雅俗共賞？除了既有的家庭觀眾群，如何吸引成人觀眾？ 在腳本的翻譯上，我們邀請了非常有經驗的譯者，她立刻注意到原文中各種比喻與歌詞中的押韻，因此在很有限的時間內，儘量呈現出原文的巧思與優美，但是又融入中文的語境，使得劇本的文本與譯文，都獲得正面的迴響。在行銷策略上，策劃團隊決定推出鎖定不同族群設計宣傳文案，同時結合大人限定的啤酒與闔家共享的爆米花，打造夜探博物館的輕鬆氛圍；透過邀請社區里民、藝術家、設計師、教師、企業基金會等，行成口碑行銷效益，六場演出的都有達到預期的出席人數。其中最後一場演出遇上颱風，在停止上班上課的狀況下，只能順延表演一天，所幸表演者的行程剛好可以配合得上，且多數觀眾也都能順利成行。為了宣傳颱風天加場訊息，Sadie與Ricky還特別為我們拍攝逗趣的宣傳照，展現敬業的精神。 圖七、為宣傳活動的限定啤酒與爆米花 圖八、颱風天停演的宣傳照 […]