行動化學車 用實驗帶領孩子探索化學onTV

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【記者彭薇、楊明敏/新北市報導】「參與化學遊樂趣活動的學生,每個人都要動手做實驗。這是化學的樂趣,必須要給孩子們的。」淡江大學化學遊樂趣團隊開著能變出各種實驗的「行動化學車」,不畏風雨地前往全台自然科資源缺乏學校,希望透過貼近生活化的簡單實驗,讓沒有機會做實驗的孩子們能重新認識化學、提升對化學的興趣。

師資不足學校 學生參與實驗機會低 

隸屬於淡大科學教育中心的化學遊樂趣團隊於2011年組成,由淡大化學系博士高憲章、碩士譚均皓,以及海大生命科學暨生物科技碩士林佑燐、清大物理碩士吳勇慶、黎明工專電子工程副學士范靜怡,和幾位淡江化學系在校生組成。在科技、教育部的協助和眾多化學相關企業的贊助下,他們開著載滿實驗器材的改裝貨車「行動化學車」,到國中小及高中帶領學生操作各式各樣的實驗,希望能散播化學的樂趣。

↑ 直接讓學生動手做實驗,零距離了解化學奧妙。圖片提供/化學遊樂趣

這個計畫原本是針對全台的學校做推廣,但在經過一年的巡迴後,他們發現偏鄉及離都市較遠的邊陲地區學生,像是新北瑞芳、花東沿海、高雄前鎮與小港交界處等,由於較少接觸化學實驗,比都市的學生表現出更大的反應和興趣。於是自2012年起,團隊便將目標鎖定在這些地區的學校。

「化學實驗是有危險性的,如果操作不當可能就會產生爆炸。當學校裡沒有一位化學系畢業的老師帶領學生,那是非常危險的。」團隊的執行長高憲章娓娓道來。在台灣,學校老師的數量取決於學生人數的多寡。對於偏鄉或是規模較小的學校來說,師資配額不足導致老師跨科目教學是很常見的現象。而其中,化學實驗的風險讓許多跨科教學的老師會以唸課本、看影片的方式取代實際操作,但這也使得許多學生沒有做過一次實驗。

學生沒做過實驗,往往會認為化學就是「課本上的東西」。他們沒辦法領會化學帶來的樂趣,沒有樂趣就不會想要繼續學,久而久之便放掉化學這個科目。高憲章認為,學生如果因此忽略掉化學帶來的樂趣,是一件非常可惜的事。因為化學最好玩的地方就是做實驗,透過動手做,學生可以觀察實驗魔法般的變化,從「做」中學。


↑ 淡江大學化學遊樂趣中的五位團隊成員。攝影/彭薇

簡化實驗步驟 連結學生生活

那這些實驗是如何設計出來的呢?靠的是團隊的分工合作。通常,高憲章會先提出一個可以做成實驗的想法,再由團隊中負責設計實驗的譚均皓和林佑燐將實驗步驟簡化,轉變成國高中生可以操作的內容。例如,高憲章想帶學生做以糯米麵團為主要成分的「捏麵人」,但麵團需要用蒸的方式增強黏度,在操作上非常複雜。於是,譚均皓和林佑燐便開始找尋取代糯米麵團的材料,找到了嬰兒食品中常見的麥芽糊精。麥芽糊精只要與水混合,就會形成具有黏性的麵團,比製作糯米麵團更快速、簡單。在實驗過程中,學生了解到原來糯米與麥芽糊精都是「醣類」的一種,具有相似的特性、能在材料上做替換。

此外,團隊也會盡可能地將化學知識與學生們的生活做連結。「因為我們很常去花東,很多地區出產白米,像是池上米、富里米。但是,小朋友不一定了解他們在地的特色產品。」譚均皓說。因此,團隊會再用醣類的化學特性做延伸,向學生介紹為什麼有些米吃起來比較Q、有些比較黏、有些比較平滑、有些比較沒口感…。在這樣的過程中,化學知識便悄悄地融入學生們的日常生活。

不同年級不同實驗 將化學名詞生活化

團隊會選擇日常生活隨手可得的東西作為實驗的原料,並針對各年級設計出難易度不同的實驗。團隊中負責籌畫實驗的林佑燐說,廚房常見的清潔用品小蘇打粉、檸檬酸,在帶國小高年級的學生時,會用「爆炸包」的實驗介紹酸鹼原理,以小蘇打粉(鹼性)與檸檬酸(酸性)混合後會產生氣體的特性,讓袋子破掉;在帶國中一年級的學生時,則是在實驗中加入酸鹼指示劑的概念,教導學生混合咖哩粉和米酒製成薑黃液、將圖畫紙染色,透過薑黃液碰到酸性、鹼性物質呈現出不同色彩的特性,讓學生透過色差創造出獨一無二的畫作。

而在實驗的過程中,團隊也會將聽起來複雜的化學名詞轉化為易懂的說法,打破學生對於化學的刻板印象。團隊中負責帶領實驗的范靜怡,以製作化學粉圓會使用到的「海藻酸鈉」做為例子:「學生們一開始聽到這個名稱時,常會感到陌生。但如果告訴他們海藻酸鈉是布丁、泡麵常用到的成分,學生就會知道,原來這個物質是充滿在生活之中、原來化學不是只有會爆炸而已!」


↑ 用生活中輕易可見的材料,用簡單的化學原理製作出有趣小實驗。攝影/彭薇

學校老師與孩子們的傳承與延續

「老師,明年能不能再邀請化學車來?我們今年做完了,學弟妹就不能參加了。實驗學起來很好玩,學弟妹應該也要參加這個活動!」在化學車的十年巡迴旅程中,高憲章發現到有越來越多學生對化學實驗產生興趣、提升了學習的意願。但是,化學車的資源有限,不一定每年都能回到同間學校帶實驗。於是,有些老師開始嘗試化學車帶來的簡易實驗、繼續陪伴學生操作,讓實驗的樂趣可以延續下去。

而化學車不僅鼓勵了偏鄉老師投入實驗,也激發孩子對化學的熱情,甚至有不少人選擇理工科系就讀。其中最令團隊感動的是,緣分並未隨著化學車離開學校後消失,而是一直延續下去。范靜怡分享曾經有位化學系的同學在路上看到化學車,覺得十分熟悉,在輾轉詢問系上老師後,才發現原來就是他國中時,將實驗帶進學校的那台車!因為當初參與實驗讓他對化學產生興趣,於是大學便決定就讀化學系,更意外地與當年帶活動的大哥哥大姊姊重逢。最後,他也主動加入化學車的行列,希望能將當年的那份喜悅傳遞給更多孩子。

「除了化學領域外,我們希望能在實驗中增加一些生物、物理等相關的科學知識。」團隊中負責提供物理專業的吳勇慶說。由於目前化學車較多著重在國中階段的孩子,未來團隊期待能透過更深、更廣的實驗安排,讓高中生也有機會接觸進階的化學知識、進而提拔化學專業的後進。

↑ 載著滿滿科學材料和資源到偏鄉學校的化學車。圖片提供/化學遊樂趣

採訪側記

其實我對於化學的印象大多停留在課本的內容,像是元素週期表、正價負價等等需要背的東西。以前也常常覺得,化學好像就是很死板、沒生命的科目(所以沒有很認真學習哈哈)!但是經過這次的訪問,我才發現原來化學也可以很

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