文/化學系姜昌明助理教授

化學系自109-2學期開始開設以英文授課的普通化學實驗（以下簡稱普化實驗），除了增加外籍（交換）生在台灣大學修課的選擇性之外，某種程度上也是配合高教雙語政策的需求。而後者這個因素在台大獲教育部選為雙語標竿大學後，勢必將成為一個不可避免的趨勢。雖然全英語授課（English as a Medium of Instruction, 簡稱EMI）在東亞、中東、與歐洲地區已有相當的施行經驗，但對於母語非英語學生們的教學成效至今並沒有顯現正面的助益 – 學生的英語能力或有少許進步（惟成效不如語言課程），但對於專業學科的授課層面來說，教師不論是在授課速度或是深度上都勢必得做出妥協。不巧的是，本學年度開始台大也將每學期的授課週數正式從十八週縮減成十六週，因此可以預見在未來推動EMI的執行面上會遭受到更多挑戰。筆者本學期協助普化實驗英文專班的開設，也受化學系佘瑞琳老師邀約於八月底在成大化學系舉辦的『全國化學實驗教學交流會』中分享之前在國外協助普化實驗教學的個人經驗，在此將部分內容整理成文字的形式。這麼做的目的並非要暗示外國的月亮比較圓，而是希望將台大與規模相當的美國公立大學內普化實驗教學的施行方式做合理的比較，進而對未來在實驗課程中EMI的推動提供展望與建議。

筆者於2009年進入加州大學柏克萊分校(UC Berkeley)化學系攻讀博士班，獲得全額獎學金的條件之一是必須在修業年限的前三年各擔任一學期的教學助理（graduate student instructor, 簡稱GSI）。因此在2010-2012年的春季班期間，筆者均擔任Chem 1A（相對於台大一學期的普通化學丙課程）這門課的GSI，職務內容除了解答學生們對上課內容的疑問之外，每學期有兩個半天要各帶一班實驗課，而每班的學生人數在30-35人之間。在擔任這個職位的當下，其實心裡只是想要將該做的工作完成，並沒有預期到這段與約200名學生互動的經驗會在十年後自己成為大學教師時成為反思的內容。

在大一不分系的制度下，UC Berkeley每學期約有1500名學生修習Chem 1A這門課，其中包含了許多計劃未來申請進入醫學院的優秀學生。這麼龐大的班級規模每學期必須由二十名以上的博士班兼任GSI來協助以小班模式進行的實驗課程，這不只代表助教的人力需求高，新助教（研究所一年級新生）的訓練更是一個週而復始的重要環節。在這方面，UC Berkeley化學系有一位全職的講師負責統籌普化實驗，也為所有第一次帶助教的研究生開設一門每週一小時的討論課，除了提點當週表定實驗的注意事項外，也會對教學上可能遇到的各種學生狀況進行討論。相較之下，台大化學系為校內各系開的普化實驗牽涉到的學生總人數是差不多的，主要的差別是每個實驗班人數較多（50-80人，兩人一組），由專任助教帶領，另每班有2-3名碩士班一年級學生擔任助理助教。不論是在助教訓練過程中、或是各實驗班講解期間，美式教學法都較鼓勵學生表達個人意見，學生也蠻有勇氣發表自己的想法，這跟台灣的文化有不小的差別。這也許與台灣義務教育培養出的學生個性有關，在實驗班人數眾多、時間又緊迫的條件下也比較難讓學生有發揮的空間。

關於普化實驗的課程內容，UC Berkeley的教材很重視班級內的競爭與合作。以開學第一週的行程為例，台大普化實驗課會單純地做課程介紹與安全規定講解，但在UC Berkeley就讓學生直接進行一個簡單的自製安全氣囊實驗。這個實驗牽涉到的藥品只有兩種：碳酸氫鈉（小蘇打）與6M濃度的醋酸；提供的器材更只有小夾鏈袋與塑膠滴管各15個。在前半段的實驗中，學生會試著將兩種藥品以不同的比例在夾鏈袋中混合，再探討反應所產生的二氧化碳氣體將夾鏈袋充氣到多大的體積；這個簡單的實作就能讓學生理解反應係數、限量試劑、反應產率等基本概念，並觀察實際進行反應時有哪些影響二氧化碳產率的操作因素。最後，各組必須設計自己的『安全氣囊』：在總重量不超過5公克的限制下，利用實驗室內所能找到的各式工具，將兩項藥品以不互相接觸的方式放置於同一個夾鏈袋中，而且這個裝置必須能夠用外力觸發反應進行，再用這個方式比賽哪一組的設計達到了最大的充氣體積。這個實驗在幾乎不需要任何器材的情況下，就能夠引導學生驗證他們在課堂上學過的化學概念，另一方面也鼓勵學生發揮自己的創意進行良性競爭，因此就算在十年之後筆者還是對這個實驗印象深刻。這類牽涉到競賽的實驗設計，其實與台大現行普化實驗教材內『碘鐘交響曲』單元的精神有異曲同工之處，而這也是以往最能激起學生興趣的實驗。

在八月底的化學實驗教學交流會中，針對台灣實驗教學面對的實務挑戰，各校先進歸納了幾項重點：學生對於撰寫實驗報告的排斥、助教批改實驗報告所花費的心力過大、以及學生實驗室器材老舊等。由以上所述筆者先前於國外公立大學參與普化實驗教學的經驗相較，雖然在實驗分班細節上有些許不同，但在執行面上遇到的問題其實大同小異。先前UC Berkeley要求Chem 1A學生每學期要繳交兩份正式的實驗報告，須包含摘要、原理介紹、實驗方法、結果、數據討論等段落，長度在8-10頁之間。對於美國的大一學生來說，普化實驗很可能是他們人生中第一次碰到實驗器材，更不用說是撰寫論文格式的書面報告了，而糾正學生在報告初稿中格式錯誤的責任，就都落在兼任的研究生GSI身上。但筆者也發現，美國大學願意投入人力資源對實驗教學定期進行必要的檢討與改革。在準備這項分享的過程中，筆者發現UC Berkeley現行的普化實驗已經取消了正式實驗報告的要求，想必是在衡量人力負擔之後作出的抉擇。而在實驗教材上，過去十年間已經經歷過很大的更新，除了第一個安全氣囊實驗外，其他十個實驗大多已被重新設計。這顯示了學校願意投入資源在實驗教材持續創新，目的不外乎是與當代化學研究有更直接的結合。雖然第一個安全氣囊實驗的內容並沒有變動，但在實驗課本引言的部分已經加入了近期綠色化學概念中原子經濟的介紹。

回到本學期的EMI普化實驗班，在撰稿之時僅完成了課表上第一個實驗，很多心得必須等到學期結束之後才能做完整的回顧。但就學生組成而言，筆者碰到了以一般生身份進入台大就讀的國際學生，卻在大一因為語言隔閡而被迫停修普化實驗；另一方面，有一些優秀的本地學生在高中時期就已經將大一普通化學修習完畢，而主動的尋求以英文進行實驗課的機會，為未來出國進修做準備。由這些小樣本看來，提供與中文授課班品質相當的普化實驗英文班在台大似乎有其必要性。雖然在實驗室內以非母語溝通，可能帶來稍高的安全風險，但實驗課的課前講解時間不如課堂課來得長，又已經要求學生在做實驗前需充分預習，應該是有機會縮小非英語母語學生在學習速度上的落差。再者，雖然在第一週課程介紹時學生們大多對以英語在課堂上發言有點害怕，但在實驗操作過程中學生對於使用英語的信心就瞬間提升了不少。這些初期的觀察都讓筆者更加期待這學期EMI普化實驗教學的成效，也希望可以蒐集經驗作為未來推動其他實驗課程EMI的借鏡之用。