「化學科專題研究」課程架構與授課內容設計作品簡介作品簡介一、教學主題：「化學科專題研究」課程架構與授課內容設計。二、適用對象：高中一年級或二年級學生，第一次選修化學科專題研究課程者。三、設計理念1.透過有計畫的課程設計，使學生對於化學基本概念、操作技能確實學習。2.讓學生利用所學的化學知識和技能，以分組方式進行小論文研究。讓學生充分運用個人興趣與所長，獨立完成研究主題確定、研究方法設計、乃至研究報告呈現；並可藉由此過程，使學生享受進行化學專題研究的樂趣與成就感。3.利用正式的成果發表，讓學生可以將研究心得與同學分享；編印研究專輯，讓學生可以將所有的無形努力以有形的文字呈現，留下這段學習成長的痕跡。四、教學目標1.使學生明瞭如何使用網路的各搜尋網或相關網站，進行科學資料檢索。2.使學生瞭解重要的化學基本概念，並熟悉各項化學實驗的基本操作技能。3.使學生由各種生活現象，體會化學的奧妙，進而享受學習化學的樂趣。4.使學生可以在限定的研究範圍中，自行搜尋相關資料、決定研究主題與目的、設計研究方法與步驟，並付諸實行，完成一份屬於自己的專題研究小論文。5.在進行小論文的過程中，使學生可以藉由口頭報告、成果發表的方式，熟悉如何陳述個人的研究成果，並與其他同學相互切磋、討論。6.使學生藉由參觀大學化學系所，對於化學研究與應用有更深入的瞭解與接觸。五、教學大綱1.「化學科專題研究」課程架構，適用時間為一學年，分第一、第二兩學期。每學期授課以20週計算，扣除3次期中考試，故以17週次進行編排；每週上課1次，每次2~3小時(原案於校內實施時，授課時數為每週1次，2小時)。2.第一學期授課內容以化學基本概念講解、實驗操作技能訓練為主(請參考第一學期課程進度規劃表)；在課程實施過程中，均包含理論課程1小時、實驗操作1小時，並發給相關的講義：(1)第1週的課程，為了確實明瞭學生原有的化學知識程度，必須先進行「化學概念測驗」，由測驗結果，修正未來課程進行的深度與廣度；並藉由基本資料填寫、口頭自我介紹，瞭解學生的學習背景與個人特質。(2)第2週的課程，請校內圖書館主任為學生進行「科學資料檢索」的課程，藉由專業且深入的解說，使學生學會使用網路資源，在未來進行化學研究的小論文時，可以達事半功倍之效。(3)第3週至第5週的課程，以實驗基本操作訓練為主，包含天平使用、各種過濾法、本生燈與加熱操作的介紹，並配合實驗進行實作練習。(4)第6週的課程，以廚房裡的化學、生活中的化學開始引言，讓學生明瞭所有生活中隨處可見的現象，均與各種化學理論有著密不可分的關係；並藉由趣味實驗的操作，引起學生對於化學的學習動機與樂趣。(5)第7週至第9週的課程，以酸鹼中和反應概念為主，並探討酸鹼指示劑變色原理；包含配藥、稀釋、滴定等操作的介紹，且配合實驗進行實作練習。(6)第10週至第11週的課程，以氧化還原反應的概念為主，並深入探討電化學的應用；同時包含電解電鍍的器材裝置組裝與反應原理的介紹，並配合趣味實驗進行實作練習。(7)第12週的課程，係將之前介紹過的酸鹼中和與氧化還原觀念作一統整。A.由教師進行2個不同的杯子實驗演示，要求學生根據所提示的內容，推論每次實驗中的各個杯子內所盛裝的溶液種類為何？B.提供所需的試藥與杯子，根據實驗設計原則，要求學生自行設計實驗流程，以得最佳的變化情形，並預定於第17週上台進行演示。(8)第13週至第16週的課程，介紹各種物質分離技術；要求學生進行未知離子的檢測，並將實驗過程和結果加以整哩，驗收學生撰寫實驗報告的能力。(9)第17週課程，為整學期授課內容的總整理，因此進行1小時的紙筆測驗，1小時學生所設計之杯子實驗演示。3.第二學期授課內容以專題研究小論文的進行為主(請參考第二學期課程進度規劃表)，要求學生必須充分利用第一學期所學得的化學概念與實驗操作技能，進行個人所選擇的主題進行專題研究。實施過程中發放各種表格，要求學生確實填寫與紀錄，並以影印稿(原稿學生需自行保留)按照預定時程繳交：(1)第1週的課程，發下所有表格，介紹進行小論文研究的實施方式，說明指定作業與繳交時間。教師可先設定研究主題的大範圍，並進行研究主題的引導；學生於此節課結束前，決定該組的次主題，以設定資料蒐集的範圍。(2)第2週的課程，學生繳回資料整理表。同組同學根據所蒐集之資料進行討論，並與次主題相近的組別進行腦力激盪討論，於此節課結束前，確定所欲研究的小論文題目，並告知教師；課後應再進一步蒐集相關資料。(3)第3週的課程，學生需述明研究的題目、動機、與目的，並進行研究方法與進度的研擬；於下課前，根據下週預定進行之實驗內容開列所需的藥品與器材(藥品僅提供原試藥，學生需根據所需之濃度及用量，自行配製)。(4)第4週的課程，