節能減碳的 TRIZ 活動設計

所謂「節能減碳」，就是降低能源消耗，減少污染排放。其本意蘊 含著發展理念、發展道路、發展模式的創新和提升，是應對資源緊缺和 環境承載能力有限的挑戰的必然選擇，是遵循人類社會的發展規律和順 應時代發展潮流的戰略舉措（謝晶瑩，2008）。為了有效幫助學生學習 節約能源及減少污染排放的觀念，本研究嘗詴以 TRIZ 為工具，進行節 能減碳 TRIZ 活動設計，希望能培養學生完善的節能減碳觀念及產品創 新問題解決能力。

一、節能減碳的理念

近年來環境品質的惡化，使得人類開始意識到環境保護的重要而所 興起的環保理念。台灣在製造經濟奇蹟的帶動下，使得國民生活水準提 高，國人對於物質生活的需求及奢靡的風氣也隨之提高，但人類夢想的 實現，同時也帶來了大量難以處理的廢棄物、自然環境的破壞以及資源 的浪費，而這些問題已不容忽視。近年來政府為了解決這些問題，大力 鼓吹環境保護，但經歷了幾場風災人禍，突顯出大部份台灣人並未重視

念進行環境保護工作以降低自然的傷害，才有可能使生態恢復平衡。

「750 種方法讓地球更乾淨」一書指出溫室效應、臭氧層的破壞、

過度利用土地、酸雨、公害、生物絕種、廢棄物的問題等等這些人為所 造成的環境問題。而動力能源的大量使用，亦延生出環境污染、全球增 溫及能源危機等後續問題（李麗薰譯，1993）。這些問題不但影響生物 界之演化，還關係著人類經濟的穩定性，使人們陷入在動力能源需求與 節能減碳的兩難中，為了解決這些問題，Diehl 等人（2001）認為成功的 綠色產品必頇能夠節省材料與能源並減少對環境的污染，成功的綠色產 品不但紥有了創新的設計，同時也有效地減少了資源開銷，這是一個雙 贏的局面。TRIZ 是蘇聯發明家兼工程師 Altshuller 與他的團隊，從專利 文件的分析，所發展而成的一套創新發明問題解決理論，目前已漸為世 界各國所重視，紛紛為工業界採用於產品開發的用途，為了能有效的製 作出解決動力能源需求與節能減碳兩難的綠色產品，TRIZ 應是值得嘗 詴的方法。

二、節能減碳的 TRIZ 課程設計內容架構

為了能有效的達到全民實施節能減碳的目的，政府近年來不停的宣 道節能減碳的要項，包含綠建築、全民無車日、環保產品…等等。為了 可以更加了解節能減碳該從那些角度去進行實施，研究者整理了近年來 學者針對節能減碳所提出策略如下表 2-8：

表2-8 節能減碳執行策略

表2-8 節能減碳執行策略(續)

表2-8 節能減碳執行策略(續)

執行策略三項途徑內容分類，並與各家學者策略內容比較如下表 2-9。

綜觀上表，可以明顯瞭解到建立建全節能減碳技術標準、管理標 準、工作標準乃是各家學者所認定必頇執行之策略，樹立良好指標，將 有助於策略的執行，以達到目的實踐。其次是推廣國人省電、省油、省 水及農業節肥標準等，力求把開源節流的觀念深入民心。研究者綜觀上 述資料，將節能減碳的思考角度分別從環保、能源和經濟的角度下去思 量，並將各家學者提出的節能減碳策略從經濟的觀點進行政府、產業及 全民三路徑進行分類，如下圖 2-4 所示：

圖2-4 節能減碳理論架構圖

資源來源：研究者整理

節 能 減 碳

環保 能源

經濟

政府 產業 全民

執行節約和降低消耗 調整產品和產業結構

能源技術改造

話，皆能思考不同的表達方法。本研究嘗詴從節能減碳理論架構圖中，

model）、歷程模式（Process model）及情境模式（Situational model）

三種，而國內的課程設計模式有舟山模式及板橋模式兩種。以下 將針對這五種模式進行簡要說明。

目標模式是由泰勒（R. Tyler）在 1947 年依據 Bobbitt 的理念 及Charters 的課程建構所創立的課程設計模式。在 Tyler 的理念 中，視「目的」（Purposes）與「目標」（goals, objectives）同義，

並指出課程乃是朝向教育目的的一種手段，因此目標模式也稱為

「手段-目的模式」（Means-End Model）（引自黃光雄，1996）。

此外，目標模式僅適用於具有固定答案的「資料」（information）

和明確結果的「技能」（skill），由於固定、明確的資料和技能皆 可客觀的進行評量，使得目標的預定及達成皆可一目了然，是一 種「產出面」的模式（黃光雄、楊龍立，2000）。

歷程模式是由Stenhouse 在洞察目標模式課程設計的限制下所 提出的，其目的是為了分擔與目標模式不同學習領域的課程設 計，適用的範圍與目標模式互補（引自黃光雄，1996）。Stenhouse 認為對於「知識」及「了解」的課程領域需詳細敘述課程內容即 可設計課程，這種課程設計重視的不是預定的行為目標，而是學 習內容、過程中學生對於內容的了解和過程的理解。內容的了解 和過程的理解都是由內在心智運作，無法用外在行為來表示，因 此無法預定學習的結果，是一種「投入面」的模式（黃光雄、楊 龍立，2000）。

情境模式是由Skilbeck 設計以課程發展的學習情境進行評估 和分析，並以此發展不同的課程內容，後來由 Lawton 將情境模式 加以發展，又稱情境分析模式或文化分析模式（黃光雄，1996）。

Lawton 認為目標模式過於依賴工業心理學的觀點、歷程模式過度 受到哲學的影響，而文化分析則包含了多門專門學科，所以教育 應涉及文化重要的部份給予下一代，學校課程應適當的加入文化 的價值觀（引自黃光雄、楊龍立，2000）。因此，Lawton 將 Skilbeck

舟山模式是由國內國立編譯館教科書審查作業用以編輯新教

3.設計實施課程綱要：依照蒐集到的現況資料決定課程類型、

教學範圍及內容，並初步構想課程結構。

4.確認學習目標：依據普通高級中學課程綱要，擬定節能減碳 TRIZ 課程設計欲達成的學習目標。

5.編擬教材綱目：依據普通高級中學課程綱要，並配合社會趨 勢，決定合適的知識概念及教學活動。

6.編製實施資料：設計活動單元、安排教學時間、進度及內容。

7.修訂課程：透過蒐集資料以評鑑課程優缺點，並請專家學者 給予建議與指導以進行修正。

8.實施課程：執行並加以控制實際課程，藉以研判課程實施是 否達成預先設定的教學目標。

9.課程結案檢討：針對課程內容持續修正及調整並完成課程設 計。

(二)節能減碳活動的內容模式

While（2000）表示產品設計開發為了是提昇人們生活的品質，

然而它對人類的生活卻伴隨著正負兩面的影響，當產品開發生產 愈多代表其所消耗的資源和能源以及所造成間接的污染也就愈 多。由此可知，產品創新的開發雖能帶給人們生理和心理上的享 受但卻無法帶給人們絕對的幸福。因此本研究嘗詴以節能減碳為 主題進行教學，希望能培養學生節能減碳及可再生資源的觀念與 態度，以下為研究者根據肖元真（2008）與馮之浚（2007）分別 提出的節能減碳策略所彙整之節能減碳活動的內容模式，如圖2-5

圖2-5 節能減碳活動的內容模式

1. 確認與分析目標