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莫耳日(Mole Day)與國際化學週

「莫耳」是將物質標準量化的一種單位,提供科學家不必用原子為單位,也可以有方便的計量方式。為紀念莫耳概念的提出並勾起學生時代對化學的興趣,1991年美國高中化學教師社群發起將每年10月23日定為非官方的節日﹣「莫耳日」,並於每年活動的主題結合時下流行的話題,以幫助學生了解這個抽象但基礎的計量概念及其對現代化學的重要性。
 
 
10月23日為莫耳日(Mole Day)
 
看到英文「Mole」(莫耳)你會聯想到什麼呢?是毛茸茸有著特殊口器的鼴鼠?還是化學課堂上煩人的計算莫耳數的反應方程式?

其實,「莫耳」是將物質標準量化的一種單位,就像公斤、公尺、安培等。這個超級抽象的單位,向來都讓初次接觸「莫耳」這個觀念的人滿頭霧水。原始莫耳(Mole,符號Mol)定義為:若物質所含基本單元的數量與0.012 公斤的碳12所含的原子數目相同者,即12公克的碳包含有6.02×1023個原子,則此數量即稱為一莫耳(註1)。「莫耳」單位的出現,搭起了微觀原子層次與巨觀世界間的橋樑,提供科學家不必用那看不見也量不到的原子為單位,也可以有方便的計量方式。

為紀念莫耳概念的提出並勾起學生時代對化學的興趣,1991年美國高中化學教師社群發起了將每年10月23日定為非官方的節日﹣「莫耳日」,向亞佛加厥常數致敬(註2)。並且舉辦活動從早上6點02分開始至晚上6點02分結束,同時也以鼴鼠為吉祥物(取其諧音)。每年活動的主題皆結合時下流行的話題,例如2017與2018年主題分別為「The MOLEVENGERS」、「Moley Potter」,今年(2019年)則是「DespicaMOLE Me!」。莫耳日中教師們會舉辦知識性活動(Molympics),如發揮創意計算一莫耳常見物品實際的體積,以幫助學生了解這個抽象但基礎的計量概念及其對現代化學的重要性。
 
2018與2017年莫耳日主題海報(圖片來源:National Mole Day官網)
▲2018與2017年莫耳日主題海報(圖片來源:National Mole Day官網)
 
另結合了莫耳日,每年10月的第四週左右國際化學社群也會舉辦國際化學週(Nation Chemistry Week),目的為推廣幼稚園、小學與中學的化學教育。有趣的是國際化學週同樣以一隻鼴鼠為吉祥物,其名為「Avogadro」,再次向義大利化學家亞佛加厥致敬。而在化學週發行刊物Celebrating Chemistry內,則根據每年主題搭配字謎、DIY小實驗等活動推廣科普知識。例如:2018年主題為「Chemistry is Out of This World」,主要介紹與宇宙相關的化學知識。該年Celebrating Chemistry中另編錄有NASA科學家如何分析隕石和其他宇宙採集回來的礦物樣本,以及科學家如何解析光譜以得知宇宙天體的化學物質組成等科普文章。
 
2018年〈Celebrating Chemistry〉封面(圖片來源:National Chemistry Week官網)
▲2018年〈Celebrating Chemistry〉封面(圖片來源:National Chemistry Week官網)
2018年NCW創作競賽中學高年級組作品(圖片來源:National Chemistry Week官網)
▲2018年NCW創作競賽中學高年級組作品(圖片來源:National Chemistry Week官網)
類似於「國際化學週」,臺灣也有「全民科學週」活動,雖然不是在10月間舉辦,但同樣旨在推廣科普教育。該構想係來自2008年,彰化師範大學物理系洪連輝教授所策劃的「大眾科學日」,由教師帶領六年級學生設計簡單有趣的科學實驗關卡,讓參與闖關的一到五年級學生透過同儕相同的語言講解進行闖關活動,從遊戲中學習科學。2015年,在「大眾科學日」的基礎上,臺灣師範大學邱美虹教授與數十位教授共同籌畫更將之進化為「全民科學週」活動,當時參與人數高達五萬人;一年後,活動就遍布了18個縣市與離島。期間,邱美虹教授為串聯各地的科學週活動,更與台鐵合作舉辦「臺灣科普環島列車—全台走透透活動」,將區間車改造為教學場域,由熱愛科學的高中生設計科學實驗,帶領各縣市小朋友體會科學的奧妙。
 
2019科普環島列車車票(圖片來源:台灣科普環島列車官網)
▲2019科普環島列車車票(圖片來源:台灣科普環島列車官網)
2019年4月29日至5月2日的活動中,科普列車逆行停靠了全台27個車站,並依各站點區域特色選定其代表的元素,例如:新北瑞芳過去盛產金礦因此就以「金」為代表。停泊站點也會舉辦全民科學週活動講解各種科普實驗,例如:建中學生設計了寶特瓶造雲實驗,透過釋放寶特瓶內的壓力使瓶內的液體氣化,同時因瓶內的溫度下降了,水蒸氣也凝結形成雲霧現象。此外,基隆海科館也舉辦了「海洋Fun學趣」提供各級學校師生海洋科普知識培訓;臺南則以在地廟口為場域進行科學展演;北花蓮全民科學週則以「仿生與環境」為概念,傳達師法自然、結合環境與科學的永續精神。全民科學週系列活動結合在地人文特色,以實際體感經驗來取代課本的文字,不僅可幫助學生理解科學原理,也符合現今強調實踐取向的世界知識普及的潮流。
 
2019全民科學週-海洋Fun學趣海報(圖片來源:國立海洋科技博物館)
▲2019全民科學週-海洋Fun學趣海報(圖片來源:國立海洋科技博物館)
 
 
註1:為了提升準確度,2011年國際度量衡大會提議校正亞佛加厥常數為6.022X×1023mol–1,X代表近期校正微調的參數,而這項提案在2019年5月20日通過。
註2:部分採用英制計歲的國家則會挑2月6日為莫耳日。
 
參考資料
1. National Mole Day Foundation Inc. website
2. Anthony Carpi. The Mole and Atomic Mass
3. What You Need To Know About The Mole, An Important Chemistry Idea
4. TED-Ed一莫耳有多大?(不是動物,也不是另外那一個。)- Daniel Dulek
5. American Chemistry Society. Celebrating Chemistry: Chemistry is Out of This World
6. American Chemistry Society. website
7. 台灣科普環島列車官網
 
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