置頂

物理與化學是很有趣的兩門學科,對我來說這兩類的學問幾乎就是許許多多有趣的遊戲。也許有人覺得物理與化學太專門或者太嚴肅,對這一點我想說得是:當你很喜歡這個遊戲的時候,你自然就會慢慢變得很專門,你也會很認真,甚至有時候會很嚴肅。
但是別忘了其中的樂趣,這些樂趣是吸引了許多人投入這個領域的極大誘因。 如果你喜歡這兩門學科那很好,請好好的玩它!如果你沒有那麼喜歡,那也無妨,你還是可以從中獲得一些樂趣。

2013年3月6日

化學,是對物質和能量世界本性的好奇與探索

我發現我一直弄錯了學校應該做的事情。我本來以為學校的功能,應該是盡可能的教會學生多一點的事情。回答學生問題,讓他們懂越多越好。


但我現在覺得,除了回答學生的問題,解決他們的疑惑之外。更重要的事情反而是讓學生產生疑惑。或者是知道原來我們不知道的事情太多太多了...

如果學生離開學校之後,覺得自己學問滿滿,無事不知,我覺得這是失敗的教育。

如果學生離開學校之後,瞭解這宇宙裡面還有太多太多的奧祕等著我們去探索。學校或許給了一些答案,但應該要留下更多或產生更多的問題,讓學生帶走。於是學生離開學校的時候,是帶著興奮,他們仍然看的到宇宙的奧祕在那邊等著我們。






化學科目當然也一樣

我大概是當了好幾年的老師,才慢慢發現化學這門學問,不是一直背反應式,一直算化學計量或是平衡濃度。(我真是學習遲緩)好像考試一百分就什麼都懂了。

化學是對物質與能量世界本性不斷的探索,研究、整理、歸納,然後終於對這個東西點點頭說:我多懂你們一點了,然後心滿意足的繼續下一步的探索。

當我慢慢的了解到這件事情之後,就開始思考怎麼樣把這樣的精神放到課程裡面。

先講個題外話,這幾年理化課程的發展,不管是趣味實驗也好,科學魔術也好,動手做也好,都是從物理和生活科技先發展起來的。化學的課程總是比較慢才出現。我自己發展的探究式課程,也是先把物理課程做了一半以上之後,才開始有能力研發化學的探究課程。


去年的化學課程,我從酸鹼的課程中著手,讓學生去探究「何謂酸」「何謂鹼」?

今年我把這樣的課程再提前一點,在他們下學期剛學完基礎化學課程沒多久,就丟給他們許多未知物,讓他們先上網搜尋一些資料後,就做大量的實驗去找到桌上那些化合物是誰。


我要教的事情,有點像是把學生丟回十七、十八世紀,那個化學家還在黑暗中摸索的時代。手上拿著石灰石、草木灰、硝石、膽礬,然後探究它們的特性,彙整這些物質的性質,最後說出它們的真名。

藉由摸索的過程,瞭解化學家的思考方式,瞭解分析的方法。

為什麼要用未知物?為什麼不用已知物來做實驗課程?

因為這樣學生才能用帶著好奇的眼睛,去看化學反應。如果你已經知道(或者自以為知道)這個反應會發生什麼,那麼你看不到真正發生的事情,你只會看到你以為會發生的事情。



桌上的未知物總共有八種,有硫酸鹽、碳酸鹽、硝酸鹽等等。我告訴學生這八種未知物的範圍是十二種化合物。也就是其中有四種並沒有真的出現在實驗室裡。

然後要將這八種化合物鑑定出來,顯然就必須要先把十二種化合物的資料查到。然後要去比對這十二種化合物的性質之後,才能對接下來的鑑定流程有一點概念。

利用iPad分組去做查資料的動作,還算蠻方便的


讓學生使用iPad,可以降低課程執行的難度
2~3人使用同一台iPad,可以增加討論的頻率

接著教一下簡單的燄色實驗和原理,就讓他們開始做實驗蒐集結果了。

今天有學生用燄色檢驗出某個溶解度還算高的化合物裡面有鋇離子,然後將化合物用酸檢驗之後發現沒有反應,就判定了這東西是硝酸鋇(我提供的化合物裡面,陰離子只有碳酸根、硝酸根和硫酸根)

我挑戰他說:你怎麼知道陰離子不是硫酸根?他馬上就用溶解度判定了硫酸根出局。另外一組則是用酸和石灰水來檢驗兩個不同的鉀鹽。

我覺得這就是有用邏輯思考來面對科學問題了。

在課程進行的過程中,老師和學生不斷的對話,學生跟學生之間也不斷的對話。老師主要的角色是在提出問題挑戰他們,他們就必須回頭去比對自己的實驗結果和他們查詢資料的結果,在這個過程中,他們就會自然反覆的閱讀那些很生硬的化學資料,並且是很用心的在讀的。

最後,等到大家都差不多測試完畢後,就是把所有的結果做一個綜合研判,然後上台發表。上台發表也用到了iPad,教他們用doceri簡單的做簡報發表:



這樣的課程流程中,有資料查詢、閱讀、整理;有實驗、觀察、記錄;有分析推理;有結果整理與發表;也有合作與討論。我覺得對學生是很有價值的科學課程。
張貼留言