中正學校:化學實驗填滿了今年寒假

  
今年寒假,亞松森的中正學校開設了據說是史無前例的理化實驗班,招收初、高中生,歷時四週,每週五天,共八十小時。平常週六的中文部教學以國(語)文、數學科為主,多位家長要求的理化科始終排不進去,終於利用今年七月的寒假,專門為有志於朝理工科系發展的僑社子弟,開設饒富趣味的理化實驗補習課程。


  
台灣的國民小學就有自然課,國中也有理化課,高中化學、物理更是分科教學,全部十二年都很重視自然科學。相對於巴拉圭以農牧立國,各級學校的理化師資較不整齊,甚至有些連教科書都缺。僑社子弟返國升學,進入理工科系會有適應上的困難。張老師接到了家長反應,找我商量開課的可行性。我本身剛從大學的化工系畢業,對於基礎理化的教學和實驗相當有興趣。


  
正式開課之前,學校和我也花了至少半年的工夫來準備。我首先E-mail給高中老師,詢問有無電子版的理化講義。中正學校的李老師也提供了整套的翰林版國中理化最新(九八課綱)教科書。我也在網路上找到一位曹老師的部落格,他提供各版的理化電子書和題庫。於是以這些參考資料為基礎,開始規畫課程進度和上課講義。多數學生平常就讀美國學校,我也盡可能寫出專有名詞的英譯原文,方便他們與日常所學相結合。


  
上學期休業式的下午,中正學校替我安排了兩堂試教。我以平日常用的「物質三態」為試教主題,並設計了一個有趣的小實驗—瓶裝可樂變冰沙,利用在0℃以下尚未結冰的可樂,打開瓶蓋時瓶內二氧化碳從液態變成氣態,瞬間可樂就轉變成冰沙。我發現台下的中學生,專心聽課抄筆記的比較少,反而實驗可以讓每個人聚精會神,追根究底。於是課後與兩位老師檢討了教學方法,改以實驗為主,講義為輔。我檢查了西文部化學實驗室內的現有器材,並開立了採購化學藥劑和器材的清單。


  
承蒙陳董事長的大力支持和慷慨核可,照單全收了採購清單。兩位老師陪我踏遍了亞松森各大連鎖藥局和化學用品店,終於在甫遷至美國學校(ASA)附近的科學教育社(Casa Cientifica)找到了我們要買的東西,包括酒精燈、過濾瓶、滴管、橡皮管、廣用試紙、碳酸鈣、稀鹽酸、氫氧化鈉,後面還有一大串落落長。可惜有些器材和藥劑缺貨,我必須找些替代品。


  
經過了兩週的採購折騰,學生最期待的化學實驗終於粉墨登場。初、高中班總共六個實驗,包括物質分?(利用蒸發取得結晶鹽)、排水集氣法收集製造氧氣和二氧化碳、質?守恆定?、反應速?,以及酸鹼滴定實驗,最後還應學生要求追加了室外的發射氫氧火箭。


  
初中班的實驗之一:排水集氣法。我利用在超市買的胡蘿蔔放入雙氧水產生酵素替代缺貨的二氧化錳,以橡皮管連結至水槽內的空瓶收集氧氣,雖然速度比較慢,但還是成功了。最後將燃燒中的硫粉和鋼絲絨刷放入氧氣瓶內觀察,硫粉產生藍光,鋼絲絨刷噴灑出如仙女棒般的火花。學生為了做完整個實驗,傍晚五點四十分放學都不肯離去,直到六點二十分結束實驗才高興地收拾書包回家,讓我大為感動。


  
高中班追加的室外實驗:發射氫氧火箭,是課程結束前的壓軸戲碼。我利用報廢的手機充電器供電,自動鉛筆筆芯當作電極,在水槽裡製造電解水。然後電解水倒入火箭(可樂瓶)內,利用電解水產生的氫氣和氧氣點火產生水和能量,這個能量就可以推動火箭升空。第一次試射點火器出了問題。第二次非常成功,高度飛越了四樓教室屋頂,可惜只有初中班看見。再試第三次,火箭在寒風細雨中只飛到二樓。第四次點火器又出了問題,但學生還是期待下一個週末火箭發射的倒數計時。


  
為期四週的理化實驗班結束了,新採購的實驗器材當面點交給陳董事長,全數歸還給西文部的化學實驗室,也補上了一份學生翻譯成西文的實驗報告。希望這些器材和報告除了能充實實驗室設備之外,更能讓西文部重視理化課程,提升同學的學習興趣。最後感謝許多老師的協助,張老師是理化實驗班的幕後推手,李老師屈就充當實驗助理,謝謝你們,讓化學實驗填滿了今年中正學校的寒假。(吳柏星)