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 […]

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（下） 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 【承「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）」】 n  研發成果發表交流感想 會場內共有三位老師（曉蘭老師、雲瑞老師及本人，圖九）同時成果發表及實作實驗，時間很緊湊，每個老師只有約15分鐘的時間做分享及實作，所以三位老師先以PPT方式將成果及實驗步驟先講解再做實作，來自上海學校代表的化學老師對於以毛筆沾取硝酸鉀飽和溶液寫字反應良好，筆者本以為上海的老師毛筆字應該會寫得較好，結果發現大家毛筆字體創意十足，大家看到自己寫的字體燒出來的時候露出滿意的笑容。 圖九：同會場三位老師合影 同時也將自己的字與台灣帶來的手工抄紙一起護貝，當作此次研習活動的紀念，與會中老師們也討論起其他化學藥品是否也可以做類似的實驗？同時針對手工抄紙作了實驗細節分享，交流過程中發現中國的老師十分重視教學的目標、井然有序的課程設計及數據歸納分析，主要還是以「單向講述」為主要教學方式，雖然教學過程中也會採用混合式學習（講述加上活動），但整體上還是以「老師」為學習主體，對於啟發學生學習興趣及學校教育最重要的一環「創造力」較為缺乏。反之，台灣在推行十二年國教後，極力想擺脫以升學制度為導向的教育型態，促進「教」與「學」的改變，提倡老師「應以學生為主體」的教學模式，積極推動教師專業成長及活化教學。 本研習會場有：高雄女中呂雲瑞老師提出的「學習共同體」在教學上的實際應用及心得分享；筆者的研發成果發表是以學生在日常生活中觀察到的自然現象，共同討論研究主題及動手做實驗研發新的產品，落實「做中學」；新北高中鍾曉蘭老師的「美容品DIY」，讓學生將所學的化學應用到美容聖品，共同打造【參與、分享、樂趣、實踐】的學習殿堂，內容十分精采！ n  參與成效及心得分享 10月10日上海交流活動第一站，上海實驗性示範性重點高中金山中學，現任校長是上海市特級校長徐曉燕老師，學校設施一流，設備先進，當教學管理部教師帶領參觀「創新實驗室」時，見識到直逼大學實驗室設備的一流實驗儀器：高壓液相層析儀（圖十）、多參數水質分析儀、迴旋蒸發裝置、藥物殘留檢測儀…等等，甚至還有「智能機器人創新實驗室」（圖十一）！斥資2.5億人民幣教育經費，讓參訪的老師十分羨慕，學校還提供設施一流的公寓化住宿，遠超乎一般學校的學習環境。同時學校擁有一支優秀的教師團隊，凝成了「嚴格、勤奮、踏實、活躍」的優良校風。校長簡報時特別提到學校在每個月都會辦理十大校園節氣文化，例如義工節、社區節、科技節、讀書節…等等，培養「思想高素質」、「學習高質量」及「生活高品味」的教育觀，十分值得學習！ 圖十：創新實驗室 圖十一：智能機器人實驗室 10月13日參訪第二站，上海海外國語大學附屬大境中學，參與「聚焦實驗 改進教學—2014年上海—臺灣化學實驗及教學交流研討活動」，整個活動是由上海市中學化學實驗研究中心主任、大境中學校長姚曉紅主持，由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及各區縣化學教師代表一百餘人參加了此次活動。 早上與上海市化學特級教師代表進行座談，大境中學青年教師馮晴使用「弱電解質的電離」展示數位化資訊技術在化學實驗中應用。專家們對兩地化學教育理念、課堂教學實踐、實驗研究、高考和教育改革等進行了全方位深入交流，燃起了與會專家和教師的熱情。會談中印象最深刻的是，實驗室管理方面，中國每八到十個班級可以有一位化學實驗管理人員，而且一節課是40分鐘，主要採取的教學方式是以講述法為主。同時教師有分級制度，明訂於教師法及教師考核制度，中小學教師設高級、一級、二級、三級教師，令大家好奇的「特級教師」其實是一種尊稱，為了鼓勵中小學教師長期為教育事業貢獻，提高其社會地位。 下午施建輝、鍾曉蘭、廖旭茂等老師交流了「化學百寶箱在教學上的應用」、「模型化教學和POEC教學法」、「行動電化學教具和行動學習」等，並分享了研究的實驗作品，吸引了與會全體教師，臺上臺下一起互動做實驗，把會場變成了一個大型的化學實驗樂園。謝耀隆老師展示「看見氣體的性質實驗影片分享」（圖十二），王瓊蘭老師也分享了一連串的趣味化學實驗（圖十三），吸引了大家的好奇心及探索科學精神。 圖十二：耀隆老師氣體性質示範 圖十三：瓊蘭老師示範趣味化學 來自上海化學實驗研究中心的代表唐增富、薑家祥、吳民生老師交流了「化學實驗改進與創新設計」、「數位化化學實驗研究與探索」和實驗作品，讓學生個性發展，給傳統化學實驗帶來了巨大的教學變革。 n  結語 上海是中國基礎教育最發達的地區之一，甚至在國際公認的學生能力國際學生能力評量計劃（PISA）中，連續兩屆（2009年、2012年）在全部三個單項（數學、科學、閱讀）測試中均列世界第一，此評量結果顯示上海的義務教育優質且均衡程度高的特點。以往在我們的印象中，中國學生過多的考試，缺乏獨立思考能力。此次參訪中，在內心產生很大的震撼！想像中的上海天空是帶著灰色的霾害，人們在機車陣裡呼吸著虛弱的氧氣，外灘的浦東區充斥租界區與老上海新舊交錯的宏偉建築，帶著繁華落盡的異國情調。沒想到此次交流一下飛機除了飽覽宏偉壯觀的建築外，令人印象深刻的就是磁浮列車（圖十四）！雖然內裝配備還有進步的空間，但只需40元人民幣即可享受超高速快感，線路西起上海軌道交通2號線龍陽路站，東到上海浦東國際機場，大大解決連接浦東機場和市區的大運量高速交通需求，單線運行時間約8分鐘，設計最高運行速度為每小時431公里，是世界上速度最快的商業運營列車線路！再者即是連接各個區域的16條四通八達的地鐵網，可以迅速遊覽大上海區！而穿梭街道間的居民幾乎全面騎乘電動機車，街道旁的樹蔭讓遊覽閒逛的人消弭了大半暑氣，難怪有老師說上海這幾年進步很多，四處可見的標語倡導著「和平演奏者」及建立「精神文明社會」潛移默化教導居民。上海是中國最大的商業、金融中心，素有「東方巴黎」、「購物天堂」的美譽。參訪期間週休二日拜訪了豫園、城隍廟、思南路、田子坊、南京東路步行區、法國租界區…等等，穿梭在時空交錯的安靜街道是一種享受，值得放慢腳步，捕捉最美的風景，累了就坐下來喝杯拿鐵，名人故居外的咖啡廳可以想見當年歷史的繁華，如今知性恬淡，自成獨特韻味。 圖十四：上海磁浮列車 上海沒有雄偉壯麗的名山大川，也沒有千年歷史的名勝古蹟，但是上海一直以她獨有的風韻，吸引著無數的中外遊客綻放獨特的丰采。 此次探訪上海重點高中，驚覺上海傳統的教育方式正快速地在改變，強調解決問題和創造性思維，從中央到地方，上下一致，想法簡單：權威的、條理分明的和激勵教師教學多元。因此中國大陸中央非常重視教師的分級制度，除了教師分級制度，大陸的教師還有分骨幹教師，學科帶頭人等職稱，主要是一種專業上的認可，並非終身職。反觀，目前台灣教育制度並沒有教師分級制，所以教學方式十分多元，近幾年政府致力實施十二年國教，極力想擺脫舊有的教育體制，一張講台、一支粉筆，「以教師為中心」的課堂已逐漸消失，取而代之的是「以學生為中心」的課堂。希望老師能以「主動參與、同儕分享、激發學習樂趣、行動實踐」的精神為主軸，透過「翻轉教育、學習共同體平台」展開老師之間的對話、教室的大門越來越開放，教師也從一人的單打獨鬥轉變成教學團隊。 上海教育體制中上海教師的轉變是教育當局透過各種教師研習，把老師推到教改方向，轉變他們的教學方式，因此有綿密的學習網絡、備課組規劃，每個學校、每位教師都必須定期的上公開課讓其他教師觀課、評課。所有的教師研習都聚焦於教學能力的提昇。若我們能夠吸取別人的成功經驗，成為我們教育的活水源頭，教育就會有一番新的氣象與面貌。 此外美國現行的制度，依學生的測試成績為教師評級，但在測試中得分高的國家或地區，未有以學生測試分數來定教師薪酬或解僱教師，但這幾年根據國際PISA公布，英、美的排名則在20名以外。有美國專家指，美國若再不改善中小學教育制度，學生的水平將難追上亞洲地區。 金山中學及大境中學都是上海的重點高中，整體而言學生素質很高，筆者利用觀課及發表研習空檔在教學區四處走走，發現上課時學生眼神十分專注，老師聲音鏗鏘有力，除了版書以外也會使用電腦教學及電子白板等，教室後的佈告欄「教學園地」除了小區域張貼例行公事外，可伸縮式黑板寫滿了師生交流讀書心得及難題挑戰，與台灣中小學教室後貼滿各式創意的卡通圖案及標語明顯不同，此外全面禁止電子產品在教學區域使用，解決了台灣老師的心頭之痛。反思我們台灣一直以來引以為傲的自由、民主是否也造成教育當局的包袱及阻力？ n  致謝 感謝台灣師範大學邱美虹教授、新北市立新北高中鍾曉蘭老師、上海師範大學吳俊明教授、教育部高中化學學科中心協助辦理，台灣及上海各級單位行政人員全力配合。 n  參考資料 1.      國立台灣師範大學化學研究所（民78），「高中化學教師示範實驗」，教育部中小學科學教育專案研究報告。 2.      教育部高中化學學科中心，http://chem.kshs.kh.edu.tw/。 3.      百度百科，http://baike.baidu.com/view/357085.htm。 4.      上海海外國語大學附屬大境中學網站，http://dj.hpe.sh.cn/。

上海化學教學參訪與經驗交流： 化學示範實驗交流與參訪心得 王瓊蘭 新北市立新店高級中學 教育部高中化學學科中心 wang7581@ms22.hinet.net n  期待已久 籌畫半年，期待許久的上海行，終於在雙十節前一天，自桃園機場集合出發。這是由國立臺灣師範大學科學教育研究所邱美虹教授偕同台灣高中化學學科中心的夥伴們，一行共19人組成的團隊，於10月9日到14日，參訪上海金山中學、大境中學與上海科普協會等處，進行教學交流的活動。 抱著到上海觀摩與玩出化學的心態，我準備了一箱行李與一箱實驗器材，打算放鬆心情與對岸的中學教師們，做化學實驗的交流與聯誼。 n  演示「精油溶爆氣球」 本次交流，作者演示四個化學示範實驗，在此介紹「精油溶爆氣球」和「鐵心淌血」兩單元的示範實驗。 「精油溶爆氣球」的作法很簡單：首先，把氣球吹脹後，將剝開的柚子皮，擠出油來塗抹在氣球上，讓氣球立刻溶爆。但是，在前幾天測試實驗時，採用自上海超市裏購買來的新鮮柚子，卻只能擠出少許的檸檬油精（limonene）；由於那柚子實在不似台灣的品種，一般台灣的柚子皮內，富含有豐厚的精油，與上海的柚子相較，真的是差很大。所以為了節省時間，只好直接改用從台灣帶來的化妝品DIY實驗箱裏的茶樹精油（tea tree essential oil）作為替代用品。精油一般是從植物中，萃取或蒸餾出來的揮發性、具有芳香味道的濃縮液體；其成分包含：烯、酸、酯、醇、酮、醛、酚等多種有機化合物。當時沒想到吹脹的氣球，抹上精油後，等了一會兒，依舊沒有什麼動靜，實驗當場宣告失敗。哇！有夠糗大的，總不能杵在台上，愣在那兒，造成冷場吧？所以只好當機立斷，改弦易轍的拿出備用的殺手鐧—保險套，讓它亮麗登場啦！ 這可是一個離經叛道，絶對吸睛的勁爆實驗，大家屏息以待。感謝高雄女中呂雲瑞老師，暫時拋開了尷尬與莫名，不計形象的情義相挺，並於實驗前，先幫忙購買了保險套，臨危不亂的再配合演出；把保險套吹成大氣球後，立刻抹上精油，旋即溶爆，果真震驚全場，令人印象深刻（見圖1）。 圖1：勁爆四座的保險套實驗（照片由台東高中謝耀隆老師提供） 其實依照我原本的規劃，是想改用乳膠手套，吹脹成一個肥大的手掌，來做精油溶爆的實驗；但是在測試時，卻不是每個乳膠手套都能被溶爆。所以再三考慮，還是決定改用類似的材質—保險套，作為備胎吧！而沒有拿保險套，預做測試的原因之一，就是保險套太貴了；另一原因，則仍是希望氣球的溶爆能夠成功。因為我在台灣已經在任教的班級裏，做過四次的示範實驗，全都成功；並且前一晚的測試，也一樣的成功；所以也就不需要使用到保險套了。除非屆時空檔太多，需要殺時間，我才預備再用保險套做實驗，來搞笑一番。總之，保險套太前衛了，在東方保守的觀念裏，拿來做公開的演示實驗，似乎有些太超過了，非到緊急狀態，否則我是打算備而不用的，以免驚世駭俗。不過單就保險套的名稱，可想而知：它一定保險，不會漏氣，安啦！由於它很薄，又很牢靠，所以不費吹灰之力，輕輕一抹上精油，就會被溶爆的。我敢保證萬無一失，結果不出所料，有夠成功的。 n  演示「鐵心淌血」 接著，我拿出一個迴紋針，將兩個大拇指的指甲尖端，互相靠攏，按住迴紋針最長邊的中心點，硬抝出了一顆心來；接著，再拿出一個小的玻璃瓶罐，加入一小匙的硫氰化鉀（KSCN）固體，並灌入八分滿的水，然後很快地將它溶解成無色的水溶液。最後，將製好的鐵心放進玻璃瓶罐中，再滴入在上海當地購買到的醋精（CH3COOH）兩、三滴後，此時空氣中飄散出濃郁的醋酸味；於是我將玻璃瓶罐，拿到台下給坐在前排座位的上海的老師們看，並問他們：「鐵心有什麼變化嗎？」看大家傳來傳去，聚精會神的，拿著玻璃瓶罐，仔細端詳著；「那當然是看不出變化來呀！」我自說自話地表示：「沒錯，因為這醋精是在上海買的」，逗得大家哈哈大笑。所以此時鐵製的心，在外觀上絲毫沒有任何的改變。因為鐵心被醋酸侵蝕後，釋出的亞鐵離子（Fe2＋）是淡綠色的，游離進入瓶罐中，不會與溶液裏的硫氰根離子（SCN−）鍵結，再被水稀釋後，顏色就變得更淡些，所以根本看不出來它的變化。非要再加把勁，把從台灣寄達的雙氧水（H2O2），滴進兩、三滴到瓶罐裏後，哈！這下終於可在心形鐵的凹痕處，看到流出黃褐色的鐵離子（Fe3＋），並立刻與溶液中的硫氰根離子，鍵結成硫氰化鐵離子[Fe(SCN)]2+，顯現出血紅色來。 我把手中的玻璃瓶罐，傳給在座的老師們觀看，罐中的心猶如剛被人刺傷般，鮮血直流，才沒一會兒的功夫，水就被染紅啦！果然還是從台灣寄來的藥品比較厲害，能夠讓鐵製的心，顯現出血流不止的模樣來。 現場好在有北一女周芳妃老師的機智把關，除了在各個老師登場時，簡明扼要的介紹一下上台的老師外，並適時地提醒台上的老師，時間快到了，該要結束啦！以避免佔用到對方上海老師們，登台作秀的時段，而有失作客們的風範。因此在做完「精油溶爆保險套」和「鐵心淌血」的示範實驗後，緊接著亮出原先早已預備好，要到上海做的趣味實驗時，就只能再做兩個小實驗，其中之一為蛋殼彈珠滅火器的製作（見圖2），最後不得不嘎然而止。 也夠了！如此意味深長，令人讚歎的實驗，足以讓人回味再三，與不斷地思考啦！剩下還沒做完的實驗，就等下次有機會時，再登台演示吧！ 圖2：兩個小實驗之一—蛋殼彈珠滅火器的製作（照片由台東高中謝耀隆老師提供） n  同類互溶 保險套是使用乳膠、橡膠或是聚胺酯等材料所製作而成。植物精油，如檸檬皮、柚子皮、橘子皮等擠出的香精油，皆可將氣球或保險套溶爆掉，此乃運用「同類互溶（like dissolves like）」的原理。同類互溶通常是指極性分子與極性分子互溶，非極性分子與非極性分子互溶，但是非極性分子與極性分子、水、無機鹽類等難互溶。 n  零享公費 此次上海行，多虧高中化學學科中心的規劃執行者—張雅雯小姐，為團隊夥伴老師們，所做的服務；舉凡公文往返，以及聯絡台灣與上海的各學校與相關的教育部門等，並且鍥而不捨、不厭其煩的完成各項細鎖的行政業務。在一切食宿與往返機票，都是自費的情況下，不享用公費，在「零負擔」的壓力下，也不會引來特權的質疑；並且名正言順的讓我們可以請公假，能夠於上課期間，低調、自在的前往上海參訪。看到上海金山中學與大境中學兩所中學學生們，上化學課的實際狀況，以及該兩校周圍地區的化學教師們，參與研習的進修情形，直覺十分難得，並且受益匪淺。 n  飛回台灣 自13日在大境中學的演示實驗完成後，心中的一塊石頭落了地，頓時輕鬆了不少；隔天14日又參訪了科普協會，開盡了眼界，並在科普協會附近，昔日上海法租借區內的科學會堂裏，吃了一頓法式料理，並與夥伴們徒步、搭地鐵、閒逛了一下午的上海市區。晚上坐飛機，不到兩個小時，即已飛回台灣。好快呀！ n  與高中化學教材相關的章節 1.          高中基礎化學（一）第四章物質變化。 2.          高中基礎化學（二）第二章有機化合物。 3.          高中基礎化學（三）第三章化學平衡。 n  參考資料 1.      施明智．食物學原理．藝軒圖書出版社，新北市，2009。 2.      Essential oil, http://en.wikipedia.org/wiki/Essential_oil.

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 […]

上海化學教學參訪與經驗交流： 化學教學交流報導與參訪心得 張威進 新北市立三重高級中學 chem@ma.schs.ntpc.edu.tw 2014年10月9日一大早就趕九點五分起飛到上海的飛機，這是我第二次出國，也用了第二本護照，第一次出國是結婚時的蜜月旅行，而這次出國是在很趕的情況下準備的，出國前還在趕課、補課及出考題，直到8日下班後才告一段落，因此這次出國沒有很興奮的感覺，但仍舊在前一夜沒有睡好就出發了。 n  參訪金山中學和化學教學交流 一、  參訪金山中學 到了上海，給我的第一印象是大、很大，一望無際的平原，很大的機場，很大的地鐵交匯站，但在上海六天，最後也已習慣搭地鐵了。第二天參訪金山區的金山中學，學校位於上海市的西南方，屬於較偏遠的地區，附近以農業為主，學校發展出配合農業的課程；到金山中學的第一印象是好新、好漂亮（圖一），是2004年才遷到此地，可容納48班，現有38班，其中含有8個新疆內地班，即新疆地區重點培養的人才分至各地就學的政策班。上海市的市實驗性示範性高中共有六十幾所，金山中學是其中之一，也是高標準現代化寄宿制高中。參觀了實驗室及學校特色教室，發現重點學校的硬體設備非常好（圖二、圖三），相當於大學的等級（圖四、圖五）。 圖一：金山中學校門口 圖二：標本準備室 圖三：化學實驗室 圖四：液相層析儀 圖五：分光光度計 二、  參與觀課 本次參訪也參與一般評鑑的觀課（圖六、圖七），比較特別的是新建的觀課教室之使用（圖八、圖九），是上海市第一個使用這種教室的學校，另外，本人也到一般教室參觀（圖十、圖十一），發現與台灣差異不大，但其教室佈置比較單調，每班都是差不多的標語，沒有所謂的教室美化佈置，教師上課是不用麥克風的，學生一樣可以很專心。 圖六：評鑑觀課教室上課 圖七：觀課教室中上課教師指導學生 圖八：新型的觀課教室 圖九：學生使用平板作答   圖十：一般上課教室的前方 圖十一：一般上課教室的後方 三、  化學教學交流 當然也要與金山中學的師生交流（圖十二～圖十五），台灣團準備了豐富的內容，但因內容太多了，聯繫方面沒有很完備，金山中學只給了兩個小時的時間，各個老師好像在打仗一樣連番上陣，還好老師們身經百戰，並且協調能力很好，將課程濃縮後完美演出，完成一次任務。 圖十二：新竹高中林健志老師化學實驗演示 圖十三：北一女中周芳妃老師化學實驗演示 圖十四：新竹實中退休教師施建輝老師及慧燈中學呂子琦老師的化學百寶箱演示 圖十五：新北高中鍾曉蘭老師的化妝品實作演示 另外，本人也感受大陸的學校生活（圖十六～圖十九），發現了學生生活美好的一面。 圖十六：金山中學餐廳一隅 圖十七：金山中學檢查評比告示排 圖十八：金山中學宿舍一隅   圖十九：金山中學走廊佈置 n  參訪大境中學和化學教學交流 一、  參訪大境中學 另一個參訪的學校是位於黃浦區的大境中學，是上海市第一批市實驗性示範性高中，也是全國外語教學實驗學校、全國現代教育技術實驗學校、中國創造協會創造教育優秀實驗基地，是比較都會區的學校（圖二十），土地取得較不易，故校園較小，有棟十八層樓的教學大樓（圖二十一），學生大部分在此活動，同樣參與評鑑觀課一節（圖二十二、圖二十三），由大境高中化學教師—馮晴老師現場教學〝弱電解質的電離〞，經評比在10月22日獲得2014年高中化學優質課觀摩暨教學培訓活動中，榮獲壹等獎，也參觀了”科技天地”，介紹其研發成果及教具展示（圖二十四～圖二十七），其餘時間就是與上海市的化學教師群交流及座談（圖二十八～三十六）。 圖二十：大境中學操場及宿舍樓 圖二十一：大境中學教學大樓 圖二十二：大境中學評鑑觀課，馮晴老師上課的情形 圖二十三：大境中學評鑑觀課，學生做實驗的情形 圖二十四：〝科技天地〞裏的太陽能車 圖二十五：〝科技天地〞裏的各種教具 圖二十六：〝科技天地〞裏的雷射應用 圖二十七：〝科技天地〞裏的主題陳列 二、  化學教學交流 本次參訪也與上海市的化學教師群交流及座談（圖二十八～圖三十六）。由教育制度談到學校課程，在上海，高中可以選擇學生，由入學考試的科目中篩選學生，學生亦可以選擇學校的特色課程，學校課程有 […]

上海化學教學參訪與經驗交流： 即時回饋系統和擴增實境教學交流與參訪心得 陳怡宏 臺北市立萬芳高級中學 chenyihung61@gmail.com n  活動簡介 本次參加上海化學教學參訪，本人與上海化學教師交流三項數位教學和評量：即時回饋系統（Socrative軟體）的功能及在課堂上的應用、Google線上測驗表單功能於評量中的應用、以及3D有機分子模型擴增實境App的使用。 n  主題規劃與實施 一、即時回饋系統 這是一種透過電子載具，讓課堂中學生可以即時回饋資訊給教師的教學應用系統。在此，介紹已發展一段時間的即時回饋系統（Interactive Response System, IRS）軟體：Socrative，此軟體可透過瀏覽器進入網頁平台進行施測，或者是利用智慧型手持行動裝置下載安裝Socrative App進行課堂活動。 題目可以事前先行輸入於網頁平台上，教師端可在Socrative Teacher版App（如圖1）上登入自己的帳號及密碼後，選擇一份試題。學生端可在Socrative Student版APP（如圖1）上進入教師端預先設立的Room Number：chemtest，最後施測結果可以下載進行資料分析。Socrative 基本操作步驟網址：http://goo.gl/EsKvtR 。 圖1：Socrative App教師版及學生版圖示 二、Google線上測驗表單 Google表單是Google文件其中一種功能，可以將試題以線上問卷方式呈現，能夠結合Google試算表自動收集學生填答的答案，加上外掛程式後，學生可以藉由填入的電子信箱，立即收到自己作答的情況，並自動計算學生得到的分數，教師更可以由試算表的圖表解析學生對於試題的回答。Google表單線上測驗，例如：本人設計的「第2章 原子構造與元素週期表」，評量試題的網址：http://goo.gl/3RjCPz（如圖2），學生測驗結果的網址：http://goo.gl/VlYDqo，回應摘要的網址：http://goo.gl/jFs6Id。 圖2：Google表單線上評量試題的實例 Google線上測驗表單除了可以應用於課堂教學活動中，還可以結合教室管理系統軟體，如Emodo、ClassDojo…等，作為學生課後練習試題，更可以在表單中篏入與教學相關的Youtube影片，作為影片學習單，不一定要在課堂上播放影片，可以讓學生在家自主學習。 三、3D有機分子模型擴增實境 擴增實境（Augmented Reality，AR）是將虛擬物與現實環境結合。由於現今智慧型手持行動裝置的普及，對於有機化學而言，剛好可以利用行動裝置的攝影機結合擴增實境的技術來呈現有機分子的立體模型，展示影片連結：http://goo.gl/GaZVLT 。 高中化學所提到的有機化合物相當多，因此製作了三個3D有機分子模型AR的App，總共包含有烴類、芳香族、醇類、醚類、醛類、酮類、酸類、酯類、胺類、醯胺類等的有機化合物，配合三套撲克牌圖卡為目標底圖、共可呈現156個有機分子模型。 目前此三個AR的App為Android系統，安裝方式是進入Google Play：http://goo.gl/W9ai05（如圖3），直接點選安裝即可，每個App的說明都有相對應底圖的文件連結，可以下載列印出使用。 圖3：三套AR的有機分子模型App n  交流介紹及參與成效 由於大陸方面的網路控管，使得Google相關的應用軟體均不能使用，然而即時回饋系統的App，只要是以Gmail或Facebook方式登入，也不能使用，若以其他非控管的電子信箱登入，雖可以進入軟體介面，但也會因連結至國外的伺服器，延遲嚴重到無法使用。因此無法與上海地區的化學教師們對於即時回饋系統及Google線上測驗表單進行介紹交流。 藉由擴增實境影片（http://goo.gl/GaZVLT）的展現，可以觀察到上海地區化學教師們驚奇的反應，因為Google Play無法使用，只能將App及底圖放置於大陸地區的百度雲上分享。利用QR Code方式呈現，進行下載及安裝App。藉由列印出的底圖，體驗利用擴增實境的技術來呈現3D有機分子模型於手掌之中，如圖4所示。 圖4：3D有機分子模型擴增實境 n  結語 在上海市金山高中觀課時，授課教師也有使用即時回饋系統於課堂活動中，課後詢問才知是請資訊廠商特製定做所寫的App，有別於臺灣的高中端，教師們常透過研習或是上網搜尋資料，得知一些有助於課堂活動進行教學軟體，這些教學軟體有些會有社群討論的網站，如Socrative園地（http://www.socrativetw.com/）的討論園地、Nearpod（http://goo.gl/mLt6hX）內有許多教師分享個人的教學內容教案、Chrome線上應用程式商店（http://goo.gl/BGKp5）內有眾多教學管理方面有關的程式。網路無國界，愈開放的環境才能集思廣益共同討論分享心得。網路資源相當多，只要有興趣，都能找到許多教師分享個人的教學心得及好用的教學軟體應用工具，畢竟大部分教師不是程式設計師，想要創新教學模式，不用自己開發軟體，已經有很好軟體可以使用了。這次上海—臺灣化學實驗及教學交流研討活動之行，由於網路控管因素，無法分享一些實用的教學工具，是一件遺憾的事。 智慧型手持行動裝置現在大多數師生幾乎人手一機，因此製作3個有機分子模型擴增實境的App，不僅在教學上可以使用，學生也可自行下載使用，隨時快速地觀看有機分子的立體結構。在這次交流動成果發表會後，有許多教師詢問是如何製作出App，很高興能引起教師們的興趣，感興趣才會有動機去嘗試使用，進而教導學生使用，引起學生對化學的興趣，引導學生對化學的認知不僅是一門實用的科學，也是一門好玩的科學。 n  參考文獻 1.          擴增實境，Wikipedia, http://zh.wikipedia.org/wiki/擴增實境。 2.          科學人雜誌，擴增實境︰虛擬與實境的無限延伸，http://sa.ylib.com/MagCont.aspx?Unit=featurearticles&id=67。 […]