對國小五年級學童實施生物多樣性教學之成效研究

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(1)第一章第一節. 緒論. 研究背景與動機. 不論是平常假日，或是過年佳節，我們總是可以在「上闔屋」餐廳，看到川流不息的饕客前來飽食一頓；我們也總是可以在各個百貨公司，看到絡繹不絕的客人前來採購一番，而它們之所以受歡迎，有一個共通的原因，那就是它所提供的餐點或物品具有豐富的多樣性。多樣性，滿足了每個人不同方面的需求；多樣性，也滿足了不同客人對同類產品的不同喜好。我們可以說，不同層級、不同面向的多樣性，正是我們得以生存的理由，也是這個世界迷人之處。人類的生存，不管是食、衣、住、行等各生活層面，或者是農、林、漁、牧等各行各業，都會直接或間接的使用到生物資源，所以生物資源與其多樣性，是人類生存之所繫(林曜松，2000a)。而如何維持生物的多樣性、如何保護自然資源使之得以永續使用，是人類今後生存及能否永續發展的主要關鍵，也是二十一世紀生物學的重要研究領域之一(麥愛堂，2003)。由於人類長期對於生物資源的不當使用，使得世界上的物種面臨了大規模滅絕的危機，根據世界資源研究所的估計，全球的熱帶雨林自 1960 年至 1990 年間消失了 1/5，而聯合國農糧組織也指出全世界 75%左右的作物品系已經滅絕(趙榮台，1999)。此外，專家也估計出目前生物物種滅絕速率約為每年一千種，相較於過去幾世紀以來的生物物種滅絕速率，此為背景值的五百到一千倍 (麥愛堂，2003)。我們知道，生物一旦絕種，幾乎是無法回復，而生物物種的消失，將使人類面臨生存的危機。生物學家早在 1970 年代前，就注意到生物多樣性消失的危機，並對決策者與一般大眾發出警訊。1972 年，在瑞典首都斯德哥爾摩舉行的聯合國人類環境大會中，就將生物多樣性的保育列為重點(趙榮台，1999)。隨後，1992 年在. 1.

(2) 巴西里約熱內盧所舉行的地球高峰會議中，更通過了《生物多樣性公約》，從截至 2002 年 4 月，已有 187 個國家或經濟共同體簽署此公約來看，生物多樣性的保育儼然已成為全球性的重大議題。而我國行政院在 2001 年所通過的「生物多樣性推動方案」，也顯示政府重視並推動生物多樣性的保育與永續利用的決心。《生物多樣性公約》的目標有三：保護生物多樣性、持續使用其組成成分，以及公平合理的分享由於利用生物多樣性遺傳資源所產生的利益。為達成此目標，將需對生物多樣性進行研究，生物多樣性之父 E.O. Wilson 指出，生物多樣性的研究是一個涵蓋多項領域的整合性研究，包含：生物、經濟、農藝、政治、法律等學門(引自麥愛堂，2003)，因此，目前各國紛紛投入相當的人力致力於生物多樣性的研究。然而，要維持生物多樣性的保育和永續利用，科學研究固然扮演著舉足輕重的角色，但若缺少社會各界的參與和支持，生物多樣性消失的步伐並不會稍歇，永續利用也會淪為口號(趙榮台，2003)。所有的努力，都應從教育著手，亦即從心做起，也就是從提昇大眾維護生物多樣性的意識及知識紮根(柯鄉黨， 2002)。在《生物多樣性公約》的第 13 條中，就提及了各締約國應宣導生物多樣性的觀念，並將這些項目列入教育課程。學校是強化生物多樣性大眾意識的重鎮。而中、小學是感性、認知和觀念形成的階段，所以中、小學教育更顯重要(趙榮台，1999)。因此，身為社會之一份子，我們實在有義務去瞭解生物多樣性的內涵，並進而能支持；身為中、小學的老師，我們更有義務透過教育去推廣生物多樣性，讓更多的人來參與。生物多樣性的概念主要是以維持物種多樣性而達自然生態平衡與資源永續發展為目標，因此生物多樣性概念是自然生態保育的核心概念，此亦為目前國小自然領域或環境教育教材較欠缺的部份(王淑君，2003)。九年一貫課程實. 2.

(3) 施後，教師可進行課程統整，讓原本零散在自然領域或環境教育議題中的概念，加以整合並實施主題式教學。另外，學習總節數除了有各領域的學習節數外，更多了彈性學習節數，讓學校自行規劃辦理活動、執行特色課程、或安排學習領域選修節數、實施補救教學等。為了實施生物多樣性教學，研究者多方尋找相關的教材，經比較過後，覺得由「美國國家公園與保育協會」所出版之「生物多樣性教學手冊」一書，本身即具有一套完整的教學架構，且其活動的設計多需要參與者實際動手操作、活動的內容生動有趣並兼具多樣性，除此之外，該書之設計對象原本就是以五、六年級學生為主，所以很適合用以對國小學童進行生物多樣性教學。有鑒於此，研究者特地選定目前本身所任教之學校學生為教學試驗對象，從「生物多樣性教學手冊」一書中挑選幾個單元，在加以改編之後，於彈性課程中進行實驗教學，並評量教學活動實施之成效，希望能做為學校教師們實施生物多樣性教育時的參考。. 第二節. 研究目的與待答問題. 本研究是選定七個適合國小五年級學童學習的生物多樣性教學活動來實施教學，並進行教學成效評量。具體而言，本研究的目的是希望能透過所擇取並加以改編的生物多樣性教學活動，可以提昇學童的生物多樣性認知與態度。研究者欲藉由下列幾種方式來了解教學的成效：首先，使用自編的問卷來進行前後測之評量以了解實施教學之成效是否達顯著；同時，也以學生學習心得記錄與同儕教師的教室觀察，來深入了解學生的學習狀況，以及對於這樣的教學活動是否樂於接受；此外，研究者亦以省思札記詳實記錄教學歷程與特殊事件，以做為資料分析之參考。. 3.

(4) 依據上述研究目的，本研究擬探討下列待答問題：一、實施本課程，是否造成學童之生物多樣性認知與態度的差異？二、參與本課程之學童對該課程與教學的心得感受為何？三、教學者在教學歷程之心得與感受為何？四、實施本課程，是否有助於學生學習生物多樣性？. 第三節. 名詞解釋. 一、生物多樣性(biodiversity) 生物多樣性亦稱生物歧異度，根據生物多樣性公約所揭示的定義：是指所有來源的形形色色生物體，這些來源除其他外，包括陸地、海洋、和其他水生生態系統及其所構成的生態綜合體；這包括物種內部、物種之間和生態系統的多樣性。上述所指生物多樣性的三種層次，以目前大家較熟悉之名稱分別為遺傳多樣性、物種多樣性、和生態系多樣性。二、國小生物多樣性教學活動本研究之教學活動主要是參考自美國國家公園與保育協會原著、由內政部營建署所翻譯並編輯發行之「生物多樣性教學手冊」一書，並由研究者擇取並加以改編成適合國小五年級學童在校園中學習之教學活動。三、成效評量本研究欲了解所實施之七個生物多樣性教學活動的成效，所以採取學習者與教學者之課程評量方法，包含對學童在該七個單元教學目標之生物多樣性認知與態度的紙筆評量，以及教室觀察、課堂記錄、學生的學習心得記錄等。. 4.

(5) 第四節. 研究限制. 一、教學內容的限制「生物多樣性教學手冊」中的教學活動共分十個單元，每個單元皆分成三個階段，包括：前置活動(教室的活動)、實地活動(國家公園的活動)、以及後續活動(教室的活動)，每個單元最少都有六個活動。由於可以使用的彈性課程時間有限、場地也較囿限於學校，所以本研究之教學活動，僅由研究者自行挑選其中幾個活動加以改編，對於「生物多樣性教學手冊」的內容未能全面納入。二、推論的限制本研究主要是探討在介入教學後，是否可提昇學生的生物多樣性之認知與態度，而研究對象為研究者所任教學校之五年級部份班級的學生，由於研究範圍僅限於這些學生，故經由研究結果所得之結論並無法做廣大之推論。三、研究者的限制進行研究時，研究者同時也是進行教學活動的教學者，所以在觀察學生的行為或是學生的討論上，或許會有疏漏，故研究者將以教學札記以及教學錄影帶等做為輔佐，以彌補不足。進行教室觀察之觀察者，多為研究者所任教學校之實習老師，在教學上較缺乏經驗，但在正式實施教學之前，這些實習老師已各自跟隨一個班級師生長達一個學期之久，對於教室內學生上課之諸多情形應該不會陌生。此外，在正式實施教學之前，研究者也針對這些實習老師進行觀察訓練，以確保觀察記錄之正確與詳實。. 5.

(6) 第五節. 研究假說. 針對本研究的研究目的與待答問題，本研究提出下列研究假設並加以考驗：一、不同背景對國小學童的生物多樣性認知沒有影響。二、不同背景對國小學童的生物多樣性態度沒有影響。三、本研究之教學活動對學童的生物多樣性認知沒有影響。四、本研究之教學活動對學童的生物多樣性態度沒有影響。五、兩組學童在生物多樣性認知的自然成長是一致的。六、兩組學童在生物多樣性態度的自然成長是一致的。. 6.

(7) 第二章第一節. 文獻探討. 生物多樣性的內涵. 本節所要探討的內容可分為三個部份，分別為生物多樣性的內涵(包括生物多樣性的定義、生物多樣性的價值)、生物多樣性的課題(包括生物多樣性的危機、生物多樣性的保育)、以及生物多樣性的相關研究。. 壹、生物多樣性的內涵一、生物多樣性的定義早在 1969-1970 年間，美國學者 Prof. Otto Solbrig 和 Dr. Peter H. Ravan 就先後提出生物多樣性的重要性，他們都強調人類若要永續利用地球上的生物資源，就必須在各類生態環境中維護適度的生物多樣性(謝豐國，2000)。但真正以「生物多樣性」(Biodiversity)，或稱之為生物歧異度一詞，來作為生物的多樣性(Biological diversity)的簡稱，則是 1986 年 9 月在美國華盛頓所召開之生物多樣性國家論談中才被提到並使用。生物多樣性，最早被用來指對地球上所有動物、植物、真菌以及微生物物種的總清查。之後，生物多樣性的意義才被擴充到地球上生命世界的所有層面，包括所有物種、物種的遺傳及其變異、以及由物種所組成的群落與生態系。生物多樣性係指各種生物的可變性，包括生物物種內的變異、物種間的變異，以及其所處之環境的變異性，學界目前普遍依此情況，將生物多樣性分為基因多樣性、物種多樣性與生態系多樣性三種。目前，國內外學者、機構對生物多樣性之定義所提的看法，較主要的約有下列幾個：. 7.

(8) (一)生物多樣性公約是指所有來源的形形色色生物體，這些來源除其他外，包括陸地、海洋和其它水生生態系統及其所構成的生態綜合體；這包括物種內部、物種之間和生態系統的多樣性。 (二)生物多樣性之父 E. O. Wilson（威爾森，2001）包含所有層次，從基因、物種到生態系內的各型生命。各層次可以獨自或合併的方式，來呈現生命的整體現象。各層次的空間範圍亦可以從地方性、區域性或全球性尺度來看待。 (三) 林曜松(2001)在《國家公園生物多樣性保育策略之研究》中所提生物多樣性泛指地球上各種動物、植物、微生物和它們的遺傳基因，以及由這些生物和環境所構成的各種生態系，其範圍涵蓋遺傳多樣性、物種多樣性、與生態系多樣性三層次。二、生物多樣性的價值生物多樣性是我們人類賴以生存的基礎，對於人類社會的貢獻頗多，綜合各學者所提到之價值約有下列幾項： (一)自然生態價值：生物是生態系統中最中要的一環，生物物種與自然環境間之互動，提供了生態系統的維持，包括：水文循環、氣候調節、促進元素循環、保護土壤等等，諸多的生物都默默的扮演著維持整個生態系統平衡的角色。(林曜松、趙榮台，1998；金恆鑣，1999b) (二)健康與經濟等實用價值生物多樣性提供人類生活上各個部份的需求，不論是吃的、用的等食衣住行各方面皆取之於生物，此外，生物多樣性亦提供了醫藥、生物科技、工業原料等健康與經濟之來源。(趙榮台，2003；麥. 8.

(9) 愛堂，2003) (三)研究與教育價值生物多樣性呈現了極為豐富之生命現象與過程，這提供人類學術研究的素材與靈感，對於啟發後代的科學研究知識與環境教育來說，具有不可小觑的價值。(汪靜明，1994；陳超仁，2004) (四)固有道德價值每一種生物都是地球的一份子，都有其存在的固有價值，是不容被抹滅的。地球上的每個生物都是大自然的一部份，生而平等，決不容許以人類為中心，而決定任何物種之延續或被滅絕。(趙榮台，2003) (五)心靈美學價值生物多樣性蘊含著動植物之美，在人類的科學、教育、文化、娛樂、美學、精神等各部份，都扮演著極為重要的角色，對於心靈層次的提昇，有其功不沒的影響。(林曜松、趙榮台，1998；陳超仁， 2004). 貳、生物多樣性的課題一、生物多樣性的危機根據世界資源研究所的估計，全球的熱帶雨林自 1960 年到 1990 年間消失了 1/5，而聯合國農糧組織指出全世界 75%左右的作物品系已經滅絕，每年大約消失 50000 個品系(趙榮台，1999a )。Wilson 提到，人類的行為可能已經啟動了有史以來的第六次全球大滅絕災變，而且是在瞬間滅絕極多的物種(威爾森，2001)。造成生物多樣性消失的原因，亦即生物多樣性所面臨的危機有以下. 9.

(10) 幾點： (一)人口成長麥愛堂(2003)指出，根據聯合國世界人口成長的估計，到 2050 年將達八十五億人，至本世紀末人口將跨越一百億大關。人口的急遽增加，將會使自然資源的使用與耗損更加快速，也將造成生物多樣性的大量流失。 (二)棲息地的喪失、劣化、退化與零碎化人口的增加使得未受干擾的生態系面積縮小，水壩的興建，破壞了大部份的河川與溪流，大規模的農地開發、過度使用殺蟲劑等也導致環境的破壞與生物多樣性的消失。(林曜松、趙榮台，1998；陳超仁，2004) (三)外來種的引進通常引進外來種，往往會使得該地區的生物多樣性流失，因為外來種會與原生植物競爭養分、陽光、空氣、水以及生存空間。此外，引進的物種在新的地區較沒有天敵的控制，更勝者，若還挾帶有害之病原體，則將大大威脅原生種的生存。(方國運，1999；陳超仁，2004；趙榮台，2003) (四)資源的過度利用與耗損如果人類使用自然資源的速率，超過自然程序所能補充的速率，那麼諸如森林、魚類資源、礦物、水等其它資源，將很快的到達滅絕的程度。此外，對資源的過度開發，也會導致生物多樣性的破壞。(方國運，1999；趙榮台，2003) (五)環境污染由二氧化碳所引起的溫室效應、酸雨的產生、臭氧層的破壞、. 10.

(11) 有毒化學物質對水、土壤之污染，每一樣都威脅著生物的生存，都將使生物多樣性面臨喪失的危機。(林曜松、趙榮台，1998) (六)全球氣候變化人類活動所導致的溫度上升、海平面上升等，正以歷史上最快的速率進行，許多的物種再分布，可能跟不上氣候變化的速率，如此生態系的結構與功能將發生更大的改變。(林曜松、趙榮台，1998；汪靜明，1999；劭廣昭，1999) (七)工業化的農業和林業為了提高生產力，現代化的育種程序是選定少數特定之品種，對水、肥料、農藥等都有良好反應的品種加以種植並生產，如此將使得基因的多樣性喪失，如遇上疾病，後果將不堪設想。(林曜松、趙榮台，1998) 二、生物多樣性的保育 Martiny 在 1989 年指出，傳統的生物保育主要都是單一物種的保育、而且以瀕危物種為主，這完全忽略了擁有多樣性生物的生態系統，而此生態系統確是那些瀕危物種生存之處(引自林曜松，1999)。目前生物多樣性的保育是以所有的物種為保育的對象，因此就特別重視棲息地的維護以及資源的永續利用(林曜松、趙榮台，1998)，唯有適當的棲息地，生物才得以生存，也才有物種的多樣性與遺傳的多樣性。至於保育生物多樣性，在科學上的做法，大致可以歸納成三類 (趙榮台，2004)： (一)域內保育或就地保育也就是以整個生態系為保護對象，保障生物的棲息環境，讓生物得以在此繁衍、生長。例如設置國家公園或自然保留區、保護區. 11.

(12) 等，將生物保育在其自然的棲息地內，並維持域內物種的繁衍與演化。 (二)域外保存或移地保育也就是以人為的技術與方法，將特定的物種搬離其自然棲息地域外，將之移到特定的環境中加以管理，如動物園、植物園、水族館、復育館等等；或者把種子、精子、卵子等安置在特定條件的環境中儲存，如組織培養、種子庫等。 (三)復育亦即將已經劣化的生態系加以復原，或者將已消失的物種重新引回其生存的生態系中，期待能讓此生態系統恢復健康。科技所依賴的是知識的基礎，要保育生物多樣性，就要對於物種有足夠的認識、物種與物種間的互動關係、以及其所組成的生態系等等，也都急待我們去做了解，因此加強生物多樣性基礎與應用研究是目前各國努力研究的方向之一。此外，重視生物多樣性保育的宣導工作、加強有關生物多樣性的法規與政策等部份也是目前各國保育政策的重點。. 參、生物多樣性的相關研究早期，生物學家即致力於發現並研究各個不同的物種、生態學家亦研究物種與其所處環境乃至於整個生態系之間的關係，而近代的分子生物學家則進一步戮力於基因庫的建立，凡此種種沒不顯示生物學界對整個自然界所存在之生物多樣性的研究。此外，從 1970 年代起，生物學家就已注意到生物多樣性消失的危機，而 1992 年《生物多樣性公約》的誕生後，各國政府更是積極的投入生物多樣性的保護和利用之研究，並列為重點推動項目。然而生物多樣性的研究是一跨學門之研究，需要集合各個學科專家、結. 12.

(13) 合不同研究領域，甚至需要釐清研究的重點。有關研究重點之看法，目前較具權威的主要有兩個，一為林曜松等在國家生物多樣性研究之規劃報告中所提出之當前各國生物多樣性的研究重點；另一為世界系統學於「2000 年系統學議程：制定生物圈計劃」中，所確定之研究任務。茲分述如下：林曜松等(2000b)在國家生物多樣性研究之規劃報告中指出：當前各國生物多樣性的研究重點，約可分為下列七項：一、生物多樣性的調查、編目及信息管理與系統建立。如：曾晴賢與王子元 (1999)調查出台灣的淡水魚約在一百八十種，其中有三十餘種是本省特有種或特有亞種；而淡水魚的分布，則可明顯劃分成三個動物地理區。二、人類活動對生物多樣性的影響。如：蔡宗穎(2004)提出雅美人的森林經營活動可增加具有不同結構之植被類型而導致較具多樣性的蜘蛛組成。三、生物多樣性的生態系統功能。如：廖啟政、周昌弘(2001)從微生物與草原系統兩部份來研究生物多樣性對生態系統功能的影響。四、生物多樣性的長期動態監測。如：吳加雄(2001)從 1998 年 11 月至 2000 年 4 月，對東勢林場進行的場內螢火蟲資源的定性與定量調查，並發現東勢林場共有 5 屬 9 種。五、物種繁殖機制及保護對策的研究。宋梧魁(2003)研究南仁山區相思樹人工林於演替序列上之多樣性，推算出相思樹人工林需經約 108 年之次生演替，物種組成即可恢復天然林階段。六、栽培植物、畜養動物及其近緣種的遺傳多樣性研究。如：楊國禎(1996) 對台灣柳屬植物種間與種內變異之研究。七、生物多樣性保護計策與對策。如：林界春(2003)對貢寮鄉漁業的永續發展即研擬了五大措施，並定出細部之行政計劃，以利推行。至於世界系統學界於「2000 年系統學議程：制定生物圈計劃」中，所確. 13.

(14) 定之三項彼此關聯的研究任務(引自張文馨，2003)則為：一、全球生物多樣性的發現、描述和編目。此與林曜松(1999)所述之第一項《生物多樣性的調查、編目及信息管理與系統建立》是一致的。二、分析所獲得的信息，並將其融合於一個能呈現生命史的分類系統。與林曜松(1999)所述之第四項《生物多樣性的長期動態監測》相近。三、將信息整理成為一種有效、可查詢的形式，以滿足科學和社會的需求。此即為上述七點之總合。由上可知，林曜松所提之七個研究重點與世界系統學所定之三個研究任務，其實是相輔相成，兩者同時存在，只是面相不同罷了。然而從中，我們也不難看出，對於生物多樣性之推廣最重要的一環，也就是教育這個部份，是較被忽略的部份，可是這又是社會大眾得知生物多樣性概念與支持生物多樣性保育最主要的部份之一，有鑑於此，我們實在有必要好好來重視並努力。. 14.

(15) 第二節. 生物多樣性的課程. 生物多樣性的內容相當的繁複、所涵蓋的層面相當廣泛，因此若要進行生物多樣性的課程發展與設計，我們就不得不多方考量幾個重要因素，例如：事先規劃好要培養學生的基本能力有哪些、明確訂定教學目標以掌握評量的方向、根據學生的先備概念來列出學習的先後順序、依據課程綱要中所條列之科學認知的內容來列出欲發展課程之核心概念等等(張永達，2004)。因此本節主要探討的內容是有關生物多樣性的課程發展，包括國民義務教育的課程指標，以及生物多樣性的課程。. 壹、國民義務教育的課程指標在各國科學課程中，課程綱要都涉及到有關生物多樣性的內容，可是並不是按照生物多樣性為主題來做一系列之歸劃。在此列舉出美國國家科學教育標準、英國國家課程標準、以及我國九年一貫課程綱要中，與生物多樣性相關的課程指標，以確定在國小實施相關教學的依據。茲分述如下：一、美國國家科學教育標準美國國家科學教育標準(1996)中的第六單元，即列出了科學課程標準，其內容總共分為八個次項目。而在其第四項目「生命科學」中，亦分為三個階段：包括 K-4、5-8、及 9-12。表 2-1 為其主要內容。其中的每一個小細目，其實或多或少都與生物多樣性的概念有關，特別是生物與環境、族群與生態、生物的變異與適應、以及生物間的相互依存行為等，都點出了生物多樣性的三個主要部份：物種多樣性、遺傳多樣性、以及生態系多樣性。. 15.

(16) 表 2-1. 美國國家科學課程標準「生命科學」項目內容. K-4 年級. 5-8 年級. 9-12 年級. 生物的特性. 生命系統的構造與功能. 細胞. 生物的生活史. 生殖與遺傳. 遺傳的分子基礎. 生物與環境. 調節與行為. 生物演化. 族群與生態. 生物間的相互依存行為. 生物的變異與適應. 生命系統中的物質、能源與組織生物的行為. 二、英國國家課程標準英國國家課程標準將學習階段分成四個階段，與國小學童有關的則為前三個階段。在整個內容的第二部份「生命過程與生物」中，亦提到與生物多樣性有關之課程內容，茲整理如表 2-2：表 2-2. 英國國家課程標準「生命過程與生物」項目內容. 5-7 歲. 7-11 歲. 11-14 歲. 生命過程. 生命過程. 細胞和細胞功能. 人類與其它動物. 人類與其它動物. 人類為有機體. 綠色植物. [營養、循環、運動、生. [營養、運動、再生、肺. 變異與分類. 長和再生、健康]. 的呼吸、呼吸、健康]. 生物與其環境. 綠色植物. 綠色植物為有機體. [生長和營養、再生]. [營養和生長、呼吸]. 變異與分類. 變異、分類與遺傳. 生物與其環境. 生物與其環境. [食物網絡、微生物]. [適應和競爭、食物網絡]. 16.

(17) 其中與生物多樣性的概念相關的有生命過程、人類與其它動物、綠色植物、變異與分類、生物與其環境等部份。三、我國的九年一貫課程綱要[自然與生活科技學習領域] 在民國九十二年所頒布的九年一貫正式綱要中，自然與生活科技學習領域將「科學與技術認知」的能力要項分為八項，其中的第二項─科學與技術的認知中，就列舉了與生物有關的指標(表 2-3)。此外，在附錄二的教材內容細目部份，亦列了相關的內容(表 2-4)。表 2-3. 自然與生活科技領域「科學與技術的認知」之相關指標主題. 第一階段(一、二年級). 第二階段(三、四年級). 第三階段(五、六年級). 認識常見的動物、植物. 認識動物、植物生長. 認識植物、動物的生態. 表 2-4. 自然與生活科技領域之相關教材內容細目. 次主題 120 生命的共同性. 生物生活、生物生長、生物生殖. 次主題 121 生命的多樣性. 常見的動物和植物、生物的分類. 次主題 510 生物和環境. 生物生長所需的條件、生存的環境、生物與環境的關係. 次主題 511 人類與自然界的關係. 人類活動和環境、人和其他生物的關係. 若將上述美國、英國與我國等三個課程標準或課程綱要與生物多樣性概念之三個層次做比較，即可發現上述的課程指標，皆是與生物多樣性有關之內容，雖然分散在各個不同的部份，但都顯示了生物多樣性的概念在國小階段是可行的、且是必須實施教學的內容。而這些內容，可以分為三個主要部份，分別為物種多樣性、基因多樣性以及生態系多樣性等。我國的課程綱要中，基因多樣性的內容在國小部份較缺乏(表 2-5)。. 17.

(18) 表 2-5. 各個國家相關課程標準之比較. 主題. 美國課程標準. 英國課程標準. 我國課程綱要. 物種多樣性. 生物的特性. 生命過程. 認識常見的動物、植物. 生物的生活史. 人類與其它動物. 認識動物、植物生長. 生物間的相互依存. 綠色植物. 生物生活生物生長. 行為. 生物生殖生物的分類基因多樣性. 生殖與遺傳. 變異與分類. 生物演化. 變異、分類與遺傳. 生物的變異與適應生態系多樣性. 生物與環境. 生物與其環境. 族群與生態. 認識植物、動物的生態生物生長所需的條件生存的環境生物與環境的關係人類活動和環境人和其他生物的關係. 四、我國的九年一貫課程綱要[環境教育] 我國的九年一貫課程綱要中，特別將環境教育列為重大議題之一，同時在其基本理念中指出：「環境教育是概念認知和價值澄清的過程，藉以發展了解和讚賞介於人類、文化、和其生物、物理環境相互關係所必需的技能和態度。……」而環境教育的目標包含：環境覺知與敏感度、環境概念知識、環境價值觀與態度、環境行動技能、環境行動經驗等五項 (教育部，2003) 。. 18.

(19) 環境教育有三個學習階段，分別為一至三年級、四至六年級以及七至九年級，而與國小相關之第一與第二階段中，就明確的指出學生必需學習對環境的覺知、價值觀與態度、並要採與行動。若將此與生物多樣性的相關課題做比較，則可發現除了生物多樣性概念之三個層次(物種、基因與生態系多樣性)外，我們還需要讓學生了解生物多樣性的價值、培養正確的態度，並能在生活中找出環境的問題、思考解決方式、以及實踐環境保護。. 貳、生物多樣性的課程生物多樣性的內容相當的龐大且複雜，除了生物學的知識外，還需要結合人文、社會、經濟、法規、政策等各領域，然而目前這些仍分散在各個不同的科系、不同的學程之中，較沒有統整成一套完整的學習內容，譬如：生命科學系、生物系等。目前以生物多樣性為主軸，並編輯一套完整之課程者並不多，國內的台灣大學曾對大學生開設《生物多樣性概論》之通識課程，同時並規劃要設立《生物多樣性學程》，是目前國內針對生物多樣性所設置較完整的一套課程；另外，世界自然保育基金會原著之「野生新視界─生物多樣性基礎篇」則為針對六到九年級學生設計之基礎課程；而美國國家公園署出版之「生物多樣性教學手冊」則是針對國小五、六年級學童設計一套課程。茲將上述三種課程之主要內容整理如下：一、生物多樣性概論台灣大學在九十二學年度第二學期邀集各院系具有生物多樣性相關專長的教授，針對生物多樣性之各個不同的內容來進行教學，其內容包涵「遺傳多樣性」、「物種多樣性」、「生態系多樣性」、「永續利用」、「法. 19.

(20) 規政策」、「人文經社」等面向之內容、現況、國內外發展趨勢等。其課程大綱扣除第一項的課程介紹後，共有十六個部份，就其性質，可依上述六個面向做分類(表 2-6)。表 2-6. 台灣大學生物多樣性概論課程內容架構. 主要面向. 相關的課程大綱. 遺傳多樣性. 遺傳多樣性與生物產業. 物種多樣性. 海域生物多樣性、外來種與生物多樣性. 生態系多樣性. 生物多樣性與生態系功能. 永續利用. 生態工程與生物多樣性、生態系多樣系與生態經營. 法規政策. 種子戰爭：種源權 vs 植物智慧財產權、生物多樣性法規、生物多樣性推動方案. 人文經社. 農業與生物多樣性、全球變遷與生物多樣性、生物多樣性之經濟分析、生物多樣性與社區發展、生態旅遊與生物多樣性. 綜合. 生物多樣性的內容與發展、台灣生物多樣性的現況和發展. 二、野生新視界─生物多樣性基礎篇由世界自然保育基金會所編纂之「野生新視界─生物多樣性基礎篇」是設計給六到九年級學生使用，書中將生物多樣性的議題分為教學概念和重要技巧兩個部份。在概念的部份總共分為四大類，並以問題呈現主題，各概念又依次被分為副主題，其主要的內容如下： (一)生物多樣性是什麼？生物多樣性的定義、基本生態原則、瞭解生物多樣性的主要生態定義. 20.

(21) (二)生物多樣性為什麼重要？環境品質、生活品質 (三)生物多樣性現況？一般影響生物多樣性的因素 (四)如何保護生物多樣性？研究生物多樣性、保育生物多樣性、生物多樣性的維護和復育三、生物多樣性教學手冊「生物多樣性教學手冊」是由美國國家公園與保育協會出版、並由我國內政部營建署翻譯、編印而成，其設計對象為五、六年級學生，全書共分成十個單元，每個單元又分別有六到九個活動，活動設計精彩細膩、生動活潑而且易於操作，不論是單點靈活運用，或按順序操作皆可，很適合在學校、國家公園、自然和保護區中來使用(表 2-7)。表 2-7. 「生物多樣性教學手冊」各單元內容. 單元一. 生物多樣性. 單元六. 棲地和生態區位. 單元二. 滅絕是永遠的. 單元七. 生物與族群. 單元八. 適應與改變. 群落. 單元三. 國家公園如何維護及保育生物多樣性. 單元四. 生物多樣性的價值和效益. 單元九. 單元五. 生物多樣性：地球村. 單元十. 生物多樣性在歷史與文化上之價值. 台灣大學的生物多樣性概論是為了大學生學習而設、野生新界─生物多樣性基礎篇，雖然部份內容也可於較低年級學生來學習，但是仍著重在中學生的學習範圍中；而「生物多樣性教學手冊」之內容多以趣味化、生活化為主，較適合在國小中實施。表 2-8 為三個課程內容之比較。. 21.

(22) 表 2-8. 三個生物多樣性課程內容之比較. 台灣大學生物多. 野生新視界─生. 生物多樣性教學. 樣性概論. 物多樣性基礎篇. 手冊. 生物多樣性的定義. ˇ. ˇ. ˇ. 生物多樣性的內涵. ˇ. ˇ. ˇ. 生物多樣性的價值. ˇ. ˇ. ˇ. 生物多樣性的現況. ˇ. ˇ. ˇ. 生物多樣性的保育. ˇ. ˇ. ˇ. 永續利用. ˇ. ˇ. 人文經社. ˇ. ˇ. 相關法規. ˇ. 由上表可知，這三個課程之內容均包涵生物多樣性的定義與內涵、價值、現況、保育等部份，而在永續利用與人文經社部份，在野生新視界中並未提到；至於相關法規部份，則僅有台灣大學之生物多樣性概論課程列入。本研究即依據課程指標與上述之三個課程大綱，來選擇適合國小五年級學童在校園中學習之活動，來做一完整的生物多樣性課程教學，內容包括：了解生物多樣性的三個層次、生物多樣性的價值、現況與保育等部份，並再加入生物多樣性概念的宣導，共七個活動單元。至於，相關法規的部份，則考慮課程難度較深，故不列入教學內容。此外，由於「生物多樣性教學手冊」之內容多以趣味化、生活化為主，且也以國小五年級學童為主要對象來設計活動，所以本研究即擇取「生物多樣性教學手冊」中之相關內容來加以改編，而後再進行教學。. 22.

(23) 第三節. 生物多樣性的教學. 壹、生物多樣性教學的研究生物多樣性的概念自 1970 年代起即被學者所重視，在 1992 年生物多樣性公約制定後，科學界對生物多樣性的研究更是蓬勃發展，然而以生物多樣性為主題的教學研究，確是在近幾年來才慢慢被提出。由於生物多樣性是一個需要整合各個不同領域、結合不同學門來探討之主題，目前並沒有被明顯的被劃歸於哪個領域、也沒有被單獨設立在某個階段來進行。表 2-9 即為有關生物多樣性教學之相關研究。表 2-9 研究. 研究主題. 者. 研究. 生物多樣性教學之相關研究比較. 教材來源. 教學法. 研究方法與資料. 對象. 郭廷琦. 以「方案教學. 國一. (2002). 法」應用在國. 學生. 結果與結論. 蒐集自編教材. 方案教學法. 中生物多樣性教學. 主題式教學. 前後測問卷調查. 此教學法對於學生問題. 作業單. 解決態度及學習興趣等. 小組自評與互評. 方面均有顯著提昇，且學. 實驗課程學習意見. 生對教學課程與學習活. 問卷調查. 動持正面的反應. 現場觀察. 學生對於生物多樣性概. 王淑君. 以生物多樣. 小二. 將生物多樣. (2003). 性主題融入. 學童. 性課程融入. 學生與教師的訪談. 念的解釋與用語，大多以. 國小二年級. 生活領域課. 前後測問卷調查、. 「很多」來取代「多樣. 生活領域課. 程中. 學習單. 性」。. 家長問卷調查. 學生可以覺察生物種類. 程之行動研. 及外觀的多樣化與各具. 究. 特徵。蔡輝毅. 試驗國小五. 小五. 自編主題式. (2004). 年級生物多. 學童. 統整課程. 前後測問卷調查. 本課程可有效增進學童的生物多樣性知識、態度. 樣性課程. 與行為意象. 劉威男. 試驗國小五. 小五. 自編課程. 前後測問卷調查. 教學試驗的介入對學童. (2004). 年級生物多. 學童. [大單元教. 新環境典範量表. 生物多樣性保育的認識. 學生學習態度問卷. 與態度均有助益；學童最. 調查. 喜愛的教學單元是以調. 樣性保育課. 學設計]. 程. 查、觀察、操作等互動式之教學活動。. 23.

(24) 在相關的研究中，研究對象從小二到高中生都有；研究的教材大多為自編教材、並採單獨教學或融入生活領域或自然與生活科技領域中；教學法則有方案教學、主題式教學等；研究法多為準實驗研究設計、並以問卷調查法來分析教學前後之差異，而研究結果多肯定實驗教學的介入可以增進學童的生物多樣性知識、並能提昇學童生物多樣性的態度或行為意象。在劉威男(2004)與蔡輝毅(2004)的研究中，均是對國小五年級學童來進行實驗教學的介入，前者所採用的是環境教育大單元教學設計模式，將課程分成兩個主要階段、共六個單元來進行；而後者則以四個主要的單元，共十三節課來進行教學活動，但兩者的教學內容較不甚完整，故研究者擬就課程指標，來擇取較完整之課程內容來進行教學，其內容涵蓋生物多樣性的三個層次、以及生物多樣性的價值、現況與保育等部份，並再加入生物多樣性概念的宣導等共七個單元(表 2-10)。表 2-10. 三個五年級生物多樣性課程內容之比較劉威男(2004). 蔡輝毅(2004). 本研究(2005). 物種多樣性的認識. ˇ. ˇ. ˇ. 基因多樣性的認識. ˇ. ˇ. ˇ. 生態系多樣性的認識. ˇ. ˇ. ˇ. 生物多樣性的價值. ˇ. ˇ. ˇ. 生物多樣性的現況. ˇ. 生物多樣性的保育. ˇ. 保護生物多樣性的行動. ˇ. ˇ. 其它. 1.校園生態園觀察 2.生物多樣性問題解決策略. 24. 1.動物偽裝的目的 2.動物偽裝的方法.

(25) 本研究是對國小五年級學童實施生物多樣性教學，教材來源則以美國國家公園與保育協會所出版的「生物多樣性教學手冊」中之內容為主，從中擇取再加以改編成適合五年級學童在校園中實施之教學活動。對於教學成效之評量，除了以問卷調查法做前後測之分析外、並佐以同儕教師之課堂觀察記錄與教室觀察日誌來評估；此外，研究者亦顧及學生學習之成效與心得感受，故分別以學習活動單與心得記錄等方式來了解。具體而言，研究者欲以研究者本身、同儕教師以及學生等多重角度來探討教學的成果；同時，研究者亦從質性資料與量化資料中來分析教學實施之成效。. 貳、生物多樣性的教學模式近年來，由於科學知識的累積迅速，因此教學的意義，就再也不能僅限於「知識的轉移」，更重要的是要學習如何去學習。是故自然科的教學，就必須要考慮選擇有效的學習方法，來達成教學目標(王美芬、熊召弟，1995)。而自然科學的教學法，王美芬與熊召弟認為，若以學生思考運作及身體動作兩者的參與多寡來界定，則可分為講述法及探究法。講述法，主要是以口頭表達的方式，將科學知識傳達給學生，這個方法雖然經濟又方便，但卻忽略學生認知的發展、同時也教缺少師生及學生之間的互動，學生學習較缺乏興趣、也易養成背記知識的習慣。而探究教學法，則是藉由讓學生經由探究的過程，來練習科學方法，在探究過程中，不僅可以發現問題，同時也可以尋找解決問題的方法(王美芬、熊召弟，1995)。近來，由於創造思考能力越來越受重視，因此，在生物的教學領域方面，學者更進一步提倡以問題解決策略為主的教學，期望能培養學生依問題解決的程序，有效解決所遭遇到的問題(郭廷琦，2002)，而方案教學法就是一種主要以讓學生試著解決問題、並培養學生創造力的教學法。郭廷琦(2002)就. 25.

(26) 曾以「方案教學法」在國中實施生物多樣性教學活動，並探討應用「方案教學法」教學，對生物多樣性認知、問題解決態度等方面學習成效之影響。研究結果顯示以「方案教學法」應用在國中生物多樣性認知方面的教學成效較佳、在課程方面，對學生問題解決態度及興趣方面有顯助的提昇。然而，為了提昇學生的學習興趣，方案的主題大都是由學生自行決定，老師若要達到預定的教學內容目標，得花費較常的時間，因此較不適合在本研究中採用。綜上所述，本研究擬以探究教學法來進行教學活動。楊榮祥(1985)將探討式的教學模式分成四個「資料處理類」與兩個「社會性交互作用類」的教學模式，其中的資料處理類分成科學探討、探討訓練、概念達成、組織因子等四個教學模式；社會性交互作用類則分為集體探討與角色扮演等兩個教學模式。在聯合國國際環境教育計劃中，曾對環境教育的教學方法提出建議：像小組討論、班級討論、腦力激盪、辯論會、模擬遊戲、角色扮演等都是適合在教室中進行之教學方法(楊冠政，1997)。而 Ghazawi(1989)認為，將「環境」視為一個活的實驗室、並對每個教學地點的獨特性選擇最適切的教學法及策略，同時盡量讓學生在做中學，並從中獲得解決問題的能力，才是環境教育最重要的部份。為了提昇教學成效，本研究在考量教學模式時，是依據教學活動內容之特性，來選擇適合之教學方法：前三個教學活動分別介紹生物多樣性的物種、基因與生態系等三個層次的多樣性，偏重於概念的理解與認知，故欲採用楊榮祥(1985)所述「資料處理類中的科學探討模式」來做為此三個活動的教學模式；其餘四個活動，需要全班學童一起及集思廣義、共同討論、共同分享，所以選擇「社會交互作用類中集體探討類」為主要之教學糢式。科學探討教學模式(楊榮祥，1985)，是由舒華布(Joseph J. Schwab)所領. 26.

(27) 導設計的模式，該模式的重點在於訓練學生探討科學的能力，強調「求知能力的訓練」比「傳授知識」更為重要，而學生應該能用科學家探討科學的方法來學科學。而其實施要點都是先以口頭提示所需要的知識背景資料、然後提出問題邀請學生回答，教師則適當處理學生的反應、幫助學生錯誤之處、鼓勵學生提出更好的意見或解釋，而後再技巧性的引導學生至下一個問題。在前三個教學活動中，研究者先請學童親自找尋泥土中的生物，並統計物種種類與數目，期望學童從中了解物種的多樣性；而透過對自身許多部位的量測，在統計並與同學比較後，期望學童能從中經驗基因的多樣性；最後，透過濕地生態系影片的觀賞為出發點，期待學童能探討各個生態系的特色，以及生存於此的生物之彼此的關係等，並從而體會生態系的多樣性。因此這三個活動的進行，皆以科學探討教學模式來進行教學。集體探討的教學模式(楊榮祥，1985)，都是由老師提供「令人困擾的問題」做為開始，讓學生討論彼此的反應、立場、感受等等，在學生對於不同的反應感到興趣時，老師再設法幫助學生組織問題、並讓學生分配角色與工作，在付諸行動後報告其結果，而後再根據原先所指認的問題與目標，共同來評鑑其結果。而考慮到學生的年齡、興趣與能力，問題的深度與複雜度則應視情況來調整。本研究的後半部，首先以身旁的產品標籤，來引導學生探討這先產品的來源為何、並探討生物的各個不同層面的價值；其次，再請學童各自扮演所選擇的生物、並探討各種天然災害或人類活動對自身有何影響；藉由梅花鹿的自傳，讓學童討論生物所面臨的各種生存危機及目前相關的保育措施等。最後，再請學童綜合整理、並試著製作宣導生物多樣性的海報。此四個單元的進行方式則是以集體探討教學模式來實施。. 27.

(28) 第三章第一節. 研究方法研究情境. 壹、研究對象本研究是以立意取樣方式，以研究者所任教之台南市某國小，在九十三學年度之五年二班學生為實驗組，接受生物多樣性教學活動；同時並以五年三班之學生為對照組，以比較參與實驗教學與未參與實驗教學之學童，在生物多樣性的認知與態度之差異情形。實驗組與對照組之學生，在五年級重新編班時，是以四年級成績為基準，做為常態編班之依據。另外，這兩班學生之任課老師，除了導師外，其餘各科老師皆相同；而兩個班級屬於同一班群，在正課之外的班級活動，兩班的老師都會事先做討論並一同規劃，所以學生所學接受之課程與學習內容都甚為相似。貳、合作夥伴一、觀察者主要觀察者是研究者所在學校的六位實習老師，這些老師或畢業於各師範學院、或畢業於普通大學但有修習過國小教育學程。研究者預定與觀察者做充份的溝通，並對觀察者進行觀察訓練，在確定觀察者都能掌握教室觀察之技巧後，再請其擔任本研究之教室觀察者。在本研究中，這些觀察者的主要工作是在課堂上記錄學生之特殊行為、重要對話，並在教室觀察時填寫課堂觀察記錄；於教室觀察後，填寫教室觀察日誌。二、其他合作對象研究者所在學校的總務主任，目前在台南大學進修碩士班，除了於自然科教學行之有年、經驗豐富之外，對於綠色學校之推動更是不遺餘. 28.

(29) 力，曾多次希望研究者能設計有關環境、生態等教學模組來進行教學，以推動學生對於生活周圍環境與重要議題之認識與關懷。在本研究中，欲請其擔任顧問之角色，於課餘時間共同商討教學內容與教學策略。另一位合作對象則為五年二班的級任導師，從九十三年九月起，該班的級任導師即開始帶領這班學生，幾個月相處下來，與學生甚為熟悉、相處愉快，也能掌握學生的行為、了解學生的想法。在本研究中，特請他來擔任合作研究之夥伴，在教學前研究者先與之溝通，了解該班學生的特質；教學後，與之討論學生的學習情形，以彌補研究者與該班學生之不熟悉而導致誤解之情況。上述兩位合作之老師亦於課堂後填寫教室觀察日誌，以供研究參考。. 29.

(30) 第二節. 研究設計. 本研究依研究目的與相關文獻探討結果，擬出研究設計(圖 3-1)。生物多樣性認知與態度前測. 未參與課程之學童. 參與課程之學童. 各活動學習單. 學習心得記錄. 接受教學. 課堂觀察記錄教室觀察日誌教學者手札. 生物多樣性認知與態度後測. 圖 3-1. 研究設計. 本研究對生物多樣性教學活動實施成效之評鑑主要是以七個課程進行教學，並利用生物多樣性學習評量問卷對學童進行前、後測，以比較學童於接受課程後，在生物多樣性認知與態度方面之得分是否有差異；同時並探討參與本課程之學童與未參與課程之學童在生物多樣性認知與態度方面之得分是否有差異，為本教學成效評量之主要工具；另一方面，本研究也以各活動學習單、學生學習心得記錄、教學者手札、課堂觀察記錄、教室觀察日誌等質性資料，總合比對以輔助本課程之實施結果的分析。. 30.

(31) 第三節. 研究工具. 壹、教學活動之內容本研究所採用之教學活動內容，是由「生物多樣性教學手冊」一書中，挑選出適合國小五年級學生學習、並適合在教室課堂使用之教材，在加以改編之後，請幾位課程專家與國小現職之教師給予審查及建議，並於修改之後才對實驗組之學童進行教學。課程設計主要分為三個部份，第一個部份著重於生物多樣性的認知，內容包涵生物多樣性的物種、基因以及生態系等三個層次；第二部份則為生物多樣性的情意，主要在探討生物多樣性的價值、利益、與所面臨之危機等；第三部份則是綜合性的活動，期望學生能將前兩個部份所學之生物多樣性的觀念運用在日常生活中，也就是希望學生在平常的活動中，能將生物多樣性之保育也列為行動考量之範圍，以落實生物多樣性的觀念。表 3-1 為本研究中所進行之單元活動主題、主要活動內容、以及學習目標等部份。表 3-1 活動名稱. 本研究之教學活動內容. 活動內容. 學習目標. 尋找生物. 將不同的物種分類. 了解物種層次的生物多樣性. 超級明星臉. 察覺人體特徵和習性的差異. 了解基因層次的生物多樣性. 舒適的家. 思考不同物種的居住環境. 了解生態系層次的生物多樣性. 身旁的生物. 找出日常生活用品與動植物之了解生物多樣性的價值與效益. 產品. 相關性. 我有麻煩了. 介紹生物多樣性面臨之危機. 了解生物多樣性面臨之危機. 救救我吧. 介紹維持生物多樣性的方法. 了解如何保護生物多物多樣性. 付諸行動. 設計宣導生物多樣性之海報. 能體認並支持生物多樣性. 31.

(32) 貳、學習成就評量本研究之成效評鑑採用兩種方式來取得資料，一為形成性評量、另一則為學習成就評量問卷。形成性評量所指的是在七個教學活動之中，學生所必需完成之學習單或作品，視各個不同單元，而有不同之內容。學習成就評量問卷是根據課程內容與教學目標所編訂的結構式問卷，主要的內容有三個部份，分別為：學生基本資料、生物多樣性認知、與保護生物多樣性的態度。在實施教學前，以及實施教學後，各對實驗組與對照組學童施以前、後測，以比較課程之實施成效。研究者依據研究的架構與需要，先編製生物多樣性認知問卷雙向細目表、態度問卷細目表等(如附錄一)，然後再於劉威男(2004)及蔡輝毅(2004) 兩人分別設計之生物多樣性問卷中，選取適合之問題加以改編而成問卷之初稿，並送請課程專家審核內容及修改。而為了使問卷內容能符合國小五年級學童之認知進程，本研究也請幾位五年級學童進行預試，提出閱讀理解上之困難，經過與五年級任教之自然老師討論後，修改形成正式問卷(附錄二)。. 參、學生學習心得記錄為了解學生對實驗教學的反應與心得感受，研究者欲設計 Likert 量表，請實驗組學生依其看法勾選是否喜歡，而後再加以文字的說明，以此同時蒐集量化與質性的資料，以作為日後教師實施此生物多樣性教學活動的參考 (附錄四)。. 肆、課堂觀察記錄本研究在教學活動實施期間，請六位本校的實習老師進行課堂觀察，並. 32.

(33) 分別記錄所負責之組別的學生之上課學習情形，包括：情緒反應及特殊行為等等，以作為量化資料的比對。此外，還有一實習老師負責將每節課的上課情行加以錄影，以此做為課堂觀察記錄之輔助(附錄五)。研究者與兩位同儕教師先各自觀察學童之上課情形，透過試驗性資料分析的過程，檢核三位分析者的想法，經過商討後，取得一致的觀察重點，並定出分析的標準與架構，將行為類型歸納為五類，包括專心聽講、解決問題、有疑惑、排斥聽課及其它等。之後，研究者先與七位實習教師溝通行為類型之標準，再試著進行課堂觀察記錄。記錄的方式，是以兩分鐘為一個單位，並以勾選方式各自記錄同一組學生之行為類型。經過兩次試驗性記錄、討論與修改後，正式將學生的行為類型分為六大類，除了保留原有的「專心聽講」、「解決問題」、「有疑惑」、「排斥聽課」等四項，另外加入「不甚專心」與「參與課程」等兩類。此外，為了更精確記錄學生每個時候的行為，也將記錄單位由原本的兩分鐘，改為一分鐘。修改過後的學生上課行為類型定義表如表 3-2。表 3-2 行為類型. 學生上課主要行為類型定義表行為定義. 專心聽講. 專注傾聽、點頭. 解決問題. 與同學討論、找資料. 有疑惑. 請老師再詳述、舉手發問、向兩旁同學詢問. 排斥聽課. 發呆、玩玩具、畫圖、做其它功課、看其它書籍、聊天. 不甚專心. 心有旁騖、僅以耳聽而無目光之注視. 參與活動. 完成作業、參與活動、參與討論. 33.

(34) 伍、同儕教師之教室觀察日誌在教學活動實施期間，由七位擔任觀察者之實習老師、以及兩位合作之同儕教師，在每個教學活動中，進行教室觀察，並針對教學者之教學狀況與學生學習之情形做觀察，並在課堂結束後，填寫教室觀察日誌，以作為資料分析之比對。. 陸、教學者手札自初始課程的選擇、改編與設計，及至生物多樣性課程之教學，研究者 (即教學者)將在研究歷程中產生的想法，以及課堂上的觀察等，記錄於手札中，作為日後施教之參考。在研究中，所進行的七個實驗教學均是在每週四下午第一節課，在每次上完課後，研究者與七位實習老師及兩位觀察者者等共十人，分別填寫省思札記與教室觀察日誌，並固定在隔天下午(每週五下午放學後)針對教學過程進行討論，其內容主要包括「教學活動設計」、「教學活動觀察」、「需要改進之處」以及「其它省思陳述」等部份。在「教學活動設計」與「教學活動觀察」兩部份中，各有五個細項，研究者等十人均需針對每個細項評定為優、良、可、劣、差等五個等級，必要時並寫下改進建議。而「需要改進之處」及「其它省思陳述」則為質性資料之敘述。. 34.

(35) 第四節. 資料分析. 壹、資料蒐集本研究的資料分成兩個部份：其一為量的資料，即學生的生物多樣性學習評量問卷；其二則是質性的資料，除了課堂的活動單之外，其它資料蒐集的方式是透過課堂觀察與教室日誌、教學手札和學生的學習心得記錄等方式蒐集研究所需資料。. 貳、資料分析一、量的分析本研究欲採取之統計方法如下： (一)描述性統計 1.社會人口學變項的人數及百分比。 2.生物多樣性認知與態度之平均值與標準差。 3.學生學習心得記錄中對各個單元課程及教學法的感受。在本研究中，所有資料的數據之表現方式均是以 (平均分數±標準差)來表示。 (二)差異的顯著性考驗 1.成對樣本之 T 檢定考驗參與課程之學童與未參與課程之學童各自的前、後測之生物多樣性認知與態度量表得分平均值是否有差異。 2.獨立樣本之 T 檢定考驗參與課程之學童與未參與課程之學童前、後測之生物多樣性認知與態度量表得分平均值是否有差異。. 35.

(36) (三)課堂觀察記錄課堂觀察記錄將學生之行為分為六個類型，包括「專心聽講」、「不甚專心」、「解決問題」、「有疑惑」、「排斥聽課」和「參與課程」等，且以每一分鐘為一個單位，來記錄每位學童之上課情形。資料分析的方法是將「專心聽講」與「參與課程」合併為「認真學習型」；將「解決問題」與「有疑惑」合為「注意力改變」；而「不甚專心」和「排斥聽課」則合併為「不專心類型」(表 3-3)。統計方式則是依各時間點，呈現這三類行為的分布圖。表 3-3. 學生上課主要行為類型分類表. 行為類型之類別. 行為類型專心聽講. 認真學習型. 參與活動解決問題. 注意力改變. 有疑惑排斥聽課. 不專心類型. 不甚專心. 二、質的分析本研究從學生在生物多樣性學習心得記錄的反應中，深入了解學童的心得感受。此外，研究者亦隨時記錄教學手札，並配合同儕教師之教室觀察日誌等資料，以瞭解本課程實施之情形。而教學過程中，研究者也蒐集學童所填寫之學習單與活動單等檔案，以探討本研究是否有助於學童學習生物多樣性。. 36.

(37) 第四章. 結果與討論. 本章將分成五節來呈現研究的結果，並加以討論，第一節為研究對象的基本資料；第二節分析實驗組與對照組之前後測比較；第三節探討實驗組學童對課程與教學法的感受；第四節討論實驗組學童在學習單部份的填答情形；第五節省思教學者實施教學之歷程與心得並做出建議。. 第一節. 研究對象的基本資料. 研究對象的基本資料包括性別、父母教育程度、家長職業(表 4-1)、以及研究對象的過去經驗等(表 4-2)。一、性別實驗組學童共 33 人，其中男生有 19 人，佔 57.6%；女生有 14 人，佔 42.4%。而對照組學童則有 34 人，其中男生有 19 人，佔 55.9%；女生有 14 人，佔 41.1%。二、父母教育程度實驗組部份，學童的父親教育程度以大學居多，有 14 人(42.4%)；其次為五專，有 9 人(27.3%)；研究所有 7 人（21.2%）；高中或高職則有 3 人（9.1%）。而母親的教育程度也以大學居多，有 12 人(36.4%)；其次為五專、高中或高職，各有 8 人(24.2%)；研究所有 4 人（12.1%）；國中則有 1 人（3%）。控制組部份，學童的父親教育程度以大學居多，有 13 人(38.2%)；其次為研究所有 11 人（32.3%）；高中或高職、五專各有 4 人（11.8%）；國中則有 2 人（5.9%）。至於母親的教育程度也以大學居多，有 17 人(50%)；其次分別為高中或高職 6 人(17.6%)；研究所 4 人（11.8%）；國中與五專各. 37.

(38) 有 3 人（8.8%）；不識字或國小 1 人(2.9%)。三、家長職業實驗組部份，學童的父親職業以軍公教居多，有 11 人(33.3%)；其次為從商，有 8 人(24.2%)；作工的有 4 人（12.1%）；其它則有 10 人（30.3%）。而母親的職業也以軍公教為多，有 8 人(24.2%)；其次為從商，有 6 人 (18.2%)；從醫者有 2 人（6%）；其它則有 17 人（51.5%）。對照組部份，學童的父親職業以商人居多，有 11 人(33.3%)；其它依序為軍公教 6 人(17.6%)，作工 4 人(11.8%)，從醫 3(8.8%)人，至於其它則有 10 人（29.4%）。學童母親的職業也以軍公教及商人為多，各有 5 人 (14.7%)；從醫者有 4 人（11.8%）；其它則有 20 人（58.8%）。四、較喜歡的學習領域整體而言，實驗組學童喜歡自然與生活科技領域的人數較對照組學童為高，但是兩組學童喜歡自然與生活科技領域的人數均未達全班半數。實驗組部份，學童喜歡語文領域的有 14 人，數學領域有 14 人，社會領域有 11 人，綜合活動領域有 10 人，藝術與人文領域有 14 人，自然與生活科技領域有 14 人，健康與體育有 18 人。對照組部份，學童喜歡語文領域的有 11 人，數學領域有 17 人，社會領域有 17 人，綜合活動領域有 14 人，藝術與人文領域有 19 人，自然與生活科技領域有 6 人，健康與體育有 20 人。五、平常閱讀自然科學類書籍的情形整體說來，兩組學童大都是偶爾會看一下自然科學類的書籍，而會主動去閱讀的學童，則以實驗組學童較多；至於透過老師要求或同學介紹才看的比例是差不多的，但實驗組學童幾乎不看這類書籍的學童比例卻比控. 38.

(39) 制組高出許多。實驗組部份，學童常常主動閱讀的有 12 人(36.4%)，老師要求或同學介紹時才看的有 3 人(9.1%)，偶爾看一下的有 14 人(42.4%)，幾乎不看的有 4 人(12.1%)。對照組部份，學童常常主動閱讀的有 8 人(23.5%)，老師要求或同學介紹時才看的有 3 人(8.8%)，偶爾看一下的有 22 人(64.5%)，幾乎不看的有 2 人(5.9%)。六、對於和環境議題有關的報導或資訊之留意情形實驗組部份，學童會主動去閱讀的有 3 人(9%)，偶爾留意的有 29 人 (87.9%)，不曾注意過的有 1 人(3%)。控制組部份，學童會主動去閱讀的有 5 人(14.7%)，偶爾留意的有 23 人(67.6%)，不曾注意過的有 3 人(8.8%)。由上可知，兩組學童對於和環境有關的報導或資訊，都或多或少會留意。七、近兩年內曾經參與的環境教育活動由於研究者所在學校在每學期中，每個學年均會舉辦戶外教學，而且多為搭配自然與生活科技領域的內容，所以兩組學生在過去兩年中，均曾到過屏東海生館、台中科博館等地，所以兩班學童經驗蠻相似的。實驗組部份，學童參觀過博物館、海生館，動物園、鳥園，以及參加學校戶外生物教學等活動者都有 60%以上，參觀過國家公園的有 17 人 (51.5%)，植物園有 11 人(33.3%)，而參加過自然科學相關營隊的有 6 人 (18.2%)。控制組部份，學童參觀過博物館、海生館的有 26 人(76.5%)，參觀過動物園、鳥園，以及參加學校戶外生物教學等活動者各有 20(58.8%)，參觀過國家公園與植物園的各有 19 人(55.9%)，而參加過自然科學相關營隊的. 39.

(40) 則有 7 人(20.6%)。八、是否親自動手飼養動植物的情形實驗組部份，學童曾種過花果、蔬菜或樹木的有 20 人(61%)，曾飼養小動物者有 27 人(81.8%)。控制組部份，學童曾種過花果、蔬菜或樹木的有 17 人(50%)，曾飼養小動物者有 28 人(82.4%)。大致上實驗組與對照組對於飼養動植物的比例都還頗高。九、關於環境保護或自然保育相關知識之獲得來源實驗組部份，各有 60%以上的學童從課外讀物、學校書本、父母親、電腦網路等方式獲得相關知識，其次來源則為電視電影與學校老師，各約有 50%，至於從報章雜誌和活動解說員等獲得訊息者，各約有 40%，少數學生也會從聽演講或學校同學那裡獲取資訊。對照組的學童的資訊來源主要是藉由課外讀物，其次則是學校書本、父母親、電腦網路等方式，從學校老師那裡獲得訊息者也佔 50%以上，至於從活動解說員、報章雜誌和學校同學等處取得資訊者，各佔有 30%以上，從聽演講那裡獲取資訊的較少。. 40.

(41) 表 4-1 項目. 性別. 選項. 研究對象之基本資料. 實驗組 (n=33). 對照組 (n=34). 人數. 百分比. 人數. 百分比. (人). (%). (人). (%). 備註. 男. 19. 57.6. 19. 55.9. 比例. 女. 14. 42.4. 15. 41.1. 相似. 不識字或國小. 0. 0. 0. 0. 國中. 0. 0. 2. 5.9. 成份及比. 高中或高職. 3. 9.1. 4. 11.8. 例均相似. 五專. 9. 27.3. 4. 11.8. 大學. 14. 42.4. 13. 38.2. 研究所. 7. 21.2. 11. 32.3. 不識字或國小. 0. 0. 1. 2.9. 國中. 1. 3. 3. 8.8. 成份及比. 高中或高職. 8. 24.2. 6. 17.6. 例均相似. 五專. 8. 24.2. 3. 8.8. 大學. 12. 36.4. 17. 50.0. 研究所. 4. 12.1. 4. 11.8. 父親. 農漁業. 0. 0. 0. 0. 職業. 工. 4. 12.1. 4. 11.8. 成份及比. 商. 8. 24.2. 11. 33.3. 例均相似. 11. 33.3. 6. 17.6. 0. 0. 3. 8.8. 10. 30.3. 10. 29.4. 父親教育程度. 母親教育程度. 軍公教醫其它母親. 農漁業. 0. 0. 0. 0. 職業. 工. 0. 0. 0. 0. 成份及比. 商. 6. 18.2. 5. 14.7. 例均相似. 軍公教. 8. 24.2. 5. 14.7. 醫. 2. 6. 4. 11.8. 17. 51.5. 20. 58.8. 其它. 41.

(42) 表 4-2 項目. 選項. 研究對象之過去經驗實驗組(n=33). 對照組(n=34). 人數. 百分比. 人數. 百分比. (人). (%). (人). (%). 較喜歡. 語文領域. 14. 42.4. 11. 32.4. 的科目. 數學領域. 14. 42.4. 17. 50.0. 社會領域. 11. 33.3. 17. 50.0. 綜合領域. 10. 30.3. 14. 41.2. 藝術與人文領域. 14. 42.4. 19. 55.9. 自然與生活科技領域. 14. 42.4. 6. 17.6. 健康與體育領域. 18. 54.5. 20. 58.8. 平常閱. 常常會主動閱讀. 12. 36.4. 8. 23.5. 讀自然. 老師要求、同學介紹. 3. 9.1. 3. 8.8. 科學類. 偶爾看一下. 14. 42.4. 22. 64.7. 書籍的. 幾乎不看. 4. 12.1. 2. 5.9. 3. 9.1. 5. 14.7. 29. 87.9. 23. 67.6. 1. 3.0. 3. 8.8. 情形環境議. 會主動去閱讀. 題相關. 偶爾留意. 報導留. 不曾注意過. 備註. 實驗組在自然與生活科技領域有較多人喜歡，其餘比例相似對照組半數以上為偶爾閱讀，實驗組在主動閱讀情形較對照組佳. 比例相似. 意情形近兩年. 參觀動物園、鳥園. 20. 60.6. 20. 58.8. 內曾經. 參觀植物園. 11. 33.3. 19. 55.9. 參與的. 參觀國家公園. 17. 51.5. 19. 55.9. 環境教. 參觀博物館、海生館. 22. 66.7. 26. 76.5. 育活動. 參加學校戶外生物. 20. 60.6. 20. 58.8. 6. 18.1. 7. 20.9. 教學參加自然科學相關. 比例相似，但對照組參觀過植物園者較多. 營隊飼養動. 種花果、蔬菜或樹木. 20. 61.0. 17. 50.0. 植物的. 飼養小動物. 27. 81.8. 28. 82.4. 情形. 42. 比例相似.

(43) 續表 4-2 項目. 關於環境保護或自然保育相關知識之獲得來源. 選項. 研究對象之過去經驗. 實驗組(n=33). 對照組(n=34). 人數. 百分比. 人數. 百分比. (人). (%). (人). (%). 學校書本. 23. 69.7. 23. 67.6. 報章雜誌. 13. 39.4. 32.4. 電視電影. 18. 54.5. 11 14. 電腦網路. 21. 63.6. 22. 64.7. 課外讀物. 24. 72.7. 26. 76.5. 4. 12.1. 8. 23.5. 學校老師. 17. 51.5. 18. 52.9. 學校同學. 4. 12.1. 12. 35.3. 父母親. 20. 60.6. 23. 67.6. 活動解說員. 12. 36.4. 14. 41.2. 聽演講. 備註. 41.2. 成份及比例均相似. 整體而言，實驗組與對照組的性別之男女比例、父母親之教育程度及職業的成份與比例均相似。而在過去經驗裡，兩組學童在各個項目中的成份比例其差異不大，實驗組學童雖然在自然與生活科技領域的喜愛人數較對照組多，但並未達到半數；而閱讀自然科學書籍的情形，兩組也各約有八成學童介於主動閱讀與偶爾閱讀之間。由此可知，兩組學童的背景並無差異。. 43.

(44) 第二節. 實驗組與對照組之前後測比較分析. 本節分成兩個部份來探討實施本實驗課，是否造成學童在生物多樣性認知與態度上的差異，包括：兩組學童在量表前後測得分，以及兩組學童在量表中各題的答對情形。在實施生物多樣性問卷前測時，實驗組恰巧有一位學同因病請假，未能參與施測，是故本節中，實驗組部份均以其它三十三位學童之測驗結果來做分析。一、兩組學童在量表前後測之得分比較在生物多樣性認知與態度問卷中，有關認知部份共有二十題，其計分方式為每題一分，共二十分。實驗組學童在認知量表前測的平均分數為 12.24±3.03，而後測的平均分數則為 15.94±1.56；對照組學童在前測的平均分數為 11.56±2.98，後測的平均分數為 12.71±2.78。在態度量表部份共有十五題，每題皆有四個選項，分別為「非常同意」、「同意」、「不同意」、「非常不同意」等，其計分方式為四分至一分，依次遞減。實驗組學童在前測的平均分數為 47.33±5.60，後測的分數為 49.21± 5.60；而對照組學童的前測平均分數為 48.76±6.56，後測為分數為 49.74±5.59。將兩組學童之前後測成績分別做獨立樣本 t 檢定，在認知部份，經統計考驗得 t 值為.923(p＞.05)，兩組學童在前測成績的表現並無顯著差異，而後測成績之 t 值為 5.893(p＜.05)，達顯著差異，且為實驗組學童之成績高於對照組學童之成績(表 4-3)。至於在態度部份，兩組學童在前測成績的表現經統計考驗得 t 值為.959(p＞.05)，後測成績之 t 值為.391(p＞.05)，兩者均無顯著差異(表 4-4)。. 44.

(45) 表 4-3 測驗別. 兩組學童在認知問卷前後測得分之獨立樣本 t 檢定. 組別. 平均. 實驗組. 12.24±3.08. 前測對照組. 11.56±2.98. 實驗組. 15.94±1.56. 對照組. 12.71±2.78. 後測. t值. 自由度. 顯著性. .923. 65. .359. 5.893. 52.217. .000＊. (* 表示 p＜.05) 表 4-4 測驗別. 兩組學童在態度問卷前後測得分之獨立樣本 t 檢定. 組別. 平均. 實驗組. 47.33±5.60. 前測對照組. 48.76±6.56. 實驗組. 49.21±5.35. 對照組. 49.74±5.59. 後測. t值. 自由度. 顯著性. .959. 65. .341. .391. 65. .697. 為了解兩組學童之前後測得分表現是否有顯著差異，本研究以成對樣本之 t 檢定來進行資料的分析。實驗組學童在認知部份經統計考驗得 t 值為 5.828(P＜.05)，其差異達顯著水準，而態度部份經統計考驗得 t 值為 1.415(P＞.05)並未達顯著差異。而對照組學童在在認知部份經統計考驗得 t 值為 1.750(P＞.05)，而態度部份經統計考驗得 t 值為.649(P＞.05)，兩者均未達顯著差異(表 4-5)。歸納以上結果可知，兩組學童在認知部份的前測成績並無顯著差異，而後測成績有顯著差異，其中實驗組學童在後測成績較前測高，且達顯著水準。至於態度部份，兩組學童在前後測之成績均無顯著差異，而各自之前後測差異也都未能達到顯著水準。. 45.

(46) 表 4-5 組別. 實驗組對照組. 項目. 兩組學童之成對樣本 t 檢定. 個數. 平均前測. 後測. t值. 自由度. 顯著性. 認知. 33. 12.24±3.08. 15.94±1.56. 5.828. 32. .000＊. 態度. 33. 47.33±5.60. 49.21±5.35. 1.415. 32. .167. 認知. 34. 11.56±2.98. 12.71±2.78. 1.750. 33. .089. 態度. 34. 48.76±6.56. 49.74±5.59. .649. 33. .521. (* 表示 p＜.05) 整體而言，兩組學童在生物多樣性認知的前測與生物多樣性態度的前測中，均沒有顯著差異，顯示不同背景對學童之生物多樣性認知並無影響、不同背景對學童之生物多樣性態度也沒有影響。以成對樣本 t 檢定來檢視實驗組學童的前後測表現，發現在生物多樣性認知部份，後測得分高於前測達顯著差異，顯示教學活動對於學童之生物多樣性認知可以顯著提昇；而生物多樣性部份，後測得分雖高於前測，但未達顯著差異，顯示教學活動對學童之生物多樣性態度的提昇，較無顯著之影響。至於兩組學童的後測得分表現中，在生物多樣性認知部份，實驗組學童的得分高於對照組學童，且達顯著差異，顯示參與本研究之教學活動可以提昇學童的生物多樣性認知；而生物多樣性態度部份，兩組學童的差異並未達顯著水準，由此可知，參與本研究之教學活動，對學童之生物多樣性態度的提昇並不顯著。. 46.

(47) 二、學童在量表中各題的答對情形為深入了解學童在生物多樣性認知與態度問卷的答題情形，表 4-6 顯示研究對象在認知問卷中各題的反應情形。該問卷共有 20 個題目，其計分方式為每答對一題給一分，未答對則不給分。實驗組學童除了在第 8.11.14.題前後測答對人數相同之外，其它各題的答對人數均有增加，其中第 2.3.7.10.12.13.16.題等之答對率都增加兩成以上。第 2.3.題屬於「生物多樣性的意義」的部份；而第 7.10.題的內容為「生物多樣性的價值」；第 12.13.題屬於「影響生物多樣性的因子」之內容；第 16 題則是有關「生物多樣性的保育」。第 13.題學生對於「生物多樣性減少的最重要因素」仍然認為人為的捕殺是最主要原因，顯示學生對於棲息地劣化所可能造成的嚴重影響仍不甚了解。至於對照組學童部份，在後測與前測相較之下，增加的答對率均未達兩成，其中第 1.3.6.12.14.等五題之答對率呈現退步之情形。由此可知，透過實驗教學，確實可以提昇學童的生物多樣性認知。. 47.

(48) 表 4-6. 實驗組答對人數(n=33). 對照組答對人數(n=34). 前測. 後測. 前測. 後測. 人數. 人數. 人數. 人數. 人數. 百分率. 下列哪一項是在描寫生物多樣性. 26. 生物基因的多寡和生物的種類有什麼關係目前科學家所鑑定的生物種類約有幾種. 題號 1 2 3 4. 兩組學童在認知問卷中各題的反應情形. 內容. 進步率. 進步率. 人數. 百分率. 29. 3. 9%. 25. 24. -1. -3%. 14. 31. 17. 52%. 19. 22. 3. 9%. 11. 26. 13. 46%. 12. 10. -2. -6%. 下列哪一個生態系是陸地上生物種類最豐 22. 26. 4. 12%. 19. 19. 0. 0%. 富的生態環境. 5 6 7 8. 下列敘述，何者正確. 22. 27. 5. 15%. 22. 23. 1. 3%. 下列哪一句成語是在描述生態食物鏈. 24. 28. 4. 12%. 24. 23. -1. -3%. 下列哪一項不是生物多樣性所提供的好處. 21. 30. 9. 27%. 19. 22. 3. 9%. 土壤中富含許多微生物，它們對自然環境. 17. 17. 0. 0%. 17. 22. 5. 15%. 22. 24. 2. 6%. 20. 23. 3. 9%. 21. 28. 7. 21%. 28. 30. 2. 6%. 33. 33. 0. 0%. 28. 30. 2. 6%. 13. 29. 16. 49%. 15. 14. -1. -3%. 1. 9. 6. 24%. 1. 7. 6. 18%. 0. 0%. 10. 9. -1. -3%. 可能有什麼幫助. 9 什麼是生物多樣性的固有價值呢 10 平常我們用來粘黏東西的魔鬼貼，其發明的靈感來自於哪裡. 11 三百多年前，在台灣的森林中有為數眾多的梅花鹿，可是之後數量卻快速減少，甚至於消失，其原因是什麼. 12 下列哪一項生物原本並未在台灣出現，而是從其它地方引進的. 13 下列哪一項是使生物多樣性減少的最重要因素. 14 若很多農夫在田裡使用大量的農藥後，對. 11. 11. 於原來生活於其中的青蛙，會有什麼影響. 15 下列敘述何者正確 16 若要使山坡地有較多的生物物種生存，哪一. 23. 25. 2. 6%. 20. 25. 5. 15%. 19. 32. 13. 39%. 18. 19. 1. 3%. 23. 28. 5. 15%. 18. 24. 6. 18%. 27. 32. 5. 15%. 24. 26. 2. 6%. 26. 30. 4. 12%. 28. 29. 1. 3%. 28. 30. 2. 6%. 26. 31. 5. 15%. 種方式較適合. 17 下列哪一項是目前對於國寶魚櫻花鉤吻鮭保育的正確作法. 18 我們要怎樣做，才是保護生物多樣性最好的方法. 19 我們要保護哪些生物物種呢 20 下列敘述何者正確註：＊表示有顯著進步者(進步率＞20%). 48.