第一章 緒論
第一節 研究動機與背景
第一章 緒論
第一節 研究動機與背景
根據世界銀行於 2005 年發布的全球天然災害危機分析（Dilley, 2005），包含 地震、火山爆發、山崩土石流、水災、風災、旱災六種天然災害中，在過去六十 年共 291 起，其中地球物理災害，（包含地震、海嘯、和火山爆發）雖僅占 29%，
小於颱風事件的 40%（圖 1-1.1），然而地球物理災害對應的致死人數，為全球 230 萬死亡人數的 56%，遠大於颱風的 33% ，如（圖 1-1.2）所示。這說明在防災教 育，地球物理災害是最重要的一環，而其中的地震災害，反應時間最短，僅有數 秒到數分鐘，最需要對民眾挹注大量的防災警覺心訓練。
圖 1-1.1 全球天然災害事件所佔比例分配圖。
（世界銀行，2005）
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圖 1-1.2 全球天然災害事件的致死人數比例分配圖。
（世界銀行，2005）
不同種類的天然災害常常伴隨發生，統計全世界暴露於三種天然災害以上的 國家其土地面積和人口數，台灣名列世界第一，在這個國家有 73.1%的土地和人 口受到複合型天然災害威脅，這說明我們對天災的防範，需要有更紮實的知識基 礎和應變訓練。過去政府機構在地震防災的推廣和訓練著力甚深，包括消防單位 在校園的宣導活動、縣市政府的防災計畫、和各校園災害防救計畫之施行。然而，
這些推廣活動一般僅告知地震相對應的災害發生時，如何應變。要避免聽信謠言、
輕忽災害危險性以致作出錯誤決策，需要將防災計畫和科學背景連結。
地震防災教育的目的，在於培養學生具備地震防災素養。希望藉由從各級學校開 始為地震防災素養紮根，提升學生對天然災害的認識與了解準備和緊急應變的重 要。然而在台灣現行之教育體系之下，並沒有正式地震災害防治或減災課程之安 排，關於天然災害之知識，大多是包括中小學自然科及地球科學教材中，且其重 點在於地球物理之原理及對社會的衝擊；關於地震災害之防災和身為一位國民面 對地震發生應如何應變等重要地震科學素養，甚少在課本或課堂中提及。目前國 高中課程安排，並沒有正式地震災害防治或減災課程之安排，甚至連地震科學的 比例都很少，國中的 12%，（圖 1-2.3）高中僅有 7%，（圖 1-1.3）。
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圖 1-1.3 台灣的國中地球科學課程中地震科學相關課程百分比。
圖 1-1.4 台灣的高中地球科學課程中地震科學相關課程百分比。
早在 2009 年，中研院地科所和網格中心在台灣推行志工地震觀測網 - 台灣 捕震網（QCN, Quake Catcher Network），其目的在鼓勵志工在家中或學校安裝簡 易且低價的小型 USB 微機電強震儀，進行地震偵測和資料交流。然而地震科學 的深根不足，一般教師對於地震資料的瀏覽和運用，有很大的困難。為了將地震 科學平民化，在 2013 年五月開始，由台師大地科系和科教所主導的『地震學園』， 與中研院地科所與網格中心主導的『地震科學雲端學習平台』充分合作，先經由 試教確認教材的吸引力，再進行國小、國中和高中種子教師招募，讓原始教材轉 化成不同年齡層皆適用的教學版本。這樣的教學資源平台，提供以下服務：（1）
培養地震科學的正確知識：從地震海嘯故事中學習為什麼災害會發生，而我們學
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到了什麼?（2）培養地震科學的技能：從地震遊戲中學到地震波怎麼解讀、而我 們可以怎麼玩地震資料？三大單元的教學資源架構如（圖 1-1.5）所示，1~3 單 元為地震互動遊戲（判讀 P 波和 S 波到時、量取最大振幅和決定 P 波初動方向）， 1.1~3.1 單元為教學材料（重要的地震海嘯故事）。這六大單元的教學資源架構，
由故事性教材配合實作性教材，目的除了讓地震科學更生動有趣，亦欲提升志工 科學的概念。
圖 1-1.5 台灣地震學園教學資源架構。（陳卉瑄，2015）
為了達到人人共享資料和激發學習動機的目的，這個團隊並規劃了近即時地震 互動遊戲 - 地震速報自己來。中規模地震發生時，地震志工可透過介面，自己 找到地震位置、測震度和斷層面解。當你申請捕震網的低價感測器（QCN sensor），將之安裝在家裡或學校，就能成為一個貢獻資料的志工;當地震發生 時，全國志工測站都能分享其接收的地震資料，並利用解讀地震波的技能，自 己挑戰地震速報: 決定地震的位置、規模、詳細震度圖和對應的斷層面解，而 全台灣的地震大小志工，在地震發生後十分鐘，皆可進入同一個平台進行地震 資訊的貢獻和交流。
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圖 1.1-6 「地震速報自己來」登入畫面。需申請 QCN 感測器、安裝完成後，即 擁有帳號密碼，成為地震志工。地震志工擁有權限，登入後經由「推薦小志工」
加入該校學生的 email 和帳號。（陳卉瑄，2015）
在這個地震學園計畫的推展過程中，陸續進行了 14 次的教師專業工作坊，
對象為國小、國中及高中教師。在工作坊過程中，我們發現幾項特性:（1）教師 們過去難以將地震科學知識連結到日常生活，因此在國小防災課程中，並未納入 地震科學（2）一次工作坊僅能介紹教材，能真正運用在課堂上的非常有限（3）
在課堂試教，必須兼顧課綱，現場教學不易（4）同一個教材要貫穿國小、國中、
高中，需要設計知識、技能和態度的層次，然而鮮少教師有意願著手修改自己可 用的教材。因此，充分瞭解目前台灣各級學校地震科學教育現況，並針對這些受 測者進行地震科學素養的調查，以評估未來推廣對象，有其必要。過去的研究中，
多數以探討地震防災教育為主要，並且針對地震防災現況給予建議，本研究希望 透過以上介紹中推廣工作坊、設計課程、建置補震網、開發地震遊戲推動地震科 學，包含地震科普、地震防災、地震教育。
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一、 科學素養
（Scientific Literacy）自從 80 年代以來，『科學素養』已經成為公民教育的首要目標。關於『科學