第四章 案例探討－以博愛國小生態池為例
4.1 生態池現況分析
博愛國小位於新竹縣竹北市，該校創立於民國 79 年，位於新竹縣政府縣政特區周邊，
配合縣府縣治遷建，都市快速發展，此區人口快速增加而設立。在縣府縣治遷建改制為 竹北市後，此區儼然成為都市發展的中心，原本的綠地、稻田被一棟棟大樓、一條條馬 路所取代，成為建築林立、人口集中、商業繁榮且人文薈萃的文教區。
因應教學上需要設置有水生植物池，水池位於教學大樓兩側，希望便利於教學使用 及觀察。水池形狀為長方形格子狀，區隔物種，種植各種教學相關水生植物，讓教學實 際體驗及操作。
但是生態池的位置在教學大樓的旁邊，日照受限於間築物，且整個生態池以水泥砌 成，上方更因為安全考量而加裝鐵欄杆，讓學生不能輕易親近。生態池四周有一條水溝，
四周並沒有任何其他植栽，與其他校園生態沒有連接。如圖 4-2、4-3 所示:
圖 4-2 博愛國小東、西側水生植物池
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圖 4-3 東側生態池上視圖
學校目前除了飲用水之外，大部分的水來自於地下水，水生植物池的水源當然也來 自地下水。在水源供給正常狀況下，一直有固定水流進入水生植物池中間最高的一層，
在最高層水滿後，透過半圓孔洞溢流到左右兩格水生植物池中。左右水生植物池水滿後，
再透過半圓孔洞(直徑為 10 公分的半圓形孔洞)溢流入兩側水溝中。(如圖 4-4、4-5)
圖 4-4 上層溢流孔 圖 4-5 下層溢流孔 殘障坡道
水溝
教室走廊外矮牆
防止學童掉 落水池欄杆
此部分水溝上有鐵網, 並於上方鋪設止滑墊
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目前生態池中種有一些水生植物，有荷花、睡蓮、槐葉萍、水蘊草，共 4 種水生植 物，分別為浮水型植物、挺水型植物及沉水型植物。由於水源為地下水，無定期測量水 質，並且水源流量小，甚至有時沒水注入，因此水的流動性差，優養化狀況嚴重，甚至 擔心水池孳生蚊蟲。(如圖 4-6、4-7 所示)
圖 4-6 優養化圖 圖 4-7 優養化圖
4.1.2 生態池生態系統
生態池中所種植的植物種類多為配合低年級生活課程及中高年級自然課程所需觀 察水生植物，總面積約 18.48 平方公尺，共分為東西兩側，共 6 個水池，將其由左至右定 義為 A、B、C 三池(表 4-1、4-2)。水池的水源與洗手台的水源相同，為地下水。地下水 注入中間最高的水池(A 池)，水滿後由半圓形孔洞溢流到兩側(B、C)水池，兩側水池水滿 後再由半圓形孔洞溢流到水溝。水岸邊無任何其他植栽，只有小水溝，因位於殘障坡道 旁，常有學生攀爬嬉戲。生態池中的植物種類不多，池中也沒有水生動物，因此學生對 生態池本身的興趣不高，倒是有發現學生拿著小網子蹲在周邊的小水溝撈魚。維護管理 的工作歸在總務處，但並未有專人專門負責，只是有中年級的學生負責打掃清潔週邊。
總務處一個學期針對增生過多的水生植物做一個撈除的動作，學期中並未對生態池的管 理有積極的工作計畫。(其生態環境因子如表 4-3 所示)
表 4-1 生態池外側尺寸
B 池(兩側) A 池(中央) C 池(兩側) 生態池外壁總高度 50 公分 65 公分 55 公分 生態池外壁長 270 公分 300 公分 270 公分
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生態池外壁寬 110 公分 110 公分 110 公分
表 4-2 生態池內側尺寸
B 池(兩側) A 池(中央) C 池(兩側) 生態池內壁總高度 45 公分 65 公分 55 公分 生態池內水深度 25 公分 40 公分 40 公分 生態池內泥土深度 20 公分 25 公分 15 公分
表 4-3 博愛國小生態池環境因子
環境因子 現況紀錄
物理環境 水岸形式 水泥池壁並貼有不規則石子，位於中庭集合場兩側，正 方形造型池，左右共有 6 個池。池水有高低落差，藉由 地下水注入中央較高池子，滿溢入較低池子，再流入四 周水溝。水岸因擔心學童跌入，加裝半圓型鐵欄杆。
底泥類型 底泥深 A 池 20 公分、B 池 25 公分、C 池 15 公分，
淤泥供水生動植物棲息
水池深度 A 池 65 公分；B 池 45 公分；C 池 55 公分。
ABC 三池池內水深不同。
水流及循環方式 水流由 A 槽－〉B、C 槽，水源為地下水(與洗手台用水 一樣)，利用高低落差的方式造成水流。
微地形變化 水生植物池四周有水溝圍繞，水溝外側仍有一些小空間。
特殊生態設計 無
周邊環境 日照時數 左右兩池均為半日照(東側水池下午日照，西側水池上午 日照。)
上方遮蔭 正上方無遮蔭，但因鄰近建築物，受建築物的陰影。
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岸邊植栽種類 無任何植栽，四周為水溝設計。
生物相 水生植物種類 槐葉萍、水蘊草、荷花、睡蓮 水棲動物種類 大肚魚、福壽螺
維護管理 維護管理狀況 水生植物生長快速，在植物生長過於茂盛時由學校工友 將植物做部分清除工作，周遭環境由學生負責打掃，但 因四周有水溝，因此打掃不易。
4.1.3 問題分析
博愛國小水生植物池分布在校舍中庭的兩側，為便利教學需求，共分六個格子狀水 池分別種植不同的水生植物。東側有三格池子；西側有三格池子。每個池子自成一格，
與周邊的環境沒有任何的親近，甚至因為擔心學童掉落，在上方加裝半圓形的鐵欄杆，
對周遭的人事物產生阻絕。水池的水來自地下水流入，水量的穩定性不足，且無法做好 流入生態池中水質品質管控。水池水滿了就溢出，半圓形的溢流孔常有堵塞，並未有適 當的水量控制，有時甚至產生枯水狀況。平時並無特定人員進行生態照顧，每學期定期 由總務處的工友先生進行繁殖過多水生植物的撈除，寒暑假更是無人問津。如此的硬體 設備加上不恰當的管理，造成博愛國小的水生植物池無法發揮其最大效益，在實際教學 及生態教育未能有更大的成效。
生態池的設計，依使用目的及規劃主體性區分特性來看，是屬於教材資料庫型，若 要發揮生態池功能，至少要達到仿生態型、生態學習型。依水岸形式來看，屬於水泥垂 直池壁型，與教學大樓整齊排列，但卻不符合生態工法，不利生物多樣性發展。依水體 流動特性來看，是偏向池塘是設計，水的流動是屬於封閉式的。
博愛國小的生態池設置的目的是:美化校園景觀；提供自然科教材使用；提供師生休 憩場所。但就教育的觀點來看:理想的生態池應符合「濃縮式的生態環境」，以創造生物 多樣性之生存空間，增加生態池與四周環境的互動，發揮校園生態教育的功能。分析博 愛國小生態池後，歸納出待改進的部分:
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1. 生態池的設計，依水岸形式來看，屬於水泥垂直壁型，雖然在視覺上感覺整齊乾淨，
但不符合生態工法，無法使水域與陸域做連結，不利生物多樣性發展。生態池屬封閉 型空間，且加裝鐵欄杆，對周遭生態改善助益較小。希望能做局部改善，讓生態池與 生態池周遭形成一個「濃縮式的自然環境」。本問題可歸納為: 如何改善生態池的硬 體結構，符合生物多樣性。
2. 為了維護生態池生物多樣性，配合不同水生動植物生長條件，水深及水質都須做一個 考量，水域之間的環境應是連續空間設計概念。生態池本身利用高低落差來造成水的 流動，並未有其他使水流動的因子，因此水池常處於靜止狀態，以致水中含氧量不足，
導致生態池優養化。因此本問題將之歸納為: 如何改善水池的流動，增加含氧量及水 量的穩定性，降低優養化速率。
3. 生態池應符合生物多樣性原則及教學上的需求，且應考慮管理及維護上的便利性。在 水生動植物的選擇上，除了選擇原生種動植物外，也需考慮教學上的需求及維護管理 的便利性，必須是切合實用並且容易照顧的。目前生態池的水生動植物種類較少，無 法應付教學上須求；在水中也無固定放養的水生動物，只有一些小魚小蝦，是附近居 民放生的。因此將此問題定義為:校園生態池種植適合教學需求的水生植物，及放養 一些水生動物，並且易於管理維護。
4. 因校園生態池平時即缺乏管理，是校園中一個不受重視的地方，寒暑假更是無人聞問，
在煩瑣沉重的校園工作完成後，學校校工才會有時間來撈除水中生長過多的植物，如 此的管理，生態池的生態是自生自滅呀!完全不受重視。近年來生態教育受到各界的 重視，身為教育前線的國小校園生態池，怎能不作為表率，讓生態池永續方展下去呢？
因此博愛國小校園生態池的問題可定義為:校園生態池是否可永續發展?
期待本研究透過 TRIZ 的創新發明方法為博愛國小的生態池注入新生命，老師在自然 課時可以有充足資源，學童在實際觀察上有親身的體驗，能親近濃縮式的大自然。
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