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2015亞洲化學教育國際研討會:非化學背景教師參與兩屆NICE的經驗分享 / 陳佩怡、林靜雯

Saturday , 5, September 2015 Comments Off on 2015亞洲化學教育國際研討會:非化學背景教師參與兩屆NICE的經驗分享 / 陳佩怡、林靜雯

2015亞洲化學教育國際研討會: 非化學背景教師參與兩屆NICE的經驗分享 陳佩怡1, 2, *、林靜雯1 1花蓮縣立化仁國民中學 1, 2國立東華大學科學教育研究所 emma6768@gmail.com 您是非化學背景的科學教師嗎?對參與國際研討會感到怯步嗎?本人(第一作者)亦是非化學背景的科學教師,但正在中學從事理化教學,經指導教授(第二作者)的鼓勵及指導後,參與兩屆亞洲化學教育研討會(Conference on Network for Inter-Asian Chemistry Educators, NICE Conference)的經過。本文主要從第一作者的角度,分享一位非化學背景教師眼中,參加NICE 2013, 2015之所見所聞與心得,希望更多對化學教學有興趣的教育工作者,無論是化學或非化學背景,都能一起參與這個國際研討會,相互交流與成長。 n  新手進入大觀園 當指導教授(第二作者)問我有沒有興趣參加NICE研討會時,我內心想法的是…「教授,您有沒有搞錯對象啊!我沒有化學背景,有這資格參加嗎?去那裡,我會不會鴨子聽雷,什麼都聽不懂?參與莊嚴肅穆的國際研討會,待在裡面的我會不會如坐針氈?」一大堆的問號?指導教授也似乎看出來我不安的狀態,除了安撫我的思緒並開始介紹NICE研討會。這個研討會的參與者除了化學和化學教育領域的專家,更多數是現職教師與對化學教學有興趣的研究生,以實務經驗分享為主,大多是站在化學教師的角色思考,有的會展現自己做的教具,說明如何應用在教學上,並讓參與的人體驗教具,有的會提出自己的創新教學方法,說明進行方式和成效,藉由這個國際研討會大家互相交流、教學相長,並可藉著參加,短時間就可以收集情報並比較同是亞洲注重科學教育的臺灣、日本和韓國,在化學教學上的異同,是很難得的體驗經驗。 NICE研討會每2年舉辦一次,由臺灣、日本、韓國三國輪流主辦,NICE 2013年剛好在臺灣,除了節省交通時間及昂貴旅費,也較不用擔心語言溝通的問題。由於那年也是我第一次教授理化這個科目,在備課上總是戰戰兢兢,心想,藉由這場研討會可以請教前輩以及觀看東亞各國家的現職教師如何教學,對一個非化學背景的生手教師來說應會收穫良多。因此經過老師的說明,我似乎吃了一顆定心丸,就抱著既期待又怕受傷害的心靈,開始準備將自己在教學現場如何進行化學動手做,以提升高風險中輟生科學學習興趣的行動研究撰寫成投稿論文(Chen, Lin, & Lin, 2013)。 n  第一次參與:NICE 2013 NICE 2013研討會在臺灣舉行,場地設在國立屏東教育大學和墾丁福華飯店。當摘要寄過去,得知沒有被退稿的那一剎那,好像中樂透一樣感到很高興。審查建議肯定我為中輟學生做的努力,更是讓我獲得支持的力量,能夠跟社群同好分享自己的教學心得,實在是一種鼓勵。雖然之後因腳骨折包裹著石膏行動不便,差點無法前往,但在榮譽心及希望獲得更多教學經驗交流的驅使下,幸好系所同學幫忙,終於如願可以追隨指導教授的腳步,參與這場國際研討盛會。 雖然已經是2013年發生的事情,但在今日,NICE 2013年的許多精彩活動仍在我腦海中留下鮮明的印象。在2013年亞洲化學教育研討活動現場(見圖1),大甲高中廖旭茂與卓慶良兩位老師擔任大型化學平板(ChemPad)演示做為開幕,在台上的廖老師簡單說明原理是根據電化學的原理,他利用隨手可得且可重複使用的材料,精心製作的教具,演示效果獲得大會熱烈的掌聲並獲得頗多好評。 圖1:NICE 2013在臺灣舉行亞洲化學教育研討會開幕 有別於一般海報展示多是靜態的展覽,NICE的海報場次可以看到許多展示者在海報上的精心設計,以讓讀者輕易閱讀,並了解展示者如何在教學上幫助學生了解上課內容。例如:介紹如何進行莫耳數的教學(Iwase & Imai, 2013)。大多數學生在學習莫耳數時普遍存在的困難包括:數學計算過程數字龐大難以具體想像、搞不清楚原子或分子、只有背誦而沒有理解。而在教學的過程中,教師經常以1打等於12支鉛筆類比於一莫耳等於6 × 1023個,但光是這樣,學生無法順利理解為什麼一莫耳的氧,在下一瞬間卻轉換成32 g的質量。作者似乎抓住學習者害怕數學的焦慮,利用三角形的「骰子」進行莫耳和質量的轉換,骰子的邊即為分數中間的直線,骰子的每個面,化做分數的分子與分母,骰子的面還切割了一個洞口,用以替換各種化學元素的質量,轉換骰子的每個面,便可以像是遊戲一樣,幫助學生順利計算各種不同化學物質、不同莫耳數的計算轉換。此外作者很貼心地並在海報旁邊放置已完成的三角形模型教具及解說單,參與者不僅現場可以看、可以瞭解,還可以帶回家研究,並帶到教室實際進行教學(見圖2)。第一次看到這樣的海報展覽,心裡覺得很興奮,又帶回一些法寶回到教學現場。 圖2:NICE 2013海報展示,展示者自製三角骰子模型教學生莫耳數的概念 現場有許多的教學演示工作坊,這也是NICE的特色。第一次進到教學工作坊,感受到的氛圍是歡樂、享受及學習(見圖3)。台上的講師展現他研發的教具,就好像魔法學園之魔術師,讓人眼睛為之一亮。這場教學演示的講師是大甲高中的廖旭茂老師。他在現場仔細說明開幕時ChemPad的製作,藥品是實驗室中常見的K4Fe(CN)6(aq), Phenolphthalein6(aq), Na2SO4(aq), KI(aq)。如果我是廖旭茂與卓慶良兩位講師的學生,我應該會喜歡上他們的課,但現在我雖身為教師,還不具備這樣的本事,如何可以成為這樣一位讓學生喜歡上課的教師呢?第一次參加,我便決定要跟隨指導教授的腳步,每次NICE都來參加和挖寶。 圖3:NICE 2013教學演示工作坊,講師示範的情景 本次研討會當中,同時還有論文發表、專題演講、儀器展示等,發表者把近來的研發成果報告發表,與研討會參與者分享,在相互交流中,隨處可以感受到理論與實務的結合。這時我也發現,發表者在製作教具時,用的器具皆是生活中隨手可得物品,所以「只要我們用心觀察生活中的物品,並發揮創意與巧思」,亦可自行設計教具運用在課堂上教學,讓學生能夠喜歡化學。 在荀子禮記學記勸學篇裡,讀過一句話「學然後知不足,教然後知困。知不足,然後能自反也;知困,然後能自強也。故曰:教學相長也。」由於第一次來到這場研討會,深刻感受到資深教師們都很樂於分享、互相學習,這樣才能讓自己在學習上更加進步與成長。經過這一次的洗禮,心中暗自期許2年後,可以跟隨著林靜雯教授的腳步,繼續往日本NICE邁進。 […]

高一基礎化學之學習共同體教學經驗分享 / 呂雲瑞

Saturday , 29, August 2015 Comments Off on 高一基礎化學之學習共同體教學經驗分享 / 呂雲瑞

高一基礎化學之學習共同體教學經驗分享 呂雲瑞 高雄市立高雄女子高級中學(現任教) 臺北市立西松高高級中學(曾任教) 教育部高中化學學科中心 *chem_tim@yahoo.com.tw n  前言 「學習共同體」(Learning Community)是為了實現高品質的學習效果,日本東京大學佐藤學教授倡導的教育改革核心。他要讓傳統教學歷程中著重於教師單方面的授課,扭轉成著重學生的學習模式。唯有學生自主、高效率、充滿思考和體驗、相互討論的學習,才能把「從學習中逃走」的學生,重新回到樂意學習的行列;把過去傳授大量知識的課程,轉變為引導學生如何學習。學習共同體有個主要精神,那就是「打開教室」—讓各領域的教師們相互觀摩上課、學習優劣缺失、改善促進學生學習的方法。佐藤學認為:「即使一個公立學校老師教學非常精采,只要關上大門,孩子就被私有化,教室被私有化,學校被私有化。」從這裡就能夠知道,他期望中的學校是屬於一個團隊,不是個人單打獨鬥的突圍。教師願意開放教室觀課,活化課程並啟發學習動機與樂趣,這個過程就是佐藤學教授常提到的向上「伸展跳躍」模型。延伸這個觀念到學生身上,自然而然就會成為學生與教師間的「協同教學」:學生分組、學習力強者提攜學習力弱者,順勢就把以往教室內競爭型的學習改變成合作型的學習。 n  試行學校與學生背景 本文作者從102學年度西松高中高一化學課全面實施學習共同體模式。首先簡介先前任職學校的相關背景。臺北市立西松高級中學(西松高中),前身為台北市立西松國中,於1997年改制為西松高中,為松山區第一所改制為完全中學的學校,現為台北市教育局優質高中「校園營造」獎項決選優勝學校之一。其班級概況如表1所示: 表1:103學年度學生與班級人數 類別 普通(科)班 學生人數 高中部 33班 含英文資優和體育班各年級1班 1149 國中部 21班 478 (資料來源:西松高中網站,http://www.hssh.tp.edu.tw/releaseRedirect.do?unitID=183&pageID=3048) 學生主要來源為基北區學生,且從入學成績顯示西松高中招收的學生素質為基北區社區高中的中前段,表2為100至102學年度西松高中基本學力測驗登記分發最低錄取分數。本文作者執行「學習共同體」教學的學生來源為102學年度的高一學生。 表2:西松高中歷年登記分發分數與PR值 學年度 最低錄取分數 基測滿分值 最低PR值 平均PR值 100年度 375 412 86 87 101年度 370 412 84 85 102年度 372 412 84 85 〔統計至102學年度〕 由表2可知,102學年度西松的高一新生,入學成績分布較為常態左偏,校內教師們普遍感受學生學習動機欠佳,基本理解與運算能力須再加強。但此時大部分教師仍以精進教學為主,普遍認為要求學生自我學習,不僅耗費大量時間,學生學習效能有待評估外,多數學生也容易放棄。恰巧臺北市推行「學習共同體」的風氣正盛,教育當局也適時提出試辦政策,並薦派校長、學者、基層教師到日本、韓國、上海等地觀摩學習,如此上下交融的策略,期望能種子發芽遍地開花,帶給臺灣教育的無限希望。本文作者在學校支持並提供場地的前提下,實行102學年度西松高中全校高一基礎化學(一)的學習共同體教學模式。 面對12年國教,雖然臺灣有95%國中教師一致同意在課程和教學要改變,但是僅有17%的教師已在做改變,其中又以臺北市以及新北市皆為26%改變最大(親子天下,38期)。教師們都知道「改變」的重要,但如何變?變什麼?是集體教師的焦慮。在西松高中試行期間,許多教師對於「學習共同體」的概念是:雖然是值得學習的教學革新典範,但若全盤移植或教師認知理解不足,會不會成為活動而活動的嘉年華會,或教學進度的延誤,誤將過程當結果的學習,造成補習生意興隆的窘狀等等…。面對繁雜的問題和疑惑,與本身想要活化教學的熱情,在作者內心引起相當的衝撞和省思,因此這一年不斷的將「學習共同體」和高一基礎化學課程相互融合,試圖建構本土化可行的「學習共同體」模式。 n  坐而言不如起而行 從教育部頒訂的課程綱要指出,普通高級中學教育,除延續國民教育階段之目的外,並以提昇普通教育素質,增進身心健康,養成術德兼修之現代公民為目的。然而在升學壓力下,會有失衡的教育型態:過於重視考試科目,不斷地強調反覆記憶背誦,而較少提供學生探索、思考及解決問題的機會。為了突破學生未來的可能性,協助學生在課堂上尋找學習興趣和自信,在作者的內心中,逐漸地形成一個具體目標:幫助學生尋找適合自己的學習模式。 為了延續熱情,作者開始思索新學期該如何調整與實踐心中的理想。為了達到這個目標,首先第一步是從教室翻轉座位開始,在此感謝西松高中提供作者獨立的專科教室與桌椅器材。在開學前一週,安排教室座位(作者認為:四人一組,面向中央,男女交錯,再依照身高調整,可參考圖1)。開學後兩週內,可放慢課程進度,跟任教的班級學生們講解並示範上課規則與秩序(這是很重要的點:每位學生需要專注參與學習;老師、個人與小組學習時間皆應有其學習工作;課本文字閱讀、聆聽教師解說與觀念理解),並分享教師本身的學習歷程與自主學習的重要,此時可提出對學生較高的期許,正增強鼓勵並給予信心,架構相互信賴與尊重的師生關係。    […]

上海化學教學參訪與經驗交流: 自製化學實驗裝置經驗分享與參訪心得/謝耀隆

Wednesday , 29, October 2014 Comments Off on 上海化學教學參訪與經驗交流: 自製化學實驗裝置經驗分享與參訪心得/謝耀隆

上海化學教學參訪與經驗交流: 自製化學實驗裝置經驗分享與參訪心得 謝耀隆 國立臺東高級中學 hyl0108@gm.pttsh.ttct.edu.tw n  活動簡介 圖1:2014年上海化學實驗及教學交流研討活動會場 2014年上海化學實驗及教學交流活動(圖1),除了高中化學學科中心的教師外,與會的單位教師有來自上海市中學化學實驗研究中心、上海市化學青年教師研修班、黃浦區教育學會理化生專業委員會、上海外國語大學附屬大境中學。 本次兩岸化學教師交流活動,在臺灣師範大學邱美虹教授與上海師範大學吳俊明教授的大力支持與推動下,今年10月終於促成了這場兩岸化學教師聚焦實驗改進教學的研討活動。 高中化學學科中心的教師們把握此次機會,將這幾年來的研發成果與推展化學活動的經驗與對岸教師進行分享交流與研討。本次的研討當中,將近年來和屏東縣立大同高中張志聰老師共同研發的教具—氣體收集裝置及相關實驗操作上的應用,與參與研討活動的教師分享並進行交流。 n  實驗主題規劃與實施過程 圖2:現場操作示範及解說實驗影片 由於分享的時間有限,為在短時間內讓與會的教師感受到,只要我們細心觀察生活中的物品,並發揮巧思與創意,即可組裝自製實驗裝置進行氣體相關的實驗。播放和志聰老師共同拍攝的影片—看見氣體的性質,來介紹我們研發的氣體收集裝置,讓與會的教師看完影片的操作與示範後,亦能嘗試運用巧思,利用生活中的物品自製簡單的實驗裝置,並帶到教室進行化學實驗。 分享的過程中,除了播放拍攝的實驗影片外,也帶了一組氣體收集裝置到會場,讓與會的教師能看到裝置的全貌(圖2),並從現場操作的過程中,對裝置有更進一步的瞭解,以進行面對面的交流與討論。 n  交流實驗介紹 透過實驗影片的觀賞,介紹自行研發的氣體收集裝置(圖3a)。改變反應物即可收集不同的氣體,例如:氫氣、乙炔、氧氣及二氧化碳,並將氣體收集在氣球內,方便進行氣體性質的實驗操作與觀察。另外,針對有毒氣體一氧化氮與二氧化氮,設計了一套密閉的實驗操作裝置(圖5a),可以安全的進行實驗與觀察。 一、  自製實驗裝置說明與介紹 A.        氣體收集裝置 圖3a:氣體收集裝置組裝完成圖    圖3b:藥品添加裝置         圖3c:反應區裝置    圖3d:抽氣裝置              圖3e:收集裝置 l  藥品添加裝置(圖3b):藉由調整三通閥開關,拉針筒活塞可將液態的反應物吸入針筒內,推針筒活塞可將反應物注入反應區裝置。單向閥用來避免產生的氣體進入藥品添加裝置內。 l  反應區裝置(圖3c):右邊的羊乳瓶裝入反應物或催化劑,產生氣體的反應在此進行。另一羊乳瓶裝入半滿的水,用橡皮管將氣體導入水中,使產生的氣體降溫。可藉由觀察氣泡冒出的速度來決定是否要再加入更多的液態反應物。 l  抽氣裝置(圖3d):以珠鏈扣住針筒活塞,避免產生的氣體因壓力太大而將針筒活塞擠出。抽氣裝置為氣體的緩衝區,可藉由針筒活塞的位置來瞭解裝置內氣體壓力的變化。利用兩個單向閥的設置,拉推針筒活塞即可將產生的氣體壓入收集裝置內。 l  收集裝置(圖3e):將氣體收集在氣球中,藉由氣球的張力可方便將氣體排出使用。快速接頭可接上氣體噴槍,方便氣體的取用。調整三通閥開關,可用針筒來取得所需氣體的量。 本氣體收集裝置(圖3a)的優點:(1) 氣體用量小的實驗,不需花費大筆金錢購買鋼瓶,使用本裝置即可方便的收集氣體備用。(2) 可先將實驗欲使用的氣體收集在氣球中,接上氣體噴槍後即可控制氣體的排出量,方便各種氣體相關實驗的操作。(3) 改變反應物即可收集不同的氣體。固體反應物置於反應區裝置中的羊乳瓶內,液體反應物藉由藥品添加裝置的針筒與三通閥開關的操作,即可將液體反應物加入反應區裝置進行反應。(4) 抽氣裝置可作為氣體的緩衝區,利用拉推針筒活塞的動作即可將產生的氣體壓入收集裝置內,避免反應區內的氣體壓力太大。 B.         氣體混合裝置 調整三通閥開關,拉針筒活塞以取得欲混合氣體的體積(圖4a),拉推抽氣裝置的針筒活塞可將試管內的氣體排出。調整三通閥開關,可將混合氣體裝入試管內(圖4b)。    圖4a:氣體混合裝置      圖4b:混合氣體移入試管裝置圖 本氣體混合裝置的優點:使用本裝置可以方便的進行不同氣體的定量混合,並將混合氣體裝入試管內。 C.        NO與NO2氣體密閉系統實驗裝置 圖5a:NO與NO2氣體密閉系統實驗裝置 圖5b:產生氣體裝置 […]

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