臺灣100專案介紹
淡江大學理學院科學教育中心

化學遊樂趣


一輛色彩繽紛的化學車,停在操場邊的樹蔭下,側邊車門打開,就是一個小型實驗室,半大的孩子們圍坐在草地上,看著老師將「祖傳驗毒粉」灑進實驗瓶裡,透明的水瞬間變色,學生們看得眼都不眨;空地上,老師還原氣爆新聞的現場,將空氣吹入裝滿玉米粉的實驗瓶,學生們紛紛掩住耳朵,驚訝的看著簡單的化學原料相加,竟能形成一場小爆炸!這樣的校園景觀,不時在台灣小型學校上演。

「化學遊樂趣」是一個已執行9年的科普活動計劃。2011 年,聯合國為了紀念瑪麗居禮獲得諾貝爾獎一百週年,將該年訂為國際化學年。淡江大學理學院科學教育中心承接了科技部(即當時的國科會)推動的「化學下鄉」活動,開始了化學車的巡迴。2013 年,活動正式定名為「化學遊樂趣」,至今,化學車每年巡迴近 70 所學校,將學習化學的樂趣帶給資源不足的偏鄉孩子們。


專案具體內容:

在偏遠小型學校,對有些家庭來說,連孩子開學註冊費都是一筆龐大支出,更不用提補習、參加營隊等奢侈開銷;理化課中的實驗,則常因校方經費不足,原料、工具取得困難,無法讓每個學生都有動手做的機會,有的學校甚至連實驗室都沒有,學生的化學知識停留在課本。

2011 年,淡江大學科教中心啟動「化學下鄉」活動,利用一台貨車改裝的化學車,直接開進學校,撐起舞台,藉由表演、聆聽、動手做的節目設計,為孩子進行半天至一天的化學體驗課。

活動主要以小學與中學生為對象,對於小學生而言,因還沒有理化的基礎,活動的內容完全以引起興趣為主;國中生則視參與年級調整教學的內容;高中生則以分析車的儀器分析實驗為主,在一定的理化背景基礎上,打開不一樣的視野,引導對理化世界的熱忱。

【貨車改裝,化身活動實驗室】

化學車,是一台由 3.5 噸貨車改裝的單側鷗翼貨車,搭載一套化學實驗室的模型、舞台設備、以及化學科普活動所需的所有器材和藥品,行駛時是貨運用車,進入學校後變形為舞台,搭配明亮色系的氣球拱門及各種顏色的布旗組合,是化學遊樂趣活動的中心。

分析車,則是一台由 3.5 噸雙箱貨車改裝的後掀門貨車,沒有舞台裝置,但是可以搭載 5 名成員,是工作團隊在活動時南來北往,學校之間移動的主要交通工具之一,分析車內搭載的除了化學實驗的器材與藥品之外,還搭載了化學分析儀器,兩台車的活動內容程度不同,可以同時舉辦活動,也可以單獨工作。

【團隊結合化學系義工,動員化學企業員工】

「化學遊樂趣」團隊除固定成員 4 人外,另召集淡江大學化學系的學生與研究生擔任教學義工老師,一起搭著「化學車」走進偏鄉學校教課。經由團隊的多次教育訓練,至今已帶領超過百位大學生,親身進入教學現場,瞭解城鄉差距所帶來的教育資源落差。

此外,團隊也積極邀請化學相關產業,在公司內部徵召同仁擔任認養學校的活動義工,曾經參與活動的人數超過百位,部分企業甚直動員了全公司近半的人數投入。

【開進小校,讓學生親自操作化學實驗】

化學車巡迴的學校,有八成是總學生人數少於 500 人的學校。學校與地區的選擇以教育部編列之偏遠地區及非山非市學校為優先,化學產業工業區為次。經由各縣市教育局處協調安排各校活動時程,再由工作團隊編排義工,進入校園。

這幾年臺灣化學相關的新聞議題非常多,非科學性報導與網路新聞的特殊解說方式,讓許多人對於化學產生更大的誤解,透過化學遊樂趣活動,讓學生們快速接觸化學新知,包括生活中出現的化學新聞、化學家們的故事、特殊化學實驗的表演等,以及活動最強調的,每位參與的學生一定要親自操作實驗。希望藉此給學生更多啟蒙,提升學校科學研究氣氛。

【「化學遊樂趣」的課程設計】

一、化學的故事──通常安排在活動的上午時間,由學術界與產業界提供資料,利用大量的圖片輔以簡單的文字製做成壁報,並由專人導覽,故事時間由瑪麗居禮的生平開始,從化學史上的各種故事串連到生活時事,包含高雄氣爆的原因之一丙烯、食安問題中的銅葉綠素、即將改變人類生活的石墨烯、生活中常接觸的各種色素以及光安定劑等等,用最淺顯易懂的方式傳達給年輕學子。

二、化學魔術秀──安排在下午的開場時間,讓學生快速聚焦。如鉛化合物的沈澱反應、指示劑的酸鹼顏色變化等,以魔術秀或舞台劇的方式進行包裝,將簡易化學原理傳達給觀賞的學生。

三、實驗動手做──每套實驗需時約 30 分鐘,包含 20 分鐘的動手做與 10 分鐘的講解、問答,每次活動會進行 3 個不同實驗,我們盡可能讓同學有機會保有實驗的成果產物。實驗以貼近生活的化學現象為主,包括:液晶、水質分析、交聯反應、氧化還原反應、鍍膜現象、酸鹼反應、吸附、指示劑、界面活性劑、結晶學等,讓學生親自體驗實驗的刺激及樂趣,並引起對於化學科目的興趣。所有實驗器材、藥品皆由淡江工作團隊準備,並於活動前一日運送至學校,當天早上工作人員抵達後,會先訓練學校的小助手、進行化學車與分析車的舞台表演布置。活動在學校放學前結束,工作人員收集實驗廢棄物並進行場地回復後撤場離開,結束一場化學遊樂趣活動。


成果與效益:

一、偏遠地區與資源弱勢學校得到化學教育資源
「化學遊樂趣」的巡迴主要目標雖是服務偏遠地區學校的學生,目前已經逐步開始服務因為地緣關係與都市變遷所造成的教育資源弱勢學校。在面臨大量減班或被併校的情況下,這些學校比偏遠地區更乏人問津。

二、符合「探究與實作」的活動設計
2017 年起,因化學產業台灣默克的贊助,得以使車隊有了分析車的加入。分析車所攜帶的化學儀器與實驗內容,讓學生由實驗的目的開始,完整的對化學實驗設計的邏輯與結果討論方式進行解析後,再讓學生進行實驗,是極度符合探究與實作新課綱的活動設計方式。未來分析車將累積更多種類的教學內容,與化學車分開單獨運作,讓化學遊樂趣活動服務的面向更為廣泛。

三、與各地教育處合作,科教活動更有效益
為了讓活動的推行更為完善,目前已經與與新北市、高雄市、臺南市、雲林縣、花蓮縣、宜蘭縣等教育局處簽訂了合作協議,其中新北市的科教活動,只要是與化學相關,幾乎都由化學遊樂趣的工作執行團隊協助策劃,讓化學車的活動具備更高的效益。

四、與業界合作,促進社會公益教育資源挹注
團隊與業界共同開發與生產線相關的實驗,經過簡化後由企業員工親自帶入校園,與學生一起進行。此種合作方式使企業的社會公益服務成為長期全面性的社會教育資源,企業員工實際走入社區的活動方式,更受到了熱烈的歡迎及肯定。

五、學生對化學產生熱情,不再視理化為天書
化學遊樂趣即將在 2019 年內舉辦第 500 場活動,對於化學科普活動來說,長期持續不斷高頻率的舉辦活動,對於校園科學研究風氣的改善,已經可以在許多學校看到成果。部分學校由初次接觸同學對於科學探究的消極,到習慣參與科學活動,到期待、爭取參加科普活動,一直到開始籌組科學社,甚至開始與老師商量參與科展,或是主動要求擔任科普活動的志工,這種對科學活動參與風氣的改變,是化學遊樂趣計畫推廣的初衷,也是我們最樂於見到的成果!



影響力與擴散性:

「化學遊樂趣」活動至 2019 年六月,已經巡迴 9 年,於各地舉辦過 489 場活動,累計參與活動的師生人數已經超過 9 萬人,巡迴的足跡包含全台各縣市、金門、馬祖、澎湖及蘭嶼等區域,廣泛的受到各地化學教育資源不足的學校歡迎,除了實驗教學,在引起學生科學領域的求知興趣與科技的視野上有良好的成效。


相關連結:

【yahoo!新聞】化學遊樂趣! 淡江大學化學行動車隊前進臺東大武國中
【中時電子報】行動化學館師生動手做 體驗化學遊樂趣
【金門日報】淡江化學車來金巡迴3校 推廣化學教育
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