化學 x AI：個人化肥皂調配實驗設計

教學概覽

活動結合化學科教學與AI技術，讓學生透過分析肥皂成分與學習皂化反應，運用AI協助構思，針對不同類型皮膚，並設計創意肥皂配方。學生能夠理解不同原料的功能與反應原理，並在AI提示下探索多種組合可能性，最後動手製作樣本，進行觀察與反思。活動具備高互動性，提升學生對科學與創新應用的興趣。

適合年級/學生程度

• 中學初中至高中（中一至中五）

• 對應科目：校本評核（SBA）、 生物（Biology）、科技與生活（Life Technology）、綜合科學（Integrated Science）內的單元，包括皂化作用（Saponification）、細胞與分子生物學（Cellular and Molecular Biology）、生物技術（Biotechnology）等課題

所需時間

• 兩節課（合共約80-100分鐘）

涉及的STEAM範疇

• 科學 (S): 學習皂化反應及化學成分分析

• 技術 (T): 使用AI配方工具進行成分建議與組合分析

• 數學 (M): 比例換算、成分濃度與成本估算

學習目標與課程連結

• 認識常見肥皂原料（如油脂、鹼、水、香料、色素等）及其功能

• 理解皂化反應原理與配方中各成分比例

• 學會閱讀與分析AI生成的配方建議

• 體驗AI如何輔助創意思考與問題解決

• 發展科學探究、批判思維與創作能力

準備工作

所需材料清單

• 電腦／平板（可分組共用）

• AI配方建議工具（如DeepSeek等）

• 肥皂製作材料（甘油皂基、植物油、氫氧化鈉溶液等）

• 安全裝備（手套、護目鏡）與基本實驗工具

• 記錄紙與配方設計模板

前置知識或技能

• 基本酸鹼反應與皂化概念

活動步驟

詳細分步指南

1. 引入活動 (10分鐘)  

• 解釋什麼是皂化反應及其化學原理
• 介紹AI如何在配方設計中提供創新建議

2. 配方構思與AI輔助建議（20分鐘）

• 學生分組選擇目標配方主題（例如：天然有機、抗敏感、環保再利用等）
• 輸入需求至AI工具中（如：「配製一款具抗菌功能、適合敏感肌的天然手工皂」）
• 分析AI回饋建議，包括原料比例、成分功能、配搭邏輯
• 記錄並討論配方可行性與創新之處

3. 製作與測試（30分鐘）

• 根據設計好的配方，學生準備材料並進行肥皂製作
• 觀察混合物變化，記錄溫度、質地、顏色等反應特徵
• 初步完成肥皂成型後等待冷卻，標記樣本

4. 成果展示與反思（15-20分鐘）

• 每組簡報創作主題、配方設計理念與AI提供的靈感來源
• 同儕互評：配方創意、可行性與實用性
• 教師總結：AI的建議是否準確？哪些部分仍需科學驗證？

關鍵教學點和討論問題

化學學科連結點

• 為什麼不同油脂會產生不同性質的皂？
• 氫氧化鈉與脂肪酸的反應比例有何重要性？
• 如何設計能穩定成型且具清潔效果的肥皂？

AI技術探討點

• AI提供的配方有何根據？是否有來源或參考資料？
• 若AI給出的建議不合理，如何批判性分析與調整？
• AI能否幫助我們設計出「傳統方式難以想到」的配方？

跨學科思考點

• 科學與創意是否可以同時存在？
• 在產品設計中，功能與美觀如何取得平衡？
• AI將如何改變未來科學研究與產品開發流程？

給老師的提示

AI應用技巧：

• 若學生語言能力較弱，教師可提供提示句模版  

多元應用建議：

• 延伸為跨學科項目，例如：
• 視覺藝術：設計包裝與品牌故事
• 通識科／公民科：探討綠色消費與環保清潔產品
• 數學科：估算製作成本、利潤模擬分析
• 可配合STEAM展覽，展示學生成品與過程紀錄