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抽象概念的具體化教學﹕以莫耳概念為例
*黃寶鈿
**李武勳
*國立臺灣師範大學 化學系
**臺中縣立大里高級中學
在中學階段學生所學習的科學概念中， 「莫耳概念」是相當重要的一個概念，其他 化學課程的學習，例如莫耳濃度、溶液的粒 子性（依數性質）、化學計量、化學反應與質 量間的關係等，都必須以莫耳概念作基礎， 且也都需要運用莫耳概念來作連結。但對國 中學生而言，「 莫 耳 」 是 相 當 抽 象 的 一 個 概 念，不易從微觀的觀點去瞭解其所代表的意 義；許多國中學生在學習該概念時，都感到 相當困擾且不容易瞭解或接受。本教學活動 在設計一生活化之情境，結合學生的生活經 驗，透過學習環式的教學策略，以幫助學生 建立正確的莫耳概念。一、適用範圍：
1.自然與生活科技學習領域「自然界的組成 與特性」課題。 2.國中理化教材第二冊第九章 9-5 莫耳（民 89 年版）。二、材料及工具：
小量杯（5 mL ） 一 個 量杯（100 mL） 一 個 塑膠盤(10 X 15 X 4 cm) 一 個 紅糖 一 包三、莫耳的教學問題：
(一) 原子量、分子量、莫耳、莫耳濃度 等概念向來一直是國中學生學習理化課程時 最感抽象而難懂的單元之一，因為原子、分 子等粒子極為渺小而不可見，故大部分學生 仍無法或較難跨過具體操作期，而能以抽象 思考的模式來理解莫耳概念。 (二) 此概念較抽象化，教師的教學若僅 採講述式教學，學生不僅聽起來枯燥乏味， 且也較難真正瞭解莫耳所代表的意義及其應 用！教師在進行此一概念之教學時應設計一 理想的情境，鼓勵學生積極參與、思考，才 能主動學習，真正瞭解，並獲致良好的學習 效果與教學品質。四、教學原理：
本教學活動設計乃是利用紅糖顆粒大小 略同，且紅糖顆粒本身細小之特性，作為粒 子的比喻，並藉助紅糖能溶解於水中，濃度 不同，則溶液的顏色就不相同的特性，藉以 說明「莫耳濃度」概念，使學生易於觀察、 瞭解具體的物質現象。抽象概念的具體化教學﹕以莫耳概念為例 − 49 −
五、莫耳概念的教學步驟：
(一)問題探究
1. 引起動機：教師進入教室上課前，預先以 量杯 (100mL) 將 紅 糖 約(100-150 mL)倒 入 塑膠盤中，並準備一個小量杯（約 5 mL）， 帶入教室，引起學生注意。 2. 教師引入問題：利用桌上的現有工具，誰 能計算出塑膠盤中，大約有幾「顆」紅糖？ 3. 待 學 生 提 出 各 種 想 法 而 百 思 不 得 其 解 後，再提出解決方法。(二)概念引入
4. 解決方法： (1)將小量杯裝滿紅糖，再倒出來數一數杯 內共有幾顆紅糖。 (2)以此量杯重複裝盛塑膠盤內的紅糖，並 計 算 必 須 裝 幾 次 量 杯 才 能 將 塑 膠 盤 中 的紅糖裝完。 (3)將一個小量杯內的紅糖數乘以杯數，即 可求出塑膠盤中的紅糖顆粒數。 5. 引喻說明： (1)以紅糖顆粒而言，每顆紅糖大小約略相 同，且體積小，此恰可比喻為原子或分 子等粒子；而紅糖的顆粒數即相當於粒 子 數 ， 而 「 一 小 量 杯 所 含 的 紅 糖 顆 粒 數」，恰可比喻為「一莫耳物質所含有 的粒子數」。此時，「杯數」即相當於莫 耳數，而「杯內所含的紅糖數目」即比 喻相當於「6×1023個」紅糖粒子。 (2)就粒子重量而言，教師可以問學生：「一 『顆』紅糖有多重？」即相當於問學生 一個原子或分子有多重是相同的道理。 (3)藉由上述之比喻，不僅可使學生更易於 接 受 原 子 、 分 子 之 粒 子 化 概 念 及 原 子 量、分子量之概念，更能使學生實際體 會 一 個 原 子 或 分 子 其 質 量 及 體 積 之 渺 小，以引領學生進入微觀的原子世界。(三)概念應用
6. 相關概念之引入應用： (1)藉由紅糖可溶於水中，且糖水溶液具有 顏色易於觀察之特性，可請學生一次將 小量杯一杯、二杯、三杯…等紅糖分別 倒入等量的水中（如 100 毫升），完全 溶解後，請學生比較溶液顏色的深淺變 化。 (2)透過日常生活中，「糖加越多，溶液會 越甜」的概念，即「糖加越多濃度越大」 的先備知識及經驗，引入「莫耳濃度」 的概念。此時，「杯數」即可比喻為「莫 耳數」，而莫耳濃度則可比喻為〔莫耳 濃度〕＝〔紅糖杯數〕÷〔水的體積〕。 如此之比喻，不僅可使學生易於接受， 更能使學生瞭解「莫耳濃度越大，溶液 中所含的粒子數（紅糖的顆粒數）越多」 的概念，這種教學設計是一種較能符合 九年一貫課程中「結合日常生活經驗的 學習」的方向。六、結論：
1. 本 活 動 單 元 透 過 學 習 環 式 的 教 學 活 動 設 計，取材自生活中的事例，使學生可藉由 日常生活經驗，來學習科學概念，並透過 親自操作的方式，培養學生的科學過程技 能，以激發學生創造力，主動學習。 2.國中九年一貫課程即將於九十一學年度正科學教育月刊 第 253 期 中華民國九十一年十月 − 50 − 式 實 施 ， 其 精 神 之 一 即 強 調 學 生 主 動 學 習，本教學活動符合學生生活經驗，不僅 可激發學生多元思考智慧與多元學習，也 提供教師多元教學的一種模式。
七、參考資料：
國立編譯館（民 89）：國中理化第二冊。 教育部（民 90 ）：國民中小學九年一貫課程 綱要，自然與生活科技學習領域。 黃寶鈿（民 83 ）：以示範實驗法探究學生的 比 例 推 理 能 力 。 中 國 測 驗 學 會 測 驗 年 刊，41 期，207-220 頁。 李武勳（民 89 ）：國中學生氣體壓力概念之 教學成效探討。國立台灣師範大學化學 研究所碩士論文。Simms, J. (1994). Maximize with microscale. Science -Teacher, 61(2), 30-33.
Stepan, J., Dyche, S., & Beiswenger, R. (1988). The effect of two instructional models in bringing about a conceptual change in the understanding of science concepts by prospective ele mentary teachers. Science Education, 72(2), 185-195.
