中學化學App教材與教學:3D分子撲克牌App的開發與分享 廖旭茂1, 2, * 1台中市立大甲高中 2教育部高中化學學科中心 *nacl880626@hotmail.com n APP安裝位址 3D分子撲克牌大甲高中化學科推出的第一支提供android 手機體驗的APP,下載截圖與位址如下圖所示。 下載網址:Google play, https://goo.gl/PdmaUq n 簡介 3D分子撲克牌曾是2014年化學學科中心種子教師培訓營中,由大甲高中分享的創新紙牌教具。因應手機行動上網的普遍化,首創將虛擬實境 (virtual reality,VR) 科技,融入行動學習教具的設計,協助高中學生認識有機化學官能基,以及分子3D立體概念的學習。相關研發結果於科學研習月刊發表1,2。 對高中生而言,化學中分子的微觀結構與其空間幾何是一個相當抽象的概念,與艱澀的認知門檻。分子撲克牌首先以環物虛擬實境(object virtual reality, Object VR)製作技術為核心基礎,開發互動式可觸控翻轉的3D立體分子動畫;以便利性的紙牌,作為52個互動式3D立體分子動畫的承載平台,研發出全世界首創的「分子撲克牌」-Molecule Poker;搭配智慧型手機等行動載具使用,只要掃描撲克牌上的QRcode,即可連結於螢幕上,觸控、翻轉3D立體分子動畫。 受限紙牌製作經費上的沉重負荷,單純分享的概念在推廣上遇到了相當的困難,3D 分子撲克牌APP因應而生;新的形式的推出,賦予了數位版不同於紙牌更多的功能,比如線上評量的設計、2D與3D分子結構轉換等,以下就3D 分子撲克牌1.0版的設計與使用作一簡介。 n 3D分子撲克牌APP設計特色與使用說明 一、教學目標: 本單元使用分子撲克牌,及數位板「3D分子撲克牌APP」學習系統,學生能: 1. 知道烴類的分類、二維平面線狀結構以及立體球棍模型 2. 知道生活中常見的烴類如烷、烯、炔、芳香族的名稱、性質以及用途。 3. 知道有機化合物官能基的種類,並能比較結構異構物空間圖像的差異。 4. 了解不同官能基化合物中,原子種類、空間排列的不同與性質的關係。 5. 說出簡單醇、酚、醚、醛、酮、酸、酯、胺類的名稱、結構、性質及用途。 6. 理解有機分子平面線狀結構式與立體球棒模式的轉換過程,並能比較兩者的差異。 二、設計&特色: 3D分子撲克牌,是分子撲克牌紙牌的數位行動版,以「書」的方式包裹呈現。此「書」有以下數種特色: 1. 條理化的分類:作品所介紹的分子,主要以高中有機化學課本以及生活中常見的分子為藍圖,按照官能基依序共分碳族、烷、烯、炔、芳香烴、醇、醚、酚、醛、酮、酸、酯、胺十三族,對應數字由ACE到K來分類,每個數字包含黑桃、紅心、鑽石、梅花四個花色,分別介紹四個同類分子。教師可以透過這個系統性、富創意的分類法,協助學生有條理的建構學習的脈絡。下圖為同一數字不同花色的四種分子介紹。 圖1:為數字3-烯類的介紹 2. 走到哪,學到哪:除了手機板APP外,還提供HTML5網頁版格式,方便教師利用筆記型電腦或任何行動載具上課使用,不需進行程式安裝的自動執行檔。下圖為可觸控式3D分子動畫呈現在各種載具的螢幕上。 圖2:各種行動載具載入互動式3D立體分子動畫畫面 […]