大學生永續環境能源教育課程需求及學習成效之研究

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國立臺中教育大學科學應用與推廣學系

環境教育及管理碩士班碩士論文

指導教授：林明瑞教授

大學生永續環境能源教育課程需求及

學習成效之研究

College students’ demand and learning outcomes of

energy education curriculum for

sustainable environment

研究生：黃秀惠撰

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摘要

本研究旨在探討中部地區大學生永續能源課程需求及課程學習成效。為達本研究之目的，先針對中部地區大學學生永續環境能教育課程之需求進行問卷調查，共發出 700 份問卷，回收之有效樣本為 521 份，有效樣本回收率為 74.4％；經問卷調查結果求得學生對「永續環境能源教育課程」需求後，由課程發展小組規劃「永續環境能源教育課程」，於臺中教育大學以「不等的前測-後測對照組設計」，進行「永續環境能源教育課程」之教學試驗，並進行前後測問卷調查及實驗學生訪談等，以瞭解大學生對「永續環境能源教育課程」之學習成效。在第一階段「中部地區大學生永續能源課程需求」問卷調查結果：整體知識答對率為 0.635；整體態度之平均數為 3.91，整體行為之平均數為 3.57。永續環境能源教育課程學習興趣之整體平均數為 3.27 分。大學生對永續能源課程需求度最高的面向為「永續環境之能源教育」，其次是「節能相關產品」；課程需求最低的面向是「永續環境能源政策」。課程發展小組依第一階段之課程需求調查之六大內涵，規劃「永續環境能源教育課程」共七個單元，分別為「能源與環境影響」、「能源運用基本原理」、「能源應用及產業介紹」、「能源政策」、「生活中節能減碳設施及管理」、「生活中能源使用及節能減碳方法」、「學校永續環境能源(節能減碳)教育」。大學生能源課程學習成效透過實驗組、對照組的前後測問卷調查、訪談、課程回饋單等進行分析，實驗組學生在永續環境能源之「知識答對率」的後測平均值顯著高於前測；能源概念「瞭解程度」的後測平均值顯著高於前測、「永續能源態度」之後測平均數為 4.10，比前測進步且達顯著差異。透過共變數分析，實驗組的後測「知識答對率」、概念「瞭解程度」、「能源態度」之學習成效顯著高於對照組之後測平均值，顯示「永續環境能源教育課

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程」教學能有效增進「知識」、概念「瞭解程度」及「能源態度」等學習成效。從訪談結果發現學生在學習本課程後，於平日生活中的實行節能減碳行為變得積極，如「短距離的目的地會選擇步行」、「幫忙關燈」、「幫忙關閉電器品」等。

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Abstract

The purpose of this study was to explore the central region college students’ demand and learning outcomes of energy education curriculum for sustainable environment. First, it investigated the central region college students’ demand of energy education curriculum for sustainable environment by questionnaire. 700 samples were distributed and 521 valid samples returned, making the return rate of 74.4%. After analyzing the results, the needs of " Energy Education Curriculum for Sustainable Environment” were got and the context of the curriculum was planned by a curriculum development team, which it proceeded the teaching test, pretest–posttest control group design in National Taichung University of Education. Besides, it

adopted questionnaire survey and interview to understand the college students’

learning outcomes of "Energy Education Curriculum for Sustainable Environment”. The result of “the questionnaire survey of central region college students’ demand of energy curriculum for sustainable environment” indicated that the passing rate of overall knowledge was 0.635, the average of overall attitude was 3.91, and the average of overall behavior was 3.57. The average of learning interesting of energy education curriculum for sustainable environment was 3.27. The college students’ highest needs dimension of the energy education curriculum for sustainable

environment was "Energy education of sustainable environment”. The second one was “energy related products”. The lowest needs dimension of the curriculum was “Energy Policy for Sustainable Environment”.

According to the six contents from the investigation of curriculum demand in the first stage, the curriculum development team planned seven units for “Energy

Education Curriculum for Sustainable Environment”. They were “impact of energy and environment”, “basic principles of energy use”, “energy application and industry introduction”, “energy policy”, “facilities and managements of energy saving and carbon reduction in life”, “methods of energy saving and carbon reduction in life”, “campuses’ energy (carbon reduction) education for sustainable environment”.

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The learning outcomes of the college students’ energy courses was analyzed through the experimental and control groups design and pretest– posttest questionnaire surveys, interviews, the course feedback sheets, and showed that the posttest average of knowledge passing rate of experimental group students’ on “Energy for Sustainable Environment” was significantly higher than that of the pretest average. The posttest average of energy concepts’ understanding was significantly higher than the pretest one. The posttest average of sustainable energy attitude was 4.10, which was higher than the pretest one and reached significant difference.

Through covariance analysis, the posttest averages of knowledge passing rate, concepts understanding, learning outcomes of energy attitude of the experimental group students were significantly higher than those of the control group. It showed that “Energy Education Curriculum for Sustainable Environment” can effectively enhance the learning outcomes of knowledge, energy concepts understanding and energy attitude. The results of the interviews showed that the students became positive in behavior of energy saving and carbon reduction in daily life. For example, they would walk for short-distance destinations, help to turn off lights and help to turn off

electrical appliances.

Keywords: College students, energy saving and carbon reduction, curriculum design, curriculum demand, learning outcomes

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摘要 ………...ii Abstract ………..iv 目錄 ………..vi 圖目錄 ………...viii 表目錄 ………..ix 第一章緒論 ... 1 第一節研究背景與動機 ... 1 第二節研究目的 ... 5 第三節研究範圍與限制 ... 5 第四節名詞釋義 ... 6 第二章文獻探討 ... 9 第一節能源使用所面臨之問題 ... 9 第二節全球暖化趨勢與節能減碳策略 ... 12 第三節永續環境能源發展策略 ... 18 第四節永續環境能源教育 ... 20 第五節永續環境能源課程概念 ... 25 第六節永續環境之能源相關研究 ... 33 第三章研究方法... 38 第一節研究架構 ... 38 第二節研究流程 ... 39 第三節永續環境能源課程需求問卷調查 ... 42 第四節課程設計 ... 47

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第五節準實驗設計及學習成效之探討 ... 48 第四章結果與討論... 53 第一節永續環境能源課程需求問卷調查之受測樣本分析 ... 53 第二節中部大學生永續環境能源素養現況之調查分析 ... 56 第三節中部地區大學生永續能源課程需求分析結果 ... 68 第四節課程教學對學生之學習成效探討 ... 75 第五節永續環境能源課程實施檢討 ... 86 第五章結論與建議... 91 第一節結論... 91 第二節建議... 94 參考文獻 ... 97 中文部分 ... 97 英文部分 ... 102 附錄 ………...105 附錄一大學生永續環境能源課程需求調查正式問卷 ... 105 附錄二大學生永續環境能源課程學習調查問卷 ...111 附錄三能源教育課程訪談大綱(含回饋單) ... 115 附錄四永續環境能源教育課程教學剪影 ... 116

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圖目錄

圖 2-1 二氧化碳濃度與全球平均溫度上升之情形 ... 13 圖 2-3 學校永續能源教育目標系統 ... 24 圖 2-4 全球暖化與節能減碳概念圖 ... 29 圖 2-5 全球暖化認知概念圖 ... 30 圖 2-6 能源使用概念圖 ... 31 圖 2-7 資源、能源使用概念圖 ... 32 圖 3-1 研究架構圖... 39 圖 3-2 本研究之流程圖 ... 41

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表目錄

表 2-1 能源對環境的污染 ... 12 表 2-2 各國溫室氣體減量方法 ... 16 表 2-3 99 學年度大學能源通識課程開設現況 ... 26 表 2-4 能源教育相關主題 ... 27 表 2-5 能源及節能減碳之相關研究 ... 34 表 2-6 能源相關環境教育課程教學研究 ... 37 表 3-1 本研究學校母群體及樣本分配表 ... 43 表 3-2 本研究學生樣本抽樣分配表 ... 43 表 3-3 正式問卷抽樣之人數統計表 ... 44 表 3-4 專家審查名單 ... 46 表 4-3 中部地區大學生之「永續能源知識」分析表(n=521) ... 57 表 4-4 受測樣本之「能源態度」與「能源行為」分析表 ... 61 表 4-5 中部地區大學生之能源態度與使用解決策略分析表 ... 64 表 4-6 大學生能源知識程度、瞭解程度、態度及行為之相關性分析表 ... 66 表 4-7 大學生之「能源行為」多元逐步迴歸分析表 ... 66 表 4-8 大學生之「能源態度」多元逐步迴歸分析表 ... 67 表 4-9 大學生之能源「瞭解程度」迴歸分析表 ... 67 表 4-10 大學生能源知識、瞭解程度、學習興趣程度、課程需求程度之分析表. 70 表 4-11 大學永續環境能源課程大綱及架構 ... 73 表 4-14 兩組學生在永續能源素養之前測分析 ... 80 表 4-15 兩組學生「永續能源素養」成對 t 檢定表 ... 81 表 4-16 永續能源知識前測平均數回歸係數同質性檢定 ... 82

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表 4-17 兩組學生「永續能源知識」單因子共變數分析表 ... 82 表 4-18 兩組學生「永續能源概念瞭解程度」單因子共變數分析表 ... 83 表 4-19 實驗組永續能源「瞭解程度」各面向成對樣本 t 檢定 ... 83 表 4-20 兩組學生「永續能源態度」共變數分析檢定表 ... 84 表 4-21 實驗組「永續能源態度」各面向成對樣本 t 檢定 ... 85 表 4-22 學生「能源行為發生頻率」共變數分析檢定表 ... 86

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第一章緒論

近世紀以來,人類大量使用傳統能源所排放出的二氧化碳，造成全球暖化及氣候變異是日趨嚴重，因此各國對於永續環境之能源意識及綠色能源科技概念逐漸重視，而且節能減碳與開發綠色能源科技已被世界各國視為「立即開始才不會太遲」的重要議題，然而目前國人的永續環境之能源素養仍顯不足，歸因於各級學校教育階層尚未有完整的課程，因此有必要再加強永續環境之能源教育，本研究希望透過「永續環境之能源教育課程」(以下簡稱永續能源課程)提升大學生的永續能源素養，進而能培育未來能源科技之人才。

第一節研究背景與動機

人類的文明發展和能源使用有著密不可分的關係，在人類進化發展過程中，可說是一部不斷向大自然索取能源的歷史（程金保，2006）。而且能源也是全球人類發展社會經濟之物質基礎，更是生產力之主要動力來源，在國家經濟發展的歷程上扮演著功不可沒的地位(羅文輝，2010) 。近世紀以來，隨著人口的增加、科技的進步及經濟的發展，人類耗用的能源也愈來愈多，再加上能源的有限性，部分能源已漸趨枯竭。據英國石油公司於2010 年6月統計報告指出，至2009年底全球石油蘊藏量約可維持45.7年，天然氣為62.8 年。因此除了煤以外，石油、天然氣等化石燃料在未來數十年將碰到能源耗竭這種窘境的局面(陳維新，2010)。目前世界能源運用是以化石燃料為主-石油、天然氣、煤等非再生能源，其中又以石油占最多。然而石油蘊藏量大多集中在中東國家，而這些國家內部的局勢常常震盪不安影響著原油價格，過去幾十年來全球分別在 1973、1979、1990 發生過世界性能源危機，對全球整個經濟尤其是發達國家造成極大影響，當時各國紛紛提出能源政策來因應，使得國際油價至 2003 年漸漸穩定下來(唐風， 2009)，然而因新興國家經濟發展迅速如中國、印度、巴西對石油量需求大增，

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石油國家震盪局勢、氣候變化以及人為油價炒作等因素下，從 2007 年以來油價不斷飆漲而且屢創歷史新高,在 2008 年漲至 145.5 美元(陳維新，2009)，雖因美國次級房貸引發全球金融海嘯降低至約 40 美元，然而近年來又因景氣復甦，北非國家埃加利比亞革命政變因素，目前油價又上升至 106 美元，高油價的來臨造成嚴重的國家經濟發展,讓全球再度體會到節約能源重要性及調整能源結構的必要性。化石燃料因大量使用造成了嚴重的環境污染問題,包含有落塵、懸浮微粒、酸雨、熱汙染及地球暖化等,這些環境問題不僅對人類、動植物造成直接危害外，也會造材料腐蝕及破壞建築物藝術品，目前最嚴重且受矚目的環境問題是全球暖化現象所引起的氣候變遷對國家，甚至整個生態都會造成嚴重的傷害(陳維新， 2009)。

根據聯合國政府間氣候變遷研究小組(intergovernmental panel on climate change,IPCC)2007 年評估報告指出地球持續在暖化，而且以每十年增加 0.2℃，在 2100 年將會上升 5.8℃，海平面上升 98cm 近 1 公尺(IPCC，2007)。美國科學家在 2007 年的研究更顯示暖化將造成強烈暴風雨和龍捲風發生頻率更加頻繁。而地球暖化導致的氣候異常狀況在世界各地陸續出現，且有發生頻率增加，強度增強的現象：2006 年美國、歐洲、中國均出現超過 40℃的酷熱氣候(葉欣誠， 2006)，中國的雹暴、美國的超級颶風、緬甸的熱帶氣旋、水旱災或森林火災不斷，歐洲世紀洪水(周芝嬿，2010)。導致全球暖化、氣候變遷乃是因人類過度使用化石能源及排放出過多溫室氣體，尤其是是二氧化碳 (陳維新，2010)。暖化現象以及異常氣候對人類及生態的威脅越來越嚴重，因此聯合國在 1992 年巴西里約召開「地球高峰會議」，通過了「聯合國氣候變化綱要公約」 (UNFCCC)，限制人類製造的溫室效應氣體總量，使其不至於影響全球氣候(工業技術研究院，2008a)。為了促使公約中的承諾國認真執行溫室氣體減量，又於 1997 年於日本京都簽署「京都議定書(Kyoto Protocol)」，明定針對二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、氧化亞氮等六種溫室氣體進行削減(工業技術研究院，2008b)；其中 CO2

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對全球暖化貢獻度佔 64%，CO2主要來自化石能源及含碳有機物質的燃燒或氧化所導致，因此為能有效減緩全球暖化趨勢，各國探究有效的節能減碳政策，有其必要性。台灣從 1990 到 2004 年二氧化碳總排放量約佔全球總排放量的 0.91%，世界排名的 22 位，是全球成長值的 4 倍速度，而每人的平均年排放量超過 12 噸，是全球平均值的 3 倍，世界排名第 16 位（經濟部能源局，2007）。再來就是臺灣是個能源自產率低又過度仰賴國外能源進口的國家，以 2009 年為例，有 99.3% 的能源是仰賴進口，而進口能源中化石燃料就佔 91.2%，這樣的過度且依賴單一能源(石油)使用，一旦供應出現問題時，就會對經濟發展造成極大的衝擊。綜此看來台灣實在有必要更積極減少碳排放，而節約能源、提升能源效率是及發展再生能源是十分必要且重要的（經濟部能源局，2009；蕭富元，2007；周芝燕，2010）。台灣經濟部於 2008 年通過「永續能源政策」，其宗指將有限資源作有「效率」的使用，開發對環境友善的「潔淨」能源，與確保持續「穩定」的能源供應，以創造跨世代能源、環保與經濟三贏願景(經濟部，2008)。98 年 11 月 18 日吳院長說:永續與減碳已為 21 世紀全球道德基準，國家建設帶頭落實節能減碳及永續發展的精神，永續能源發展應兼顧「能源安全」、「經濟發展」與「環境保護」，以滿足未來世代發展的需要。使用對環境有永續性如低汙染、省能源、提升能源效率、及節約能源等實際、有效的落實於生活中，就必須建立全民永續環境能源、節能減碳的意識、知識與習慣才能成功；利用教育改變人們的行為以減緩全球暖化之危害，是影響最為深遠的方法，楊冠政(1998)指出環境問題的解決，最有效的方法即須透過環境教育的教學，由知識傳遞、態度培養與行動養成等方向著手(林明瑞，1997)。Kinsey （1980）曾提出個人的能源認知與能源態度成正向關係，後續的研究結果也支持知識變項與行為之間存在著正相關，因此認為教導學生知識就可以培養學生正向的態度，態度影響行為，行為再進而影響行動(引自傅惠筠，2007)。學生時期是知識、態度、行為的培養的重要階段因此要落實能源的永續就必須從各級學校教

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育推動，尤其是大學教育更是重要，它是鑽研高深知識及培育人才，又是與社會的連結，可說是學校教育與社教育的橋梁(王進榮，2009；林明瑞，2009；柯倩玉，2007) 大學階段是青少年的延續，也是踏入職場、進入社會，承擔環境社會責任最主要的時期。因此大學階段主要是培養學生專業知能及具有全人素養的優質人才，目前能源教育及教學大都集中在中小學階段，其次是高中，而大學較少；這更顯示我國大學階段能源教育之不足。而大學階段的能源教育，除了提供能源科技專業課程，以培養大學生專業知能外，也應提供能源相關的通識課程，以培養大學生正確、積極的能源態度，並能落實日常生活中，以提升能源素養。因此實在有必要使國民再加強「永續能源教育」，除了培育未來永續環境之能源發展所需之相關人才，也能增強國民能源的素養。教育系統中的能源教育，是教導學生正確的能源知識、態度、環境保護與評價之重要課程。永續環境能源問題具急迫性，須全體國人共同努力面對問題與維護與因此，針對大學學生設計具「永續能源課程」來加強能源相關知識，並希望透過課程教學來提升大學生能源態度、行為等全方位素養。目前國內大學院校能源相關課程尚未普及開設，以理工及相關能源院所開設的專門課程居多，相關能源的通識課程較少。國內針對大學生的能源相關教育研究較少，且以素養現況調查居多(僅有7篇，大多以單一學校、縣市)，課程實驗教學案例則更少，從調查研究中發現，大學生具有正面的能源相關知識，但能源行為的落實度仍有待加強。因此本研究期以「永續環境」為主題，針對大學生編制「永續環境之能源教育課程」，增進學生的能源相關知識概念，以及提升學生的能源素養。課程設計將考量受教者的需求，如此較易達到學生的學習成效(董育蕙，2010)，因此研究者將透過課程需求問卷調查，蒐集學生對永續環境之能源教育課程內涵、概念的了解程度及學習意願，透過資料統計分析，以發展出「永續環境能源課程」。目前台中教育大學的通識課程中並未開設能源或節能減碳相關課程，僅在能

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源相關系所的專業課程當中開設。而臺中教育大學學生具有有未來的教師或一般社會大眾身分，教師需要有正確的永續環境之能源知識及能源教育課程設計，而一般社會大眾較需要永續環境之能源基礎概念為主之通識課程。一般大學生，就是能提升能源認知、態度、行為的通識課程，而這些課程所需的內容是較以學生的學習興趣及功能需求為主，本研究希望「永續能源課程」內容能符合學生所需，如此較易達到學生的學習成效，由於此部份少有人研究，文獻難以蒐集得知，因此研究者希望透過問卷調查以了解大學生對「永續環境能源教育課程」的需求。本研究首先針對中部地區大學生的能源概念課程需求及能源素養進行問卷調查，再經由能源專家、環境教育專家所組成的課程發展小組，根據問卷調查的統計分析結果，進行永續環境能源教育課程規劃，並於臺中教育大學進行試驗教學，於課程進行之前後，對實驗組與對照組學生作問卷調查，評估學生的學習成效。本研究期以所發展之課程能提供國內大學及技職院校作為未來「永續能源課程」規劃設計及推展之參考。

第二節研究目的

綜上所述，本研究所擬定的目的如下： 1. 為能了解中部地區大學生之永續環境能源課程需求為何。 2. 為能了解中部地區大學生之能源素養為何。 3. 為能發展出適合大學生需求之永續環境能源課程。 4. 為能了解大學生對所發展永續環境能源課程的學習成效為何。

第三節研究範圍與限制

一、研究範圍本研究主要是針對中部地區大學生，了解他們的能源素養現況以及「永續能源課程」需求進行問卷調查，將回收問卷彙整統計與分析，所組成的「課程發展小組」依課程需求問卷分析結果設計成「永續環境能源課程」教學內容，再由大

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學教師再進行課程教學試驗。本研究範圍針對問卷調查對象及課程試驗場域作說明。 (一) 問卷施測臺灣中部地區(苗栗縣、大臺中市、彰化縣、南投縣、雲林縣)公立及私立大學院校日間部大學生在校生、公立及私立技職院校日間部大學生(四技)在校生為研究對象，不包含夜校生、在職進修學生。 (二) 課程教學試驗場域本研究於臺中教育大學科學應用推廣學系環境教育及管理碩士班開設「永續環境能源課程」進行教學試驗。二、研究限制由於本研究的對象為中部地區之大學生，可能與其它地區有所差異，無法代表全台灣之大學生，因此本研究之結果不一定能普遍推論到其它地區之大學生，但仍能做為大學能源教育相關課程規劃之參考。

第四節名詞釋義

一、永續環境能源教育：本研究之「永續環境能源」是指能源開發及使用過程能夠達低污染、省能源及減少環境衝擊，且可讓後代子孫擁有可永續發展之生活環境，以達到環境永續發展。而「永續環境能源教育」以培養參與者具備基本的永續環境能源知識、正確的能源使用態度及行為，面對能源運用時，能考量人類及其他生物可永續生存及發展之環境維護。二、永續環境能源教育課程「永續環境能源教育課程」是指為達到「永續環境能源教育」培養參與者具備基本的永續環境能源知識、正確的能源使用態度及行為，面對能源運用時，能考量人類及其他生物可永續生存及發展之環境維護所發展之課程。課程所規劃的主軸包含「能源對環境之影響」、「能源運用基本原理」、「低污染、再生能源」、「能

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源政策」、「生活中節能減碳設施及作法」、「生活中能源使用及節能減碳方法」等能源認知、態度及行為。三、能源知識：能源知識是指參與者對永續環境之能源概念知識程度的高低，包括「能源環境衝擊」、「能源環境永續政策」、「節能減碳方式」、「再生能源、低碳能源基本原理」、「節能能相關產品」、「永續環境能源教育」等能源相關知識。四、瞭解程度: 由學生自行衡量對永續能源概念的瞭解程度，包括：「能源環境衝擊」、「能源環境永續政策」、「節能減碳方式」、「再生能源、低碳能源基本原理」、「節能能相關產品」、「永續環境之能源教育」等面向之能源相關知識之瞭解程度。五、能源態度：指參與者對永續環境「能源政策配合度」，使用「節能相關產品」、日常生活中「節能減碳之行為」等面向之同意程度。六、能源行為：指參與者對永續環境「能源政策配合度」，使用「節能相關產品」、日常生活中「節能減碳行為」等面向之日常生活中之行為實施頻率。節能減碳行為(包含節水、節電、節油等能源)、搭乘大眾運輸、進行垃圾減量與資源回收、購買環保標章商品等。七、學習成效：本研究課程之學習成效是指台中教育大學學生在「永續環境能源教育課程」介入學習前後，在「永續環境能源」之知識、概念瞭解程度，能源態度之同意程度、能源行為平日之發生頻率等提升情形。

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第二章文獻探討

第一節能源使用所面臨之問題

人類的文明發展和能源有著密不可分的關係，是全球人類發展社會經濟之物質基礎，更是生產力之主要動力泉源，在國家經濟發展的歷程上扮演著功不可沒的地位(羅文輝，2010) 。自英國工業革命以來，工商業進步、物質文明大幅提升，但也消耗不少的資源、能源，且因能源過度的消耗，而排出太多的二氧化碳 CO2，而導致環境破壞等種種環境問題，尤其是暖化現象使人類附出極大的代價與傷害。一、化石燃料耗竭工業革命以來，全球政府一致追求高經濟及科技發展，因此也消耗大量能源，世界能源的使用是以化石燃料為主-石油、天然氣、煤等非再生能源，這其中又以石油使用最最多(左峻德，2009)，以全球能源使用(一次能源)總量來看，化石能源約佔 87.7%，而這其中石油就佔 37.3%、煤炭佔 26.5% (能源報導，2011) 。美國橡樹嶺國家研究室 (Oak RidgeNational Library)及地質調查所

(U.S.Geological Survey) 都指出 21 世紀是石油耗竭必然的結果，另據英國石油公司(BP)於 2010 年 6 月統計報告指出，至 2009 年底全球石油蘊藏量約可維持 45.7 年，天然氣 62.8 年、煤則可維持 119 年，經濟部(2002)資料顯示，鈾礦可維持為 77 年(引自林均鴻，2006)。國際能源總署(IEA) 的 2012 年中期展望報告指出，以全球經濟成長率平均 4.5％估算，加上開發中國家對能源需求急速增加，對原油的需求很快，五年內全球就將面臨石油產量不足、無法應付市場需求的危機。石油從工業革命時期一向廉價(2 美元/桶)，各國無不高度使用，尤其是經濟發展國家，但在 1973 年，石油輸出國家組織(Organization of Petroleum Exporting Countries ,OPEC)決定減產及提高石油價格，以求得到合理回報及保

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護石油資源。歐美國家害怕能源供應短缺，導致石油產品價格急升；各國政府需要大力控制消耗量，甚至採用配給制度，令經濟及民生大受損害；於是能源危機引致全球經濟衰退。而 1979 年伊朗革命引發內戰也造成造成能源恐慌，兩此能源危機使得油價上漲至 34 美元，這兩次能源危機對各國的經濟造成深鉅的衝擊，國家無不提出能源政策及節約能源計畫（柯淑玫 2003；陳維新 2010）因應。近年來能源耗竭問題及全球經濟發展再加上近年來中國、巴西等新興國家興起，使得能源、資源需求大量增加導致供需失衡，油價飆升至 97 年 135 美元/桶，此為宣告高油價的來臨，近 10 年來國際油價趨勢(中央社，2001)，可以看出這 10 年中，除了 2008 年美國次級房貸引發金融海嘯讓油價下跌之外，油價是一直持續上漲，而且上漲的速度及時間是越來越快。油價大幅震動、飆漲的原因，其實還有政治性(中東局勢動盪-如利比亞等國) 季節性及氣候異常(李涵茵，2011)，如在 2009 年冬天北半球中緯度地區，包括中國、韓國、美國與歐洲許多國家都創下低溫與降雪量紀錄（環境資訊網，2011）。 2010 年底的冬季又出現另一波寒冷的低溫，歐美許多地區再次被大雪侵襲，中國、日本、南韓、台灣，都出現數十年來最低溫，全球的氣候亂象，影響交通運輸甚至全球的煤炭、糧食價格一再攀高 (洪德生，2011)。國家經濟民生物資受影響，民眾也苦不堪言，因此各國無不盡其立對能源充分的運用以達到最高的效益。縱而言之二十一世紀化石燃料枯竭、全球能源需求的高度成長、高度依賴石油進口將面臨能源價格波動及高漲之下，將衝擊全球經濟發展。二、能源使用所衍生的環境問題以下就各種能源使用所造成的環境問題分別敘述： (一)開採之環境破壞從能源的探勘、生產、運輸、儲藏、轉換、或是使用過程中都對環境產生汙染及破壞等環境問題，其中最受矚目的環境問題就是因地球暖化而造成生態破壞，甚至造成全球性或區域性的氣候異常現象等， (二)落塵

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係指粒徑在 10 微米以下之粒子，又稱浮游塵。主要來源包括道路揚塵、車輛排放廢氣、露天燃燒、營建施工及農地耕作等，或由原生性空氣污染物轉化之二次污染物，由於粒徑小於 10 微米以下，能深入人體肺部深處，如該粒子附著其他污染物，則將加深對呼吸系統之危害(陳維新，2009)。另外在化石燃料的利用過程中燃燒生成氣狀汙染物如一氧化碳、硫氧化物、氮氧化物及粒狀汙染物這些汙染物暴露在空氣中對人體有身體健康的有衝擊及危害等 (陳維新，2009) 。 (三)酸雨危害化石燃料燃燒過程中產生二氧化硫、氮氧化物，分別是由交通工具、燃煤電廠及鍋爐所排放，這兩種汙染物在大氣中與氧氣、水蒸氣反應轉化，形成硫酸、硝酸會造成雨水之 pH 值降低至 5.6 以下後變成酸雨。酸雨問題是國際性問題因為酸雨所帶來的影響:湖泊及土壤酸化引發食物鏈的破壞而導致其他生物的危機、影響農作物、植物生長，自然地理景觀改變、人體健康危害，甚至是對材料腐蝕對全球經濟成本有數以億計的損失，基本上酸雨是國際性問題也就是說別國排放的空氣汙染物將會漂流到其他國家因此要減輕酸雨問題必須達成跨國合作防治(陳維新，2009)。 (四)熱汙染能源在利用時的轉換過程中，有些無法利用的能源會以廢熱(waste heat)型式排放至環境中，若是排到自然界的水域中則稱為「熱汙染」；熱汙染主要來源是是火力發電廠與核能發電廠的冷卻系統所排出的水，除了核能發電廠，其他工廠的動力源都是化石燃料(陳維新，2009)。 (五)全球暖化由於近代工業發達，人類燃燒化石燃料清理林木和耕作等行為排放出大量溫室氣體，造成過度的溫室效應，溫室氣體排放過多，造成地球的大氣和海洋溫度上升，此即全球暖化，科學界普遍認為過去五十年所觀察的氣候改變，很可能是人類活動所造成的。二氧化碳及其他溫室氣體(甲烷、氧化亞氮、氟氯碳化物)的

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含量不斷增加，正是全球變暖的主要因素；對環境造成的影響，包括物理系統、生物系統、人類系統等三方面的改變，這些改變對環境衝擊有日益嚴重的趨勢 (Tolba，1993，引自周芝嬿）。 (六)水域生態的影響熱汙染會造成水域生態改變，例如對魚類的新陳代謝產生極大影響而造成水中溶氧量減少造成魚類生存的困難，另外熱汙染也會導至珊瑚白化(陳維新， 2009)。除此之外，還造成湖泊優養化，此影響嚴重可能導致湖泊之生命結束。能源使用過程對環境所造成的影響及人體的危害彙整理如下表: 表 2-1 能源對環境的污染能源環境及健康效益石油生物傷亡、空氣汙染、海洋生物死亡天然氣生物傷亡、空氣汙染煤炭氣候改變、輻射效應、酸雨核能輻射效應水力生物傷亡風力能噪音效應海水溫差氣候改變地熱能噪音效應、生物毒害資料來源:能源委員會，1992；引自柯淑玫(2003)

第二節全球暖化趨勢與節能減碳策略

一、全球暖化(global warming) 目前全球環境問題最受人矚目的首推「溫室效應與全球暖化」現象。根據科學家的研究觀察，全球溫度上升，主要是人類活動排放過多的溫室氣體，使大氣層吸收過多的幅射熱能，導致溫室效應增強的結果(IPCC，2007)。 IPCC 的報告，二氧化碳是影響最大的溫室氣體之一，二氧化碳對全球暖化的貢獻度佔 64％，而二氧化碳產生是因人類使用過多的化石能源(陳維新 2010)，二氧化碳的濃度從工業革命前的 280ppm 快速增加到目前的 380ppm，(邱淑慧譯， 2007；蕭富元，2007a；顧洋，2008；IPCC,2007。據 IPCC(2007)推估，到了 2030

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年會增加到 550ppm，2100 年還可能增加到 970ppm，目前全球平均溫度的變化，幾乎和二氧化碳含量的變化同步上升，如圖 2-1(臺灣環境保護聯盟，2008； UNEP,2007)（行政院經濟部能源局，2007），「節能減碳」成為降低全球暖化最直接的做法(周芝嬿，2010)。圖 2-1 二氧化碳濃度與全球平均溫度上升之情形資料來源：http://maps.grida.no/go/searchFree/q/climate%20NEAR%20change/page/5 二、全球暖化的影響與異常天候 IPCC在2007年評估報告指出：地球持續在暖化，而且以每十年增加0.2℃，在2100年將會上升1.4~5.8℃，全球暖化會在未來帶給人類更多破紀錄的溫度，將來會有更多的熱浪、乾旱、動物試圖遷移到較冷的區域而導致物種滅絕，但適合生存的棲地將越來越少 (環境資訊網，2011)。 IPCC (1996) 認為全球暖化將使南北兩極冰山融化、造成海平面上升(2100 年海平面上升98cm)、動植物的生長季節、生長區改變動植物族群減少樹木開花季節提早、昆蟲蔓延、減少生物多樣性、沙漠化)等的現象都會增加。從人類本身來說，氣候變化加劇了天然災害的頻率，像是旱災、水災及蟲災等，並且影響

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2009 )。異常狀況在世界各地陸續出現，且有發生頻率增加、強度增強的現象：2006 年美國、歐洲、中國均出現超過40℃的酷熱氣候(葉欣誠，2006；引自莊淑臻 2009)，北極圈中出現前所未見的打雷及閃電現象，以及從未出現的鮭魚與燕子；中國的雹暴、美國超級颶風及緬甸的熱帶氣旋、水旱災或森林火災不斷。2011年，澳洲出現百年難見的大水，除了30人喪生之外經濟損失慘重，巴西暴雨土石流造成800∼1,000多人喪生，斯里蘭卡有36萬人因洪水無家可歸，2009年12月北半球中緯度地區暴雪肆虐，冰封大地，包括中國、韓國、美國與歐洲許多國家都創下低溫與降雪量紀錄，全球各地更有多人凍死，波利維亞的低溫造數千~百萬動物死亡(謝雯凱，2011)。中國、日本、南韓甚至台灣都出現數十年來最低溫，全球的氣候亂象，影響交通運輸甚至全球的煤炭、糧食價格(洪德生，2011)。這些難以預料的環境災難，使得人類蒙受了大量的傷亡以及經濟損失。臺灣地區極端天候發生頻率也有明顯增加。全球暖化導致海平面持續上升，海岸線會以500倍速度入侵陸地，增加沿海陸地淹水機會，減少陸地使用面積，亦會對淺海養殖業生態產生衝擊；臺灣海平面10年上升超過3公分，為全球最快 (林明瑞，2010)。柯佳吟(2011)指出植物生理時鐘大亂，陽明山上櫻花盛開時間難掌握，影響與採花相關的生物鍊。另外2009年八月的莫拉克風災，2009年10月怪颱芭瑪，2010年凡那比颱風為200年僅見，北高雄淹水破4項紀錄 (林明瑞， 2010)。三、全球暖化因應的略策全球為了避免持續遭受氣候暖化的威脅，因此聯合國環境及發展委員會 (UNCED) 於1992年召開地球高峰會議，簽署通過「聯合國氣候變化綱要公約」（United Nations Framework Convention on Climate Change, UNFCCC），針對「人為溫室氣體」排放做出全球性管制，(工業技術研究院，2008a)。因應的兩項主要策略是減緩和調適。「減緩」是指減少溫室氣體排放或把它吸收貯存，以降低大氣中溫室氣體的濃度；「調適」則是指發展可以降低全球暖化負面影響，

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甚至開發其正面效益的方法(顧洋，2008)。另外又為了能確實執行碳減量，1997 年149個國家在日本簽署「京都議定書」，規範38個國家及歐盟（即所謂附件B國家），以個別或共同的方式控制人為排放之溫室氣體數量以期減少溫室效應對全球環境所造成的影響。(台灣因應氣候變化綱要公約資訊網，2011) ；「京都議定書」明定針對二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、氧化亞氮(N2O)、氫氟碳化物(HFCs)、全氟碳化物(PFCs)及六氟化硫(SF6)等六種氣體進行削減，各會員國經過八年的時間協議，先進國家一致抑制溫室氣體排放決心下，終於在2005年京都議定書正式生效 (羅新衡、高紹惠，2007)。京都議定書內容如下: (一) 締約國的分類與規範：京都議定書第一期約定各國承諾時間為：2008年至2012 年。並明定各類締約國的規範；第一類為「已開發國家」，必須減量並提供經濟援助及技術轉移。第二類為「東歐經濟轉型國家」，必須減量。第三類為「發展中國家」，於第一承諾期間並無減量義務。 (二) 減量規定：要求上述第一類與第二類締約國必須在2008-2012年間將溫室氣體中CO2、CH4、N2O排放量降至1990年(管制基準年)水準平均再減5.2％，而 HFCs、PFCs與SF6管制基準年為1995年。 (三) 生效條件：1.至少55個締約方批准。2.第一類與第二類的締約國，1990年二氧化碳排放量須至少占全體排放總量之55％。兩項門檻皆通過後，京都議定書才能於其後第90天開始生效。 (四) 管制氣體：主要管制6種溫室氣體：二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、氧化亞氮 (N2O)、氫氟碳化物(HFCs)、全氟碳化物(PFCs)、六氟化硫(SF6)。其中以CO2 為主要對象。 (五) 減量策略：採取「全球總量抑制，國家個別目標」策略，其有： 1. 共同執行(JI)：國家與國家間可以組成像集團方式，採取有的國家削減、有的國家增加的策略在總體上達到目標。 2. 清潔發展機制(CDM)：由公約中列為已開發國家提供資金或技術給開發中國家，進行溫室氣體減量計畫。

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3.排放交易(ET)：京都議定書公約列為已開發之國家間互相交換、有限度的買賣排放減量。京都議定書主要是限制二氧化碳的排放，對各國的能源及產業結構造成直接衝集除了會影響國家的經濟發展還會損及國際競爭力，因此各國政府紛紛優先推動國家整體策略之調整，由各級政府責任之分工再至各部門調整政策措施 (行政院環境保護署，2006)；目前國際上所指溫室氣體的抑制排放目標，大多是針對二氧化碳來進行(羅新衡、高紹惠，2007)。表2-2為各國溫室氣體減量方法。表 2-2 各國溫室氣體減量方法國家相關措施日本節約能源、自願減量計劃、能源效率標竿計劃、提升天然氣使用、利用再生能源等使用。各國清潔發展機制、提升天然氣使用、2010核能發電電佔比15%。美國能源之星標章計劃、氣候領袖計劃、溫室氣體自願減量協定、潔淨能源方案、各項減量技術之研發、鼓勵產業參與京都機制、發展第四代核電設備。英國氣候變化稅、氣候變化協定、信託基金、交通100年計劃、2010年再生能源發電提升至10%。2002年4月開始進行國內碳交易，2005年歐盟使用相同的碳排放交易制度，電力市場與天然氣市場自由化。德國新車節油標章、低耗能建築、自願性減量協定、補貼及低利融資補助技術研發。提高能源利用效率及促進節約能源。2010年再生能源發電容量占比12.5%，2020則少至20%。新加坡能源查核、能源標章、大眾運輸系統、潔淨與能源效率技術研發。2012 年天然氣發電占總發電量60%，推動天然汽車輛等。推動民間碳交易、亞洲碳稅、亞洲碳交易。韓國能源查核計劃、擴大自願減量協議、擴大天然氣使用、促進再生能源市場需求。主辦CDM計劃與規範實施國內排放交易。2015年核能發電占比46%。中國節約能源法。提高能源利用效率、發展新能源及再生能源。推動西部天然氣往東運輸計劃，2020年高核電裝置容量提升至4%。引自環保小百科綜觀各國減緩全球暖化及呼應京都議定書的要求，大致幾點重點策略如下：(1)節約能源使用，(2)提高能源使用率及加強能源效率管理，(3)使用低碳能源，(4)使用再生能源，(5)加強節能減碳新技術的研發及應用，包括：使用CO2

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之吸收、貯存、中和技術，(6)產業、能源結構調整及價格策略配合，(7)推動節能減碳教育、宣導及獎勵。而上述各國的重要策略就是以「節能減碳」為主軸，因而「全球暖化」議題就轉而成「節能減碳」議題 (周芝嬿，2010) 。臺灣雖不是附件中規範的國家，但我國二氧化碳排放量驚人以及深為地球村的成員，臺灣能源依存度過高；以2009年為例，進口能源占總供給量99.3%，自產能源僅占總供給量0.7%；而進口能源中化石燃料占91.2%(經濟部能源局， 2010)。 (2)就二氧化碳排放量而言，在2006年燃燒化石燃料產生的二氧化碳的總量達2.65億公噸，占台灣溫室氣體排放總量的74％。二氧化碳排放量占世界 0.96％，排第22名；人均排放量更高居世界第16名。(李涵茵，2006；張靜安， 2008；蕭富元，2007a；傅惠筠，2007)；其中使用能源所排放的二氧化碳，就占臺灣溫室氣體排放總量的74％（梁啟源，2008）。引自周芝嬿，2010)，需要積極因應京都議定書的規範研擬對策 (傅惠筠，2007)，進行二氧化碳減量工作，不但是盡地球公民責任的表現，也可避免我國遭遇經濟衝擊及可能受到制裁的壓力 (陳聖芳，2011)。政府的能源發展策略從 2005 年全國能源會議探討議題中，主要有：（1）穩定能源供應；（2）提高能源效率；（3）開放能源事業；（4）重視環保安全；（5）加強研究發展；（6）推動教育宣導。其中在推動教育宣導政策方面，內容涵蓋以下三點：（1）普及各級學校能源教育，培養學生正確的能源觀念及節約能源習慣，以提高學生的能源素養；（2）培養能源經濟、能源科技與能源管理等方面之專業人才；（3）推展社會能源教育，充實能源資訊，以增進全民對開源節流之共識（經濟部能源局，2005）。從教育宣導策略中，以培養能源相關專業人才方面來看，最適合於大學以上之教育體系進行，但除了培育專業人之外，還要加強大學生確的能源素養，應付於生活中的能源及環境問題才是徹底解決之道。

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第三節永續環境能源發展策略

1992年聯合國地球高峰會議，2002年永續發展世界高峰會議，要透過較少污染且更具效率的能源生產、運輸、分配和使用方式，增加無害環境以及具成本效率的能源系統，特別是新能源和可再生能源的使用，能源使用在健康、環境等方面帶給人類的挑戰以促進能源之永續發展。聯合國並力促全球各國推展永續能源，其內涵包含加速提升能源使用效率、鼓勵發展新能源及可再生能源等。一、國外永續能源策略世界各國能源永續發展之策略(引自張聖宗，2004)，大致按照能源轉換、產業、運輸、住商等四部門著手，分述如下： (一) 能源轉換部門:1.改善能源結構；2.執行需求面管理；3.改善電廠效率 4.改進低或無碳排放能源；5.太陽能、風能、廢棄物燃燒利用；6.汽電共生(熱 /電力)直接加熱或冷卻；7.盡最大可能確保核能安全性；8.促進生質能使用率。 (二) 產業部門 1.實施節約能源計畫；2.定期查核指定工廠；3.廢熱回收；4.產業自願節能計畫。 (三) 運輸部門 1.減輕車輛重量；2.限制車輛持有數；3.節約能源系統之宣傳；4.交通運輸需求管理；5.城市運輸/停車系統之整體計畫。 (一) 住商部門 1. 實施能源效率標準；2.標籤制；3.能源效率設備排名；4.改變民眾生活習慣； 5.支持 ESCO(能源服務公司)行動 (五)其他 1.節約能源商品(設備、住家/建築、車輛、服飾、食品)資訊服務； 2.環境教育； 3.意識提昇；4.資訊傳播。二、國內永續能源策略台灣自然資源不足，環境承載有限，以創造跨世代能源、環保與經濟三贏願

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景。政府為因應不同時期的能源情勢問題，曾先後公布及修訂能源原則與政策以供各方遵循。最早在民國1968年公布「台灣地區能源發展原則」，並分別於民國 1979、1984、1990、1996、2005及2008年進行修正，目前為2008年修訂的「永續能源政策綱領」（經濟部能源局，2008）： (一) 能源供應面:在「淨源」方面，推動能源結構改造與效率提升： 1.積極發展無碳再生能源，有效運用再生能源開發潛力 2.增加低碳天然氣使用 3.促進能源多元化。 4.電廠整體效率提升計畫。 5.透過國際共同研發，引進淨煤技術及發展碳捕捉與封存，降低發電系統的碳排放。 (二) 能源需求面在「節流」方面，推動各部門的實質節能減碳措施： 1.產業部門： (1) 產業結構朝高附加價值及低耗能方向調整。 (2) 核配企業碳排放額度，賦予減碳責任，加強推動節能減碳產銷系統。 (3) 輔導中小企業提高節能減碳能力，建立誘因措施及管理機制，鼓勵清潔生產應用。 (4) 獎勵推廣節能減碳及再生能源等綠色能源產業，創造新能源經濟。 2.運輸部門： (1) 建構便捷大眾運輸網。 (2) 建構「智慧型運輸系統」 (3) 綠色運具為主之都市交通環境。 (4) 提升私人運具新車效率水準。 3.住商部門： (1)推動都市綠化造林，建構低碳城市。 (2)推動「低碳節能綠建築」建築物之外殼與空調系統節能設計與管理。

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(3)提升各類用電器具能源效率，推廣高效率產品。 (4)推動節能照明革命，推廣各類傳統照明器具汰換為省能20~90%之高效率產品。 4.政府部門： (1)推動政府機關學校用電用油負成長 (2)政策規劃「碳中和(Carbon Neutral)」概念，以預防、預警和篩選原則進行碳管理。 5.社會大眾： (1)全民節能減碳運動。 (2)全民無碳消費習慣。 (三)建構完整的法規基礎與相關機制： 1.法規基礎： (1)「溫室氣體減量法」(2)「再生能源發展條例」 (3) 修正「能源管理法」 2.配套機制： (1)提升科技研發。 (2)紮根節能減碳環境教育，推動全民教育宣導及永續綠校園。永續發展是當代及未來世代均能享有寧適多樣的生態環境、繁榮的經濟、福祉的社會。永續環境之能源發展及永續能源發展的策略大致相同但較以生態環境為主，因此本研究者將「永續環境之能源發展策略」為從多元化的注重科技整合面著手，多元化的運用各種再生能源、低碳、低汙染能源、提昇能源使用效率(高效率利用傳統能源)、積極開發新能源，加強節約能源、減少碳排放，從能源教育著手，以環境保護(環境汙染及全球暖化)為目標。

第四節永續環境能源教育

能源在人類的日常生活中占有著不可或缺的地位在食衣住行育樂中少不了它，一旦能源斷缺，我們的生活即陷入困境甚致癱瘓，其重要性可想而知(康國

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裕，1993)。然而能源的使用卻也帶來種種的環境問題對人類及生態造成傷害，這都需要全國人民來共同解決，解決環境問題最有效的方法即是透過教育（楊冠政，1998），能源教育的落實則是人類面對全球環境變遷的挑戰相當重要的一環，也是推展節能減碳政策最好的措施(孫維廷、洪志誠，2005；陳瑞榮，2008)。一、能源教育發展能源教育最早是附屬於「環境教育」範疇中，它是環境教育內涵中的重要課題(Petrock,1981)。美國早於1982 年就開始實施能源教育，日本也在1986 年開始實施能源教育，並於1992年硬性規定學校教材需包含與能源相關的內容，另德國和挪威等國也在教育課程改革中就積極的納入能源教育內容（高紹惠，民96）。在廖芳玲、商育滿（2005）的研究中提及世界能源教育有三大主要走向，歐洲體系著眼於能源的取得、分配與使用；亞洲各國著重於能源相關新科技、新創意的發明；美國以及紐澳則將重點放在能源的永續經營與使用(引自傅惠筠2007)。以能源的角度看，能源教育既包括能源科學和技術的開發，也包括能源意識的培養、能源技術的提高和推廣等(吳志功，2007)。我國從1990年起中央政府就將「推動能源教育宣導」，列為能源政策的一環，能源教育可分為「學校教育」與「社會教育」；推動學校實施能源教育之宗指，是為了能讓師生在兩方面的實踐，即在生活上有效率的使用能源，積極開發新形式能源(程金保，2008)，能源教育目標主要能使學生瞭解能源相關問題及其重要性；並培養能源節約與管理態度，以養成節約能源習慣(林清章、賴東彥、陳建州， 2008)。臺灣大專院校實施學校能源教育的目的，主要是為了配合臺灣當局的能源政策，通過學校的教學活動，使大學生廣泛認識能源，進而理解能源對國家、社會及個人的重要性。同時配合專業背景，加強能源實務的教學內容，引導學生親自動手實驗，培養實用的能源技術。「能源教育」早已在國內外發展多年，有較完整的教育中心思想、目標、特性及內涵(林明瑞，2009)。而節能減碳又為近兩年內竄起的全球性環境議題，其實兩者相關性極大(能源問題)，本研究將兩者結合為永續環境能源教育，並引用

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1 技能態度知識覺知參與程金保(2008)「學校能源教育」的內容，將其修改為「永續環境能源教育」的中心思想及目標，並整理歸納出學校永續環境之能源教育的特性及內涵。二、永續環境之能源教育中心思想聯合國科教文組織(UNESCO)確定環境教育五大教育目標為：覺知、知識、態度、技能及參與，本研究將它套用於永續環境能源教育的範疇中，如圖 2-2 所示。圖 2-2 永續環境能源教育中心思想(修改自程金保，2008) 三、永續環境能源教育目標陳瑞榮(2008)認為高中學校以下的永續環境能源教育目標分別為：(1)觀念教育：要能啟發學生的永續環境能源覺知。(2)態度教育：培養學童對永續環境能源的價值觀認同感及積極的態度。(3)行為教育：促使學童養成正確、積極的節能減碳行為，並能落實到日常生活中。圖 2-3 為「學校永續環境之能源教育」目標系統，大學學生階段之「永續環境之能源教育」目標則是「科學教育」及「實例研究」，以加強永續環境能源知識及觀念的傳授、充實專業學科永續環境能源教覺知知識態度技能參與感受整體永續環境能源狀況及相關問題參與永續環境能源問題解決的機，並落實到日常生活中傳遞或導正永續環境能源所需的知識建立永續環境能源價值觀以及激起參與動機評估解決永環境能源題技，具備新形式研發之能力傳遞或導正永續環境能源所需的知識

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育之內涵。培養永續環境能源教育人才與相關科技研發之基礎人才，這些技術人才對產業發展十分重要，然而光是擁有能源技術不足以解決能源引發的環境問題，因能源雖對社會有莫大的貢獻，但能源對社會也有負面的效應，尤其是對於生態的破壞、環境污染與使用安全性上，一有疏忽極會造成龐大的社會成本損失，這需要全民一起來面對急採取正確的環境行為，因此大學生尚需要有「永續環境之能源」素養共同解決環境問題，以達到能源及環境的永續發展。綜上所述，本研究的永續環境之能源教育課程目的: (一)強化大學生永續環境能源知識的傳輸。 (二)充實大學生專業學科永續環境能源教育之內涵。 (三)培養永續環境能源教育人才與相關科技研發之基礎人才。 (四)提升大學生能源認知、態度、行為等素養。四、永續環境能源教育特質(林清章、賴東彥、陳建州，2008；U.S. Department of Energy，1982；田振榮，1992；陳建州，2001) (一) 為跨科性(interdisciplinary) 與多科性整合課程無法於特定科目或課程中施教。 (二)就目標而言，永續環境能源教育是以國家能源政策為導向，並且重視教育及學習歷程。 (三)能源教育是以學生的「生活問題」為中心的教育，是一種「務實的教育」以培養良好節能減碳素養的公民。 (四)鼓勵學生在參與中學習。五、永續環境能源教育內涵(林清章、賴東彥、陳建州，2008；林明瑞，2009)： (一)能源與環境；(二)全球暖化及因應對策；(三)能源基本概論 (四)節能減碳；(五) 低污染、再生能源能源；(六)永續環境能源教育(節能減碳教育)；(七)永續環境能源相關法規

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圖 2-3 學校永續能源教育目標系統(修改自程金保，2008) 對象任務 1. 使了解「全球暖化」與「節能減碳」的關連性。 2. 灌輸對永續環境能源應有的基本認識與常識。 3. 成為永續環境能源概念的起始認知。 1. 培養學生對永續環境能源概念的形成。 2. 對永續環境能源應有的基本知識。 3. 奠定後續階段的行為基礎。 1. 教導各種潔淨能源的特性。 2. 增加學生對永續環境能源使用的知識。 3. 培養效率化使用能源的態度與習慣。 1. 建立正確永續環境能源技術之觀念。 2. 促進學生對節能減碳的實踐與其新方法之思考。 1. 強化永續環境能源知識的傳輸。 2. 充實專業學科永續環境能源教育之內涵。 3. 培養永續環境能源教育人才與相關科技研發之基礎人養成正確的能源行為培育永續環境能源研發基礎能力培養學生的能源素養學齡前國小國中高中職業學校大專以上認知情意技能

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第五節永續環境能源課程概念

本節主要是探討「永續環境能源課程」概念，首先調查目前大學院校能源相關通是課程開設現況及課程種類，在探討永續環境之能源相關概念如能源永續及節能減碳概念，以整理出永續環境能源課程概念，作為課程需求問卷調查及課程規劃之參考。一、大學能源相關通識課程大學通識課程以加強能源的概論等相關基礎與涵養的課程；各校通識課程的分類多以為人文藝術、社會科學、自然科學三大領域做區分，因此永續環境能源教育通識課程最適合規劃在自然科學領域內、其次是社會科學領域(徐杲昊， 2010)。目前大學院校能源相關通識課程開設現況如表 2-3，將其各課程屬性分類，分別歸類為「能源基礎概論」、「能源技術」、「能源永續」及「能源與環境」，其中以「能源與環境」課程開設較多。研究者從網路搜集的全國大學院校能源相關通識課程開設現況，發現學校在能源相關課程課開設得很少，究其原因可能包含在永續或環境教育通識課程中，但其實能源與生活中極有密切關係，加上目前學術研究中較少有針對大學生作能源相關課程教學介入及素養調查之研究，大學生畢業後踏入職場、進入社會，承擔環境社會責任。因此在大學階段除了要培養大學生的專業知能外更要培育他們具有全人素養的優質人才，即正確的永續環境知識及價值觀，如此才做出正確的環境行為，因此本研究在第一階段先了解目前中部地區大學生的能源素養及永續環境能源課程之需求，以作為課程規劃架構。一、能源永續概念林明瑞(1994)指出「能源永續」主要概念包含供給持續、安全、經濟供應及關心環境，概念內容有:能源是動力的來源，能源儲存量有限，能源的種類，能源開發及使用所造成的汙染及破壞、能源引發的汙染防治、能原逐漸枯竭趨勢、政府及相關單位節約能源的方法及策略。

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表 2-3 99 學年度大學能源通識課程開設現況學校分類能源基礎概論能源與環境能源技術能源永續世新大學台灣能源與環保清華大學能源科技與永續社會臺北體育學院能源的現況與未來陽明大學中華大學能源與永續台北市教育大學能源與環境永續發展國立陽明大學能源與永續中華大學能源概論能源與環境華梵大學綠色能源與環保東海大學能源科技與環境逢甲大學能源發展與環境保護明道大學節能減碳-太陽能車大作戰中興大學綠色能源材料導論臺南大學能源與環境生物與能源致遠管理學院能源科技與應用成功大學火-能源、環境與安全中正大學綠色能源與環境 _{生質能源與永} 續發展高雄大學綠色能源概論二、全球暖化及節能減碳概念圖周芝嬿(2010)所發展的「全球暖化及節能減碳概念圖」(圖 2-4)，因其參考多 位研究暖化的專家所使用國外學者 Rye et al.(1997)的「全球暖化認知概念圖」(圖 2-5)，國內林明瑞(1994)據中華民國環境教育概念綱領草案為基礎，並參酌 Allman(1972)環境教育概念之研究內容，所完成的「能源使用概念圖」(圖 2-6)及「資源、能源使用概念圖」(圖 2-7)。周芝嬿(2010) 概念圖包括三個主要構面內涵為:

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(一)全球暖化的成因：包含六種主要溫室效應氣體的來源、傳統能源的困境、全球暖化與節能減碳關聯性。 (二)全球暖化的影響：包含物理系統的改變、生物系統的改變、人類系統的改變。 (二) 全球暖化的因應之道：包含各國及我國政府所推動的節能減碳政策、再生能源、提高能源使用效率、如何推行低碳及再生能源、民眾可力行的節能減碳做法、氣候變化綱要公約及京都議定書及節能減碳教育。另外本研究也整理能源教育相關研究之主題及內涵，整理內容如下表：表 2-4 能源教育相關主題研究者相關能源教育內涵及主題教育部(2006) 全球能源展望、台灣能源概況、能源與環境、經濟的互動關係、再生能源、核能發電、化石燃料、節能利用與管理、永續能源、能源與國家安全吳志功（2007）能量概念、能源知識、能源技術、能源與人和環境的關係、節能行為和技術等陳佩正（2007）「開源」開闢新的能源資源。「節流」是盡可能避免過度使用能源，如隨手關燈、垃圾分類和資源回收…。鄭鈞元、黃文良 (2008) 能源導論課程規劃能量轉換、能源科學、傳統能源、再生能源、節約能源及能源管理等主題 Houston（1990）能源教育主題有：能源資源、能源轉換、能源節約、能源形式與能源用途，教育活動包含於普通教育和技術教育三、永續環境能源課程概念綜合上述所收集的資料，整理出本研究永續環境能源課程概念如下: (一) 能源與環境問題：能源使用與開發之環境問題如傳統能源逐漸匱乏、化石能源價格飆漲、傳統能源的汙染及環境衝擊。

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體管制、能源政策、國人應有的節能減碳作為。 (三) 能源基本概論：能源形式、能源效率、質能守恆、各種能源、功率單位之換算、渦輪機、發電機發電原理、冷氣機、熱泵及海洋溫差發電原理。 (四) 節能減碳：能源使用及電費的概念，日用電器之耗電量、水或瓦斯在家庭的使用、工作場所和校園的能源使用。 (五) 低污染、再生能源：太陽能、風力發電、生質能地熱、海洋能、氫能/燃電池、低碳能源等低污染能源之概論、技術、應用及推廣。 (六) 節能減碳教育：課程設計理論與實作。 (七) 永續環境能源相關法規：能源相關標章、綠建築指標及法規、再生能源發展條例、能源管理法。

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第六節永續環境之能源相關研究

本節就能源及節能減碳相關研究探討大學生能源素養狀況以及能源相關教學研究，所收集的文獻資料包含能源、節能減碳、全球暖化與環境變遷，研究對象除了大學生、教師，以作為本研究的研究工具及方法之參考依據。一、能源相關素養狀況調查就研究者蒐集的研究資料如表 2-5，國內針對大學生能源相關素養調查研究有 7 篇，如王逸欣（2006）、張華南(2008)、傅惠筠(2007)、張華南(2008)、周惠婗(2009)、鄭鈺燕(2009)、游冠玉（2010）。大都是以縣市或是單一學校，在研究上較明顯不足，另外針對現職老師調查的有 12 篇、因為教師身為教導學生相關能源教育之重要份子，所以較多人研究。特別是針對再生能源的相關研究有 4 篇，如陳雅芳(2006)、杜敏菁(2009)、邱凱裕(2010)，宋昭銘(2010)，然而也都是針對教師，綜合上述分析，實有必要調查了解大學生的能源素養現況。以本研究所收集資料來看，研究對象中老師及大學生的能源認知大都是正面且積極的態度，但有部分研究認為其相關能源知識較不足，因此在學校有必要再加強能源相關教育及課程實施。另外這些研究中也得知，以學生理工科系的表現均優於其他系所的學生，這顯示理工科系的學生在能源基本知識及節約能源的觀念上已具備相當程度，對於能源行為的落實度仍有待加強(張華南，2008)。而在教師及社會人士中也有專業背景在能源相關認知優於其他背景，因此本研究素養問卷調查對象之背景變項以院所分類，針對不同需求及專業背景，課程設計分成永續環境能源專業課程及通識課程，才較達到提升節能減碳素養之學習成效。

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表 2-5 能源及節能減碳之相關研究研究者研究對象研究內容或結果概述王逸欣（2006）全國大學生整體全球暖化知識與整體態度之間呈現顯著的正相關；整體知識整體態度之間都呈現顯著的正相關；而整體態度與整體行為意向之間全部都呈現顯著的正相關。傅惠筠 (2007) 臺灣師範大學學生「能源態度」及「能源行為」有相關。對節約能源的態度較低，「能源技術」構面，符合程度之考驗未達顯著水準。張華南 (2008) 朝陽科技大學大學學生學生對能源態度整體上持正面積極的態度能源行為」量表包括「能源與生活」及「節能降碳」顯見大學學生對自我能源行為持正面肯定的作為對於能源的知識則顯然有所不足有修習能源相關課程經驗的學生無論在能源認知、能源態度及能源行為的表現均優於未參加者。周惠婗 (2009) 東海大學學生態度為影響個體自我效能進而提升行為表現，建議能源教育課程設計應著重於態度與情意發展層面鄭鈺燕 (2009) 全國大學生溫室效應導致氣候變遷的相關知識、態度與行為意向三者之間無顯著相關，但態度與行為意向具有顯著正相關，相關知識與態度間存有低度或微弱正相關。宋昭銘 (2010) 大仁科技大學學生學生節能意識主要受節能觀念、節能標示及價值觀影響；學生節能態度則是與消費習慣、節能生活及節能訊息相關；影響學生節能行為主要以食為主，其次為行。游冠玉 (2010) 臺南縣市師培生以環境衝擊與永續發展、綠色能源、綠色產品、綠色生活等構面作節能減碳素養(認知、態度、行動意向)調查建議開設節能減碳教育相關課程，成為通識課程--則規劃成為大專院校之必修通識課程。陳建州 (2001) 高級職業學校教師教師能源認知與能源態度及教學策略各向度之間均達到顯著正相關。游光照 (2003) 中部地區國小教師具備相當程度之能源認知，且在能源態度上表現相當積極正向。對於「能源之節約」的認知與態度均相當的重視，中部地區國小教師在能源認知得分部份，以「能源概論」向度最高。態度傾向部份，以「能源安全」向度態度最為積極。

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表 2-5 能源及節能減碳之相關研究(續) 周錦鐘 (2003) 台北市國小教師教師在能源認知方面得分偏低，在能源情感及能源行為方面表現較正向。國民小學教師能源認知越正向，其能源行為也越正向；能源情感越正向，其能源行為也越正向。陳志榮 (2005) 台北市國中教師不同任教科目及能源相關研習經驗，其在能源認知程度上有顯著差異存在。林均鴻（2006）彰化縣國小教師能源認知程度表現差強人意；而其能源態度趨近於正向且積極，能源認知與能源態度有相關；能源態度與能源教育需求呈現顯著的正相關。陳雅芳 (2006) 南部地區國小教師綠色能源認知程度表現尚可；而其綠色能源態度趨近於正向且積極，不同、畢業科系、是否教授自然與生活科技、是否參加綠色能源相關研習經驗的研究對象在綠色能源認知上有顯著差異。楊渝琪（2008）彰化縣國小教師國小教師在全球暖化認知、能源態度及節能減碳行為之整體表現上都呈現中上水準，其中有參加全球暖化相關研習活動經驗的教師，在整體全球暖化認知及節能減碳行為上均優於沒有參加研習的教師。江俊忠（2008）南投縣國小教師教師能源態度與能源行為具正向的程度，能源態度對其能源行為的影響不明顯。杜敏菁 (2009) 全國公私立小學老師教師使用替代能源之行為意向是正向的任教科目與能源研習經驗和態度主觀規範之覺行為控制有顯著差異。林雅慧 (2010) 國中教師國中教師整體再生能源認知偏低，不同性別、畢業科系所、主要任教領域之國中教師整體再生能源認知有顯著差異。陳昭吟 (2010) 國中教師國中教師節能減碳認知尚不充分、節能減碳行動經驗有待提升，節能減碳具正面態度。劉韶茵 (2010) 南部地區國小教師節約能源認知程度表現良好；其節約能源態度趨近於正向且積極；而其節約能源教學信念趨於進步取向。不同畢業科系參加節約能源相關研習經驗在節約能源認知上有顯著差異。邱凱裕 (2010) 高雄縣國小教師具備正確的再生能源認知；而其再生能源態度趨近於正向且積極。

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二、能源相關教學研究實例政府推動能源教育的目的之一便是希望能夠經由知識的傳播，進而影響個人的情意方面，使建立正確的觀念和習慣，以培養其產生積極正向的能源態度（楊接信，2002）。 Kinsey（1980）曾提出個人的能源認知與能源態度成正向關係，許多研究結果也支持知識變項與行為之間存在著正相關，因此認為教導學生知識就可以培養學生正向的態度，態度影響行為，行為再進而影響行動(引自傅惠筠，2007)。 Armstrong ＆ Bradley 等人（1999）以中學生接受十天之環境科學教育研究發現學生有較高之環境知識，對環境具有較積極正面之態度。其他的學者（Arcury， 1990； Impara，1991）研究亦發現學生在接受四至八週以上之環境課程或計畫後，環境知識與環境態度有正相關之存在(引自張華南 2008)，而從國內能源相關教課程教學研究中如表 2-7，發現進行能源相關課程教學有助於學生的能源認知態度及行為等素養提升效果，因此本研究以永續環境之能源課程規劃提升大學生之能源素養是可行的。一般常見的學習成效評估方法包含使用測驗評量或評量表進行量化評估或使用焦點團體訪談，教室學習觀察等質性方法評估；而針對不同評量時間點(教學前、過程中與教學後)，不同的評量目標(認知、態度、行為)各有其適用之評量方法。本研究從大學生能源相關環境教育課程教學研究文獻資料中，發現研究方法大都以試問卷為主，如表 2-6 中:呂冠蓉(2008）、黃筑暉(2009)，本研究也以大學生為研究對象，因此本研究的學習成效評估方法也以試問卷為主，另外再加上研究者的觀察記錄，加強學習成效評估分析之參考依據。

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表 2-6 能源相關環境教育課程教學研究研究者研究對象教學策略研究方法研究概況或結果張聖宗 (2004) 國小高年級探究教學價值澄清 STS 教學法行動研究、試問卷、檔案評量、訪談、觀察法以「能源永續課程」及「能源永續行課程」教學，學生在認知態度及行為上有提升且接學習成效比對照組顯著。謝皓渝 2006 國小高年級_學生 STS 綠色_能源教學之行動研究教學錄影、觀察記錄、教學日誌、學習檔案、問卷對綠色能源相關概念、態度所提升，「節約能源」的提升最明顯。呂冠蓉 (2008）大學生遊戲教學法、講述教學法比較學習成效試問卷、學習單遊戲教學法不僅在知識獲得上有良好成效，大多數同學皆願意實踐節能減碳之行為。黃明忠、黃文良 (2008) 高職學生講述問題討論實作作業學習單評量問卷能源認知與節約能源觀念，均有明顯提昇黃筑暉 2009 大學生講述教學法試問卷、學習單教導「全球氣候變遷」、「太陽能應用」、「節能燈泡」大學生在知識上及行為都有提升賴貞嫻 2009 小六學生 STS 教學傳統教學試問卷、學習單、半結構式訪談、教師教學日誌能源認知、態度與行為，經過教學後，兩組均有進步；且在認知與行為方面，實驗組優於對照組，但在態度方面，兩組並無顯著差異。劉千禎（2011）。國小六年級傳統教學學習單評量問卷國小學童節能減碳教學活動與學習成效之研究。