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【      專刊 】 42011 獨家發行 CHEMISTRY 2010 11 月出刊的天下雜誌,一個斗大的標題『國中生:最 愛資訊,最討厭數學;高中生則最愛數學,最討厭化學』,看 到此篇,相信會是很多化學老師心中的痛!就像新竹實驗高中 施建輝老師說的,教書教到讓孩子討厭,我們需要集體「默哀 一分鐘」了。在辦公室論及此事,居然有物理老師附和:「對 啊對啊!我高中也最討厭化學了,老師每次都要我們背一大堆 規則,然後考試都考例外」。這樣的想法,真的是讓化學老師 們哭笑不得! 孩子 國立中壢高級中學 陳靜馨老師 學歷:交大應用化學所 現任:國立中壢高中化學 科教師。 理念:讓孩子認識生活中充 滿趣味的化學、讓孩 子發自內心愛化學。 陳老師個人小檔案

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【      專刊 】

第4期2011

獨家發行

CHEMISTRY

2010年 11月出刊的天下雜誌,一個斗大的標題『國中生:最

愛資訊,最討厭數學;高中生則最愛數學,最討厭化學』,看

到此篇,相信會是很多化學老師心中的痛!就像新竹實驗高中

施建輝老師說的,教書教到讓孩子討厭,我們需要集體「默哀

一分鐘」了。在辦公室論及此事,居然有物理老師附和:「對

啊對啊!我高中也最討厭化學了,老師每次都要我們背一大堆

規則,然後考試都考例外」。這樣的想法,真的是讓化學老師

們哭笑不得!

讓孩子 愛上化

國立中壢高級中學 陳靜馨老師

學歷: 交大應用化學所現任:國立中壢高中化學

科教師。

理念: 讓孩子認識生活中充滿趣味的化學、讓孩

子發自內心愛化學。

陳老師個人小檔案

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筆者對於化學的喜好,是從小開始潛移默化的。

還記得小時候全家去海邊玩,家父指著穿過雲層透下來的陽光告訴我們:

「你們看,那是廷得耳效應」,那個畫面深深的烙印在心中,直到長大後學到

膠體溶液都還記憶猶新。過年,全家去逛百貨公司,家父指著一家專櫃小小

聲的告訴我們:「孩子們,這家專櫃專門賣水貨喔!」,長大後,才知道那家

專櫃正是流行品牌 H2O。有一天,家父拿起電視搖控器問我要不要看「碘化

銫」,我還一頭霧水時,就已經看到「CSI犯罪現場」的節目準備開始。

在家中就處處是化學的陳紀全老師,在師大附中的教學現場也是讓學生

讚不絕口,許多學生提及家父,總是捧腹大笑,覺得化學真有趣!

思源科學創意大賽還有很多的化學老師對「讓孩子喜愛化學」是努力不懈的。施建輝老師在

退休之後,仍然到處推廣動手做化學,一個小小的工具箱,充滿了許多五顏

六色奇幻的化學魔術,可以讓學生對化學課充滿期待與無限想像。而施老師

在思源科技教育基金會結合許多高中老師推動思源科學創意大賽,藉由骨牌

的連結,讓孩子可以把物理和化學的知識應用於關卡設計當中,主動學習的

動機強烈,除了激發孩子對科學的喜愛,更有許多讓人驚豔的創意思考。

北一女中的化學老師們,也是一群不停尋求創新與變化的化學教師,除

了在教學、專題研究與科展上讓人屢屢稱奇,另外還有 99年的北一女校慶,

北一女中化學科舉辦了一場嘉年華式的科學饗宴「化學宅急便」,內容有各

式各樣的化學創意展品、影片海報、實驗動手做與化學小遊戲等,目的就是

「在孩子心中種下科學的種子」,我們相信,在這樣耳濡目染的環境下,孩子

對化學的喜愛無可限量 !

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CHEMISTRY

【      專刊 】

在化學的教學中,我常對學生說,化學不是一個背科,希望孩子們可以

跳脫「背化學」這種不友善的刻板印象。因此,除了週期表與沉澱表,就沒有

要背的東西了。

競心勁勵那麼,金屬、非金屬呢?

高二下,原本最讓師生頭疼的金屬、非金屬,在筆者一次突發奇想中,

變成了高二下最讓學生期待的一個大活動「金非金挑戰賽」,出題者是學生,

答題者也是學生。讓高二的三個班每 8人為一組,一班 5組,在比賽前三週

就分組出題,組員每人至少需自創 1題題目,在比賽中,題目入選的出題者

可在比賽成績加分。

比賽當天,三個班同時出現在工藝教室,由生活科技老師設計的搶答

鈴,有十個搶答點,跟電視上一樣十分具有效果(只差不會噴乾冰),孩子們

一看到就相當興奮。遊戲規則中,如果入選題目為 A班設計,則由 B班和 C

班搶答,答對的班級得 1分,若兩班都答錯,則由出題班級得分。

說明

原子序

元素符號

元素名稱

原子量氫H

1

1.008

A1

A2

B3

B4

B5B B

6B

7B

8B

9B

10B

11B

12

A13

A14

A15

A16

A17

氫H1

1.008氦He

2

4.003

鋰Li3

6.941鈹Be

4

9.012

鈉Na11

22.99鎂Mg

12

24.31

鉀K19

39.1鈣Ca

20

40.08鐵Fe

26

55.85鈷Co

27

58.93鎳Ni

28

58.69銅Cu

29

63.55鋅Zn

30

65.39

鋁Al13

26.98

錒系元素

89-103

鑭系元素

57-71

氖Ne10

20.18氟F

9

19.00氧O

8

16.00氮N

7

14.01

氬Ar18

39.95氯Cl

17

35.45

氪Kr36

83.80

氙Xe54

131.3

氡Rn86

222

溴Br35

79.90

鎝Tc43

98.91

鑪Rf104

261Db

105

262Sg

106

263Bh

107

262Hs

108

265Mt

109

268Ds

110

269錀Rg

111

272Cn

112

285Uuq114

289Uuh116

289Uuo118

293

錼Np93

237

Pm61

144.9

鈽Pu94

239.1鋂Am

95

243.1鋦Cm

96

247.1Bk

97

247.1鉲Cf

98

252.1鑀Es

99

252.1鐨Fm

100

257.1鍆Md

101

256.1No

102

259.1鐒Lr103

260.1

碳C6

12.01

磷P15

30.97硫S16

32.07

硒Se34

78.96

碘 I53

126.9

矽SI14

28.09

硼B5

10.81

鍺Ge32

72.59砷As

33

74.92

銻Sb51

121.8碲Te

52

127.6

At85

210

A18

鎵Ga31

69.72

銣Rb37

85.47鍶Sr

38

87.62釔Y39

88.91鋯Zr

40

91.22鈮Nb

41

92.91鉬Mo

42

95.94釕Ru

44

101.1銠Rh

45

102.9鈀Pd

46

106.4銀Ag

47

107.9鎘Cd

48

112.4銦In

49

114.8錫Sn

50

118.7

銫Cs55

132.9鋇Ba

56

137.3鉿Hf

72

178.5鉭Ta

73

180.9鎢W

74

183.9錸Re

75

186.2鋨Os

76

190.2銥Ir77

192.2鉑Pt

78

195.1金Au

79

197.0鉈Tl

81

204.4鉛Pb

82

207.2鉍Bi

83

209.0釙Po

84

210

Fr87

223鐳Ra

88

226

鑭La57

138.9鈰Ce

58

140.1鐠Pr

59

140.9釹Nd

60

144.2

錒Ac89

227釷Th

90

232.0鏷Pa

90

231鈾U92

238

釤Sm62

150.4銪Eu

63

152.0釓Gd

64

157.3鋱Tb

65

158.9鏑Dy

66

162.5鈥Ho

67

164.9鉺Er

68

167.3銩Tm

69

168.9鐿Yb

70

173.0鎦Lu

71

175.0

鈧Sc21

44.96鈦Ti

22

47.88釩V23

50.94鉻Cr

24

52.0錳Mn

25

54.94

汞Hg80

200.6

圖 1 元素週期表。

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活動過程中,讓我驚訝的,不只是這三個班的孩子對金屬、非金屬這兩

章滾瓜爛熟,對於他們出題的創意更是嘖嘖稱奇,例如下面三題:

【以上三題,學生附上的參考答案:

例一:C, 例二:B, 例三:C】

怪盜基德故意將 4種藥劑的標籤塗改成「嘎」 「瞎」 「胡」 「搞」。柯南

發現,「嘎」「瞎」在酸性溶液中皆會生成 SO2;「搞」加 S會生成

「瞎」;「胡」加 NaOH會生成「搞」,則藥品如何排列會依序為 H2SO3、

Na2SO3、Na2S2O3、濃 H2SO4?

酎搞嘎瞎胡 酏胡搞瞎嘎 釕胡嘎瞎搞 釢嘎胡瞎搞。

小馨花了很久的時間,終於製作完成自己的偶像 NBA球星 Garnett的人型木偶,由於

Garnett是一位黑人,小馨使用一種可使木頭脫水變黑的化合物,關於此化合物的敘述

何者錯誤?

酎與 Cu反應,被還原為 SO2 酏與 Zn反應,被還原為 S 釕利用低沸點的特性,可以製

造 HCl等揮發性較高的酸 釢稀釋時須緩緩倒入水中 釚與 C、S反應產生 SO2。

小馨老師為了測試大家有沒有把化學應用到生活中,把三瓶標籤脫

落的大蘇打、蘇打、小蘇打拿來做蛋糕。把三種東西丟到水中,甲

的溶解度很低,再把乙、丙加酸,則乙有沉澱。賢慧的小馨做蛋糕

需用到坽,做完後洗盤子可用夌,請問,坽夌分別是什麼?

酎甲,乙 酏乙,丙 釕甲,丙 釢丙,乙。

Na

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CHEMISTRY

【      專刊 】

除此之外,題目真是琳瑯滿目而且創意十足(甚至搞笑十足),學生在設

計題目的過程中,不僅要熟悉金屬、非金屬的內容,對這兩章的組織脈絡也

要瞭若指掌,有的學生為了準備比賽,課後不斷的討論題目設計,甚至互相

考問第幾頁第幾行的內容,對於索耳未法、奧士華法、鉛室法、接觸法更是

如數家珍。藉由不同的方式,跳脫紙筆測驗來學習以往讓學生覺得只是死記

的章節,會是個讓孩子充滿趣味與回憶的活動。甚至是高二上的沉澱表,都

可以在班內先玩擂台賽,讓大家熟悉搶答的規則,高二下,再來玩班際的挑

戰賽!

創意心教學北一女中的廖淑芬老師,在與學生接觸的第一堂課,往往會先讓學生動動

腦猜一猜,若以廣口瓶罩住一根燃燒中的蠟燭,罩住後水位會上升多少?學生

以氧氣占空氣五分之一的先備知識,會回答水位上升五分之一。笑而不答的淑

芬老師,以當場實驗的方式讓學生親眼看到,水位上升,約略為五分之一。

而且淑芬老師接著問,那如果是三根蠟燭呢?水位會上升多少呢?學生仍

然回答五分之一,但是眼見為憑,同時燃燒的三根蠟燭被罩住後,水位上升了

瓶身約一半的水量,為什麼會這樣呢?以多種控制變因的實驗,漸漸讓學生看

到影響水位上升的因素不只一個,空氣受熱後冷卻,也是使水位上升的重要因

素之一。除此之外,更讓學生體會,化學是一門實驗科學,動手操作、眼見為

憑、多想多問,可以讓科學更有趣!

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高二上的「氣體」章節,即是充滿操作趣味的一章,

從模擬「托里切利真空管」開始,設計以食物真空罐中放

置一個裝水小燒杯和裝水倒蓋的小試管,就可以做一個

簡單的氣壓計;學生可以猜到,在用力汲取空氣的同時,

因真空罐中的壓力持續下降,所以試管中的水位隨之下

降,但是當試管中的水位可以下降的比燒杯中的水位還

低時,學生卻是不約而同的驚呼!如此一來,氣壓計和

壓力計的概念,就深植人心。

介紹波以耳定律,當然就要給學生看一部經典影片「怒海潛將」,此片改

編自真人實事,是美國海軍史上第一位以非裔美籍身份當上海軍潛水長的海

軍奮鬥過程。卡爾布瑞謝以黑人的身分進入潛將學校,在當時種族歧視美國

社會中,引起極大的震撼,但他的勇敢與毅力克服了種種難關,終於光榮的

畢業,成為美國海軍史上第一位黑人潛水員。

而在一次潛水尋找軍方失落的核子彈任務中,卡爾為了阻止一場意外竟

使自己左腿殘廢,但他不聽專家的建議,自願截肢,只為了達成終身的志

向。在此片中,除了卡爾的堅持不放棄的精神讓人熱淚盈眶,卡爾在追求妻

子的過程中,大聲背誦的波以耳定律也值得我們一提,潛水員為什麼要學波

以耳定律呢?若不了解波以耳定律,在深海處快速上升,後果會如何呢?這

些都能讓學生思考且熱切討論。

圖 2 氣壓計。

圖 3 波以耳定律與潛水。

氣體的壓力與體積成反比關係,當人體暴露於

異常氣壓之加壓期或潛水人員之下潛期時 ,此時所處的工作環境或水下之水壓增加,會使得

身體內含有空氣的組織器官其體積縮小;當人

體暴露於異常氣壓之減壓期或潛水人員之上升

期時,此時所處的工作環境或水下之水壓減少 ,會使得身體內含有空氣的組織器官其體積變大;

經由此種壓力與體積的變化,造成身體內含有

空氣的組織器官產生擠壓傷害。

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CHEMISTRY

【      專刊 】

介紹查理定律時,「尿尿小童」的道具是一定要出現囉!

而且,在真實生活中,筆者給兒子們用

奶瓶喝水時,因為熱空氣的壓迫,就常發生

「噴的兒子滿臉水的查理定律」了!(學生都

覺得講台上站了一個很傷腦筋的脫線媽媽)。

除此之外,可以表演一下查理定律的「瓶口

吞蛋」也很有趣。介紹亞佛加厥定律時,可

以玩玩大家熟悉的「養樂多神槍手」,看到冒

火的養樂多瓶子,學生都樂不可支呢!以上

實驗,加上「動手做天燈」,都是可以讓學生

親手玩玩看的喔!

像魔術般令人驚奇的實驗,也可以帶給學生無限的回憶。例如,在介紹過

飽和溶液時,「過飽和醋酸鈉」的瞬間成山,就很不可思議。或是在介紹聚合物

時,使用尿布中的高分子材料,也可以表演一段讓水「憑空消失」的魔術。

忘不了的弧度最讓學生目瞪口呆的,莫過於液態氮的出現了,在介紹查理定律時,我

們先讓學生吹 20∼ 30個汽球,要把原本姆指般大小的汽球吹起來,可不是

每個人都辦得到的喔!在學生臉紅脖子粗的吹完後,我們收集了一大袋的氣

球,問問孩子們,老師手上的保溫杯可以放入幾顆氣球呢?(孩子們目測一

下,嗯!大概 3∼ 4個吧!)

圖 4 液態氮氣球實驗。 圖 5 過飽和醋酸納實驗。

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CHEMISTRY

【      專刊 】

事實上,我們事先在此保溫杯裡放入約八分滿的液態氮,因此,氣球一顆

接一顆的放進去,5顆、10顆、15顆⋯⋯。都不會滿,一群高中生數氣球愈數

愈興奮,到底能放幾顆呢?一整袋的氣球都放進去了,再放幾片樹葉吧!當孩

子們聽到樹葉從保溫杯夾出來後,掉到桌子上的聲音是如此清脆響亮,尖叫聲

四起!(嗯!記得提醒孩子們到寒帶地方,要做好耳朵的保暖工作)。

最後,讓孩子們最難忘的畫面,就是整杯液態氮倒出來時,似騰雲駕霧

般的仙境畫面,與「凍扁的氣球」在遇溫暖的空氣後像鮮花朵朵開的美麗景

象。此後,描述絕對零度、理想氣體靜止不動即不占有體積時,學生的聯想

就相當具體了。

在化學的教學上,筆者仍屬經驗不足的晚輩,承蒙很多資深教師的教

導,在經驗交流時都深感獲益良多,且在面對新生代時又感到創意且新穎,

無論是經驗還是創意,都希望在化學教學上,能繼續與諸位老師多多學習。

參考資料

杕網路資源:台大杜鵑花節化學系網址http://demo.physics.uiuc.edu/lectdemo/descript/574/threesome.JPG

杌網路資源:http://scigame.ntcu.edu.tw/chemistry/chemistrypic/pile.jpg

杈網路資源:高雄市北區高中職均質化網站http://demo14.menet.com.tw/upload/attachments/l/1151040118.jpg

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