臺灣化學教育

繪本融入自然界永續發展議題提升學生探究之能力

李佩蓉、洪振方

國立高雄師範大學

rungli2626@gmail.com

n  前言

       環顧全球，受到氣候劇變、資源耗竭、汙染嚴重等因素影響，造成一種不穩定的局勢。為了讓地球和人類永續發展，教育扮演着關鍵性的角色，透過教育的變革能讓人類有更好的生活品質。1992年聯合國即提出永續發展之理念（Combes, 2005），於2015年發佈「2030永續發展目標」（Sustainable Development Goals，SDGs），結合永續發展教育向各國、各領域推動（葉欣誠，2017）。我國對於永續發展教育的重視，始於1997年8月成立「行政院國家永續發展委員會」，積極推動永續發展教育工作（黃朝恩，2007），對永續發展而言，教育是關鍵。

永續發展教育（Education for Sustainable Development）有四個主要的驅動目標（United
Nations, 1992）：（1）提升和改善基礎教育，（2）對現存教育方向再調整以強化永續發展，（３）喚起大眾意識來瞭解永續性，（4）提供培訓。有品質的教育是全面性的，必須考慮永續性的環境、社會（包含文化）和經濟三個領域，透過環境教育及永續發展的教育與學習，全面性的推動，以行動來維護自然界的永續發展（張珍悅、徐勝一，2010）。然而，近年全球疫情爆發，更加速促使各界反思人類與環境的關係。

n  科學閱讀資源的發展

一、緣由

　　近年來日月光企業也積極規劃及推動各項節能減碳計畫，進一步強化落實企業的社會責任，朝永續發展的目標前進（日月光集團，2020）。利用繪本圖畫的方式帶領學生認知自然界永續發展的重要，利用節能減碳、回收處理、再生利用等方法來保護環境。教師運用問題導向式學習，藉由繪本設計學生可思考的問題，問題在情境中，讓學生從繪本裡的圖片及簡單的文字敘述，學習觀察一個環境的變化，進而從繪本轉移到對於自己居住環境的變遷，激發他們覺察、探究的能力，思考環境的變化對於生態環境所造成的影響。

　　十二年國民基本教育課程綱要中（教育部，2018），學習內容中的自然界永續發展提及「INg-II-2地球資源永續可結合日常生活中低碳與節水方法做起」、「INg-III-5為使地球永續發展，回收再利用的重要性」、「CNa-Vc將永續發展的理念應用於生活中，水資源回收與再利用的重要性」。透過學校推動環境教育，培養節能減碳意識，促使民眾在個人日常生活中，實踐節能減碳與環保意識。

二、探究式閱讀教學

　　本文設計以繪本融入自然界永續發展之議題，運用探究式閱讀教學，從思考的進路展開，幫助學生進行自主學習（黃國珍，2020），將環境教育透過科學知識的傳遞融入學科。繪本可運用到不同的年齡及學習階段，透過問題或情境誘發學生思考，建立學生的學習目標，由教師引導學生進行自我導向式研讀，從繪本中增進對節能減碳的認識，利用圖畫的方式和簡單的文字敘述，將能源的使用與地球永續發展息息相關的知識融入學科，並加以簡化，藉由繪本探究科學現象或問題，教師引導並激發學生的好奇心與想像力，讓學生在情境中學習，藉此發展科學知識與理解科學概念。

環境污染的問題受到全球重視，想讓學生藉由《張婆婆的奇幻城堡》這本繪本，以輕鬆有趣的內容帶領學生認知自然界永續發展的重要。《張婆婆的奇幻城堡》提到環境的汙染導致動物的棲息地被破壞，如何找出根本的解決辦法，讓環境能再回歸以往的美好，讓學生們透過閱讀、觀察、討論繪本裡的插圖，在老師引導探究的過程中，設計學生可思考的問題，讓學生提出愛護地球的具體做法且落實於生活中，學生們也漸漸體認到節能減碳是大家共同的責任。

三、繪本內容介紹

　　《張婆婆的奇幻城堡》一開始以大黑龍的出現隱喻工業發展造成環境汙染的影響，主角是一位有智慧、充滿愛心的張婆婆，在張婆婆的引導下環境再度回歸以往的美好。繪本中角色們有效的團隊合作，凝聚共識解決環境污染的問題，讓學生從中了解團隊合作是不可或缺的技能，可參考圖1。

圖1：繪本內團隊合作之圖片（引自財團法人日月光文教基金會）

　　本繪本設備意指污水的處理過程設計，再生處理後將乾淨的水回放，一套水的循環系統，至於我們生活、工業或農業使用後的水，經過處理後又回到河川或海洋，讓原本污染的河水回歸清澈，可參考圖２。

圖2：繪本內汙水處理設備之圖片（引自財團法人日月光文教基金會）

除淨化水質外，更將其中的污泥雜垢資源化與再利用，原本造成水質污染的物質，成為環境美化與便利設施的最佳資源，引導學生找出對地球環境的共識、歸屬與認同，如何將永續發展的理念應用於生活中，可參考圖3。

圖3：繪本內污泥資源再利用及淨水回放之圖片（引自財團法人日月光文教基金會）

本繪本也提到汙水處理的設備系統將污水變成乾淨的水，永續水再生，但依舊要面對設備的維護及水資源有限的問題，內文中將自動清洗裝置的概念簡化與轉化，藉由繪本中腳色小布魯們自告奮勇的進入清洗，使設備管路得以順暢運作，更有效率外，最重要的是清洗的人工與時間成本的節省，可參考圖4。

圖4：繪本內日月光集團其冷凝器自動清洗裝置之圖片（引自財團法人日月光文教基金會）

原本提供的用水，需大量的木材燃燒加熱，意旨原本的處理方式，龐大的需求，需面對的是耗能與能源有限的問題。透過空壓機熱回收設計，將原本的廢熱，利用熱交換器提供大量無毒、無污染的熱氣；並利用冷卻器，設計成氣對水的熱回收，讓原本浪費的熱能得以回收利用，讓冷水的溫度得以先行加溫，不再需要耗費大量的能源加熱，即可達到節約能源目的。使用繪本來帶領學生進行不同主題課程的動機，希望運用探究式閱讀教學，結合科學閱讀資源，在學校推動環境教育教學，在這個講求環保永續的世代裡頭，不只是個人要有節能減碳的思維，許多企業、公司對於環境保護也在共同努力中，可參考圖5。

圖5：繪本內日月光集團其空壓機熱回收裝置之圖片（引自財團法人日月光文教基金會）

四、科學閱讀資源應用

　　為提升學生的探究能力，教師可以將探究式閱讀應用於科學閱讀資源的教學過程，（一）提出問題：將繪本以科學閱讀資源導入，由教師以開放式提問和認知結構提問方式作為學生閱讀繪本過程中的提問引導語設計，在此基礎上要求學生快速閱讀繪本，以掌握繪本大意，如在《張婆婆的奇幻城堡》繪本中，教師為學生創設探究情境，向學生提出問題，“水的污染，對全球生物與自然環境會造成什麼樣的影響？”、“環境汙染中除了水的污染，還有哪些汙染造成環境的破壞？” 讓學生不只是找答案，而是在情境中進行探究，在思考問題的過程中提高閱讀興趣。（二）引發思考：逐步引導學生省思繪本主題所欲及傳達的意涵，讓學生更深入去思考水污染可根據污染雜質的不同而分為化學性污染、物理性污染和生物性污染，而“自然環境的這些水污染又分為哪些？如何造成？對環境造成多大的影響？“環境污染是全球共同的課題，“國際、社會、企業、個人，各自扮演的腳色是什麼？大家如何共同保護環境？“通過問題的連貫性和邏輯性激發學生的探究興趣。（三）合作探究：合作探究是探究式閱讀很重要的環節，教師可以讓學生以小組的形式進行自主、合作探究，為了保證學生的有效討論，可以記者採訪的任務，先討論經濟的發展對環境造成的汙染，進而影響到其他物種生存的權利，引導學生去思考日常生活中是否已造成了環境的汙染，反思檢視自己的生活習慣，通過團隊協作完成，在這個過程中，教師要對小組進行指導，幫助學生明確探究方向，經過討論的建構過程，使學生掌握對提問的思考和探究答案的能力。（四）評鑑交流：在各小組的思維碰撞後，進行成果分享交流，經由繪本引導學生理解各別段落的意義，及故事發展的脈絡與邏輯，讓學生有條理且具科學性的陳述探究成果，增進團隊合作的能力，達到能分析、思辨與批判人與科技、社會、環境之間的關係，在學習過程中建立多元價值觀。（五）重建詮釋：通過教學目標設定探究任務，為學生設計跟生活貼近的問題，並總結前面的過程，詮釋重建作者思想，從繪本中的科學知識，統整出核心的立場、觀點、論述、明確主題，讓學生面對任務時，透過提出問題、引發思考、合作探究和交流，培養學生正確的研究方法及解決問題的能力，將探究過程中獲得的知識內化，理解繪本內容，啟發學生對環境的關心，了解能源的使用與地球永續發展息息相關，樹立良好的環境價值觀。 讓學生們感受到地球環境維護的重要性，除了提升自身的環境敏感度，關懷生活環境之外，如何應用學校學到的知識解決生活中的問題。

    除了提升學生閱讀效果，了解資源的回收再利用其必要性，繪本內容中企業的新興能源與替代能源的發展，希望以可愛活潑的腳色讓循環利用的話題頓時變得輕鬆有趣，將原本生硬的設備運作，使用孩子們的語言，並從他們的視野出發，轉化為貼近生活經驗所能理解的科學知識，吸引他們閱讀，探討回收再利用與節能減碳的重要性。讓學生們了解這已受到汙染的環境需要每個人一起維護，不僅僅是企業們的責任，引導他們提出讓自然界永續發展的具體作法且落實於生活中，並帶出繪本裡的腳色—小布魯們團隊合作的精神，結合每一個人的力量，與家人、朋友們一起維護並落實自然界的永續發展。

n  結語

    科學閱讀資源這些生活化、情境式的繪本閱讀，藉由生動的圖文傳遞環保的意涵與價值，學生接受度高，是引領學生進入環境教育的殿堂，產生學習效益的環境教育輔助教材。教師於課堂上對於繪本所設計的問題，與學生深度討論或設計相關活動，讓學生能夠對自己所生存的自然環境有深入的省思進而在日常生活中提升環保行動力，引導學生有正向的思考、提升心靈層次，讓世界越來越美好！

n  參考資料

日月光集團（2020）。取自：https://ase.aseglobal.com/ch/csr/corporate_sustainability_policy_and_management/corporate_sustainability_policy

黃國珍（2020）。探究式閱讀：黃國珍的閱讀進階課，從自我提問到深度思考，帶你讀出跨域素養力。台北：親子天下股份有限公司。

黃朝恩、張珍悅、葉瓊文、陳玉雯、周紅美（2007）。高中新課程永續教育之研究–地理科，國科會95年度專題研究計畫成果報告：NSC95-2511-S-003-015。

教育部（2018）。國民中小學十二年國民基本教育課程綱要─「自然科學領域」。臺北：中華民國教育部。

張珍悅、徐勝一（2010）。永續發展教育脈絡探討：「聯合國永續發展教育十年計畫」之回顧，地理研究，52，1-26。

日月光文教基金會（2021）。張婆婆的奇幻城堡。台北：財團法人日月光文教基金會。

葉欣誠（2017）。探討環境教育與永續發展教育的發展脈絡。環境教育研究，13(2)，67-109。

Combes, B. P. Y. (2005). The united nations decade of education for sustainable development (2005-2014): Learning to live together sustainably. Applied Environmental Eduaition and Communication, 4，215-219.

United Nations (1992). The Agenda 21. United Nations Sustainable Development. https://sustainabledevelopment.un.org/content/documents/Agenda21.pdf