由繁化簡的藝術–施建輝讓學生愛上化學

 
2015/01/06 吳美枝 | 特約文字編輯
教書25年,施建輝老師最大的成就感是讓學生愛上化學! 施老師讓化學實驗變簡單了,譬如焰色實驗,只要以衛生紙沾酒精,再沾鹽類,點火,即可完成示範實驗。 施老師用「乙炔槍射遠比賽」來激發學生的創意。其中一組學生為了讓養樂多瓶射更遠,除在上面貼翅膀,還利用「轉動動能」的原理,故意將翅膀貼歪,射程長達23公尺! 施老師開發的「化學百寶箱」,經由思源科技教育基金會和教育部高中化學學科中心的贊助,得以推廣到全台各校。 硫酸銅晶體是學生從粉末開始去養出來的,施老師笑說是歷年學生裡面,養得最好的一組,所以留作紀念。
  • 教書25年,施建輝老師最大的成就感是讓學生愛上化學!
  • 施老師讓化學實驗變簡單了,譬如焰色實驗,只要以衛生紙沾酒精,再沾鹽類,點火,即可完成示範實驗。
  • 施老師用「乙炔槍射遠比賽」來激發學生的創意。其中一組學生為了讓養樂多瓶射更遠,除在上面貼翅膀,還利用「轉動動能」的原理,故意將翅膀貼歪,射程長達23公尺!
  • 施老師開發的「化學百寶箱」,經由思源科技教育基金會和教育部高中化學學科中心的贊助,得以推廣到全台各校。
  • 硫酸銅晶體是學生從粉末開始去養出來的,施老師笑說是歷年學生裡面,養得最好的一組,所以留作紀念。
 
 「新的挑戰,就是新的機會。」執教25年的施建輝老師,6年前於新竹科學園區實驗中學退休,他坦言,退休其實是為了做更多事。6年來,他積極分享自己的教學經驗,啓發了無數的老師,而他創造並推廣的「化學百寶箱」,更使化學教育進入另一種境界。面對十二年國教革新,他說,新的挑戰,就是新的機會。而如此開放的人生態度,也讓他的退休生活充滿了更多可能性。
  
 自制的孩子  
 
「我是家裡的異類。」生長於台南市的施老師說,父母的教育程度不高,對他從沒要求,哥哥、姊姊也不愛念書,他卻能自動自發讀書,也會主動找一些課外讀物。儘管出身貧寒,父母相處不算好,他卻從不自憐。「其實我自我教育的部分很多。到了國中,會看《人生光明面》、《開放的人生》之類的書,加上熱愛運動,身體很健康,所以我還滿陽光的。」
 
靠著自我要求與追尋,施老師建立了積極的人生觀,也養成嚴謹的做事態度。「我的自制力很強,從小做什麼事都很認真。」就讀臺南一中時,高二的化學課頗有難度,為了學好化學,他與幾位同學自組讀書會,一起研讀化學。自組讀書會,使施老師對化學比較有體會,也產生興趣。但是,當時他們只想搞懂課本內容,幾個同學就這樣自行揣摩、學習,導致有很多概念都弄錯了。
 
考上臺大化學系後,施老師也因為化學基礎不夠扎實而嘗盡苦果。「高中基礎太薄弱,而大學的知識又很深奧,我一度對自己很灰心,曾把大學教科書,放進木箱,塞到床底下,希望以後再也不要去看!」後來,他考量到太太的職業是老師,想要和她的生活步調一致,所以選擇當化學老師。這時,他不得不把那些化學教科書從床底下抽出來,再去挑戰它們!
 
 教學的變與不變 
 
投身化學教學工作後,施老師深深體悟到,當年因為自己化學基礎不好,導致整個大學學習過程充滿坎坷。因此,立定志向,一定要幫高中學生打好化學基礎,然而,這個目標卻無法馬上實踐。「教書前五年,上課教材準備得很認真,但其實很心虛,因為我對教材掌握度沒那麼熟。」施老師坦承,自己雖然認真,卻不得要領,心裡有點愧對教書前五年所遇到的學生。
 
一旦意識到自己的不足,施老師便前往清華大學修讀暑期學分班。「我花了4個暑假,重新讀一次化學,把以前沒學好的部分補回來。過程中,我知道這些知識對教學很重要,所以非常認真學習。也許因為年紀較大,智力發展較好,所以學得滿好的,對化學的感覺都回來了,也真正喜歡上化學。」後來,施老師對教材的掌握度越來越好,學生的學習效果也有明顯改善。他充滿自信地說:「被我教過的高中生,只要有用心學,通常可以hold到大二!」
 
教書10年後,施老師開始嘗試慢慢跳脫傳統的講述式教學。「民國八十多年,新竹高中物理科謝迺岳老師邀我一起籌辦『蓋先營』,為新竹地區高中學生舉辦假日科學競賽。這是新的挑戰,也是新的機會。」為了開發「蓋先營」的競賽內容,他開始研究有哪些化學元素可以變成競賽內容。「這是我踏出教學的第一步。這樣的活動,讓我跟一般老師不太一樣,因為我的視野和觀點已經有了改變。」隔年,適逢「遠哲科學趣味競賽」成立,施老師受邀為規劃委員之一,進而為化學教學注入不少創意。
 
2008年,施老師退休後,開始四處演講,分享教學的「變」與「不變」,面對還在教書的老師,他總會問他們:「打算往後的日子怎麼過?」他說,改變教學不是義務、責任,而是一種選擇。「如果願意改變,未來的教學,會變得比較有趣,因為你自己有在變化。有變化,就會有新的東西出來。」他坦言,自己在教學上有更大變動,反而是在退休後。「我喜歡新的東西,退休後比較有完整的時間去想些新的東西,也可以整理以前的教書經驗,和大家分享自己的教學方法。」其中,化學百寶箱,就是施老師的卓越貢獻之一。
 
 簡化教學不簡單  
 
「化學不是用背的,化學是要用做的。」一直以來,施老師的化學課,總有動手作實驗的規劃。他說,雖然台灣目前的教育仍以講授式為主,但他努力嘗試在課堂上給學生動手做的機會。「講授式教育,學生達到的學習效果只有5%。若老師做示範實驗,就可達到30~40%。若讓學生『做中學』,則有70%。假使讓學生學會了,再去教其他人,就有高達90%的學習效果。」
 
「給學生空間、機會,讓他們從做中學,你會發現他們的創意是無限的,這是老師遠遠比不上的!」但是,要在課堂上進行示範,並非方便之事,何況是讓學生動手做,而一般化學實驗往往也只能在專科教室進行。為了解決這個問題,施老師開發了「化學百寶箱」,以一個有格架的箱子,清楚分類所有用品,包括三十多種的溶液、量杯和藥品,幾乎足以應付高中課程所需的化學用品,老師也可輕而易舉帶到教室,進行示範實驗。
 
除了簡化實驗道具,施老師也進一步簡化了實驗方法。「還沒退休時,我就滿會自己開發一些東西,讓學生一邊動手做,一邊去思考,去學東西。我有一門課程設計,就叫『動手動腦學化學』。」施老師說,開發創意教學的過程中,難免遇到挑戰。「一開始就先自己玩,滿粗糙的,配備的物件比較複雜,實驗效果也不好,後來就慢慢想,反覆思索:這樣複雜的實驗,有沒有新的辦法去表達它?如何讓整個實驗容易操作?效果更好?」
 
譬如「焰色反應」示範教學,以前進行實驗時,要先用白金絲沾鹽酸,燒乾淨後,再沾鹽類配成的溶液,如鍶鹽、鋰鹽、銅鹽,再來看這些鹽類的焰色反應。每換一種鹽類,就要再沾一次鹽酸,燒乾淨,過程困難且繁複。而施老師開發出來的焰色實驗方法,只需要一張衛生紙、酒精、塑膠杯、瓦斯點火槍,這些都是可以輕易取得的日常物件,實驗方法也非常簡單:衛生紙沾酒精,再沾鹽類,點火即可。
 
如今,化學老師只要提著「化學百寶箱」進教室,就可以透過簡化的實驗步驟,進行示範實驗。施老師充滿感激地說:「在我開發創意實驗的過程中,一點都不寂寞,化學學科中心的種子教師非常幫忙,提供不少建議。他們還特別製作『化學百寶箱』示範教學DVD,讓有興趣的老師可以很快上手!」目前,施老師也開始讓清華大學師資培育中心的學生自己去組一個化學百寶箱,澈底實踐「動手動腦學化學」的理念。
 
 夠了就好 
 
讓學生喜歡上化學,是施老師最大的成就感。「針對不同的學生,我會嘗試用他們的語言去上課。上課時,我一向很開放,和學生有非常多的互動,只要他們聽不懂,都會很放心地提問。不少學生畢業後,會以化學為志向,這是我在化學教學上最大的貢獻吧。」儘管退休了,施老師除四處演講,也持續透過教學來實踐教育理念,他笑說:「教學永遠不會膩、不會厭煩,是滿好玩的志業!」
 
「Stay Hungry, Stay Foolish.」施老師對賈伯斯(Steve Jobs)說的這句話,深表贊同。「Stay Hungry,等於讓自己有很大的學習動力。現在我們的教學或父母給孩子的教育方式,都是填得太滿,因為吃得太飽,就沒食欲,沒食欲,就不想吃,硬要他吃,他就吐了。Stay Foolish,就是要知道自己的不足,一直學習新東西。」施老師說,「學習」對他而言,始終是一種樂趣。認真生活,並不表示要把自己繃得很緊。他笑說:「我讓自己過得充實又很舒服,重點是,欲望不要太高,凡事,夠就好了。」
 
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