「化學」是背科嗎？

本來想的標題是「化學科是文科嗎？」後來想想不妥，因為我要說的其實不是文科理科，而是科目屬性。學習該科目的時候，大多是用記憶的方式學習呢？還是有很多思考和辯證的成分在呢？我們以前所謂的文科，當然好像就是指「背起來就有分數」的那種科目。但我長大之後才發現我錯很大，所謂的文科裡面許多強度很高的思考，是很珍貴而且我很喜歡的，只是小時候沒遇到這樣教的老師而已。

2015化學基礎探究課程

化學是從哪裡開始的呢？學生該從哪裡開始學習化學呢？上學期的期末，從原子、分子、元素的認識切入。開始接觸一些化學符號。這學期則是從化學的質量守恆定律、原子量、分子量、莫耳數、化學計量開始談。

這些在化學上基礎的觀念或名詞，其實一方面不太基礎，另一方面其實不太實用。莫耳、原子量這些東西，離開化學領域就幾乎用不到，是非常專業的化學名詞。原子量、分子量、莫耳這些東西，其實也是化學家花了好長的時間才建立起來的東西，事實上並不太容易。

當然這些的確已經是近代化學課程的基礎了，從這邊切入，獲得學習化學的鑰匙。了解這些名詞，熟悉化學式，化學反應式這些符號語言之後，就比較可能開始閱讀幾百年累積下來的化學知識了。

這很好！

不過我覺得，有另外一個角度的切入，是（我自認為）人類化學的開始，也可以是學生學習化學的起點。

那就是，把一堆藥品擺在你面前，你開始把這些東西拿出來看；弄一點藥粉丟到水裡攪拌一下；拿試紙測一下；拿鹽酸硫酸滴一下；拿一把火焰槍給它燒一下！of course！

從未知探究化學2014-3

終於到了最後，讓學生把實驗結果做最後的整理，然後思考三種未知物的身分。這次的課程，是從實驗中獲得對於化學物質的經驗和知識，然後將這些經驗進行歸納整理，變成一個更高階的統整的知識，接著利用這些操作過學過的技能和知識去找出三種未知物的身分。最後將自己的想法用doceri寫下來後，經由airplay投影出來，進行講解。

有意義的化學計量問題

國中其實不講太多化學計量問題，嚴格來說稍微複雜的化學計量問題，都算是超過國中範圍的。國中化學課程還是以觀察思考歸納，認識日常生活中的化學反應為主。但是大概大家都會忍不住一定要教一些化學計量問題。當然對於資優班來說，上一些化學計量也是很正常的。

當然對於高中生來說，這類的問題就變得更複雜更難算。但是這些問題常常會變成單純的技術計算問題，學生算完之後還是不知道學這東西要幹嘛。

不過化學計量在化學上其實是很重要的，當我們不嫌麻煩的想從「定性」實驗升級到「定量」實驗的時候，一定有一些想要達成的目標，一定有些想要問的問題非得要利用定量分析才能知道的。

例如拉瓦節就利用定量的分析，發現了許多定性分析得不到的現象

在把簡單的化學計量技術講解過後，提供一個情境讓學生去思考解決（我相信數百年前的化學家一定經歷過這些）

情境：化學家想要分析某個揮發性液體的化學式，該分子的分子量為46*。 化學家取46g的該液體，在純氧中燃燒，得到88g的二氧化碳和54g的水。

問題1.請問上述反應消耗掉多少的氧氣？

這是質量守恆定律的應用

問題2.請問該液體必然包含哪些元素？理由是什麼？

光看定性分析的話，反應前後包含的原子種類必須相同，只能得到反應後既然有碳氫氧三種元素，就代表反應前也必須要有碳氫氧三種元素。既然液體在純氧中燃燒，就代表該液體必然有碳和氫兩種元素，但是無法肯定有沒有氧。

如果學生能夠分析元素的莫耳數的話就能發現反應前用掉的氧氣莫耳數（或質量）比反應後的氧氣莫耳數（或質量）少，就能推論出液體裡面一定有氧元素

接著就可以把液體的化學式拼湊出來。

我相信這個過程，一定在幾百年前有不知道多少的化學家走過。拼湊線索找答案的過程非常辛苦但也非常吸引人。當你找到非常強烈的證據，證明你手上那個透明的液體的化學式的話，那感覺實在很爽。

並不是非要把這個化學式背起來，把這個分析程序記起來。而是去經歷和享受一個解謎的過程（和前面的未知物化學探索一樣），這是科學方法態度和樂趣之所在。你有看過學習化學計量問題整節課熱烈討論還開心大笑的嗎？

課程裡面，還可以隨時讓學生說出想法（發表）、讓遇到類似問題的學生集合起來討論、讓已經解決類似問題的學生去說給還沒解決的聽（合作學習），有太多教學技巧可以操作，還可以讓學生樂在其中。

或許你覺得這個題目太難了，因為這個問題是我挑選來給資優班學生用的。老師可以挑選適合你面對學生的問題情境。問題簡單，但還是必須要讓學生去經歷解謎過程才是重點。

從未知探究化學2014-2

進入第三節課之後，學生對實驗和記錄已經很上手了，也慢慢的把手邊的實驗都做完。於是在第四堂課的時候，就讓他們彙整實驗結果，進行討論。討論什麼呢？就是將雜亂的實驗結果開始進行歸納。

從未知探索化學2014-1

去年，在八下化學課開始的時候，讓學生自由操作了兩個禮拜的化學課。用八種化合物當做未知物，讓他們先查資料之後再去做實驗，然後看看那八種化合物是什麼。（課程與想法）

不過在這個課程中，學生是先去查資料再做實驗去對照。例如先去查到碳酸鈉是鹼性的，鈉的燄色是是黃色的，碰到酸會產生泡騰現象等等。然後當他們拿到一個未知白色粉末，有上述這些性質的話，就可以去對照資料，確認這個白色粉末的身分。

出現這種眼神，就會覺得課程做對了

今年換了一個作法是，先不要查資料。提供學生十種化合物，其中七種是已知化合物，三種當做未知物。讓他們用一些基本方式觀察檢測那七種化合物之後，讓學生去歸納出一些化學反應的規則。例如燄色是由金屬離子造成的；碳酸根離子和酸的反應；碳酸根離子和鹼土金屬離子的反應；硫酸根離子和鹼土金屬離子的反應等等

燄色反應當然是一個很有趣的過程...

觀察氣泡的產生、沈澱的產生、指示劑變色，也是超有趣的啊

等到他們把一系列的檢測都做完，再由他們歸納出的這些規則，去檢測未知物，看看能不能猜出那些未知物是什麼。最後再去查資料來做驗證。這個程序就更有探究意味了。


這個課程的重點是「觀察」「有系統的做測試」「彙整資料」「歸納分析資料」「比對實驗結果和資料去進行未知物的分析」「合作進行實驗」「討論」「碳酸鹽類的性質」「硫酸根的性質」「認識金屬燄色」「認識金屬離子與陰離子的反應」「能夠將自己的想法有條理的做出說明」

唉唷好貪心喔不是嗎？但是相信我，讓學生有時間空間進行有系統的探究，安排恰當的教學模式，就能達到這些目標喔。

課程還沒跑完，等到全部跑完會把剩下的紀錄再做上來...

這是我喜歡的科學教育樣貌

說實在，我常常不知道學生在課堂中，會出現什麼樣的想法，什麼樣的表現。有時候我覺得我能做的，就是提供一個相對較自由的環境，不斷的想辦法忍住不給答案，不阻止他們做看起來無聊的實驗。
然後從學生的表現或發現中，扮演一個帶領討論的角色，看看他們能討論出什麼東西來。

化學課程：滴定

雖然我覺得學生以後大概很難真的用到滴定的技術，不過用滴定測定未知濃度的酸鹼這件事情還蠻刺激的，所以還是讓學生玩了一下，順便看許多美麗的指示劑顏色變化也很不錯啦

用已知濃度為0.1M的NaOH滴定未知濃度的鹽酸（本來要配大約0.75M，結果藥品的濃度比以前滴了一些，最後實際值是0.6M）

本來要讓學生從配藥到滴定都自己來，但是今年這一階段的理化課程太趕了，所以就先把許多細節先做好，讓學生單純操作滴定，觀察指示劑變色，與計算未知鹽酸濃度就好。

不過學生還是得先規劃實驗，規劃記錄方式再上場。這一點還是養成習慣比較好。

最近的化學課程

前兩天請了假到三峽國家教育研究院參加了探究課程的發表與研習，學到很多。主持人林宣安在議程中提到，化學課程不太容易轉變成探究式的課程。

的確，因為化學課程其實常常不像物理課程那樣比較有條理。化學常常是在一片亂七八糟的訊息中找到那麼一點點規則性。（雖然物理應該也是這樣，化學真的比物理紊亂多了）

我的作法是這樣的：簡單的說，就只是先不講太多，就讓學生做一系列實驗，然後讓學生寫觀察記錄，之後再把實驗結果彙整起來，全班一起討論出酸的性質。

最近化學課程的簡記

本來預設要做發散課程的化學課，決定要先往收斂的方向走。先設定好明確的八個實驗讓學生輪流操作。讓學生慢慢累積經驗值。用手做、用眼睛觀察、用心思考、後設歸納、整理想法發表。然後老師綜合歸納，把化學的原理仔細交代清楚。然後再進行下一輪的實驗。

用教室的電腦查資料

新學期的化學課程計畫

化學是經驗的科學，化學家一開始累積了大量的經驗，慢慢思考歸納才產生許多化學的定律。所以在化學課程中，除了跟隨課本的規劃，有系統的記憶大量現有的化學知識外，也可以在課堂中重新經歷化學家累積知識的過程。

所以新學期的化學課程，計畫是這樣的。課程主線，以課本的規劃為主。進行高度結構化的課程。課程的支線，是讓學生以自主的方式進行大量的化學實驗。

我會準備大量的化學藥品，同學先確認藥品的化學式和名稱後，先找課本上有的化學物品，查詢課本裡面描述的性質，然後在網路上找更多的性質。接著查詢有什麼樣的實驗可以做，寫下實驗計劃後，讓老師確認可行性和安全性後，進行實驗及觀察。

這樣的課程，可以累積大量的化學知識。讓化學現象不僅僅只是紙上談兵，而是真實在眼前發生的事實。

初階的實驗，只是單純的觀察現象與記錄
中階的實驗，可以做比較深入的分析和歸納
高階的實驗，可以進行量化的測試，對化學現象做更深入的探討

課程講義在這個連結裡

才一下子，就有人開始動作了喔！超棒的！