ChemMatters《化學時事》:一本適合於高中教師和學生的化學教育雜誌

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ChemMatters化學時事》:一本適合於高中教師和學生的化學教育雜誌
國立彰化師範大學化學系楊水平副教授 / 國立彰化師範大學化學系楊水平副教授責任編輯

雜誌簡介

ChemMatters化學時事》是美國化學會(American Chemical Society, ACS)自1983年開始發行的一本化學教育雜誌,ISSN 0736-4687,每一年出版四期(2月、4月、10月和12月)。此雜誌出版宗旨為揭露日常生活的化學,使我們生活的化學非神秘化,文章的內容涵蓋有趣的、生活的、科技的和時事的化學,並且設計用於高中化學課程和教學。此雜誌提供教師手冊(Teacher’s Guide)作為高中化學教材、教學和評量之用,內容相當豐富而且完整,包含學生問題、問題答案、背景知識、化學概念、迷失概念、動手活動、課堂示範和額外資源,以促進學生學習化學的理解。

此雜誌除設有總編輯之外,還設有藝術主編,編輯風格猶如坊間流行的雜誌,版面設計精美而且非常活潑、每頁文字搭配多張彩色照片,非常迎合高中學生的興趣及喜愛,極易吸引他們的注意和閱讀。例如:近年來,哈利波特小說和電影風靡全世界之際,此雜誌於2009年2月出版哈利波特的化學專題,探索在羅琳的哈利波特系列書籍中,哈利波特和他的朋友進行一些最有名的神奇實驗背後的化學。圖一為此雜誌當期的封面。

圖一  2009年2月ChemMatters以哈利波特當作雜誌封面
圖片來源:Secrets of Harry Potter’s Magic Revealed, ChemMatters, ACS

ChemMatters是一本贏得近50項大獎的高中化學教育雜誌,包括來自教育新聞協會(The Educational Press Association)、技術交流協會(The Society for Technical Communication)、優秀出版物獎(APEX Awards for Publication Excellence)和美國航空總署(National Aeronautics and Space Administration, NASA)優秀教育產品獎(NASA-Outstanding Educational Product Awards)的承認。獲得NASA獎項的起因是NASA與ACS的合作,為了衛星飛行任務的共同興趣而進行有關大氣化學的推廣教育工作。此雜誌於2001和2002年出版NASA系列專刊,專門介紹此任務背後的化學和人物,NASA還支持此專刊分送在美國的每一個化學教師。

近期專題

ChemMatters自2009年10月起,每一期都有專題(Features)的專欄,此雜誌的專題都是有趣的、生活的、科技的和時事的,例如:用烹飪油走向遠方、如何回收廢水、化學吹滅神話、煙火化學、綠色農業、手術房化學、好萊塢電影特效、化學元素的起源。今年3月和4月份的專題是為了慶祝2011年國際化學(International Year of Chemistry, IYC),IYC第一個主題為環境中的水,第二個主題為替代能源。在此雜誌的《環境中的水》的專題中,文章包含這水是污水回收的嗎?以及藥品付諸東流:你喝的水含有你丟棄藥品。在《替代能源》的專題中,文章提到氫可能如何替代汽車用汽油,烹飪油如何用於當作一種廉價的、環保替代的汽車汽油。此雜誌最近六期的專題以及美國NASA特刊,如下所述。

• April 2011 | Going the Distance with Cooking Oil (2011 IYC的第一個主題)
• February 2011 | How is Wastewater Recycled? (2011 IYC的第二個主題)
• December 2010 | Chemistry Blows Out Myths One Kernel at a Time
• October 2010 | Chemistry of Fireworks
• April 2010 | Farming Goes Green
• February 2010 | Chemistry in the Operating Room
• September 2002 | Special NASA Issues
• September 2001 | Special NASA Issues

影片播客

ChemMatters自2009年10月起,提供Video Podcasts(影片播客),這些影片都是配合最近出版的專題而製作的,目前有四部插曲影片嵌入在YouTube的網站上,如下所述。在ACS網站上,目前在ChemMatters Videos的網頁中,釋放六部插曲影片。其中Episode 3為揭開魔術的神秘面紗,值得老師參考,適用於化學示範的教學。

• Episode 1: Nanotechnology’s Big Impact
• Episode 2: Plastics Go Green
• Episode 3: Demystifying Magic Tricks
• Episode 4: How Do Microwaves Work?
• Episode 5: How Wastewater Goes from Polluted to Pure (尚未發佈在YouTube上)
• Episode 6: Is that Priceless Painting …? (尚未發佈在YouTube上)

此外,ACS還提供網路研討會(Webinars),現有一個與教育有關的討論主題:Using Stories to Teach Chemistry,這是為了讓化學教師瞭解如何使用ACS的課堂資源。

出版和釋放

ChemMatters每一期發行的文章篇數不一,約有5-8篇文章,頁數不多,約15-25頁,薄薄一本。此雜誌設計精美,編輯極像流行雜誌,圖文並茂,使讀者喜歡閱讀也易於閱讀,例如:2009年12月出版好萊塢電影特效專文,詳細地描述在很多特技電影中廣泛使用化學藥品,包括人造皮膚使用的材料,以及如何製作有皺紋的和受過傷的肌膚,還有介紹製造假雪和爆炸電影的特效,圖二為該專文的其中一頁。

圖二  ChemMatters的好萊塢電影特效專文之其中一頁
圖片來源:Hollywood’s Special Effects, ChemMatters, ACS

通常,每一期在網路上只釋放三篇文章,其它的文章只有紙本版或CD版才能看到,因此需要付費訂閱。例如:今年2月當期釋放三篇文章:Open for Discussion: Less Meat = Less HeatIs this Water Recycled Sewage?Drugs Down the Drain: The Drugs You Swallow, the Water You Drink。此雜誌的教師手冊自2003年起提供線上服務,任何讀者都可以免費下載,1983-2002年需要購買CD-ROM版才能看到所有文章。

教師手冊

ChemMatters有別於坊間流行的雜誌之處是提供<教師手冊>,內容相當豐富而且完整,每期的頁數相當多,有些高達一百多頁。此手冊為極佳的高中化學課程和教材、教學和教法、評量和測驗之參考資料,值得高中教師深入挖寶,尋找合適的教學資源。大致而言,每期包括下面各節,如下所述:

• 學生問題(Student Questions):每一期依各篇文章區分問題,這些問題可作為家庭作業,或作為評量學生的理解。
• 回答學生問題(Answers to Student Questions):依各篇文章區分,提供問題的參考答案。
• 化學猜謎(ChemMatters Puzzle):提供線索,填入英文的化學專有名詞,促進學生學習新概念的複習和思考。
• 國家科學教育標準關連(NSES Correlation):各篇文章可當作9-12年級的活動,當學生閱讀文章後,可以發展合乎各篇文章被指定的物理科學標準、科學和技術標準、以及科學在個人和社會標準。
• 背景資料(Background Information):本節對特定主題的文章提供更深度的資料,並給予教師更多的延伸訊息和背景資料,可作為教學參考和課堂討論。
• 連接到化學概念(Connections to Chemistry Concepts):文章的主題整合到高中化學課程。本節緊密連結專題文章到具體的化學概念,並給予教師連接到以及應用於已教過的化學概念。
• 可能的學生迷失概念(Possible Student Misconceptions):提供教師有關學生錯誤的想法,並如何矯正和糾正學生的迷失概念。
• 期待學生提問(Anticipating Student Questions):幫助教師事先準備學生可能提出的問題。
• 課堂內活動(In-class Activities):提供相關文章的課堂教學活動,這些涵蓋從簡單的化學示範到完整的動手實驗。
• 課堂外活動和計畫(Out-of-class Activities and Projects):列出學生想要做更多的想法和科學展覽計畫,無論是在學校(包括課外時間)或在家裡。
• 參考文獻(References):提供教師非網路訊息的來源。
• 更多訊息網站(Web Sites for Additional Information):提供更多的問題來源,促使學生進一步探索相關的課題。

此雜誌自2003年10月起,在ChemMatters的網站上釋放各期的教師手冊,包含WORD和PDF兩種格式,所有的手冊在Current Issue和Past Issues可以找到,在此提供四期的檔案連結,作為瞭解教師手冊的範例。

• Teacher’s Guide: Word | PDF, April 2011 | Going the Distance with Used Cooking Oil
• Teacher’s Guide: Word | PDF, February 2011 | How is Wastewater Recycled?
• Teacher’s Guide: Word | PDF, December 2009 | Hollywood’s Special Effects
• Teacher’s Guide: Word | PDF, February 2009 | Secrets of Harry Potter’s Magic Revealed

如何使用

ChemMatters可以融入教學計畫中,指定當作補充讀物,創造一個緊急教學計畫,或獲取額外的加分。此雜誌可以當作有用的教學資源,這裡有幾種方法使用它可以達到最大的效益。

• 融入日常教學:在你的教學引入一個新概念後,可用ChemMatters的文章來說明新概念如何涉及到日常生活。你也可以考慮用ChemMatters文章裡的概念,融入於你的化學教學計劃中。
• 指定當作補充讀物:由於ChemMatters說明日常生活背後的化學原理,因此它是很好的補充讀物。學生可以在此讀物看到化學理論的應用以及它如何影響我們的周遭世界。
• 提供機會獲取額外的加分:分派教師手冊的<學生問題>,讓學生獲取額外的加分。或者,藉由解釋日常生活的活動或產品的化學概念,讓學生有機會撰寫自己的ChemMatters文章。或者,讓學生閱讀ChemMatters的文章,撰寫涉及化學原理的說明,進而發展整班的發表文章展示。
• 指派家庭作業:使用教師手冊的<學生問題>,當作家庭作業,要求學生閱讀文章和回應。
• 用作研究報告的資源:ChemMatters的文章涵蓋廣泛而且目標受眾,是學生撰寫涉及化學或科學研究報告的一個很好資源。此雜誌的文章都以通俗易懂的方式撰寫,讓學生容易抓住化學概念,學生可以用這些化學概念進一步研究或直接納入研究論文中。
• 提供作為班級閱讀和討論的資源:ChemMatters的文章結合基本的化學原理,能夠強化化學課室的課程,同時也對學生提供新的化學訊息。
• 作為緊急教學計畫:使用ChemMatters教師手冊<學生問題>和<背景資料>,緊急的授課計劃再簡單不過了!使用文章作為緊急教學教學的基礎,用<背景資料>作為補充教材,讓學生在課室回答<學生問題>。

過期文章

在2001年起,ChemMatters的過期文章,在網站上匯集成ChemMatters Archive,如圖三所示。每期免費釋放三篇文章,以及免費下載教師手冊。

圖三  ChemMatters匯集的過期文章索引
圖片來源:ChemMatters Archive, ChemMatters, ACS

ChemMatters的過期文章也製作成付費的光碟片和索引(ChemMatters CD 1983-2008和ChemMatters 25 Year Print Index)。在此光碟片中,主要有YEAR’S MENU和INDEX的搜尋文章功能,如圖四所示。

圖四  ChemMatters CD 1983-2008首頁
圖片來源:ChemMatters CD 1983-2008, ChemMatters, ACS

YEAR’S MENU先分別列出1983-2008各年,進入各年後再進入各期的封面,然後尋找想要閱讀的文章和教師手冊。YEAR’S MENU也有Search All Issues和Search All Teacher’s Guides的功能。INDEX還增加Search Full CD搜尋的功能,例如:鍵入〝magic pen〞可以搜尋到一篇文章《A Mark of Color》和一個活動《Putting the Chemistry into Magic Pens》。

ChemMatters 25 Year Print Index有數位版和紙本版,數位版包含在CD-ROM中,紙本版方便讀者不在電腦旁找尋文章之用,其封面如圖五所示。此索引可依照文章題目索引、作者索引、關鍵字索引和領域索引(Department Index),例如:利用關鍵字索引,鍵入Forensic chemistry(法醫化學)可以檢索到28篇文章,又如:利用領域索引,在Activities目錄中可以檢索到32個化學實驗活動,這些之中有一個綠能教學活動<Green Energy ─ It’s Your Decision>。

圖五  ChemMatters的25年紙本索引首頁
圖片來源:ChemMatters 25 Year Print Index, ChemMatters, ACS

在2009年之後,ChemMatters的過期文章尚未納入光碟片,此雜誌有販售紙本版ChemMatters 2009-2010 Back Issues,需要付費訂閱。

迴響與評論

以下引用兩位高中教師使用ChemMatters的迴響,一位讀者說:“ChemMatters主題涉及日常生活化學,幫助化學學生成為更好的科學學生(即規畫他們自己的實驗)。”另一位教師說:“在我們州(美國)的學生畢業需要修習化學或物理,而且在我的學區他們必須修習兩者,ChemMatters的文章以消費者為基礎而且結合日常生活情境,是非常有用於這些課程的教學。”

一位ACS教育部門的副主任Michael J. Tinnesand在其文章<A History of ChemMatters Magazine>中提到:雖然該雜誌經過多年的發展,ChemMatters陳述在第一期的目標“溝通化學當作令人興奮的、充滿活力的、和必要的教育一部分。”如今仍然顯得非常重要。一個好的ChemMatters故事文章仍然連接讀者的日常生活到化學時事,教師繼續欣賞生動有趣的文章,以支持並加強他們的化學課程。經過二十多年的出版,ChemMatters仍然是一個流行的和有用的資源,用於學習和理解化學。

無庸置疑地,ChemMatters是一本適合於高中教師和學生的化學教育雜誌。期望地,臺灣的高中化學教師和學生多多善加利用此雜誌,使高中化學教師的教學和學生的學習更多樣化和更生動活潑,以致臺灣的化學教育更充滿活力且更蓬勃發展。

參考資料

1. ChemMatters, American Chemical Society, http://portal.acs.org/portal/Navigate?nodeid=1090.
2. ChemMatters Videos, American Chemical Society, http://portal.acs.org/portal/Pub … rs/videos/index.htm.
3. ChemMatters Teacher’s Guide, American Chemical Society, http://portal.acs.org/portal/Pub … matters/CNBP_023882.
4. How to Use ChemMatters, American Chemical Society, http://portal.acs.org/portal/Pub … tters/how/index.htm.
5. Subscribe to ChemMatters, American Chemical Society, http://portal.acs.org/portal/Pub … subscribe/index.htm.
6. ChemMatters CD 1983-2008, ChemMatters, American Chemical Society.
7. ChemMatters 25 Year Print Index, ChemMatters, American Chemical Society.
8. Tinnesand, Michael J., A History of ChemMatters Magazine, J. Chem. Educ., 2007, 84 (4), p 578.

There are 3 comments for this article
  1. Elaine at 22:54:54

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  2. vmkljce at 13:00:06

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  3. vmkljce at 09:49:55

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