化學就是背就好了？

前兩天跟學生聊天的時候，學生告訴我他們的老師說，這一段化學課程（氧化還原，電解質等等）都是用背的，實驗沒什麼好做的，把結果背起來就好。

聽到這個說法，真的覺得很可惜。畢竟這一段課程裡面，是有很多值得做的實驗的。不過話說回來，我自己在教書前幾年的時候，也覺得國中的化學課程就是「背科」。我也跟學生說過化學是科學課裡面的文科（地理是文科裡面的理科）。但我現在知道，我可錯大了！

說起來很有趣，我自己是化學系畢業的，但是我在發展科學課程時，卻是先從物理著手。我總覺得國中物理課程，要變成趣味科學課程，或是探究式的科學課程容易許多。化學課程，在國中階段，似乎就是「先累積一些化學知識」。要思考、分析、思辨，對國中生來講太難了！有時候本科系的專業「知識」鑽的太深，就會在這邊卡關許久！

既然是「累積知識」的課程，那麼藉由文字、圖片、影像、實作，其實都可以累積，就倒不見得非要實作不可了。關於做實驗的「用處」我們或許都聽過一種說法是：做了實驗學生比較容易記住。這句話背後還是希望學生去「記住」。換句話說，如果學生不用做實驗就可以「記住」的話，就不用做實驗囉？

很怪吧！化學絕對是極度重視實作經驗的學科，居然就這樣變成「背科」了。

最近幾年，我一直努力在化學科目教學上思考，化學裡面的科學素養是什麼？才慢慢找到一點線索。化學的課程中，要怎麼找到科學素養呢？其實關鍵就在從16世紀到20世紀初的那段化學萌芽的歷程中。

舉些例子好了

一、電解質的課程，酸鹼的課程，觀察、定題、分類的能力

用這個電解質檢驗的裝置做實驗  http://jjpaid.blogspot.tw/2015/03/blog-post.html

先測試純水的導電度，不導電！
再測試食鹽的導電度，不導電！

然後把食鹽溶於水之後，發現導電了。這代表裡面一定發生了一些事情，使食鹽水溶液導電。我們有沒有能力回答導電的原因？暫時沒辦法。但是從這個「觀察」中，我們可以產生「問題」

除了食鹽之外還有哪些物質溶於水會導電？是不是物質溶於水都會導電？

定出這個問題後，顯然我們馬上就知道怎麼著手進行下一步了：找一堆東西放到水裡面攪拌一下，然後測試導電度啊～

糖、醋、酒精（這些日常生活用品可以先來）、鹽酸、小蘇打、氫氧化鈉等等都可以做測試。

測試完顯然就可以寫下一個實驗記錄，並且對這些物質進行分類。我們雖然不知道為什麼有些物質溶於水會導電，有些不會，但是我們知道了有些物質溶於水可以導電，有些不會。這也正是阿瑞尼士的第一步不是嗎？



二、從阿瑞尼士電解質解離說出發，觀察強弱電解質，訓練建立模型的能力

我其實還沒有找到方法，讓學生經由一連串的實驗，去推想出「電解質溶於水會解離出帶電的離子」的辦法。所以對於電解質解離說，我目前只能用講述的方法傳授。

但是有了前面的實驗作為基礎，我們就可以以實驗觀察到的現象來逐步說明阿瑞尼士的理論內容。

觀察完了電解質與非電解質，接下來試試看觀察「強電解質」和「弱電解質」。解離，就會造成導電。那怎樣會讓導電強一點？哪些會讓導電弱一點？

老師配置個1M KNO3, 0.01M KNO3, 0.01M 醋酸 。用同樣一套器材，讓學生比較一下燈泡的亮度。

問學生：第一杯和第二杯，溶質都一樣，那為什麼一個亮一個暗？

第二杯和第三杯，濃度都一樣（不用教莫耳濃度），那為什麼一個亮一個暗...


如果學生有辦法藉由這些思考的過程，讓腦子裡面長出一堆離子在水溶液中跑動的景象，你知道，這其實就叫做「建立模型」，學生已經在利用粒子概念思考導電度了喔。

就是下面這玩意兒...

建立模型

1d-IV-1 能從實驗過程、合作討論中理解較複雜的自然界模型,並能評估不同模型的優點和限制,進能應用在後續的科學理解或生活。

一定有老師會覺得這個好可怕，因為光是「強弱電解質」可能就要花一節課的時間討論喔。因為教學目標根本就不是「強弱電解質的定義」啊！教學目標是...

建立模型

1d-IV-1 能從實驗過程、合作討論中理解較複雜的自然界模 型,並能評估不同模型的優點和限制,進能應用在後 續的科學理解或生活。

 於是當我花越多時間讓學生進行實驗，花越多時間把一些化學知識拿出來，問自己：「這件事情，阿瑞尼士是怎麼知道的？」自己來試試看，慢慢就會找到一個教學上可以用的討論問題。

原來化學有這麼多的觀察，記錄現象之後，先做歸納，然後進行推理思考，去找到那個眼睛雖然看不到，但是一定是這樣發生的那個化學規律...

試著當個18世紀的化學家，我覺得這是國中化學課程可以嘗試的方向。