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。 […]

竹山高中多元選修:創意科學志工      陳映辛1、2*、馮松林1、2、劉融諭1 1國立竹山高級中學；2教育部高中化學學科中心 *cs60006@gm.cshs.ntct.edu.tw 前言 竹山是位處南投縣南部之偏鄉，各項活動及資源貧乏，學生在知識上的刺激也比較少，尤其對科學的學習更是力不從心。學生視自然科學為高深及難以親近的學科，尤其學生缺乏接觸和學習科學的環境，一直是學習科學的弱勢，因此想用「動手做實驗」這個面向下手，安排一些簡易且趣味性較高的實驗，讓學生克服做實驗的心理障礙，並藉由簡易實驗讓學生習得實驗技巧。 本課程是以科學實驗探究及生活科學實驗為主體，讓學生從簡易且趣味性高的實驗，學習基本實驗操作能力開始，進而學習如何做科學探究（實驗開放度會逐漸增加），並結合生活中相關之科學實驗，讓學生能於日常生活應用科學。 課程最後是以科學活動引導學生做科學探究，透過辦理「竹山高中科學宅急便」科學闖關活動，學生自己設計科學實驗做為闖關實驗關卡，經由小組合作優化關卡內容，並且以服務學習之精神用科學做志工服務。訓練學生善用一技之長、一己之力來服務社會，並從中得到學習科學的成就感，這與12年國教基本理念自發、互動、共好互相呼應，完全落實。 課程設計理念     學生在學習科學的學習成就不高，所以課程設計以簡單、趣味、實驗基礎訓練、日常生活中的實用性及最後科學志工活動為主軸，課程設計說明如下: (一)設計理念 1.     課程分為實驗基礎訓練、植物萃取及其應用、科學志工服務學習三部分。 2.     安排趣味性較高的實驗，幫助學生克服做實驗的心理障礙，並藉由簡易實驗讓學生習得實驗技巧。 3.     讓學生利用動手做來認識科學之美。 4.     介紹日常生活常見的化合物及精油，經由簡單方法萃取並檢驗之，並製作成生活用品。 發揮創意將趣味及科學原理結合，發展成關卡，並應用於科學志工活動中。 (二)學習目標 1.     帶領學生認識科學基本知識及實驗中常用的器具及方法 2.     訓練學生動手實作、撰寫報告及表達的能力並提升學習科學的興趣 3.     培養學生思考及解決問題的能力並發揮團隊合作精神 4.     帶領學生認識常用的化合物、簡易的萃取法並檢驗之，最後製作成生活用品  5.     帶領學生了解竹山高中科學志工的活動及使命。能夠運用自己的一技之長，帶領國小、弱勢團體的學生透過科學闖關活動來認識科學原理及其應用，進而提升對科學的興趣。 課程規劃     本課程在竹山高中，已經實施5年以上，課程分為三部分，其中第一部分的「實驗基礎訓練課程」和第三部分的「科學志工服務課程」是固定的（陳映辛、馮松林，2020），第二部分課程是可以彈性調整，今年選用「常見物質分離方法及其應用」，以下將依序說明三部分課程。   課程一：實驗基礎訓 第一個部分的課程為實驗基礎訓練如下附錄一，內容從認識實驗室開始，接著為了延續後面科學志工的計畫，讓學生學習相關的基礎實驗技能。而後則以不同的化學實驗主題進行實驗實作，以讓學生更熟悉科學技能，並了解更多化學概念與實驗類型，讓學生能於後續實驗設計上更為得心應手。其中「食鹽水分層」及「七彩指示劑」為每年固定課程，旨在訓練學生使用電子秤、配藥品及稀釋濃酸、濃鹼，其餘依當屆學生程度調整。評量方式包含學生的實驗報告及實作能力，實驗報告主要看學生撰寫的完整性、實驗結果及歸納能力，實作能力部分則觀察學生主動性、實驗態度、細心度及實驗操作正確性。舉例說明，以食鹽水分層實驗，若分四層，即為60分，多一層就多10分，以此類推。 課程二：常見物質分離方法及其應用     第二部分「常見物質分離方法及其應用」如附錄二，先讓學生操作「從茶葉中萃取咖啡因」之後，了解萃取的原理及方法後，開始進入今年的主題，「尋找日常生活中的醛類–香茅醛、檸檬醛」，讓學生了解香茅醛、檸檬醛化學結構，查資料了解哪些植物、精油中含有香茅醛、檸檬醛?如何由植物中萃取出香茅醛、檸檬醛?如何檢驗是否有效萃取?如何尋找好的展開液?     最後，將這些萃取物加以應用，製成日常用品，讓學生了解化學是很貼近我們的生活並常在日常生活中應用之，生活中處處有化學。 評量方式包含學生的實驗報告、學習單及實作能力，實驗報告及學習單主要看學生撰寫的完整性、實驗結果及歸納能力，實作能力部分則觀察學生主動性、實驗態度、細心度及實驗操作正確性。例如層析法原理及應用系列課程中，學生找到展開液比例及分離效果可以給予不同分數，最高給100，最低給70。 課程三:科學志工服務學習     第三部分的「科學志工服務課程」如附錄三，讓學生可以經由上面的培訓後，自己蒐集資料尋找趣味科學實驗，以安全、有趣、動手做為主，再加入小組的創意，自行設計有趣的關卡，需要學生們討論和腦力激盪，也考驗學生們的表達能力。評量方式為自行設計的趣味創意關卡內容、展示趣味創意關卡的流暢性及安全性、學生的實作能力。 課程教學的實施情形及成果 上述三個部份的課程教學實施情形與成果分述如下： 一、      實驗基礎訓練     實驗基礎訓練，以培養學生基本的實驗能力，例如:使用電子秤、安全吸球、配藥品、濃酸、濃鹼稀釋等，學會最基本的配藥品後就開始簡單有趣的實驗，如食鹽水分層、七彩指示劑、藍晒、膨糖等，其中學生最喜歡的是藍晒和膨糖，因為可以發揮自己的創意，學生自己去研究糖和水及小蘇打的比例，還試圖加入不同果汁想試試不同水果味的膨糖，最後，還是覺得原味最好吃（圖1）。 圖1學生活動與成品照片分別為指示劑、藍晒與膨糖課程 二、      […]