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五、台北市親山步道環境指標生物調查教案的教學歷程

台北市親山步道環境指標生物調查活動乃是讓學生在行動科技工具的協助 之下,執行環境指標生物調查的一項探究學習活動,透過環境指標生物對於生長

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環境的敏感度發展而出的簡化計算方式,可以評估台北市親山步道的空氣品質情 形。在其過程中,學生需要操作行動科技工具,並且發揮其探究能力,因此有助 於其探究能力、使用科技能力的培養。

在個案教師的授課規劃中,台北市親山步道環境指標生物調查活動可分成兩 大部分,第一部分是室內進行的基礎課程部分,包括學習目標的說明、環境指標 生物介紹以及將會使用到的行動科技軟體之介紹;第二部分為實際至野外進行的 生態調查活動部分,包括生態觀察、資料蒐集、以及資料分析與討論、結果與分 享等部分。

(一)基礎課程

在基礎課程之中,個案教師先對授課學生進行目標說明,包括台北市親山步 道環境指標生物調查活動的目的是要讓學生透過分組合作學習的方式,運用雲端 行動科技、GPS、網際網路等行動科技及其功能來進行一項探究學習活動,除培 養學生有關於生態調查的知識以外,仍希望學生在此學習活動之中,學習有關行 動科技相關之技能、探究技能以及體驗生態調查之甘苦等學習目標。

在了解學習目標以後,教師向同學介紹何為環境指標生物,環境指標生物是 藉由生物對環境的專一性或敏感度,發展出簡化的量化或質性的計算方式。例如 水棉藻、橋彎藻、鯝魚僅能生存於未受汙染的水體環境之中,而在嚴重汙染的水 體環境之中可以發現水蛭、大肚魚等生物蹤跡,而不能發現上述水棉藻、橋彎藻、

鯝魚等生物,藉著這些特性,可以用來評估生態環境之優劣。

爾後,針對本課程所欲探尋之環境指標生物(即地衣)進行介紹,地衣植物 對其生長環境具有高度的靈敏度,於生態學上,常被作為空氣品質的指標。根據

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其形態可以分為殼狀地衣、葉狀地衣以及枝狀地衣三種,三種型態地衣因其與空 氣接觸表陎積不同,因而產生不同的生物特性,根據此特性,可用來評估該地衣 生長處的空氣品質情形。例如圖 4-3-3(左)為殼狀地衣,其與空氣接觸表陎積小,

因此其對於環境靈敏度較小,對於較差的生長環境之中,仍十分容易生長;但圖 4-3-3(右)為枝狀地衣,其與空氣接觸表陎積大,靈敏度高,因此當空氣品質較差 時,便無法發現其生長蹤跡。

圖 4-3-3 三種地衣型態。由左至右依序為殼狀地衣、葉狀地衣以及枝狀地衣。

介紹完環境指標生物之後,個案教師針對學生在此生態調查探究學習活動之 中將使用的行動科技軟體進行介紹,分別是生態調查探索定位網站的使用教學與 演練,以及 Socrative 教學即時回饋程式的使用教學與演練。

生態調查探索定位網站(如下圖 4-3-4)為本研究之個案教師與參與計劃合 作的師大資訊工程人員合力開發,專為生態調查所使用,發揮行動科技定位技術,

將其運用在生態探索之中,可以在雲端資料庫建立定位資料點來共創共享生態地 圖的行動科技教具,不僅使資料收集能更為快速簡便,也充分發揮雲端共享的概 念,並間接促進學生合作學習的觀念。而執行教師也能透過該系統控管學習者的 任務執行進度,能夠即時得到回報。而個案教師將其融入於教學活動之中,作為 學生資料蒐集的輔助工具,並且,學生僅需攜帶智慧型行動裝置便可前往實地進 行調查任務。

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介陎功能包括(1) Google 地圖功能及其內建功能,(1) 裝置自動定位目前經緯 度,(2) 選擇觀察選項,可由教師預設如殼狀地衣/葉狀地衣/枝狀地衣:發現/未 發現,(3) 填寫觀察描述,可以文字自由輸入觀察描述,(4) 再次定位,(5) 資料 上傳,(6) 地圖重整,(7) 進入手動模式,自行輸入經緯度,(8) 啟動相機與上傳 照片。

圖 4-3-4 生態調查探索定位網站截圖

Socrative 教學即時回饋程式(如圖 4-3-5)是頗富名氣的免費軟體,可於電 腦或行動裝置如帄板、手機等帄台執行,可作為教學的即時問答系統或使用於即 時問卷調查。教師端可申辦擁有專屬的教室(Room)(如圖 4-3-5 左),該教室 由教師所控管,可設計專屬的即時問答題目或題庫,並且可設定是否給予學生即 時回饋,在學生回答完題目之後,其資訊將同步回傳至教師手中,達到即時回饋 的效果;軟體同時支援統計回報功能,可即時觀測學生填答情形,作為依據進行 課程調整(如圖 4-3-5 右)。而學生端僅需在獲得教師所提供的教室編號後,在

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具有網路的環境中進行填答或是獲取教師提供之資訊。

圖 4-3-5 Socrative 教學即時回饋操作截圖

在基礎課程之中,個案教師親自示範生態調查探索定位網站的使用與教學,爾後 由學生親自操作與詴用,作為實際施行前的演練操作。

在進行完學習目標的說明、環境指標生物所代表意義及其介紹、以及兩項行 動行動科技軟體的介紹與詴用後,學生將進行分組,並決定自身組別所欲調查的 生態場域(即某某台北市親山步道),決定之後即完成基礎課程,爾後學生將於 課餘時候,以小組合作的方式至野外針對生態調查目標進行實地調查,即至台北 市親山步道調查地衣(環境指標生物)的生長情形,藉此推估當地空氣品質概況。

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(二)野外生態調查

在基礎課程之後,學生已熟知此行生態調查的目的、目標以及所需軟體的使 用。而於野外生態調查部分,學生將於課餘時間討論生態調查地點行程規劃,包 括行前準備、約定時間、集合地點等,並於假日課餘時間,前往調查地點開始生 態調查活動。

到達生態調查地點後,學生即可開始行走親山步道,並開始生態觀察。學生 從親山步道各地點,例如登山處、涼亭、山頂等定點進行觀察,針對該處環境指 標生物(即地衣)生長情形及種類進行調查,調查後以智慧行動裝置協助資料蒐 集,包括記錄、拍照、以衛星定位紀錄調查地點、將調查資料上傳至雲端生態調 查探索定位網站,並使用 Socrative 軟體將調查情形回報給教師,如此即完成一 處調查點位。學生將反覆執行上述步驟,直至完成整個親山步道各地點之調查。

在完成調查活動之後,小組成員可從雲端下載其所蒐集的資料至個人行動裝 置或電腦之中,或將資料以 Google 表單文件呈現於雲端系統上,方便同學共享 資料數據,促進資料整理與小組討論。此資料將用來呈現地衣種類及分布情形,

並以之做為親山步道空氣品質之指標證據,以此評估親山步道之空氣品質優劣。

而親山步道的空氣品質完成之後,個案教師可另外於課堂時間提供機會,讓 各組同學發表其探究活動結果,透過討論與分享的活動,來讓其他同學以及因故 無法參與的同學來更了解此次生態調查活動的目的與意義。此外,可將數據擴大 至不同組別之間的資料比對,更可將局部的親山步道空氣品質調查擴大到大區域,

評估台北市親山步道空氣品質情形。最後,可將調查資料存於雲端資料庫中,可 進行長時間的追蹤計畫。

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