化學學科行動學習翻轉式教學實例分享 翁榮源 靜宜大學應用化學系 zyown@pu.edu.tw 全國教育界都在瘋迷翻轉式教學，非常榮幸地在2014/12/6能聽到台北市麗山高中藍偉瑩老師的分享，尤其是她所使用的翻轉化學教學實例演練，更讓我們在大學教化學的老師汗顏，正好下學期的基礎化學課程就可以派上用場。雖然整個過程沒有用新科技的輔助，但是流程中充滿了行動學習的巧思，非常值得化學老師效法以及發揚光大。 n   第一個概念：碰撞學說（翻轉教室工作坊藍瑋瑩老師實作內容） 圖一：花媽相撞 （圖片來源：http://blog.yam.com/Deflit/article/68436506） 藍老師首先使用的是花媽相撞的圖片（圖一）進行分組合作學習，每個問題討論五分鐘將結果寫在白色圖畫紙上以供討論，最令人激賞的是藍老師所使用的學思達教學沒有用加分&抽籤等技巧，透過小組討論時老師的觀察結果挑選最適當的學生上台進行逐步的觀念解析及引導。從兩個人相撞如何使對方受傷為起點，開始導入最有效的碰撞為頭對頭，只撞肩膀力量不夠，而且要死命的撞其要害。也就是碰撞理論中最重要的能量&方向的概念。過程中藍老師故意地找錯誤答案同學上台說明，藉以扭轉大家的錯誤觀念，最後再引導出產物形成的原因，說明鍵結的斷裂與形成觀念。過程中兼具了問題引導與合作學習的知識建構痕跡，當然最重要的是所有與會同學都深入的瞭解了化學反應的碰撞理論，尤其是同組有點科學白癡的國文老師都點頭稱讚不已，足以證明類似的化學教學翻轉行動確實能徹底改善學習過程。 本次藍老師教學的重要對話如下： 1.        要撞頭 2.        要大力撞 3.        要撞對人 4.        撞到軌道重疊、互相吸引、降低能量、穩定狀態 5.        龍交龍鳳交鳳，最後Br-Br終成眷屬 6.        增加濃度可以增加個體數目，加熱可以增加個體運動能量 一、粒子模型 綜合藍老師的翻轉化學教學，整體的學習過程我們一致發現有三個特點： 1.        小組成員討論時，一般的組員不瞭解問題的內涵，但透過小組的溝通就知道到底是怎麼一回事，這是一般上課時較難做到的。 2.        點到上台發表答案的同學是故意找錯誤答案小組，從其解釋中發現正確答案的方向。 3.        事先準備好上課單元的主要內容，在小組報告引導過程逐步加入知識，讓學生自己建構出知識。 4.        知識本身都是由學生口中說出來，而不是老師直接敘述完成。 發生了反應的碰撞。滿足有效碰撞的條件： 能量：足夠的動能（sufficient KE）（至少要等於低限能）。 位向：方向要正確（correct alignment）。 二、  碰撞學說內容 (a)      化學反應的發生必須反應的粒子互相接近並發生碰撞才能發生反應，這種理論稱為碰撞學說。 (b)     碰撞不一定能產生化學反應，只有極少數的碰撞引起反應，大部分的碰撞只是反應粒子間的互相碰撞，但並未引起反應即分開。 (c)      能引起反應的碰撞情形稱為有效碰撞。 三、  有效碰撞的條件 (a)      碰撞之粒子必須具有足夠的能量。粒子的動能必須超過低限能，在一定溫度下，粒子具有一定的平均動能，但個別粒子的動能並不相等，而是從低能至高能呈曲線分布，其中只有分布於低限能右邊的粒子才具有足夠的能量，產生有效碰撞。 (b)     碰撞時粒子必須具有適當的位向。反應粒子碰撞時，因能量不足或是位向不適當，即使碰撞次數再多，也不能引起化學反應，這樣的碰撞稱為無效碰撞。 n   第二個概念：酒精燃燒（靜宜大學應化系翁榮源教授分享） 在介紹有機化學單元與生質乾淨能源時使用。 […]

學思達教學的啟示與登場— 我在十四年教學生涯之後的全面革新 羅勝吉 國立臺東高級中學 icometothee@gm.pttsh.ttct.edu.tw n  前言 一、與學思達的因緣際會 最近一年，在高中、國中及小學教學現場，吹起了一股「學思達」（自學、思考、表達）旋風。當這股旋風吹到台東時，我雖報名參加了中山女高張輝誠老師的學思達教師研習，心裡卻是百感交集：我心想這會不會只是另一個教改噱頭？中山女高行得通，我們學校行得通嗎？國文科適用這套教學法，化學科適用嗎？ 我不得不承認，我們都習慣留在舒適圈，很難被改變！但這套教學法若真能讓教師上課輕鬆，學生神采奕奕、精神專注，我又何樂而不為呢？因此，我在103年暑假下了一個勇敢的決定：我願意改變，並把過去自己以為懂得的先擺在一邊，進行我的另類化學實驗，找出「學思達教學」在高中化學科的具體操作策略。 二、單向口述式教學的效果有多差？ 首先，讓我們回顧美國學者艾德格‧戴爾（Edgar Dale）提出的「學習金字塔」理論：在初次學習經過兩週後，透過講授學習能夠記住內容的5%；透過閱讀學習能夠記住內容的10%；透過視聽媒體學習能夠記住內容的20%；透過教師示範學習能夠記住30%；透過參與討論、提問來學習能夠記住50%；透過從做中學能夠記住70%；若教別人或進行口頭報告則能夠記住90%。 張輝誠老師在講解學思達教學時亦使用此理論（見圖1），在研習中有一句話，一直到今天仍讓我覺得印象深刻：「學生在課堂中針對問題聊上幾句，也都比你從頭講到尾還要好！」我真汗顏，原來我若沒有搭配其他的教學活動，僅利用單向口述的方式進行講課（即便使用教學投影片），效果竟然這麼差！ 圖1：學習金字塔（引自張輝誠老師推廣學思達教學投影片） 三、其實學生一直都在自學 在改變教學方式的初期，有一個想法一直打擾我，就是「學生能夠自學嗎？」也許這也是大多數的教師不敢使用學思達教學法的主要原因。在大多數教師的心裡可能有一種想法，「我自己教比較保險吧！」 雖然這麼說對高中時期的數學老師是大不敬，但這的確是我坦然接受「學生能夠自學」的主要原因。高中時，數學老師的教學進度很快，一題還沒有學會，緊接著就是下一題，這逼得我只好在上課時自己看自己的，為了能夠追上老師的教學進度。 雖然這樣的學習很無奈，也很不安—很想認真聽老師講課，卻永遠跟不上老師的進度。遺憾的是，在我任教的初期，我依然使用這種方式對學生進行填鴨教育。 四、終於知道學生上課無法一直維持專注的真正原因了 我一直也不明白為何在學生口中幽默、風趣的我，只要講課超過15分鐘，學生大都無法像剛開始時那樣集中注意力：有的開始聊天，有的面露無奈，有的低頭沈思，甚至有的在偷滑手機或趴在桌上睡覺；但也有的體諒老師的心情，仍然看著我繼續講課。在學思達教師研習中，張輝誠老師提醒我們，請記住，一般人只有15至20分鐘的專注時間！目前一節課卻有50分鐘，若不藉著學習樣貌不斷的切換，怎能一直維持學生的專注呢？難怪從前我以單向口述的方式，從頭到尾講一節課，他們不從學習中逃走才怪！ 五、因為這樣做，才是真正對你們有利！ 暑假以前，我有時會問學生說，「最近回家有讀書的舉手」，「有花時間思考這個題目的舉手」，結果通常是寥寥無幾…因此我鼓勵他們，「要多花時間讀書」、「要多思考」、「要學習表達」，但又有幾個學生能夠做到呢？ 後來輾轉得知學生回家沒有辦法讀書或思考問題的真正原因，他們說，「上課時沒有學會，回家怎麼讀啊？」另外，「就算想問，也找不到了人問啊！」我很慚愧，原來這就是實情，不僅他們在課堂上沒能學會我所教的，而且下課後想問也找不到了人問… 我反問自己，「為什麼我不在課堂上就訓練學生讀書呢？」學生在校時，有的是同學，「為什麼我不善用分組合作學習的方式，讓小師傅教小徒弟，合作求學問呢？」 另一方面，在傳統的教學中，其實很難掌握學生的學習狀況。在一次擔任高三模擬面試教師的過程中，我問了欲報考化學相關科系的學生一個問題，「請問什麼是官能基？」面對學生的答題狀況，起先是驚訝，因為幾乎沒有一個學生可以說出正確而完整的答案；後來我是感到相當羞慚，原來我們的教學成效這麼差！ 我自問，「為什麼要等到高三模擬面試這一天才來訓練學生的思辨與表達能力呢？難道不能在平時的教學活動中，就訓練學生這方面的能力嗎？」 因此，我告訴學生，「我將善用課堂中的每一分鐘，透過學思達教學活動，不但讓你們覺得上課有趣，完成所有的學習，並要訓練你們養成一生受用的能力。因為這樣做，才是真正對你們有利！」學生欣然的接受了，另類的化學實驗於焉展開。我也深信，「天天來，就厲害」，而且「訓練過後就會很不一樣！」 n  如何進行學思達教學？ 一、學思達概說 接下來就要跟大家介紹如何在高中化學科的課堂上進行學思達教學。 學：放手讓學生閱讀課本找答案，進行自學。 思：進行分組討論，提供學生思考、討論、合作的機會。 答：在組內教同學，或上台講解問題的答案，訓練學生表達的能力。 而學思達教學的成敗關鍵在於：事先分組、課前製作「以問題為主軸」的講義以及教師引導學生說出正確的答案。這三項若具備了，可說是已成功了一半。 因此，我將著重的說到這三方面： 1.      關於分組方面，我採用了林健豐老師「區分性ABC教學法」的概念，每組都要有上、中、下等不同程度的同學。進行分組討論時，以強帶弱，讓學習力強的學生有成就感，學習力弱的學生有參與感，各得到訓練。 2.      學思達講義的製作，用「問答題」形式，取代「選擇題」（見附件一）。主要原因是問答題才能引發好奇心，並刺激思考。由於進行學思達教學需要在課堂中進行閱讀、分組討論、上台回答問題等學習活動，因此必須教的少。至於沒教到的怎麼辦呢？放心，學生學會了，自然能夠舉一反三，進行加深加廣的學習。下列提供一些編寫講義的原則作為參考： (1)   清楚教學目標（參課綱、授課指引）。 (2)   瀏覽課文，並把課本的範例、練習題、習題等全部做過一遍。 (3)   找出核心概念。 (4)   利用核心概念繪製教學地圖。 (5)   製作問題引導式的講義。 3.      至於要如何引導學生回答問題呢？在這個過程中，教師的角色轉型為「主持人」與「追問者」。學生答不出來或答錯了，都非常重要，要逐漸引導讓他們想出答案！（切記不能講出答案）學生答對的，還要不斷追問，以幫助學生掌握重點、釐清觀念、思索更深的難題。最後統整所有的答案，再一次給學生正確解答。 二、學思達的具體操作模式 (一)整體授課模式 […]

膠體溶液的帶電性與凝聚 施建輝 國立新竹科學園區實驗高級中學 教育部高中化學學科中心 schemistry0120@gmail.com n   疑難問題 在膠體溶液的單元中，有一段文字敘述：「金屬的氫氧化物帶正電，金屬的硫化物則帶負電」，為何兩者會帶電？為何帶有不同的電荷？ n  解答一：膠體溶液的帶電性說明 膠體（Colloid）溶液有三大特性，「帶電」是其特性之一。在教科書開放之前，由國立編譯館發行的化學課本裡，有一句話：「膠體溶液中，金屬的氫氧化物帶正電，金屬的硫化物帶負電」，困擾高中化學老師多年，近來又有老師問起，因此作者參考多本相關書籍，提供這個問題的解釋方式，供高中化學老師參考。 以硝酸銀（AgNO3）溶液與碘化鉀（KI）溶液混合為例，使其中某一溶液過量，過量之電解質溶液扮演穩定劑的角色，讓膠體溶液能穩定存在。碘化銀溶膠的帶電性說明如下。 當硝酸銀溶液與碘化鉀溶液混合時，銀離子（Ag+）與碘離子（I−）會生成有晶體結構的（AgI）m而形成「膠核」（colloidal nucleus）（圖1），膠核選擇性的吸附溶液中過量的碘離子（I−）而帶負電（圖2）。帶負電的粒子吸引溶液中帶正電荷的鉀離子（K+），被吸附的碘離子（I−）與鉀離子（K+） 稱為吸附層（Stern layer）（圖3），膠核與吸附層構成「膠體粒子」，又稱「膠粒」（colloidal particle）。因為膠體粒子吸附的碘離子（I−）數目大於鉀離子（K+），故此膠體粒子帶負電。帶負電的膠體粒子再以疏鬆的方式吸引鉀離子（K+），此為擴散層（diffuse layer），膠體粒子與擴散層構成「膠團」（圖4）。膠團即膠體溶液常被提及的「電雙層」（electric double layer），電雙層為電中性。AgI膠團的示意圖，如圖5所示。 課本提及的帶電性即為膠核與吸附層構成的膠體粒子所帶的電荷，上例因碘化鉀溶液過量，故此一膠體溶液帶負電；反之，若是硝酸銀溶液過量，則形成之膠體溶液帶正電。 圖1：膠核的形成 圖2：膠核吸附碘離子   圖3：再吸附鉀離子，構成膠體粒子 圖4：電雙層的形成 圖5：AgI膠團形成的示意圖 回頭說明為何「膠體溶液中，金屬的氫氧化物帶正電，金屬的硫化物帶負電」。 一、   氫氧化鐵溶膠：氯化鐵溶於水可製得氫氧化鐵溶膠，其化學反應式，如[1]～[4]所示： FeCl3(aq) + 3H2O(l) → Fe(OH)3(s) + 3HCl(aq)                [1] 其中鐵離子(Fe3+)是酸性陽離子，在水中會起水解，其水解過程如下： Fe3+(aq) + 3H2O(l) → Fe(OH)3(aq) + 3H+(aq)                  [2] Fe(OH)3(aq) → FeO(OH)(aq) + H2O(l)                               […]

上海化學教學參訪與經驗交流 邱美虹 國立臺灣師範大學科學教育研究所 mhchiu@ntnu.edu.tw n  緣起 2013年11月我受邀在大陸安徽省黃山市，參加由中國教育學會化學教學專業委員會與華東師範大學《化學教學》編輯部聯合主辦的化學教學研討會，對700多位與會者做大會專題演講。我針對如何以建模方式促進學生化學學習以及運用人臉辨識系統探究學生面對反直覺的科學現象的反應進行報告。前者介紹建模在科學學習中的重要性，後者乃是經由特殊設計的教學活動（包含預測、觀察、解釋、視覺化），透過比較觀察與預測之間的關係以確定是否造成學生概念衝突與改變。得到與會教授與中學教師廣大的迴響，同時也對促進學生科學學習的教學策略做了深入的意見交流。此次交流再令我深深感覺教師要能不斷受到啟發以及反思教學與評量，方能自我鞭策在專業上的成長與精進。有優質的教師，方能啟迪學生的心智。 2009年上海市第一次參與國際科學素養調查研究（The Programme for International Student Assessment, PISA）就拔得頭籌，不免讓人好奇其教學現場。因此會中我便向上海師範大學吳俊明教授（圖1）提出兩岸教師交流的想法，希望能藉此讓台灣和上海的教師進行交流及經驗分享。沒想到吳教授欣然答應，並積極促成此事。回台後我也和高中化學學科中心老師表達有意促成兩岸教師交流一事，同樣地，回覆是肯定的且是興奮的，因而展開後續的聯繫與活動的安排。學科中心張雅雯小姐協助聯繫中心種子老師，也負責協調教學觀摩的內容。除此之外，也透過學科中心種子老師鍾曉蘭協助行程的安排。起心動念約一年前，歷經七、八個月的準備終於在今年十月有了這次的破冰之旅，一共是15位老師、1位工作人員、2位眷屬，和我一行19人。感謝吳教授的促成、金山中學徐曉燕校長和大境中學姚曉紅校長熱情的接待、化學學科中心的協助以及種子老師們的積極參與，使此行收穫滿滿。 本次專題即以此行經驗交流為主題，以下綜合幾個參訪心得與讀者分享。 n  教育理念與教育目標明確、科學教學設備完善 此次參訪主要是以上海市的金山中學和大境中學為主。金山中學成立於1927年，目前學生人數約1500人，教師150人，38班（高一到高三各10班，再加8個新疆內地高中班），是上海市實驗性示範性高級中學。學校的教育理念是以「教育是充滿了智慧」為宗旨，發展智慧型的教育鏈—智慧型的管理者、智慧型的教師、智慧型的學生、以及智慧型的家長。對學生的教育尤其著重崇文通理、培養領袖氣質及自主情懷，期待學生「會生活、會學習、會做人」。余副校長更在說明會時提到「心有多大、舞台就有多寬廣」，藉此來說明學校對學生的期待以及鼓勵。由於該校是重點學校，校舍是2004年完成，新穎的設備與建築令人讚嘆，校內同時設有創新實驗室（圖2）、智慧機器人工作室、科學博物館等等，對於培養學生對科學的喜好、探究、問題解決等能力皆提供了相當先進的環境，並訂每年三月是科技節。除現有的環境資源以外，目前尚在規劃第二期科學體驗的校園建設。徐曉燕校長（圖1）是特級化學教師，對於培養學生的科學素養相當重視，在教學環境上提供相當完善的教學設備與環境，同時備有單面鏡教室作為教學觀摩之用。 圖1：徐曉燕校長、邱美虹教授、吳俊民教授   圖2：金山中學實驗室和新穎的設備 上海外國語大學附屬大鏡中學則是坐落在黃浦區的學校，1962年創校，2004年被評定為實驗性示範性中學，目前有38班，學生人數約1700名。姚曉紅校長（圖3）也是化學特級教師，目前同時也擔任上海化學實驗研究中心主任。該校在科學教育的設備也相當令人稱羨，姚校長帶領我們參觀具有特色的科學探索隧道（圖4）和創新實驗室，對高中生而言，這些設備足以讓師生深入進行探索實驗的專題研究或由科學家透過實驗器材對學生進行講學。 上述兩所學校對科學教育的重視，可從學校設備、教學資源、環境建立得知其學校在人才培育上的投資是不可小覷的。有些設備更是大學所不及，即可見一斑。 圖3：邱美虹教授致贈姚曉紅校長化學大使百寶箱 圖4：科學探索隧道 n  引導思考與新興科技融入化學教學 此次兩所學校的觀課都讓人感受到教師對於教學內容的掌握以及引導思考與拋問題的技巧，相當熟練與精采。看似一堂簡單介紹金屬（鈉）性質的課程，授課的龐老師循序漸進地拋問以引導學生思考，並挑戰學生如何從實驗中得到甚麼、看到甚麼、聽到甚麼、聞到甚麼等等（圖5），並要學生從上述過程中綜合出結論，且結論又是否有實驗證據支撐等等的教學策略，可體會到教師是如何強化學生思考能力以及重視科學理論與證據之間的關係的能力培養。另一堂課則是由馮老師要求學生將收集到的強弱電解質的實驗數據以平板紀錄並呈現在螢幕上，並要學生針對數據發表意見、以及比較和討論彼此的實驗結果（圖6）。上課步調緊湊，學生必須相當專注才能跟上老師的思考，師生互動的過程，學生必須要能以科學語言明確表達自己的想法，一來一往，一問一答，相當精采。而楊老師以平板電腦配合立即回饋系統（IRS）了解學生解題狀況、增加師生互動的活化教學方式，亦展現新興科技融入教學與評量的實踐面。科學學習宜考量創造眼到、手到、心到、口到、耳到的學習環境，缺一不可，而教學應以啟迪智慧、探究問題，兼顧實踐與理論的結合。 圖5：金山中學教學現場 圖6：大境中學學生討論實驗步驟 n  教師分級制度，落實終身學習 教師的分級制度在國內已討論多年但一直受到各種因素，遲遲未能實行，個人覺得甚為可惜。而分級制度在大陸早已行之有年，雖然對教師產生壓力，但是也因為這樣的壓力，使得教師必須要不斷自我磨練與挑戰，使其在教學方法、課程安排、與學習評量上更加精進與創新；同時此制度也對認真教學、求新求變的教師給予適當的激勵與肯定；更重要的是透過制度有系統的培育師資並協助教師成長。期待主管機關在這方面能更積極的落實教師分級制度，使教學更加優質化。 n  實驗室管理人員的編制，使實驗教學較易於落實 上海市實驗室管理人員的編制，不得不讓台灣教學繁重的教師稱羨。以我們所參觀的兩校的規模而言，每年級在實驗室的管理員編制至少化學科有兩位管理員（圖7）。當參訪的老師聽到有這樣的人員編制時，都瞠目結舌，以為自己耳背聽錯了，沒想到各科學科目（舉凡物理、化學、生物）皆是如此安排，所以教師做實驗的意願也較為提升。反觀我們的體制，似乎有要馬兒好又要馬兒自己找草吃，老師教學繁重，許多學校並未編制管理員或是員額不夠，多科的科學科目一起兼顧，在寥寥無幾的管理員的情況下，老師常常必須自己準備器材和藥品，在教學與準備實驗的壓力下經常分身乏術，而減少帶學生做實驗的意願。教育主管單位應重視科學教育的實驗技能要能落實，在制度上必須要有配套的作法，以免使得做實驗的課程規劃的美意流於空談。 圖7：金山中學實驗室管理員 n  化學學科中心教師的創意教學與實驗設計 此次參與此行的高中化學學科中心的老師都是相當優質的且深具豐富教學經驗的種子老師，同時教師們之間的默契十足，總能在關鍵處相互協助解決問題，令人佩服。此次參訪除觀課外，值得一提的是有別於過往參訪如蜻蜓點水般的行程安排，此次我們的教師代表也進行教學活動的交流與演示，這是相當難得的經驗與挑戰，同時也因為在兩校分別都停留一整天，互動時間較長，因此交流的議題也比較深入，收益良多。 高中化學學科中心教師們的教學如下：廖旭茂老師（圖8）和陳怡宏老師介紹的新興行動科技、鍾曉蘭老師和鐘建坪老師談生活化學與創新教學法、呂雲端老師介紹學習共同體之發展歷程、施建輝老師和呂子琦老師介紹化學百寶箱（圖9）、並現場帶與會者動手做實驗、謝耀隆老師和余珈禎老師分享氣體性質的實驗影片、周芳妃老師和林健志老師進行創意化學實驗、王瓊蘭、張威進、劉曉倩和蔡孟佑四位老師則介紹化學學科中心研發的實驗。上海師範大學吳俊民教授和華東師範大學王程杰教授也親自參與動手做的活動（圖10） 每位教師都做了教學發表，內容相當豐富、創意十足、生動活潑，讓現場教師與學生感到無比的新鮮感與趣味性，甚至歡呼聲不絕，然在輕鬆的教學活動中又不失於其中傳遞了重要的化學概念與實驗技巧，充分展現化學學科中心種子教師的專業與創意。台灣雖然有強大的升學壓力，但是近年來教師們在教學上求新求變、致力於創新與研發、強調科學興趣的培養，使其寓教於樂，更因為逐漸重視學生的個別差異、提倡差異化教學的重要、以及鼓勵教師間形成學習共同體，使得教學型態更加具有創新性與前瞻性。 圖8 ：廖旭茂老師教學   圖9 ：動手做實驗教學現場（左），劉曉倩老師和呂子琦老師從旁協助（右） 圖10 ：上海師範大學吳俊民教授和華東師範大學王程杰教授 n  行萬里路 本期專刊有六位教師撰稿介紹此次參訪活動，每一篇都詳實紀載此行的收穫與反思國內教育的盲點以及需要努力的方向。劉曉倩老師的文章對觀課的教學內容以及對大環境的條件頗析深刻，並於字裡行間流露出對科學教育的殷殷期待。廖旭茂老師的教學唱作俱佳、效果十足，只可惜時間太短，無法發揮的淋漓盡致，但其以先進科技展現創新行動教學，以及綠色行動蝕刻動手做實驗，已讓現場老師嘖嘖稱奇。無論如何，其文中雖對此行所見的上海兩間學校的設備與制度讚嘆不已，但也充分表達對台灣所擁有的軟實力—優質教師是肯定的；王瓊蘭老師即興地演示有趣的化學示範引入生活中的化學知識，展現生活中處處有化學；張威進老師則從教育制度及教學面進行討論，文中對教師考核的合理性、教學側重理論與升學的呼應也做了批判；陳怡宏老師則是因為在上海無法使用雲端資料而深覺懊惱，但該文介紹其在互訪中分享參與科技部高瞻計畫行動學習的研發成果，頗具前瞻性；謝耀隆老師的氣體性質影片在很短的時間內將自行研發的一組氣體收集裝置，在現場展示與示範，頗獲好評。六篇交流報告應已大致勾勒出此行的樣貌，以及對化學教育的期待，希望未來兩岸教師交流可以更加活絡，相互學習與激勵，提升化學教育的品質。 n  後語 此次在參觀兩校之外，還有一項非常特殊的行程就是參觀上海科學技術協會。此行初步了解上海市在推動科普上是不遺餘力，除五月辦理科技週外，在九月還辦理科普日。科普活動涉及面相當廣，在所屬的149個單位下，各階層的人員皆共襄盛舉，有專業科學家的參與，也有一般來自民間的科普達人，透過組織的力量，使科普觸及到每位市民，使整個城市環繞科學的氛圍。科普始於生活！

上海化學教學參訪與經驗交流： 行動蝕刻和分子撲克牌教學交流與參訪心得 廖旭茂 國立大甲高級中學 教育部高中化學學科中心 nacl880626@hotmail.com 最近，要繳交上海化學教學參訪的心得報告，經過一個星期的情緒的沉澱平復，很快地整理出一些所見所聞… n  上海教師端出大菜，技驚四座 很高興能夠跟隨教育部高中化學學科中心，參加由臺灣師範大學科學教育研究所的邱美虹教授所帶領的參訪團，與全中國首屈一指的上海兩所高中教師進行觀課點評與實驗交流。其中由上海金山中學、大競中學三位年輕教師所安排的開放觀課最讓人激賞，無論是教師教案內容編寫的扎實、課堂教學節奏的流暢，或同學表達時的穩健，都是難能可貴的範例。綜合來說，上海高中化學教學的先進措施主要展現在三方面：其一是行動學習：利用行動載具上課，及時回饋系統，可以有節奏地掌握學生（對勒沙特列與平衡常數）的學習狀況。其二是實驗教學：透過動手做的觀察，建構探究的思維路線，強化學生勇於表達的能力（鈉金屬性質的探究）。其三是數位化科學實驗的應用，透過自行開發的 pH 無線感測器模組及行動資料蒐集處理器，協助教師進行抽象概念（酸鹼解離與平衡）的實驗教學等，如圖 1 所示。無論是行動學習裝置、無線投影系統抑或先進無線感測器系統都可看出上海對基礎科學教育所投注的金錢與重視。 圖 1：大競中學結合無線傳輸技術的數位化科學實驗（照片由台東高中謝耀隆老師提供） n  台灣教師結合生活，創意開眼界 此次化學學科中心帶著種子老師所研發的實驗與上海進行分享，呈現的多是單一主題的實驗內容，有實驗內容最豐富的百寶箱—新竹實中施建輝老師，有實驗產品最受女老師們青睞的美容品百寶箱—新北高中鍾曉蘭老師，還有可以看到200個學生同時在做酒精凍合成實驗的浩大場面—北一女中周芳妃老師，更勁爆的還有藉用保險套氣球與果皮精油摩擦反應，介紹物質間溶解度的大小—新店高中王瓊蘭老師等。驚呼聲四起，博得師生滿堂采。 此行我就把校內團隊最近研發的行動教具—綠色行動蝕刻與分子撲克牌，拿到上海與教師夥伴們分享交流。行動蝕刻台與金屬書籤的模板的製作尤為耗時厚工，必須先在台灣完成，真是多虧校內美工科黃維靜老師協助設計書籤上的 Logo，以藏字「i」巧妙地點出台灣老師的精巧創意，如圖 2 所示。學員們只要利用具有 USB 接孔的行動電源或 9 V 乾電池當電源，隔著沾了幾點鹽水的化妝棉，即可在事先貼上鏤空卡典西得的不銹鋼片上完成蝕刻實驗。 圖 2：蝕刻完成後的不銹鋼書籤，Logo 上的「i」為台灣外型 簡報開始前，先讓現場約 60 位教師與教授專家進行電化學蝕刻實驗，在化學學科中心夥伴們的協助下分發蝕刻印台、金屬書籤、電源線、電池與化妝棉等器材，接著一個口令一個動作，現場五、六十位老師進行分組實驗，場面熱絡非凡，如圖3和4所示。 圖 3：大競中學會議現場進行蝕刻教學（照片由台東高中謝耀隆老師提供） 圖 4：作者在大競中學行動教具製作原理的解說（照片由台東高中謝耀隆老師提供) 接下來，介紹融合虛擬實境技術與 QR code 製作的分子撲克牌。在分子撲克牌中，每個花色介紹同一類有機分子，按官能基的不同由 Ace 到 K 分別介紹碳族、烷類、烯類、炔類、芳香烴族、醇類、醚類、醛類、酮類、酸類、酯類、胺類等十三類分子，每張撲克牌除了以球棒模式呈現有機分子的立體圖形外，還介紹相關的物理、化學性質及用途；在撲克牌的左下角還有一個 QR code，當用手機或平板掃描後，可連結一個分子 Flash 動畫，並在手機的螢幕上滑動這個分子，如圖 5 所示。 圖5：分子撲克牌的外觀 本次使用的行動載具是微軟的 Surface […]

  上海化學教學參訪與經驗交流： 化學科科展作品交流與參訪心得（上） 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  活動簡介 自2011年PISA（國際學生能力評量計畫）調查顯示，台灣學子「閱讀素養」排名大幅下滑，落後上海、香港、韓國、新加坡等國家與城市。主要原因在於台灣學生只是「悅」讀，卻沒有「有效的閱讀」，缺乏深度、重點與策略。根據PISA資料庫的分析報告指出，台灣學生喜歡閱讀的程度，在全球僅次於上海，但閱讀素養的排名明顯落後，原因就是出在沒有「讀到重點，言之有物」。研究資料指出上海的中學，能十分有效地一堂課就教完一長篇選文，台灣卻要一個星期才教得完，台灣的老師教得太多太細，還幫學生畫重點，反而讓孩子沒有空間與機會發展自己的閱讀策略。 另外，PISA測驗非常重視學生的表達能力，上海中學生表達能力也比台灣優秀。一方面是因老師鼓勵學生上課多表達，另一方面則是考試引導教學。大陸和香港的升大學考試都考申論題，學生也培養出論述能力。有鑒於此，教育部化學學科中心在今年三月著手策劃台灣上海兩岸特級教師研習活動，希望透過此次研習活動，讓兩岸老師吸收彼此的教學特點，推動科學教育改革。 尤其在政府推動12年國教後，國中生致力於閱讀的加深與加廣，培養學生的獨立思考能力，高中要培養主動學習及「做中學」實驗及歸納整理的能力。學生能力的培養有賴於教師在教學方法上的突破及改變，而兩岸教育制度及教材教法上雖不盡相同，但語言溝通方便，升學制度也較為相似，因此化學學科中心在今年三月即開始籌劃兩岸教學交流活動，希望透過第一次交流擦出更多火花，對彼此的教學有更多助益，同時了解兩岸的學習環境，諸如正規課程、課外社團、家庭環境及學校氣氛等。 兩岸研習活動為期六天（2014年10月9－14日），促使此交流活動得以成行的大功臣是台灣師範大學邱美虹教授，邱教授本身是科學教育專家，長期投入研究學生科學概念的學習，並嘗試透過不同的策略（如模擬、動手做、模型）使學生學習更有效率，因此她對於此次研習活動十分重視，並特請上海師範大學吳俊明教授幫忙聯繫上海金山中學及大境中學作為此次專訪的兩大重點學校。 化學學科中心老師因應參訪學校分為兩個梯次，第一梯次老師負責金山中學的交流活動，第二梯次老師負責大境中學交流活動，並同時參與大境中學交流活動兩岸特級教師點評，由上海市中學化學實驗中心團隊及化學專家負責講評及指導。如圖一、圖二及圖三所示。 圖一：兩岸化學教師交流活動關係圖 圖二：大境中學參與教學研討會 圖三：與上海市科協就兩岸科博活動交流 n  實驗主題規劃與實施 一開始決定要參加上海教育旅行時內心很掙扎，因為以往的兩岸交流活動都是以大學為主，這是第一次辦高中教師的交流研習，所以教育部對於研習內容及對等方式十分重視，再者筆者加入學科中心已七年，參加過大大小小的研習活動，卻從未受過專家「點評」，此次上海交流表面上是赴「西方取經」，事實上也是兩岸教師評鑑的開端，講得不夠精采，當然硬著頭皮還是可以撐過去，但是心裡著實對不起苦心安排此次交流的邱美虹教授及化學學科中心雅雯小姐。也因此交流活動的時間、地點及行程安排均十分慎重，行程安排在10月9－14日剛好是各校高中期中考期間並且緊連雙十連續假期，學校安排兼代課課時較不會造成困擾，同時間本校剛好也辦理高中生赴日教育旅行，回台後剛好可以做日本、上海及台灣的教學交流分享，故在時間安排上十分恰當。 A. 交流活動實驗主題與負責教師 高中化學學科中心上海化學教學參訪規劃圖，如圖四所示。 (一) 教室裡的化學實驗教學創意實作：周芳妃老師、林健志老師 (二) 化學學科中心研發成果分享：劉曉倩老師、蔡孟祐老師 (三) 看見氣體的性質實驗影片分享：謝耀隆老師、余珈禎老師 (四) 學習共同體之發展歷程和保養品DIY：呂雲瑞老師、鍾曉蘭老師 (五) 化學百寶箱在教學上的應用：施建輝老師、呂子琦老師 (六) 行動電化學教具和行動學習：廖旭茂老師、陳怡宏老師 (七) 化學學科中心研發成果分享：王瓊蘭老師 (八) 模型化教學和POEC教學法：鍾曉蘭老師、鐘建坪老師 圖四：高中化學學科中心上海化學教學參訪規劃圖 B. 參加者 臺灣：化學學科中心種子教師18人。 上海：市教育學會化學教學專委會實驗研究中心成員、市青年化學教師培訓班成員、金山區化學教學專委會及青年化學教學研究會部分成員等（計畫100人）。 C. 活動內容 第一天（10月09日） 桃園機場至上海浦東機場 第二天（10月10日） 早上：金山中學情況介紹、校園導覽、觀課 下午：第一階段：教室裡的化學實驗教學創意實作（針對學生演示）； 第二階段：會場一：化學百寶箱在教學上的應用，會場二：學習共同體之發展歷程和保養品DIY、化學學科中心研發成果分享，會場三：教室裡的化學實驗教學創意實作； 第三階段：邱美虹教授：「行動科技融入科學課程」的開發與實踐 第三天（10月11日） 上海今昔歷史文化藝術之旅 […]