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 […]
第八屆亞洲化學教育國際研討會 周金城 臺北教育大學自然科學教育學系 ccchou62@tea.ntuie.edu.tw n 前言 由韓國、日本與台灣所發起的亞洲化學教育國際研討會(International Conference on Network for Inter-Asian Chemistry Educators, NICE)今年7/30~8/1日已完成第八屆NICE研討會三天活動的辦理,各國參加的人數也趨於穩定,常常可以看到許多熟識的面孔,包含各國的大學教授與高中老師,於第八屆馬來西亞也加入了核心國家的行列中。而我也自NICE籌備會開始參與,每一屆NICE研討會都參與,也擔任過台灣辦理NICE研討會大會秘書,一直到這次擔任大會主席,要負責申請校內外經費,並籌畫整個活動的進行。每一屆參與NICE也都在吸收各屆辦理的優點,思考要如何避免缺點的發生,這是一個漫長的學習歷程。 n 留下活動的軌跡 辦完NICE研討會後,將NICE研討會辦理的軌跡留下,提供給以後想辦理的夥伴參考也是重要的,因此邀請參與的核心夥伴分別撰文將這些紀錄留下。 第一篇由我所撰寫的文章是〈亞洲化學教育國際研討會辦理回顧與第八屆活動特色介紹〉,先描述由NICE研討會籌備到後續七屆辦理的NICE研討會的情形,且寫出比較不一樣的活動設計,以及設計這些活動時的背後考量。經費是活動設計上的最大考量,本屆的研討會由註冊費收入的經費大約總經費的四分之一,也就是四分之三的費用並須由其他管道申請。在有限的經費下要辦理有特色的研討會,是相當不容易的事。親力親為可以減少人力費用的支出,例如大會網站就是由我親自建置,就可以省下好幾萬的費用,但也耗去我相當多的時間。 第二篇由台北教育大學自然科學教育學系的林靜雯教授所負責撰寫〈第八屆亞洲化學教育研討會論文發表情形速寫〉針對本次研討會的文章進行分析整理,除了有各國參與的人數,針對投稿發表類型是口頭發表、海報發表或是示範實驗進行分析。也針對投稿的主題進行分析,發現本次NICE研討會上的投稿是以教室對話分析與教學策略與日常生活中的化學主題為最多,可以讓我們對整體的學術活動輪廓有一個清楚的圖像。 第三篇是大甲高中廖旭茂老師撰寫〈指導學生參加2019年亞洲化學教育研討會擔任科學志工心得分享〉一文,則是針對他為設計研討會所設計的化學闖關遊戲前後歷程,並帶學生全程參與NICE研討會三天兩夜的整個心得。NICE研討會創造了給高中學生的舞台,而廖老師則把握的這個機會,大力的推了學生們一把讓他們有機會參與國際學術活動。由他文章中的學生心得,可以看出他的學生可以在參與研討會的過程前後,獲得許多成長的機會。 第四篇是新北市立新北高中的鍾曉蘭老師撰寫〈亞洲化學教育國際研討會之高中參訪活動–讓高中生變成主角〉一文,針對如何安排NICE研討會的高中參訪活動流程與訓練學生擔任英文導覽解說員與化學實驗活動的英文助手,都有詳細的說明。最重要的是讓高中生由活動參與者,變成活動的執行者,創造給學生舞台,也盡力幫助學生在舞台上發光發熱。 第五篇是由台北教育大學自然科學教育學系的何慧瑩教授所撰寫〈第八屆亞洲化學教育國際研討會之場地與議事組準備經驗交流〉一文,則是將繁雜的事務工作規劃做一個紀錄,讓大家了解研討會是有很多工作要同時規劃處理。找學生幫忙工作是目前大學困難的任務,因為要事先辦理保險並繳費,但是學生後來臨時有事不能來,但是保險費早已繳納,也無法向學生求償,這是找尋協助研討會人力上最大的困難點。 n 結語 第八屆亞洲化學教育國際研討會網站上,有詳細的會議議程與論文手冊資料,有關學術活動部分是比較容易了解的,但是其他沒有在網站上出現的內容才是更需要被了解。這次的第八屆亞洲化學教育國際研討會投審稿系統,是採用中華民國計算機語言學會所建置的線上會議管理系統,除了投審稿系統也有這註冊繳費的金流系統可以繳費租用,可以節省大量的時間與精力。租用系統所需繳納的費用不會很多,聯繫接洽上也不複雜,問題提出與解決都是透過網站聯繫,處理問題相當有效率,非常推薦使用,聯繫的窗口地址是位於中央研究院的資訊研究所內,若有興趣辦理國際研討會者,在經費有限的情況下,可以多加利用此管道來建置線上投審稿系統與線上繳費金流系統,應該是相當安全的,畢竟駭客也隨時隨地在等待綁架我們網站。
第八屆亞洲化學教育國際研討會辦理回顧與第八屆活動特色介紹 周金城 臺北教育大學自然科學教育學系 第八屆亞洲化學教育研討會大會主席 ccchou62@tea.ntue.edu.tw n 前言 亞洲化學教育研討會(International Conference on Network for Inter-Asian Chemistry Educators,簡稱NICE)是兩年辦理一次的會議,目前的主要核心國家是日本、韓國、台灣與馬來西亞。前八屆都是由韓國、台灣與日本輪流主辦,第七屆研討會時NICE委員會開會決定讓馬來西亞加入委員會,並決定讓馬來西亞主辦第九屆亞洲化學教育研討會,而第十屆則是再度回到日本主辦。要申辦NICE研討會必須在四年前向NICE委員會提出申請,若有興趣辦理的其他國家可以於第九屆NICE研討會時向委員會申請辦理第十一屆亞洲化學教育研討會。辦理的日期最好能配合主要核心國家的學校暑假時間來辦理,由於日本暑假開始的時間是在七月下旬,所以研討會辦理的時間主要是在七月底,以利日本的教授、高中老師與學生參與。 表一 第一到第八屆亞洲化學教育研討會與舉辦資料 地點 主辦學校 日期 大會主席 第一屆* 韓國首爾 淑明女子大學 2006/8/14-16 Prof. Choon H. Do 第二屆 臺灣台北 臺灣師範大學 2007/30~8/1 邱美虹教授 第三屆 日本東京 東京學藝大學 2009/7/29-31 Prof. Masahiro Kamata 第四屆 韓國首爾 首爾大學 2011/7/26-28 Prof. Choon H. Do 第五屆 臺灣屏東 屏東教育大學 2013/7/25-27 李賢哲教授 第六屆 日本東京 […]
第八屆亞洲化學教育國際研討會論文發表情形速寫 林靜雯*、李宜諺 國立台北教育大學自然科學教育學系 jwlin@mail.ntue.edu.tw n 前言 第八屆亞洲化學教育研討會(The 8th International Conference on Network for Inter-Asian Chemistry Educators)於2019年7月30日到8月1日於國立台北教育大學舉辦並已順利結束活動。本次研討會報名人員,總共有206 人,橫跨11個國家,依序為:台灣133 人、日本28 人、韓國15 人、菲律賓13 人、馬來西亞5 人、美國4 人、中國2 人、越南2 人、南非2 人、尼泊爾1 人、泰國1 人。本文之主旨希冀報告研討會論文的發表情形,藉此描繪亞洲各國於化學教育方面所關注的焦點與貢獻。以下將先介紹本次整體投稿文章於大會八大主題下的分布狀況,接著說明各國,以及不同學習階段於此八大主題關注的情形。最後,本文也分享本次研討會中特殊的亮點,包括:因應國際化學週期表年的相關發表,以及獲得最佳海報獎的發表特色,希望藉此讓未能與會的化學教育同好能一窺究竟,也讓參與此次盛會的社群伙伴們再次回味。 一、整體投稿主題的分布情形 研討會論文分為三種形式發表,包含口頭、海報與實驗示範,而本次研討會論文分為八大主題,分別為1.跨學科化學的遠景(Vision of inter-disciplinary chemistry)、2.教室對話分析與教學策略(Analysis of classroom discourse and instructional strategies)、3.各國化學教科書的表徵與呈現(Representation of textbooks)、4.日常生活中的化學(Chemistry in daily life)、5.微型實驗(Micro-scale experiments)、6.多媒體教材在課室中的使用(Use of multimedia as instruments in classrooms)、7.學生對化學的態度(Attitude toward chemistry)、8.各國優秀科展作品觀摩與分享(Sharing / […]
第八屆年亞洲化學教育國際研討會指導學生參加與擔任科學志工心得分享 廖旭茂1, 2, *、程慧文1 1台中市立大甲高級中等學校 2教育部高中化學學科中心 *nacl880626@hotmail.com n 前言 NICE結束了,回到學校,這群學生被學校安排在朝會時分享參與國際科學志工的心得,看著一張張流轉的照片,心情不自覺的翻騰起來……故事就從九個月前金城教授拜訪學校後,開始了這場驚奇之旅。指導高中學生在國際研討會的場合上擔任年輕化學大使,分享創新實驗,是一項全新的挑戰與經驗;從動心起念、提議、溝通、協調、布局、設計、籌畫、教育訓練、練兵、上場、到最後的感動,能帶領這一批學生參與整個亞洲化學教育研討會,歷程甚是漫長又精采;心境的跌宕起伏,更是筆墨難以形容的(下圖為NICE活動的開幕式合照)。 圖1:NICE研討會的開幕式合照 回顧臉書,我曾寫下了這些文字,當時的文字真實的傳遞了當時的直接感受! NICEAGAIN-完攻、完工! NICE重頭戲結束了,回飯店漱洗完畢,一個人在街頭看到了虱目魚粥的招牌,立馬進去,點了一碗虱目魚肚粥,妄想在熙來攘往的城市裡找到故鄉的滋味⋯⋯ 為什麼那麼忙,兩天裡個人工作坊與學生闖關活動所呈現的創意、細膩的實驗內容可以說明一切;美國、日本、韓國、中國、馬來西亞與菲律賓等參與者們驚訝、驚喜的讚嘆,對大家的「用心」做了最佳的佐證,記得出發前跟學生勉勵的:「今天沒有其他團,只有甲中團,此刻你所代表的是甲中(大甲高中),也是台灣。國外與會者會透過你們的表現來評論台灣的水準,要把最好的表現出來,贏得外人對我們的敬重……學生們聽進去了,也辦到了,沒有辜負我茂茂老師與信任我的周金城教授、邱美虹教授所搭建的舞台!茂茂感到無比的榮幸! 當然學科中心夥伴的支援與鼓舞給了很多力量,他們當中很多都是犧牲假期、自掏腰包、不遠千里迢迢前來相挺的,我誠摯的感謝她們綿延又澎湃的友情!謝謝甲中學校裡,好同事物力、人力的全力支持;謝謝家裡的老婆大人…只靠一個人想完工是真的沒辦法的!想把一件事情做好的意志,讓所有有形無形的資源到位,讓一切趨於圓滿! 最後美虹教授的叮嚀,有點重量的壓在肩上,不過創意難教,每個世代也都有格自的特色與優點,或許只要立下了好的榜樣,優雅身影會引領著下個世代踏出屬於自己的華麗舞步….. 下個完工亮點在哪?其實我也不知道,我只知道不是當下,當下茫茫,需要很多很多的休息………… n 上場之前….. 這次參與科學志工大都是在高二修過與東海大學合開的「探索化學」選修課的學生,這個班學生都有比較多的實作經驗;調查後有15個同學願意到台北參加活動,但活動期間適逢學校第一次升高三學測模擬考,這對學生而言有著蠻大的心理壓力,對帶隊老師而言更是一種意志試煉,加上食衣住行各方面上有太多不確定的因素,撐住壓力,聚焦解決各種問題成了首務。還好在金城教授的協助下,確認學生在活動期間可以住宿國北教大的優質宿舍,讓老師們先鬆了一大口氣。 接下來是決定演示分享的化學實驗闖關活動,實驗最重要的是場地,考慮擺攤的地點在活動中心的場地後,經不斷的沙盤推演最後確認四個實驗活動關卡以及一個官能基爬爬樂桌遊關,每個關卡有三位同學擔任關主;實驗的內容都是微型實驗,不需要使用大量用水所以適合在大禮堂進行,而且大多是我最近開發的實驗內容,是偏向微型化綠色化學的實驗設計內容,近幾年也在國際上風行,展示的過程贏得相當多的讚許,印證了「綠色」當道的氛圍。本活動為了吸引來賓來參與而設計了闖關卡,所有人只要過一個關即可蓋章,集滿五個章,即可獲得本校自行開發的桌遊組,下圖為闖關卡設計圖。 圖2:上圖為闖關卡正面,闖關章蓋在容器空白處(本圖由本校黃維靜老師設計)。 n 學生國際交流活動的初試啼聲 在7月29日來臨之前,學校接待了一個越南的交流團,來賓是胡志明市教育大學的師培生,為了讓志工學生們有實際交流的機會,雖然很倉促,不過還是很勇敢的接下這個案子,安排了一場科學闖關的體驗活動,並要求他們一定用英文與對方交流,畢竟月底的活動關係到的不只是個人榮譽,而學生對伸出觸角對外交流展現出異常的熱情,從歡迎會的起手式,到講解科學原理時的賣力演出,最後開心的合照,活動的安排據暨南大學教授轉述,頗獲稱許。會後學生深受鼓舞,各組相互討論的機會增加,該說的、沒說清楚的、有瑕疵的,都主動要跟老師約時間再練習,學生自我要求度明顯提升。下圖為體驗交流活動時的照片。 圖3:台越交流科學闖關活動組圖 n 關卡介紹 上次交流練兵之後,修改部分內容與流程,NICE的關卡內容分述如下: 一、微型離心管中合成奈米磁顆粒 第一關是奈米磁流體關,英名為“Synthesis of magnetic nanoparticles in microcentrifuge tubes”,主要任務是教導闖關者在離心管中合成奈米磁顆粒,合成的磁顆粒在磁鐵的吸引下,如果有明顯的突出峰就算成功;因為反應物的使用量僅滴數,產物四氧化三鐵磁顆粒的共沉澱實驗在離心管狹長的空間中進行,混合的均勻度與否,讓這樣的實驗存在一些不確定的因素,學生必須事先經過不斷的練習,並考慮各種可能的變因,難度不低。闖關的部分學生設計了「搶救喜羊羊」大作戰的趣味活動,在規定時間內利用磁鐵釣竿釣起本實驗的反應物或產物,即闖關成功,下圖是奈米磁關的實作過程照片。 圖4:圖左為奈米磁顆粒靠近磁鐵時產生的變化,圖右為設計的闖關遊戲 二、利用鈷氯錯合平衡製作感溫變色棒 第二關是感溫棒的製作,英名為“Making thermochromic tube via the cobalt chloride equilibrim”,主要的任務是利用氯化亞鈷與氯化鈣兩種溶液,調配出不同顏色的溶液,藉此探討濃度對平衡移動的影響;並利用配置的溶液,注入細玻璃管,製作感溫棒,完成的感溫棒可置入冰、熱水中,觀察顏色的變化,藉此探討溫度對平衡移動的影響。下圖是感溫棒關的實作過程圖。 […]
第八屆亞洲化學教育國際研討會之高中參訪活動–讓高中生變成主角 周金城1*、鍾曉蘭2 臺北教育大學自然科學教育學系1 新北市立新北高中2 *ccchou62@tea.ntue.edu.tw n 前言 今年7月30到8月1日舉辦第八屆亞洲化學教育國際研討會(NICE),而大會於第三天安排高中參訪行程,這是自2009年的第三屆亞洲化學教育國際研討會開始加入的。當時的大會主席東京學藝大學Masahiro Kamata教授安排參與者參訪東京學藝大學附屬中學,當時的活動是由學校老師進行導覽,由各國教授或教師上台到高中班級中進行實驗實驗教學,相當有趣。之後,每屆的亞洲化學教育國際研討會的第三天就會安排參與者到高中進行參訪,並且加入了不同國家高中生一起做化學實驗以及高中生專題海報發表競賽的活動,讓不同國家高中生之間可以有許多學習與觀摩的機會。 n 到新北市立新北高中辦理參訪 於大會第三天上午十點半抵達新北高中,這次能到新北高中辦理NICE研討會高中化學教育參訪活動,大會非常感謝新北高中倪靜貴校長以及化學科教師鍾曉蘭博士的全力支持,讓高中參訪活動得以順進行。創建自1997年的新北高中是一個校園面積大,軟硬體設備均優的學校,校園中有很好的科學教學設備與實驗室,讓來參加NICE研討會的學者,印象深刻。 圖1 到新北高中參訪校門口合影 圖2 對大會參與者進行學校簡介 n 分組參觀學校的科學教育設施 新北高中校內有一個小型的科學博物館,內容比較多是收集生物與地科的相關模型與材料,可以讓教師在教學時有效利用。之前幾屆的國際化學教育研討會的高中參訪,都是由各校的英文老師負責相關解說。今年的則是由新北高中的教師訓練學生負責英文解說與導覽,這可以給學生很好的訓練機會,增加學生直接參與國際交流活動的機會。 圖3 新北高中校內就有小型自然科學博物館 圖4 由新北高中的學生擔任英文導覽員 除了小型博物館,還有座可以容納整個班級人的星座投影天球儀,是由新北高中的老師進行導覽解說,利用天球儀可以觀察南北半球的星空與星座,這是需要運用高度空間能力想像的學習主題,但是透過星座投影天球儀可以讓學習變得容易些。 圖5 星座投影天球儀播放室 大家最有興趣的還是參觀化學實驗室,實驗室中12組實驗桌,每一張桌子都有配置兩個水槽,每張桌子的上方都有配置萬向抽氣罩,牆邊還有配置數座通風櫥,因此可以讓學生放心的在實驗室裡進行各種化學實驗。而實驗室講台後方則是有很大間的實驗準備室並與實驗器材室與實驗藥品室相通,讓化學教師在實驗器材準備上相當的方便。化學實驗室相當的重要,若有安全方便的化學實驗場地、充足的實驗器材與設備,化學教育就可設計相當多的實驗活動讓學生進行。化學實驗室也是NICE參與者參觀的重點,想要觀摩學習各國在化學實驗室上的設計與安排,作為設計改進的參考。由於整個高中的科學教育設施相當完善,其中一位韓國的高中老師還詢問說這是一所私立學校或是特別的科學高中嗎?當我們告訴他們這是一所一般的公立高中時,他們都表現出非常訝異的表情。 圖6 化學實驗室 n 化學實驗DIY活動 七月的下午天氣是是相當炎熱的,若所有人到化學實驗室做實驗,可能會很會流很多汗。新北高中很貼心地將中午的午餐場地、下午的化妝品與乳液的DIY製作活動、高中生化學海報發表都安排在圖書館會議室,一方面洗手乳與乳液的DIY製作活動沒有藥品汙染的危險性,另一方面都在相同場地,大家也就不需要再移動位置,而且圖書館會議室是冷氣的。 下午實驗活動是由鍾曉蘭老師負責,她設計了洗手乳與乳液的DIY製作活動,先統一進行基本實驗原理與過程解說後,就進行分組實驗活動。每一組實驗活動,都由一位新北高中學生來負責英文解說帶領小組的其他組員進行實驗操作。新北高中的學生事都已經過訓練,表現得非常好,能帶領大家添加正確的試劑的比例,每人完成一罐洗手乳與一罐乳液並且可以帶回去,與會者都相當的開心。 圖7 化妝品與乳液的DIY製作活動 n 高中生化學海報發表競賽 在實驗過後,最重要的就是高中生化學海報發表競賽,這對各國高中學生來說都是有相當的壓力的。畢竟化學專題研究本身就已經有相當的難度,還要使用英文來進行解說。但是這些上場的學生都表現得相當沉穩,並沒有膽怯的樣子,而且可以和參觀海報者的提問,進行回答都表現都表現的相當好。這次的海報展總共有六組學生報名參展,主要是來自日本、韓國與台灣。我們由日本、韓國與台灣的教授中,各找一位代表來進行評分,再將三個評審的成績加總計算,第一名與第二名都是來自大甲高中的學生獲得,第三名則是來自東京學藝大學附屬中學的學生獲得。很高興台灣的學生表現亮眼,這要歸功大甲高中的指導老師廖旭茂老師願意全力付出的指導學生,才能讓將學生展現出此能力,廖老師每年都有指導學生參與台灣的全國科展活動,也經常得到全國很好的名次,他會進一步鼓勵高中生再將研究成果轉成英文海報,在經過英語發表訓練就可以參與這個競賽活動。其實各國高中生能有勇氣能站在這裡分享研究成果,就已經相當不簡單了。 圖8 各組高中海報作者與參與者互動之照片 n 參訪活動閉幕 隨著高中生化學海報發表競賽頒獎結束,由上午開始的高中參訪活動就結束了,而整個NICE研討會三天的活動也就隨著落幕。自2009年加入高中生參訪與高中生海報競賽,整個NICE研討會就年輕活潑了起來,也打造了一個給專屬給高中生參與國際化學教育學術活動的舞台,而高中化學老師扮演了一個很重要的關鍵角色,就是要如何將學生推上這個國際的舞台。亞洲化學教育國際研討會經過大家多年的努力,搭建出了這個專屬高中生展現化學學習成果的舞台,希望更多的化學老師能夠注意到這個舞台,幫助學生躍上這個舞台。 圖9 下午四點半離開新北高中前的中庭合影 n 結語 目前國內高中接待國際參訪工作愈來越頻繁,也顯示教育部推動國際交流具有相當的成效。由於台灣越來越重視英語教育,所以高中生的整體英語能力相較於以往有顯著提升,而且有些高中學生就已經可以通過中高級的英語檢定,使用英語進行溝通與表達已完全沒有問題。因此高中老師會訓練這些英語能力較佳的學生,擔任國際參訪工作的接待或導覽解說人員。這次的亞洲化學教育國際研討會接待、導覽與帶化妝品DIY實驗工作,就是由新北高中學生來直接負責的。早期的各國高中參訪主要是學校老師扮演主要的導覽與實驗教學活動角色,到這一次已經可以讓高中生來負責部分導覽與實驗教學活動,這是一個很重要的轉變。若能鼓勵學生積極投入化學教育活動,相信可以培養更多高中生在大學選讀化學相關學系,增加未來化學領域的相關工作人員。這次的高中參訪是相當成功的,也讓亞洲化學教育國際研討會的第三天高中參訪的形式有了新的面貌。
第八屆亞洲化學教育國際研討會之場地與議事組準備經驗交流 何慧瑩 國立臺北教育大學自然科學教育學系副教授 hueiying@tea.ntue.edu.tw 前言 在本次大會主席周金城教授的盛情邀約下,本系林靜雯、李昆展、蕭世輝和我等四位自然系教授開始投入協助研討會之前置準備工作。林靜雯教授負責投稿與議程相關事宜;李昆展教授負責聯絡與邀請講者事宜;我和蕭世輝老師主要是負責場地借調、布置、報到、場地、議事、以及所有工作人員調度等庶務工作;大會主席周金城教授的工作則是統籌各組之進度,許多找不到人做的事,他都需要自己親自操刀。這次會議雖有些許不足之處,但以我們如此有限的人力完成這件工作,我個人認為大家都為了研討會全力準備了。本篇參與研討會的心得,主要是介紹我和蕭世輝教授所負責的庶務工作,雖然這工作無關乎化學教育研究,卻是研討會能否進行順暢的關鍵,以往很少有人將之紀錄下來。以下我將從會前準備工作和研討會當天特別的部分來說明我們工作的安排。 會前進行工作人員招募工作 經費與人力總是所有活動最重要的考量。在大學內舉辦國際研討會活動,設備、場地與人力的支援,比在會展中心與飯店辦理來的容易些。國外的國際研討會經常會辦理在會展中心與飯店,並將整個活動委託會議公司來協助辦理,但是這樣的活動報名費通常收費也會收的相當高。為了讓國內外中學化學老師與學生都可以參與,本次研討會針對高中教師與學生都收費相當便宜,因此在大學內辦理可以省下一些設備與場地租用的費用。而工作人員招募首先要考量的也是經費問題,再來就是要如何吸引學生來參加。由於經費相當有限,除了循一般程序要於活動一個月前聘兼任助理並辦理勞健保並核發費用外,我們另外從國北自然系的大二服務學習課程招募學生,並提出一些可以吸引他們來參加的亮點,然後在Facebook上本系所建立的自然系社群貼出人員招募公告,有興趣的學生就會主動聯繫我,很快地就將工作人員找齊了。 由於七月底暑假宿舍已關閉,非常不容易招募到能來協助的學生,不過我們還是順利招募到16位學生來協助。接著,將學生大致上分6組,訂定各組人員的主要負責工作 。主要的有工作有攝影人員、報到人員、午餐茶敘人員、各分組場次人員、大會主會場工作人員、路徑引導人員與機動支援人員等。為了加強工作人員的識別,我們統一訂製了背心。此外,過去的活動舉辦,常會訂製統一的上衣,但是連續多天的活動衣物換洗不易,而且工作人員也不一定喜歡衣服的材質與設計,因此統一製作背心給工作人員穿著,這樣方便替換與送洗,而且以後的相關活動也可以繼續使用,是比較環保與省錢的作法。 圖一工作人員穿著統一的背心 事前的場地與活動流程線規劃及雨天備案 重複場勘與模擬各種可能的情況,是準備工作上所必須的。台灣的夏季是經常有颱風的,雨天備案在籌備會討論的時間可能比正式會議流程討論還要長,這是外人所無法了解的。尤其當有戶外活動時,研討會的第一天下午的化學行動車與布袋戲化學實驗表演的戶外表演如何移到有雨遮的地方,還有的第二天傍晚的貓空纜車文化之旅,因為雨天貓空纜車是會停駛的,如何在傍晚時間臨時安排大家到具有台灣特色的室內場地,讓我們傷透腦筋來解決,但這還僅是與雨天備案。若是遇到放颱風假,整個活動要如何因應更是棘手,因為若放颱風假整個學校行政人員都是不在學校的,即使風雨不大整天會議仍將被迫取消,這些問題在籌備會上討論後我們並沒有討論出解決方案。尤其國外的學者已經搭機來台,要延後辦理也是不可能的事,這是在台灣夏季辦理研討會很大的風險。若研討會選擇在大型飯店內辦理,即使颱風天仍可以在飯店內如期舉辦活動,不受颱風假影響。還好我們很幸運的是這三天的研討會天氣晴朗,不需要動用到任何的雨天備案。 圖二各演講與實驗活動的事前整理與檢查工作 建立會議工作人員配置表與即時聯繫管道 會議流程細目表是依據會議流程所安排的人員調度表,其中包含需要準備的物品與負責人員。此表中應詳列每一位工作人員在會議當日所處的時間、地點、與工作內容。尤其是人員的移動過程一定要清楚列在工作細目中,以利工作人員能於會議當日確認自己的行程。在安排人員時,一定要有工作人員的休息時間,也就是機動人員,他們在意料之外的事情發生時,第一時間就能進行處理,沒事時就輪流休息。早些年的研討會都會看到工作人員使用耳機與對講機進行聯繫,來解決突發狀況,但是近年來利用手機通訊軟體Line建立即時通訊群組相當方便,我們也利用Line建立聯繫群組。不論是報到處參與者的收據問題、午餐與茶敘加訂、臨時器材的支援、晚宴臨時加桌與增加素食等、要大會司儀臨時宣布事項等,透過Line群組都可以獲得即時的處理,比電話聯繫處理還要更快更有效率,也不需要採購對講機等通訊設備,相當方便。 以節省地球資源角度思考會議所需之材料 會議所需之物品相當多且繁瑣,一定要清楚列出各項物品的細目、數量、以及完成時間。當然,由哪誰負責也要清楚標示出來,以利籌備委員會定期開會時確認進度。前置工作包含議程海報、大會提袋、會議手冊、標示牌、大型海報架、海報展示架、名牌、餐卷、簽到資料、收據領據製作等。會議上有些是一次性消耗品,有些是可以保留下來的,我們在會議所需材料製作上,盡量減少消耗品的製作,例如減少場地展架與飄旗製作數量,會議論文手冊也不再印刷出來,放在大會網站上讓大家下載即可。但是將大家比較會留下來物件製作精美一些,例如大會手提袋。 名牌需要放本次會議的圖樣、還有與會者的國家、姓名、職稱、工作單位、報名序號。籌備委員會討論後,決定能把議程和地圖也加入。經過設計之後,我們決定使用1張A4紙製作成兩張名牌,雙面列印之後剪裁。名牌吊帶需要能調整長度,我們也利用吊帶的顏色來辨別國家,因此我們選用了自然系的實驗課所剩餘材料(串珠和珠寶線)來製作,環保又具有特色。 圖三大會名牌的設計與製作 為了讓晚宴和文化之旅卷看起來比較有質感,我們選銅版紙來印製。文化之旅的照片是採用場勘人員於會議前親自到貓空進行場勘時所拍攝的照片。因為製作後的成品很像書籤,所以有些與會者參加時希望我們不要將票卷回收,他們想要保留下來紀念。 圖四大會晚宴的餐券 圖五文化之旅的活動卷 圖六大會手冊提袋是一個高品質的多功能書法袋 設計具有台灣特色的客製化小禮品 籌備委員會討論後,希望這次的禮品能具有臺灣的特色,而且還要克服經費的限制。於是我們想到利用系上採購於教學上使用的3D列印機來製作每一位與會者的個人化禮品,於是臺灣造型的鑰匙圈成為首選,我利用臺灣地圖製作鑰匙圈的模板(利用Inkscape軟體),然後每一位與會者的姓名放在地圖上方,這樣就成了利用3D列印製作的個人化禮品了,並可以選擇不同顏色的線材來加以列印(利用Tinkercad線上建模軟體製作)。每一件都是由我親自逐一列印出來的,大家來報到時拿到有自己名字的客製化禮品都非常的開心。 圖七利用繪圖軟體所建的模型檔 圖八實際由3D印表機所列印出來的圖形 除此之外,在會議前製作的3D個人化鑰匙圈,可能會有姓名列印錯誤需要及時修正,或者是有人想再多做幾個作為紀念,因此,我們也招募了本校教職員的小孩,是兩位國中生與一位小學生,會議之前進行2天的訓練,在會場時已能完全控制3D建模與列印,兩天共客製化約20幾個不同外觀的鑰匙圈。許多參加會議的人都很好奇看到小朋友來幫忙,增添了會場的歡樂氣氛。 圖九於會議當天在大禮堂設置3D個人化鑰匙圈現場處理攤位 結語 研討會能否順利完成,在於全體人員彼此間的溝通與合作,以及事前的準備工作是否確實進行。我很高興自己能有這機會協助2019亞洲化學教育國際研討會,會議期間雖然很累,但看到自己和蕭世輝教授所規劃的人員調度發揮了作用,整個會議進行得相當順暢,我們都感到無比的欣慰。我相信讓校內與系上的學生參與研討會的事務性工作,可以提供他們學習成長的機會,畢竟系上也不是經常辦理大型的國際研討會,有些屆學生由大一日入學到大四畢業也沒有遇過,相信參與同學們的收穫會比付出的更多,最後感謝各位工作人員相挺,讓會議圓滿成功!
兩岸化學教育高峰論壇:科學探究教學研究與實踐 段曉林 國立彰化師範大學科學教育研究所1,2 suhltuan@cc.ncue.edu.tw* 探究教學在海峽兩岸甚至世界各國已經是如火如荼開展的科學課程重點。但是在兩岸推動探究教學的課程時,或許我們可透過回顧美國發展科學探究課程的歷史,了解探究教學為何如此的重要並提供未來的發展參考。另外,我們也須檢驗探究教學是否可落實在臺灣的教學文化中,在落實中會產生那些問題以及會有哪些的學習成效。以下將依序探討這些議題。 段曉林、靳知勤(2018)回顧科學探究的課程發展歷史,需追溯到美國與蘇聯的太空戰爭,蘇聯的史波柯尼號(Sputnik)在 1957年10月4號升空後,使得美國驚覺科學教育的重要性,自此開始美國國家科學基金會(National Science Foundation, NSF)全力重視科學教育課程的研發,並透過研究科學家如何進行科學實驗活動,歸納出十三種科學過程技巧並融入全美的科學教科書中,使得美國的科學課本在實驗部分開始著重十三種科學過程技巧的培養。1983年提出「國家在危機中」(A Nation at Risk)的報告,之後1985年 2061計畫(Project 2061) 誕生。美國的教育開始重視如何培養全體學生成為具備科學素養的公民,使其能應付生活上或是職場上科學技學與數學的事物。在2061計畫中也界定了科學包含科學的本質,科學的企業,以及科學的探究。此時科學探究已經悄悄的取代科學過程技巧。1996年,由美國國家科學院(National Academy of Sciences)主導下,提出美國國家科學教育標準(National Science Education Standards, NSES)( National Research Council, NRC, 1996)。NSES針對科學探究有如下的界定: 探究是科學家研究自然世界的多元方法,依據所收集的證據提出解釋。探究也可以是學生發展知識以及理解科學的想法,同時也是理解科學家如何研究自然世界的活動。科學探究是一種多面向的活動,這包含觀察,提出問題,驗證課本或其他資源、了解已知的知識,設計探究歷程,按照實驗證據回顧已知的知識,利用工具來收集,分析與詮釋資料,提出回答,解釋以及預測,溝通研究發現。科學探究需要確認假設,利用批判與邏輯思考,考慮另有的解釋(NRC, 1996, p.23;引自段曉林、靳知勤,2018,p.140-142)。 美國國家科學教育標準也針對各年級層(K-4年級,5-8年級,9-12年級三階層)界定科學探究。至此,科學探究課程影響到全美以及日後世界各國對科學探究的界定與重視。例如在5-8年級:A.科學是探究:學生應發展進行科學探究的能力;有能力找出探究的問題;能設計與執行科學的探究活動;能利用合宜的工具以及技術來收集分析以及詮釋資料資;能使用所收集到的證據來描述、解釋、預測和建立模型;能利用邏輯思考與批判思考將證據與解釋連結。B.瞭解科學探究的真意:不同的問題應採用不同的探究方式;現今的科學知識與理解主導科學探究的方向;數學在科學探究過程中扮演重要角色;在探究上使用科技有助於科學探究的精確度;科學的解釋強調證據有邏輯一致的論點、利用科學原理、模型和解釋;科學的進步取決於合理的懷疑科學探究所產生的技術、知識與想法有助於新的探究的發生。由於科學教育標準所提出的探究內涵與本質,對於如何培育科學教師,如何教導學生須具備的探究知能以及扮演重要的角色。這些重要的定義影響世界各國的科學課程目標的界定以及科學教育研究的走向,更影響晚近世界各國新的課程發展目標。 透過過去二十多年來的科學教育研究已經指出探究教學能提升學生的科學學習成就(換言之特定單元的科學成就測驗成績),學生的認知以及探究技巧(十三種科學技巧),問題解決策略,學生在小組中的對話溝通能力,以及進行科學探究的能力,協助學生理解科學概念與主動思考策略。許多的科教研究者側重學生在認知上的學習成效,但是個人開始注意學習者情意部分的學習,因為華人對於學習科學的成績可以卓越,但是對於喜歡學習科學的情意面向的成績在國際評比上相較於認知部分是偏低的(佘曉清,林煥祥,2017)。因此如何幫助學生喜愛學習科學,不放棄科學的學習是重要的目標。 個人首先透過質性觀察以及問卷研發研究,發展出學生科學學習動機量表(Tuan, Chin & Shieh, 2005),此量表包含六個面向,檢測學生在科學課程中的:自我效能,主動學習策略,科學學習價值,表現目標,成就目標,以及學習環境誘因。接著再透過一系列的探究教學實證研究了解臺臺灣國中學生的學習成效。例如:蔡執仲與段曉林 (2005) 研究發現探究式教學提供學生日常生活議題進行探究,可引起學生相當大的興趣進行科學學習,經由動手操作體會科學推理與驗證歷程,進而形成科學知識,培養學生操作與解決問題能力。探究教學實施在化學單元(原子與分子,化學反應速率,酸與鹼)可以提升學生的概念改變,成就測驗,動機改變,但是迷思概念仍會存在(施貴善,2005)。這些結果表示在臺灣的教學環境,不論在短期(一個單元)或長期(一個學期或是一年)的實施探究教學,對學生化學單元以及理化科的表現均有顯著成長。 接著我們思考,科學教師在落實探究教學時,會遭遇哪一些的問題以及該如何的解決。筆者帶領國立彰化師範大學教學碩班生(在職的科學教師)進行為期一年的探究教學行動研究,主要目的在探討科學教師在落實探究教學時所遇到的困難以及學生的學習成效。例如:東慶瑋、段曉林、賴志忠(2011)探討如何透過探究教學來提升學生的科學自我效能。研究者發現第一階段遭遇到的問題分別為學生對探究活動熟悉程度、學生學習社群關係與互動、探究教案設計難易程度與師生間對話模式。第二階段發現低自我效能學生僅會進行操作卻不懂基本科學概念。第三階段所遭遇的問題為段考與模擬考影響教學進度。個案教師採行的策略分別為鼓勵學生的能力,自己先進行實驗活動來降低將教學活動中的困難度,教導學生進行合作,藉由學生間互助以解決理化問題,再將困難的核心問題詢問教師。林姝君、段曉林、余忠潔(2011)透過一年的時間來提升一個課後輔導班弱勢低成就生的科學探究能力與學習動機影響之行動研究。第一階段:實施於八年級上學期,個案教師帶領低成就生進入實驗室課程內容分別為溶液、聲音、光學闖關遊戲、熱與能量、認識物質元素。第二階段:實施於寒假輔導期間進行非制式教學-科學博物館巡禮。第三階段:實施於八年級下學期,課程內容分別為酸鹼溶液大調查、氧化還原-物質經燃燒後的變化、肥皂製作、塑膠分類、虎克定律、摩擦力實驗。個案教師實施探究教學所遭遇的教學困境:1.需多著墨於班級秩序上的掌控與經營。2.低成就生普遍專注性不佳,學習意願低落。3.學生沒有從事過探究教學活動的學習經驗。4.較無法獨立操作,需要教師從旁給予較多的關注。5.對於較開放式的學習單內容感到困擾而輕言放棄。6.學生不喜思考,希望老師直接給予答案。7.初期學習單設計內容對學生而言過於艱難。個案教師的反思與解決策略:1.班級經營掌控上儘量營造鼓勵、讚美的良性互動。2.教案、學習單設計更簡單化,問題內容口語化。3.活動設計內容務求與學生生活背景相近或取材於真實生活經驗以求產生共鳴。4.教師本身要強化發問引導技巧。5.運用多媒體設備,或設計情境實施非制式教學活動。根據課室錄影、回饋單撰寫、問卷統計結果與原班教師晤談發現:本研究的參與學生其低層次探究能力表現情形:a.課堂參與、提問、回答問題次數增加。b.實驗操作仍需教師一個個步驟引導,到後期可獨立操作,並自行設計操作裝置。c.原班實驗課的參與度與從事實驗活動的信心增加。d.口頭發表與溝通能力進步但撰寫能力仍顯不足。其次對於高層次探究能力例如:科學圖表繪製、批判思考、運用合理解釋支持。研究發現這些學生尚無法獨力完成探究,仍需要教師提供框架與設計問題口頭引導。對於研究前後成長幅度平均值的面向最高為「表現目標」,其次為「成就目標」。探究其原因為: a.個案班級學生程度同質性高,加上小班教學,教師容易關注到個別學生學習情形(得到較多重視)。b.探究過程同學有較多表現想法或被認同的機會。c.個案班級進行的科學探究活動較沒有課業進度壓力。學生覺得最有成就感:a.解決一個難題且有作出成果時。b.想法被老師同學接受、獲得老師的讚賞。c.實驗操作越來越有信心與不會害怕。 上述都是探究教學落實在低成就生或是一般生身上,至於資優生的表現如何?王翠妃(2008)的研究在於探討資優生透過科學探究學習活動,學生在科學推理能力上的成長情形。本研究的學生為個案老師的學校資優班學生,男生18人、女生10人,共28人,並將學生分為六組,觀察學生歷經一年半的探究教學歷程,其科學推理與創造力的轉變情形。個案老師選定學生國二上至國三上三個學期各兩個單元(共六個單元)進行錄影、錄音、及文件收集,以瞭解學生在一年半的探究教學過程中推理類型的轉變情形。探究教學後,學生在科學創造力的成效: 1.學生在論述的過程,針對其所提出的點子,解釋能力提升許多,經由學生實驗考試(兩個問題)論述過程的字數統計,發現學生對於自己組內所提出的點子,想嘗試以更詳細的敘述來說服研究者其想法的合理性。2.學生邏輯推理與謹慎性增加,且可應用的科學知識範圍也加廣。3.從實驗考試中,可觀察出學生在實驗設計的點子上,產生點子的速率增加。4.由單元一至單元六,學生採用推理類型的增加。推理類型呈現階層性轉變,由推論式推理à分析式推理à對話式推理à評價式推理à統整式推理。 由上述臺灣中學科學教師所進行的一系列行動研究結果,可以看出探究教學確實能對各種程度的學生均有幫助,不但如此學生的學習動機也有提升。當學生的學習動機增加,他們才能持續保持對科學的學習熱情,最終成為具備科學素養的公民。其次,探究教學要落實在課室中,其實遇到的問題不少,因此如何提供持續的支持系統,幫助科學教師解決困難,探究教學才能真正持續落實在科學教師的課室教學中。最後,由美國科學探究課程的沿革中可看出每一個時代的學者專家對探究的定義不盡相同,從非常科學家導向的實驗活動,漸漸轉變為透過生活中的議題找出探究的問題,進而培養學生探究思考的相關能力,這些都是在探究課程的發展歷史中可發現。因此,或許每一位教師或學者對何謂探究的定義不一,但是如何依據自己的文化情境、生命經驗、以及政策的要求找出符合自己學生所需求的探究能力是較為重要的任務。相信隨著時代的脈動,探究會一直成為科學課程的重點。 參考文獻 王翠妃(2008)。探究教學對國中生創造力及科學推理的影響。未出版之碩士論文,國立彰化師範大學教學碩士班論文,彰化市。 東慶瑋、段曉林、賴志忠(2011)。以探究教學提升中學生自我效能之行動研究。文章發表於中華民國第二十七屆科學教育學術研討會。國立中山大學。高雄。 林姝君、段曉林、余忠潔(2011)。探究式教學融入攜手計畫提升弱勢低成就學生科學探究能力與學習動機之行動研究。文章發表於中華民國第二十七屆科學教育學術研討會。國立中山大學。高雄。 段曉林、靳知勤(2018)。科學課程中科學探究與實作的發展歷史。黃政傑、吳俊憲、鄭章華(主編)。分科教材教法問題與展望(137-146)。臺北:五南書局。 […]