國小低、中、高年級節能減碳行為標準化評量之研究

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(1)國立臺中教育大國立臺中教育大學科學應學科學應用與推廣學系環境教育及管理碩士班環境教育及管理碩士班碩士論碩士論文指導教授：指導教授：林明瑞教授. 國小低、國小低、中、高年級高年級節能減節能減碳行為標準化標準化評量之研究 A Standardized Assessment of Elementary School Students’ Behaviors Related to Energy Saving and Carbon Emission Reduction. 研究生：胡主能. 撰. 中華民國一 ○ 一年八月.

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(3) 謝致自大學畢業後開始從事教職，至今已有十六年了，回想就讀研究所這三年期間，心中有許多感觸。三年前抱著最後一試的心情報考中教大環教所，竟幸運的隨著大兒子的到來，終於考上了這個在大學時代就想完成的夢想。就學期間歷經兩個兒子的出生，既要忙著家務、校務又得忙著研究所課程，回首一路走來的艱辛，真是百感交集。如今終將告一段落，這三年的磨練，不論是作研究、還是人生哲學上，都讓我成長許多，過程中要感謝許多給我動力、支持我走下去的人。首先要感謝恩師 -林明瑞老師的教誨。老師做事認真積極，尤其對於論文的指導非常嚴謹，面對一向鬆散的我，也是恩威並施地鞭策著我，按步就班地逐一完成各個階段任務，因為老師的包容和細心指導，跟著老師亦步亦趨的學習，論文也才得以順利完成，身為老師的子弟，我感到十分幸運，在此獻上最深的敬意與謝意。在修業期間，感謝素華教授、思岑教授在課業上的傳授，讓我對環境課題及教育上有豐富而充實的學習，得到許多創新而多元的觀點與思辯。論文口試期間，感謝口試委員張子超教授與易正明教授在口試過程中，鉅細靡遺的審查指導，並給予寶貴的意見，使整篇內容更為完善。另外也感謝品詩學姊竭盡心力在修業期間各方面的協助，以及雅鳳、鳴蘭學姊的幫助。接著要感謝明瑞家族夥伴，峻豊、雅貽、若然、姵辰三年來的同舟共濟與慷慨相助，以及暑期班同窗好友演中、宏洲、建樟、志宇、滿英、碧芸、盈意、宜芳、宗琳的相互扶持，因為你們一路相伴與鼓勵，讓我得以順利完成研究所學業與論文。另外我要感謝，學校同仁林奕、詠嵐、秋慧、淑貞、侑儒、子晏、秀芳、慧珍、淑雅、淑櫻、明怡；大學的學長賢贊、嘉林、宗斌、漢昇、景峻、再成、學姐駖珍及同學暉明、文欽、振銘、天讚、添興、琮盟、秀琴、怡玲、宜珍等人協助我問卷的發放及施測。最後，我要感謝最親愛的媽媽瑞雲與老婆惠芬求學期間的全力支持與包容！胡主能. 謹致. 中華民國一○一年八月 i.

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(5) 國小低、中、高年級節能減碳行為標準化評量之研究摘要本研究為能提供國小師生進行節能減碳概念教學時之學習診斷、成效評定、教學改進的評量工具，乃編製國小低、中、高年級節能減碳行為標準化評量表。本研究以專家概念圖為基礎編製半開放式問卷，以蒐集學童的已有、未有行為，並配合半結構式臨床晤談，探討學生的迷思行為及原因。依半開放式問卷分析結果及迷思行為晤談結果編製成封閉式預試問卷，經過專家審查、試題預試及試題修正，最後編製成正式問卷進行大規模施測，採分層隨機抽樣，共發出 1989 份問卷，有效問卷 1676 份，回收率為 84.3%。考驗其信、效度、難度及鑑別度，建立節能減碳行為常模、衍生分數對照表及編寫指導手冊，一方面了解國內國小各年段學童之節能減碳行為現狀，並進行不同背景變項對學童節能減碳行為的影響分析。研究結果摘錄如下：國小低、中、高年級學童已有的節能減碳行為分別有 0、3、2 個，低、中、高年級學童之相關迷思行為分別有 12 、 23、26 個。本研究所編製節能減碳行為標準化評量試題主要分為再生能源的使用、低碳能源的使用、提高能源使用效率、環保標章 (綠色 ) 產品的使用與消費、低碳生活、其他溫室氣體產品的減少使用及對全球暖化及節能減碳新知增進七大部份，低年級試題共 24 題，平均難度為 .522，平均鑑別度為 .648， Cronbach α 為 .919；中年級試題共 32 題，平均難度為 .526，平均鑑別度為 .635， Cronbach α 為 .937；高年級試題共 25 題，平均難度為 .491，平均鑑別度為 .622，Cronbach α 為 .932。分析學童節能減碳行為評量結果，得知低年級學童以「提高能源使用效率」行為表現最佳，以「對全球暖化及節能減碳新知增進」行為表現最差；中年級學童以「對全球暖化及節能減碳新知增進」行為表現最佳，以「低碳生活」行為表現最差；高年級學童以「其他溫室氣體產品的減少使用」行為表現最佳，以「再生能源的使用」行為表. iii.

(6) 現最差。學童主要迷思行為有：開冷氣又開電扇很耗電 (中、低 )；隨手關電源、拔插頭既不便且危險 (中、高 )；搭乘大眾運輸工具必須轉乘更耗費 (中、高 )；少乘電梯及使用一次性產品會對生活造成不便 (中、高 )；烤肉是很好的交誼活動，而且使用木炭才有燒烤的味道 (中、高 )；累積衣物再洗浪費水電 (低、中、高 )；不鼓勵家中安裝太陽能熱水器、節能電器、省水設備，因為費用高昂又沒有經濟效益等等 (低、中、高 )，顯示國小學童可能因為貪圖便利性、只顧滿足慾望、知識或技能欠缺或實際參與程度不足而有了錯誤的節能減碳概念，將使得節能減碳的行為有所偏差。而學童獲得節能減碳相關概念主要源自家長及學校師長。學校裡最主要教導節能減碳相關概念的老師依次為：級任老師、自然與生活科技老師 (中、高 )、社會老師 (中、高 )、健康與體育老師 (低 )、綜合活動老師 (低 )及生活老師 (低 )。家裡最主要教導節能減碳相關概念的家人依次為：媽媽及爸爸。在節能減碳行為評量的表現上，學童從家長及其他親戚獲得節能減碳概念者，其表現顯著較佳；學校師長部分，學童從級任老師獲得節能減碳概念者，其表現顯著較佳，部分學童的節能減碳來源造成行為學習成效差，如同學 (低 )、安親班老師及健康與體育老師 (中 )，可能是這些來源潛存了部分迷思概念及行為或主要學童照顧者未負起責任，而導致學童發生迷思行為。女生學童整體表現優於男生學童，特別是在「提高能源使用效率」、「低碳生活」及「其他溫室氣體產品的減少使用」的行為表現。關鍵詞：國小學童、節能減碳、標準化評量、行為、迷思行為. iv.

(7) A Standardized Assessment of Elementary School Students’ Behaviors Related to Energy Saving and Carbon Emission Reduction Abstract In the present study, standardized assessment scales of elementar y school students’ behavior related to energ y saving and carbon emission reduction have been compiled to provide an assessment tool for assessing student performances after learning diagnosis, instructional effectiveness and instructional improvement concerning instruction in energ y saving and carbon emission reduction. The present stud y is based on the expert concept map to compile a semi-open-ended questionnaire, to understand the behavior that elementar y school students have and not have, and with semi-structured interviews, to investigate students’ misconceptions about behavior and its causes. A close-ended questionnaire for a pre-test was compiled according to the results of anal yses on the data collected from the semi-open-ended questionnaire surve y and interviews about misconceptions about behavior. After the questionnaire questions were examined by experts and pre-tested and revised, a final version of questionnaire was completed and a large-scale survey was conducted. This questionnaire surve y used stratified random sampling. A total of 1989 questionnaires were distributed and a total of 1676 valid questionnaires were returned, with a response rate of 84.3%. The reliabilit y, validit y, difficult y, and discrimination of the questionnaire were tested. The norm and the derived score table for student behavior related to energ y saving and carbon emission reduction were established and a guideline manual was compiled. This study investigates the behavior of elementar y school students at different grade levels related to energy saving and carbon v.

(8) emission reduction and also investigates the influences of the different student backgrounds on their behavior related to energ y saving and carbon emission reduction. The results of the stud y are as follows: The results are shown as follows: lower-, middle-, and highergrade students had 0, 3, 2 ever-known concepts and 12, 23, 26 behaviors misconceptions respectivel y. In the stud y, test items for the standardized assessment of the behavior related to energ y saving and carbon emission reduction can be divided into seven parts: use of renewable energ y resources, use of low-carbon energ y resources, improving efficient energ y use, use and consumption of products having eco-labels or green stickers, low-carbon life, reducing the use of products that produce greenhouse gas emissions, and improving the knowledge about global warming and energ y saving and carbon emission reduction. For lower grade levels, there are 24 test items with an average difficulty of .522, average discrimination of .648 and Cronbach’s α of .919. For middle grade levels, there are 32 test items with an average difficulty of .526, average discrimination of .635 and Cronbach’s α of .937. For higher grade levels, there are 25 test items with an average difficulty of .491, average discrimination of .622 and Crobach’s α of .932. According to the results of assessment of elementary school students’ behavior related to energ y saving and carbon emission reduction, lower graders have best performances on test items related to “improving efficient energy use” while having worst performances on test items related to “improving the knowledge about global warming and energ y saving and carbon emission reduction”. Middle graders have best performances on test items related to “improving the knowledge about global warming and energ y saving and carbon emission reduction” while vi.

(9) having worst performances on test items related to “low-carbon life”. Higher graders have best performances on test items related to “reducing the use of the products that produce greenhouse gas emissions” while having worst performances on test items related to “the use of renewable energ y resources”. The elementar y school students have the following misconceptions about behaviors: turning on air conditioner and electric fan at the same time would use much more power (lower and middle graders); turning off the power and pulling out the plugs that are not in use are inconvenient and dangerous (middle and higher graders); using public transportation services that need to transfer would cost more mone y (middle and higher graders); it is inconvenient to skip the use of elevators and use disposable products (middle and higher graders); a barbecue is a good social activity and using coal can produce a good taste (middle and higher graders); a large load of washing wastes water and power (lower, middle and higher graders); the installation of solar water heaters at home is not encouraged, and energy efficient appliances and water-saving devices are expensive and do not have economic benefits (lower, middle and higher graders). These show that elementar y school students onl y seek their own convenience and satisfy their own desires, but lack sufficient knowledge and skills related to energy saving and carbon emission reduction. Moreover, students do not have man y experiences in participating in energ y saving and carbon emission reduction so that the y have misconceptions and misconceptions about behavior about energ y saving and carbon emission reduction. Elementar y school students usuall y learn the knowledge about energ y saving and carbon emission reduction from their parents and teachers. In school, teachers who teach the knowledge about energ y saving and carbon emission reduction are, in order of importance, classroom teachers, science and technolog y teachers (middle and higher graders), social vii.

(10) studies teachers (middle and higher graders), health and ph ysical education teachers (for lower graders), integrated activities teachers (for lower graders), and life teachers (for lower graders). At home, famil y members who teach the knowledge about energ y saving and carbon emission reduction are, in order of importance, mothers and fathers. For student performances on the assessment of behavior related to energ y saving and carbon emission reduction, those students who obtained the knowledge about energ y saving and carbon emission reduction from their parents and relatives performed significantl y better. Students who obtained their knowledge about energ y saving and carbon emission reduction from their classroom teachers performed significantly better than the students who obtained their knowledge from other subject teachers. Some students who might have learned misconceptions from their classmates (for lower graders), teachers for after-school programs and health and ph ysical education teachers (for middle graders) did not perform well on the assessment of their behavior related to energ y saving and carbon emission reduction. These students’ caregivers ma y also be responsible for the students’ misconceptions about behavior. The girls’ overall performance was better than the bo ys, especiall y in “improving efficient energ y use”, “low-carbon life”, and “reducing the use of products that produce greenhouse gas emissions”. Ke ywords: Elementar y school student, energ y saving and carbon emission reduction, standardized assessment, behavior, misconceptions about behavior. viii.

(11) 目. 錄. 謝致 .............................................................................................. i 摘要 ............................................................................................iii Abstract .......................................................................................... v 目. 錄 ........................................................................................... ix. 圖目錄 ........................................................................................... xi 表目錄 .......................................................................................... xii 第一章緒論 ................................................................................. 1 第一節研究背景與動機 ................................. 1 第二節研究目的 ....................................... 4 第三節研究範圍及限制 ................................. 5 第四節名詞釋義 ....................................... 6 第二章文獻探討 ............................................................................ 9 第一節全球暖化的趨勢與影響 ........................... 9 第二節全球暖化與溫室氣體的關連性 .................... 19 第三節全球暖化與節能減碳 ............................ 24 第四節節能減碳的重要概念 ............................ 25 第五節節能減碳教育的內涵與重要性 .................... 30 第六節節能減碳行為 .................................. 37 第七節節能減碳行為之理論及實證研究 .................. 43 第八節行為評量與教育實務 ............................ 48 第九節標準化行為評量 ................................ 50 第三章研究方法 .......................................................................... 67 第一節研究架構 ...................................... 67 第二節研究對象 ...................................... 69 第三節研究流程 ...................................... 72 第四節研究工具之編製 ................................ 75 第五節研究之實施 .................................... 77 第六節資料處理與分析 ................................ 81 第四章結果與討論 ...................................................................... 85 ix.

(12) 第一節半開放式問卷調查結果 .......................... 85 第二節半結構式晤談結果 .............................. 89 第三節節能減碳行為評量預試結果 ...................... 99 第四節正式施測結果 ................................. 104 第五節正式問卷調查結果分析 ......................... 111 第六節標準化評量定稿題本、常模衍生分數對照表及操作手冊之冊. 之冊之建立及其應用 ............................. 184. 第五章結論與建議 .....................................................................193 第一節結論 ........................................ 193 第二節建. 議 ....................................... 196. 參考文獻 .....................................................................................199 中文部分 ............................................ 199 英文部分 ............................................ 212 附錄 ..........................................................................................219 附錄 1 國小低年級節能減碳行為半開放式問卷 ............ 219 附錄 2 國小中年級節能減碳行為半開放式問卷 ............ 225 附錄 3 國小高年級節能減碳行為半開放式問卷 ............ 229 附錄 4 節能減碳行為半結構式晤談大綱 .................. 233 附錄 5 國小低、中、高年級節能減碳行為半結構式晤談摘錄 236 附錄 6 國小低年級節能減碳行為評量預試試題 ............ 239 附錄 7 國小中年級節能減碳行為評量預試試題 ............ 243 附錄 8 國小高年級節能減碳行為評量預試試題 ............ 246 附錄 9 國小低年級節能減碳行為標準化評量正式題本 ...... 249 附錄 10 國小中年級節能減碳行為標準化評量正式題本 ..... 252 附錄 11 國小高年級節能減碳行為標準化評量正式題本 ..... 255 附錄 12 國小低、中、高年級節能減碳行為標準化評量表實施手. 手手冊 ......................................... 258. 附錄 13 國小低年級節能減碳行為標準化評量定稿題本 ..... 264 附錄 14 國小中年級節能減碳行為標準化評量定稿題本 ..... 267 附錄 15 國小高年級節能減碳行為標準化評量定稿題本 ..... 270. x.

(13) 圖. 目. 錄. 圖 2-1 北半球陸地平均溫度百年變化趨勢圖 ................................... 9 圖 2-2 全球暖化的影響 ................................................................. 10 圖 2-3 全球海平面上升趨勢圖 ...................................................... 11 圖 2-4 台灣百年溫度趨勢圖 .......................................................... 15 圖 2-5 台灣增溫幅度在一日中的變化圖 ........................................ 15 圖 2-6 台灣南北雨量比較圖 .......................................................... 16 圖 2-7 海平面上升台灣溢淹土地面積示意圖 ................................. 18 圖 2-8 台灣地區現階段登革熱流行之風險地圖與台灣地區未來平均增溫 1℃ 後，登革熱流行風險地圖。 ................................ 19 圖 2-9 全球燃燒化石燃料之排放量 ............................................... 22 圖 2-10 我國 1990～ 2008 年總溫室氣體排放量和年平均成長率趨勢 ................................................................................. 23 圖 2-11 近十年我國人年均 CO2 排放量變化(左)與全球排序變化情形(右).... 24 圖 2-12 全球暖化概念圖 ............................................................... 28 圖 2-13 全球暖化與節能減碳概念圖 ............................................. 29 圖 2-14 能源教育系統圖 ............................................................... 34 圖 2-15 節能減碳教育中心思想 .................................................... 35 圖 2-16 學校節能減碳教育的目標系統 .......................................... 36 圖 2-17 教學基本模式 .................................................................. 49 圖 2-18 評量的過程 ...................................................................... 49 圖 2-19 標準化行為量表調查的編製過程 ...................................... 51 圖 3-1 研究架構圖 ........................................................................ 68 圖 3-2 研究流程圖 ........................................................................ 74 圖 4-1 低、中、高年節學童節能減碳迷思行為分布圖 ................... 98 圖 4-2 低、中、高年級節能減碳行為標準化評量題本之行為內涵 186. xi.

(14) 表. 目. 錄. 表 2-1 山冰原體積融化對海平面上貢獻表 .................................... 12 表 2-2 球溫室氣體排放情形 .......................................................... 20 表 2-3 室氣體來源 ........................................................................ 20 表 2-4 溫室氣體之性質 ................................................................. 21 表 2-5 行政院環保署節能減碳無悔十大宣言 ................................. 30 表 2-6 試題鑑別度指數之評鑑 ...................................................... 58 表 2-7 國內適用於國小之標準化評量 ............................................ 65 表 3-1 半開放式問卷施測學校及人數分配表 ................................. 69 表 3-2 評量試題第一次預試學校及樣本人數分配表 ...................... 70 表 3-3 台灣地區常模樣本抽取比例分配表 .................................... 71 表 3-4 台灣地區常模樣本抽取比例分配表 .................................... 71 表 3-5 台灣地區常模樣本抽取比例分配表 .................................... 72 表 4-1 低、中、高年級半開放式問卷試題之了解比例、難度、鑑別度及入選題組 ............................................................. 86 表 4-2 節能減碳迷思行為晤談之評分者畫記次數表 ...................... 90 表 4-3 節能減碳迷思概念晤談之評分者信度 ................................. 90 表 4-4 國小低、中、高年級學童節能減碳迷思概念行為及預試問卷中相對試題之編修表 ................................................... 91 表 4-5 低年級預試試題之了解程度、了解百分比例、難度、鑑別度表 ..............................................................................101 表 4-6 中年級預試試題之了解程度、了解百分比例、難度、鑑別度表 ..............................................................................102 表 4-7 高年級預試試題之了解程度、了解百分比例、難度、鑑別度表 ..............................................................................103 表 4-8 低年級正式試題各題行為內容與平均值、難度、鑑別度 ....106 表 4-9 中年級正式試題各題行為內容與平均值、難度、鑑別度 ....108 表 4-10 高年級正式試題各題行為內容與平均值、難度、鑑別度 .. 110 表 4-11 低、中、高年級學童節能減碳態度面向平均得分統計表 .. 111 xii.

(15) 表 4-12 低、中、高年級學童認為其節能減碳相關概念主要來源百分比分配表 .................................................................. 112 表 4-13 低、中、高年級學童認為主要教導節能減碳相關概念老師百分比分配表 .............................................................. 113 表 4-14 低、中、高年級學童認為主要教導節能減碳相關概念家庭成員百分比分配表 ....................................................... 114 表 4-15 不同節能減碳概念來源對低年級學童節能減碳行為表現之 t 檢定結果 .................................................................. 117 表 4-16 不同節能減碳概念來源對中年級學童節能減碳行為表現之 t 檢定結果 ..................................................................122 表 4-17 不同節能減碳概念來源對高年級學童節能減碳行為表現之 t 檢定結果 ..................................................................127 表 4-18 不同節能減碳概念來源對低、中、高年級學童節能減碳行為面向表現之 t 檢定結果 .............................................132 表 4-19 不同的教導師長對低年級學童節能減碳行為表現之 t 檢定結果 ............................................................................136 表 4-20 不同的教導師長對中年級學童節能減碳行為表現之 t 檢定結果 ............................................................................140 表 4-21 不同的教導師長對高年級學童節能減碳行為表現之 t 檢定結果 ............................................................................144 表 4-22 不同教導師長對低、中、高年級學童節能減碳行為面向表現之 t 檢定結果 ...........................................................147 表 4-23 家中不同成員對低年級學童節能減碳行為表現之 t 檢定結果 ................................................................................150 表 4-24 家中不同成員對中年級學童節能減碳行為表現之 t 檢定結果 ................................................................................152 表 4-25 家中不同成員對高年級學童節能減碳行為表現之 t 檢定結果 ................................................................................156 表 4-26 家中不同成員對低、中、高年級學童節能減碳行為面向表現之 t 檢定結果 ...........................................................157. xiii.

(16) 表 4-27 不同背景變項對低年級學童節能減碳行為表現平均值之 t 檢定及單因子變異數之分析結果 ....................................159 表 4-28 不同背景變項對中年級學童節能減碳行為表現平均值之 t 檢定及單因子變異數之分析結果 ....................................163 表 4-29 不同背景變項對高年級學童節能減碳行為表現平均值之 t 檢定及單因子變異數之分析結果 ....................................168 表 4-30 低、中、高年級學童節能減碳行為數量受背景變項影響的情形 ............................................................................177 表 4-31 不同背景變項對學童之節能減碳行為個面向表現之 t 檢定及單因子變異數之分析結果 .........................................180 表 4-32 低年級原始總分、百分等級、 Z 分數、 T 分數常模對照表 ...................................................................................189 表 4-33 中年級原始總分、百分等級、 Z 分數、 T 分數常模對照表 ...................................................................................190 表 4-34 高年級原始總分、百分等級、 Z 分數、 T 分數常模對照表 ...................................................................................191 表 5-1 不同概念來源、師長及家人類別對學童節能減碳行為表現之影響 .........................................................................195. xiv.

(17) 第一章. 緒論. 本章將對本研究之研究背景與動機、研究目的與名詞釋意提出說明，茲分別敘述如後。. 第一節研究背景與動機一、研究背景：自十八世紀工業革命以降，人類為求生活上的舒適享受而過度的使用能源及消耗自然資源，排放大量的溫室氣體及 CO 2 ，過度開發與自然爭地，對森林亂砍亂伐破壞植被，熱帶雨林的縮減，使得二氧化碳經由植物轉化成有機物的機會下降，此般現象隨著生活水準的提高及經濟成長的快速愈形加重。人類因為過度仰賴能源，所以能源資源消耗相當快速，如目前石油蘊藏量僅尚可使用四十多年、天然氣約六十多年；為了解決能源問題，歷年來國內外學者在能源研究上，主要偏重如再生能源等新能源的開發與節約能源技術方面。但目前再生能源有效率不佳、天候限制、技術不足等問題，距商業運轉還有一段距離。節能減碳對於臺灣亦是非常重要，臺灣的能源對外依存度過高；以 2007年為例，進口能源占總供給量 99.32%，自產能源僅占總供給量 0.68%；而進口能源中化石燃料占 91.65%(經濟部能源局， 2009a；蕭富元， 2007b)。而且，燃煤之火力發電是臺灣主要電力來源約占了 74.3％ (臺灣電力公司， 2008)；又因電價低，臺灣民眾較少有節約能源的觀念與習慣 (張靜安， 2008；廖惠珠， 2006；蕭富元， 2007b)。除了能源問題之外，自 1750 年工業革命以來， 1979 年，第一次世界氣候大會（ First World Climate Conference）首先承認︰全球因人類活動所造成氣候變遷問題的嚴重性。 1988 年成立氣候變遷政府間專家小組（ International Panel on Climate Change， IPCC），開始評估及了解當前對氣候系統與氣候變化之程度，研究其對人類環境、社會和經濟造成的影響和可能之因應對策。 1992 年通過聯合國氣候變化 1.

(18) 綱要公約「 The United Nations Framework Conventionon Climate Change， UNFCCC」，其中全球暖化最受世人關注。主因地球暖化，將使冰川和格陵蘭及南極上的冰塊融化，造成海面上升。除此之外，因為大氣層雲量及環流的轉變，也使得全球各地的氣候出現異常，冬天更冷、夏天更熱，暴風雨、颱風的強度及範圍加大，洪水、乾旱出現的頻率也升高。IPCC更於 2007年發表的第四次評估報告警告全球各國必須針對氣候變遷採取行動，否則全球暖化將帶來「突然且無法挽回」的後果，導致地球上 1/3的物種滅絕（ IPCC， 2007）。臺灣近百年平均溫度增加了 1.3℃ ，為全球平均值的 2倍，近 30年增溫速度更是百年趨勢的 2-3倍；臺灣四面環海，根據國內專家學者研究指出全球暖化加速南北極冰原、冰山之融化，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，對沿海地區人民生命財產造成重大威脅。人類大量的製造二氧化碳 (CO 2 )、氧化亞氮 (N 2 O)、甲烷 (CH 4 )、氟氯碳化物 (CFCs)等溫室氣體，引發全球氣候變遷。六大溫室氣體之中，因為二氧化碳所佔的比例最大，造成的溫室效應最大，所以二氧化碳影響全球暖化最為劇烈。全球二氧化碳濃度，已由工業革命前的 280ppm，增加至目前的 380ppm，人類大量燃燒化石燃料正是二氧化碳排放量大增的主因，而全球暖化便主因於二氧化碳排放量大增。臺灣二氧化碳排放量占全球總量的 1％，排名第 21名；在過去近 20年來，成長了 110%左右，平均每人二氧化碳年排放量為 11.5噸，是全球平均值的 3倍，排名全球第 16名 (李涵茵， 2006；張靜安， 2008；蕭富元， 2007a)；其中燃燒化石燃料產生的二氧化碳，就占臺灣溫室氣體排放總量的 74％（梁啟源， 2008）。 1997 年在東京都舉行的「聯合國氣候變化綱要公約」第 3次締約國大會中，簽署了具有國際法律約束力的「京都議定書」，限制溫室效應氣體的排放，幾經努力「京都議定書」已經在 2005年 2月 16日正式生效。在臺灣在能源無法自主、消耗量驚人及二氧化碳排放量高的現況中，「節能」及「減碳」不僅是國際間熱門的議題，更是臺灣全民應積極面對、刻不容緩的首要課題，唯有. 2.

(19) 推動節能減碳措施方能減緩全球暖化惡化。面對日漸惡化的全球暖化及地球環境變遷問題，人類開始覺知環境災難已非單一組織團體能獨自解決，必須透過全體人類共同合作，環境問題才能獲得根本有效的解決。再者，環境問題發生的根本原因，主要是人類思想與行為偏差所致 (楊冠政， 2003)，環境問題的解決，最根本有效的方法應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)。全球暖化所帶來的全球性環境議題，漸漸地改變了人們對於環境的舊有態度（楊進財， 2007），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（柯倩玉， 2007）。孫維廷、洪志誠（ 2005）的研究指出，面對全球氣候變遷的衝擊，科學的探索固然重要，如何將相關的知識以及對人類生命、財產所可能產生的衝擊現況，適時的融入現有教育課程中，提高學生對全球暖化與節能減碳的認識已是刻不容緩的事。國小教育是國民整體教育的基礎，節能減碳教育亦應從國小階段著手實施。再者學校節能減碳教育需要能落實時，須加強學童進行節能減碳課程，灌輸正確的節能減碳相關知識，也需要設計一些能培養學童正確、積極的態度及行為之節能減碳課程，讓學童培養積極的節能減碳態度行為，以落實於日常生活中。國內研究指出學生普遍對於全球暖化相關概念存有迷思且認知不足（張淑惠， 2008）。再者，國內研究曾有永續能源、節約能源及能源安全等能源教育之研究，有關「節能減碳」概念的研究大多為「節能」教育，有關「節能減碳」課程教學之相關研究尚無所悉。再者節能減碳教學是否落實與成功，不只要學生對於節能減碳知識是否了解，更要看學生是否落實節能減碳的行為，包括：正確、積極的行為。然要知道學生是否落實節能減碳行為於日常行為，就必須要對學生的節能減碳行為進行評量，以了解學生日常生活中的節能減碳行為是否正確、積極。我國環境教育雖已有多年的實施經驗，但對環境教育的教材、教學、課程及活動設計、規劃上，以致於教師的培訓及學童的學習成效等，仍缺乏較為客觀、有效的評量工具 (林明瑞， 1997)，所以要效診斷學生是否在日常生活中落實節能減碳行為，則必. 3.

(20) 須要有良好的評量工具。教師可藉此節能減碳行為評量回饋的結果編製或調整節能減碳行為課程、教材及教法，以強化學生的節能減碳行為。良好的行為評量工具，需有標準化評量的發展。標準化評量具有客觀、效率的特色。標準化評量能建立起良好信效度的評量常模以供參照比對，使得分別測得的結果能與大樣本常模相互比較，而且所有受試者在相同情境下施測、計分及分數解釋，皆能得到科學而且客觀的呈現。又因標準化評量實施容易、節省時間，而且有明確的數字提供清楚的評比訊息，所以可謂是相當有效率的施測工具。若能進一步發展出全國性的節能減碳標準化行為量表，可近一步可提供其他研究者進行診斷了解其本校學生節能減碳行為的現況及加強節能減碳教學之參考，亦可作為提供政府進行節能減碳教育政策制訂的重要參考依據。本研究擬採問卷調查法輔以晤談法深入探討國小學童在節能減碳上的行為，建立國小學童節能減碳行為之標準化評量量表，最後透過評量試題的大量施測，建立本國不同年段學童節能減碳行為之常模，以利日後施測者就測量結果，進行分析、比較。獲知學童在節能減碳行為表現、受其背景變項之影響情形，以提供相關單位進行課程設計，及國小教師在進行節能減碳教育的教學參考與改進方向。. 第二節研究目的本研究為了解本國國民小學學童於節能減碳行為為何，擬對國小學童進行節能減碳行為之半開放式問卷調查；為了解學童的節能減碳迷思行為，針對填答具代表性之學生進行臨床晤談；並藉由全國性節能減碳行為量表施測，用以了解國內各年段國小學童節能減碳行為現況為何，並依此建立全國不同年段國小學童節能減碳行為常模，作為國小學童學習診斷、學習成就評定和教學改進的依據，其研究目的如下：一、瞭解不同年段國小學童節能減碳上可有哪些已有行為、未有行為及迷思行行為。. 4.

(21) 二、瞭解不同年段國小學童有哪些節能減碳的迷思行為。三、瞭解不同年段國小學童節能減碳行為之施作現況。四、編製適用於不同年段國小學童之節能減碳行為之標準化評量工具。五、建立不同年段國小學童節能減碳之行為常模、衍生分數對照表及編寫指導手冊。六、探討不同學童之背景變項，包括：性別、學校規模、所在地區、地區類型、課業指導人、課業指導人學歷、節能減碳概念來源、節能減碳行為之師長類別來源及節能減碳行為之家庭成員類別來源等，對其節能減碳行為評量工具得分之影響情形。. 第三節. 研究範圍及限制. 一、研究對象本研究的國小低、中、高年級學童，是以二年級 (代表低年級 )、四年級 (代表中年級 )和六年級 (代表高年級 )為對象，並以分區、分層隨機抽樣班級為對象，透過研究者自編的半開放式問卷進行調查，並篩選答題結果具有代表性的學童進行深入晤談，以瞭解其迷思概念為何，作為節能減碳行為標準化評量量表編修的依據。最後經由量表標準化的過程，建立出台灣地區國民小學低、中、高年級學童節能減碳行為常模。二、研究範圍本研究係以適合國小低、中、高年級學童的節能減碳行為為研究範圍。至於其餘的環境行為，例如生態平衡保育、廢棄物處理等相關概念，以及節能減碳知識與節能減碳態度則不為本研究之範圍。三、研究限制本研究所提的迷思行為，主要以測驗及晤談中，學生的答案與節能減碳概念圖有差異的為主，不能作過多的推論。由於本研究所建立之行為常模為國小二、四、六年級學童，故本研究所編製的的評量表對於國小一、三、五年級階段之學生偏難，所測得的結果分數會稍低. 5.

(22) 於全國常模之結果，使用上仍以國小二、四、六年級學童為宜。. 第四節名詞釋義一、節能減碳節能減碳包括「節能」與「減碳」兩項。現今全球氣候變遷中全球暖化肇因於人類大量使用石化燃料生產能源產生過量的溫室起體，尤其是二氧化碳的產生；為能有效降低二氧化碳排放量，主要意涵為 (一 )節約能源的使用及 (二 )減少溫室氣體 (主要為二氧化碳 )的排出著手，因而簡稱為「節能減碳」（台灣環境保護聯盟， 2008）。二、已有行為所謂的行為係指個體或個體的一部份所呈現可觀察到、可記錄到的任何動作。本研究之已有行為指受試者對於節能減碳概念的認知及好惡表現出正確且積極的行為稱之，是以全部受測學童就某一節能減碳行為，其行為表現難度達 .70以上，視為這個階段年齡層之學童已有此一節能減碳行為。三、未有行為本研究指受試者對於某一節能減碳概念的認知及好惡表現未具備正確且積極的行為稱之，是以全部受測學童就某一節能減碳行為，其行為表現難度未達到 .30以上，視為這個階段年齡層之學童未有此一節能減碳行為。四、迷思行為迷思概念是指學習者從生活經驗、學校學習、同儕文化、天賦觀念等所得用以了解或解釋自然現象的想法，往往有別於專家或科學家的概念，對日後正確的科學概念的獲得產生障礙 (林明瑞， 1988)。本研究所指之「迷思行為」係指受試者因「節能減碳」概念迷思所衍生的行為，或可概指不夠積極的行為，或偏離專家或節能減碳潮流認可的行為。五、標準化行為量表標準化行為量表是根據量表的編製程序而編成的一種行為評量. 6.

(23) 表，具有一定的編製程序，此程序具有良好的信度、效度、難度和鑑別度的資料。其過程包括試題適當取樣，題目均須經過試題分析選擇。同時行為量表的實施、計分、建立常模和分數解釋，均須依照指導手冊辦理 (郭生玉， 1994)。六、行為常模何謂常模是「一個具有代表性的樣本團體在測驗上實際得到的分數之分佈」。本研究指全部受測學童就某一節能減碳行為測驗所得之分數分佈。因為常模是做為受測者測驗分數比對的對象，常模建立時受測對象 (常模樣本 )的選擇就很重要，比對不同常模樣本將可能有不同的結果。一般而言，在建立常模時測驗開發者應注意樣本的代表性、樣本的大小、新近性，以保持測驗品質的好壞與測驗的適合性。. 7.

(24) 8.

(25) 第二章. 文獻探討. 本章旨在探討節能減碳之重要性、節能減碳之行為及編製標準化評量之相關文獻，以建構本研究理論基礎與架構。. 第一節. 全球暖化的趨勢與影響. 一、全球暖化的影響早在 1996 年政府間氣候變遷研究小組 (IPCC)第二次評估報告則指出，人類活動所排放的溫室氣體，若不採取任何防制措施，全球平均地面氣溫於 2100 年時將比 1990 年時增加 2℃（介於 1 至 3.5℃ ），海平面將上升 50 公分（介於 15 至 95 公分）。到了 2001 年 IPCC 的報告更顯示，過去百年間，全球平均氣溫估計上升了 1.3 至 4.5℃，倘若維持現行遞增速率，2100 年全球平均氣溫可能比 1990 年上升 1.4 至 5.8℃ ，如此將使南北兩極冰山融化，全球海平面可能上升 9 公分至 88 公分，致使低窪島嶼國家，如吐瓦魯、吉里巴斯等國沒入太平洋中，而北極熊、企鵝的棲地遭到破壞而有滅絕的危機，歐洲阿爾卑斯山冰河融化，歐洲地中海沿海地區因為夏季熱浪幾乎無法居住，乾旱區擴大造成非洲和南亞等地的旱災更為嚴重，全球極端氣候條件頻仍，將出現更多的乾旱、水災、昆蟲媒介之傳染病，又自然生態系統遭到嚴重改變，造成生態浩劫 (IPCC， 2001) (圖 2-1) 。. 圖 2-1 北半球陸地平均溫度百年變化趨勢圖 (陳雲蘭， 2008) 全球暖化已是不爭的事實，而地表氣溫上升將產生許多環境乃至. 9.

(26) 於經濟社會問題，並因此為農、林、漁、牧各產業帶來深遠影響，也對人體健康及生物多樣性等造成相當衝擊。在可預見氣候變遷持續進行趨勢下，頻率升高的天然災變 (natural disasters)及極端天氣事件 (extreme weather events)將嚴重威脅人類生活與生存，並造成民眾日常活動的不便，更將形成糧食供需失調，如圖 2-2 。. 圖 2-2 全球暖化的影響 (全球環境變遷中心， 2004). IPCC 的報告直指，全球暖化將導致世界各地乾旱和水災發生、冰河與冰原融化，如此將導致洪水、海平面高度上升和極端氣候的產生（ Kerr，2007）。現存的氣候型態區將在 2100 年之前消失（ ENS， 2007a），將造成下列影響： (一 )影響全球氣候系統溫室效應所產生的氣候變化可分長期的溫度與雨量變動與短期的區域的氣候變化聖嬰現象 ( EI Niňo- Southem Oscillation，簡稱 ENSO）。整體說來全球暖化將影響全球氣候系統，使地球北半球冬季逐漸濕冷，夏季乾熱，極易發生暴雨乾旱等極端事件造成人類社會，包括能源、運輸及工業的衝擊，也會影響空氣品質，危及人類. 10.

(27) 健康（許志義， 2000）。 (二 )極地融冰、海平面上升 IPCC 在第四次評估報告中提到， 1870 年前，全球海平上升趨勢約為 0.2 ㎜ / year， 1870 至 2006 年間已劇升為 1.7 ㎜ / year，保守預估此後上升趨勢將大於 3 ㎜ / year，且至 2100 年全球海平面將較 1980~1999 年的平均值上升 18~50 ㎝，如圖 2-3 所示 (IPCC， 2007) 。目前，全球已有大約 70%的沙岸已經發生退縮的現象， 20%~30%的沙岸維持穩定，只有不到 10%有擴增的情形。如今更發現快速的海岸退縮、波浪高度增加、海水入侵等現象，這些環境的改變也造成沿岸生態系的變化，例如泰國在過去的 35 年內，已有 50%的紅樹林消失。在過去數十年間，全球的沿岸濕地面積項平均每年減少 0.5 至 1.5%（ Kerr， 2007）。在未來，一旦全球暖化持續升溫，致使格陵蘭大冰原 (Greenland ice sheet) 和西南極洲冰棚 (West Antarctic ice sheet)融化，將導致海水位上升 4-6 公尺，低漥地區則面臨海水倒灌，南太平洋島嶼國家將淹沒成為「環境難民」（許志義， 2000）。印尼更有二千座小島將可能因全球暖化而在 2030 年前被海水淹沒（陳桂蘭， 2007 )。. 圖 2-3 全球海平面上升趨勢圖 (IPCC， 2007). (三 )冰河融化美國地質調查 (United States Geological Surve y， USGS)在 2005. 11.

(28) 年提出的監測預估報告中指出：因全球氣候變遷，引發南極和格陵蘭島兩極冰蓋的面積和體積變化是一脈相連的，融冰結果可能導致海平面的變化，更可能嚴重影響到人口密集的沿海地區。僅僅格陵蘭冰蓋融化便可能導致海平面上升約 6 m。一旦整個南極冰蓋融化後更可能造成海平面上升約 73 m (USGS， 2009)，如表 2-1 所示。安地斯山脈和喜馬拉雅山脈的冰河將融化減少，氾濫和雪崩也將增加。此現象持續發生下，將會加劇淡水河流供水減少、海水位上升、海岸線淹沒。首當其衝的為非洲及亞洲的三角洲地區，如印度的 Brahmaputra 和埃及的 Nile 地區（ Kerr， 2007）。表 2-1 山冰原體積融化對海平面上貢獻表冰山、冰原位置. 冰山、冰原體積 (㎞ 3). 融冰造成海平面上升量 ( m). 南極大東陸. 26,039,200. 64.8. 南極大西陸. 3 , 2 6 2 ,0 0 0. 8.1. 南極半島. 227,100. 0.5. 2 . 6 2 0 ,0 0 0. 6.6. 180,000. 0.5. 32,328,300. 80.3. 格陵蘭高山冰川及其他冰帽總. 計. 研究者整理自 USGS 報告 (2009) (四 )珊瑚將遭受破壞海水暖化導致供應珊瑚營養來源、促進珊瑚的生長的共生藻死亡或離開珊瑚，致使大量珊瑚死亡白化（ Kerr， 2007）。據觀測，全球已經有 50 個地區陸續發生珊瑚大量白化， 1998 年西印度洋的珊瑚曾因海水水溫升高集體白化。科學家發現世界過去 20 年來最大的珊瑚礁－澳洲大堡礁－白化的情形越來越嚴重，而地球暖化現象可能就是元兇 (胡興華，2008)。而加勒比海開雙群島的珊期礁亦面臨死亡威脅（陳品潔譯， 2007)。 (五 )衝擊陸域系統動、植物生態全球暖化影響植物開花時序的「物候」改變方面，在過去的 50 年內，已發現 694 種物種的物候方面有提早的現象。以植物而言，溫度的上升，伴隨著生殖季的延長、開花期的提前等現象。外國的長期研究發現，全球溫度升高攝氏 1 度，導致許多種類的樹木提早 5 到 7 天發葉芽 (李培芬， 2008)。 IPCC 分析了 75 個研究所發表的. 12.

(29) 文章中，也發現 29,000 個觀察現象中有 89% 觀察點描述到隨著暖化現象的發生，冰河與植物開花時序將改變（ Kerr， 2007）。一般而言，中緯度地區生產力增加，但低緯度地區，會發生植物適應問題，間接破壞生態環境，改變生態平衡，進而影響農林及牧業（許志義， 2000）。在動物方面也有類似的情形，氣候變遷會造成動物孵化或產卵的時間提早。尤其對於那些行為或生理受溫度調控的物種來說，影響尤為嚴重，例如由溫度決定性別的爬蟲類動物，在未孵化前，生理受到溫度的影響而改變，最後會造成族群性別比的改變，將對繁殖造成影響。有研究發現青蛙的產卵時間提早 2 到 3 周，針對海龜的研究也發現，產卵的時間提早約 10 天，某些鳥類的生殖季也有提早的情形。生殖季時間的改變，對於生殖成功率造成影響，也會影響到整個生態系中的其他物種。有關氣候變遷對生物分布的影響，研究資料相當多，整體的結論是物種分布會向南、北極或高海拔的地區移動，同時也會促使許多地區外來種的突然增加，造成物種間相互關係的改變，生態系內食物網的結構也會因此而調整。在某些受限的狀況下，或是氣候改變的程度過大、速率過快時，這種自發性的調適最終將造成族群的滅絕 (李培芬， 2008) 。此外，溫度上升造成物種行為的改變，也會造成物種之間聯繫的破壞而導致大量的生物絕種。IPCC 報告指出溫度上升 1~2 ℃ 時，將影響到至少 30% 的物種面臨滅絕的危害（ Kerr， 2007）。自然環境陸域系統的動、植物將受衝擊，導致物種族群分配及組成上的變化。同時改變地區資源分布，引發國際間經濟及社會問題（許志義， 2000）。 (六 )農作物產量減低日本農林水產省認為，地球持續暖化，造成水資源枯竭化、土壤劣質化、沙漠化等問題愈來愈明顯，中長期而言，對世界糧食的供應產生壓力，美國及南亞稻米生產量減少，即是氣候溫暖化影響將導致在低緯度地區，溫度即使上升 1℃ ，也會馬上降低產量。一. 13.

(30) 旦溫度上升 3℃ 以上，那麼即使是高緯度地區也會降低穀類產量（ Kerr， 2007）。 (七 )引發傳染性疾病在氣候變遷下或是極端氣候發生時由病媒蚊滋生的傳染性疾病更易發生，尤其在熱浪的襲擊下（ K ysel y， 2005）。原本登革熱流行地區，若溫度上升一度，登革熱流行的潛勢會增加 31% 到 47% (Patz 等人， 1998)。總括來說， IPCC 在 2007 年的報告中亦指出：人類活動引起的暖化現象影響範圍包括：亞馬遜雨林區、印尼雨林區、美國東南與西部地區、澳洲的西北部以及阿拉伯半島等將受到波及。而其中又以亞馬遜與印尼雨林最首當其衝（ ENS， 2007）。其所導致的冰河縮減、植物提早開花、珊瑚白化及致死熱浪的發生，且蒙受其害最深的將是開發中國家（ Kerr， 2007)。再因地理位置、國民所得及產業發展關係，基本上較貧窮的開發中國家受到氣候變遷的影響遠大於已開發國家 (IPCC， 2007)。二、台灣暖化的影響鑽研氣候長達二十五年的氣象局氣象科技研究中心主任鄭明典說明在聯合國的報告中，臺灣屬於氣候變遷的高危險群（蕭富元， 2007）。其影響與趨勢如下： (一 )氣溫上升台灣所屬的東亞季風區正屬於東亞大範圍增暖系統的一個部分，也是暖化程度較明顯的區域 (陳雲蘭， 2008) 。從台灣平地測站記錄顯示， 1900 至 2008 過去一百年間，台灣的年平均氣溫上升速率約為 1.1~1.6°C/百年，約是全球暖化速率 0.74° C/ 百年的兩倍，近 30 年 (即 1979-2008 年 )的暖化速度，則更是快速 (約 0.23~0.4°C / 十年 )，實屬偏高；台灣都會區因人口密度高、高度城市化所造成的熱島效應致使平均暖化值，比非都會區高約 44%，都市效應在台灣地區十分顯著。（許晃雄， 2007a；蕭富元，2007；柳中明，2009），如圖 2-4 所示。. 14.

(31) 圖 2-4 台灣百年溫度趨勢圖 (天下雜誌 369 期， 2007) 台灣近 30 年內每日最高溫上升速率，已從過去百年 0.03~0.10 °C/十年，增加到 0.18~0.42°C/十年；每日最低溫也從 0.11~0.26°C/ 十年，增加為 0.24-0.52°C/十年。熱浪方面，統計台北地區溫度高於 35°C 以上的日數，結果在 20 世紀前半葉，高溫天氣最多每年不超過 30 天，但在下半世紀，每年出現 40~50 天的情形已是常事 (柳中明， 2009)，如圖 2-5 所示。. 圖 2-5 台灣增溫幅度在一日中的變化圖 (陳雲蘭， 2008) (二 )雨量變化. 15.

(32) 在台灣降雨日數更呈現顯著的長期減少趨勢，以區域而言，西南區及東南區都是明顯且怏速的減少中，一般而言，西南區降水的豐枯比值相對較大，但西南區豐雨期降雨日數減少的趨勢卻最嚴重，南部減少幅度可達 10.95 日 /10 年；北部地區較和緩，減少幅度亦有 3.49 日 /10 年。此趨勢在近 60 年中，總降雨時間顯著下降。整個臺灣的降雨日數全面性的持續降低，對臺灣是非常不利的警訊，且有深遠的影響，尤以西南部及東部地區較嚴重，降雨日數的減少不但影響生態環境，更使得水資源的管理、運用及調配益增困難 (柳中明， 2009)，如圖 2-6 所示。. 圖 2-6 台灣南北雨量比較圖 (柳中明， 2009) 2009 年 9 月，劉紹臣研究團隊提出在台灣相對濕度高於 90%. 16.

(33) 的發生頻率顯著地減少，霧氣、毛毛雨 (precipitation less than 1mm/hr) 和小雨的發生頻率，亦呈現減少趨勢，毛毛細雨由平均一年 70 天減少為 35 天，透過分析方法證實此現象與全球暖化具有密切關聯。自 1980 年代以後，破紀錄的豪大雨更是呈現極顯著地上升。(柳中明， 2009) 提供台灣區域主要降水與災害來源的颱風，在 20 世紀中每年約有 3.3 個，但在 2000 年以後，明顯增加為每年約 5.7 個，其與西北太平洋海溫上升有關。現今台灣因颱風所帶來的豪大雨雨量，已增加整整一倍，如 1996 年 7 月賀伯颱風在阿里山出現破記錄的 1094.5mm/da y， 2009 年 8 月莫拉克颱風連兩日創下 1161.5mm/da y 與 1165.5mm/da y 的新記錄。換言之，台灣日後將會增加因大雨帶來的土石流發生頻率，並且中南部春冬旱災恐將更嚴重，且 20 年後的台灣強降雨將會隨著氣溫提高而增為三倍；在全球化持續加重下，不僅台灣，全球也將共同面臨此情形（邵芷芸， 2009）。 (三 )海水上升、地層下陷淹水 2008 年，台大大氣系曾于恆助理教授發表「台灣周圍海域海平面變化趨勢」研究報告：發現自 1961 年到 2003 年的海平面平均以 2.51 mm/ yr 速率上升，為全球海平面平均上升速率的 1.4 倍 (曾于恆， 2008)。 1993-2003 年間，更高達 5.7mm/年。過去 100 年來，海平面以平均 1~2mm/年的速率上升，近 20 年來，台灣北部基隆地區海平面更以 5.91 mm/ yr 速率上升，台灣南部高雄地區海平面以 3.64 mm/ yr 速率上升，約是全球平均值的 2.1~3.3 倍，到達 2100 時，台灣地區海平面將比現在上升 25-59 公分，比全球平均上升速率大 (董東璟、高家俊， 2009)。台灣未來因海平面上升的危機將持續百年以上，且有逐漸增快的趨勢，影響所及，當海平面上升 0.5 m 時，台灣將損失 105 ㎞. 2. 的土地，有 1237 ㎞. 海平面上升 1.0m 時，將損失 272 ㎞. 2. 2. 的土地處於風險之中﹔當. 的土地，有 1246 ㎞. 2. 的土地. 處於風險中，淡水河口至枋寮間約 400 多公里以沙質為主的海岸，又因有地層下陷問題，將是海平面上升影響的主要區域。(中興顧問工程公司， 2001)；內地蘭陽平原、台北盆地、以及自彰化到屏東的. 17.

(34) 西南沿海平原低地，也都是首先受到衝擊的地區，如圖 2-7 所示。 (四 )珊瑚白化台灣海域的珊瑚礁在 1998 年及 2007 年，受到西太平洋海溫異常偏高的影響，而出現大小規模不等的白化現象，此情形與全球其他珊瑚生長地區白化現象雷同 (柳中明， 2009)。. 圖 2-7 海平面上升台灣溢淹土地面積示意圖 (天下雜誌 369 期， 2007) (五 )疾病傳播台灣中南部夏季之登革熱以往皆發生於夏秋二季，由氣候暖化之結果，不但發病地區擴張到北部地區，且使時間性之分佈延長，甚至有於 12 月仍有病例發生。登革熱病媒傳播研究，顯示高於 18 ℃ 之月份數及都市化程度，是重要的危險因子 (王正雄、陳秀玲， 1997)。研究發現：台灣未來若平均增溫 1℃ 時，高風險與中度風險之鄉鎮區將會增加，顯示未來的增溫狀態會使登革熱在台灣地區之流行範圍明顯提升，此現象乃因氣候暖化，造成病媒蚊生長期加長，繁殖容易，因而使得病情蔓延更嚴重，極可能助長登革熱於台灣南部都會地區爆發嚴重的流行性 (郭浩然、龍世俊， 2004)，如圖 2-8 所示。此外，國內也曾有學者研究發現，台灣地區漢他病毒之六種鼠類宿主，由於氣候暖化之結果使得這些鼠類繁殖加速，因而增加其媒病傳播的能力 (金權、楊文琴， 1995)。. 18.

(35) 圖 2-8 台灣地區現階段登革熱流行之風險地圖 (1998-2006，左 )與台灣地區未來平均增溫 1℃ 後，登革熱流行風險地圖 (右 )。(王正雄、陳秀玲，1997). 第二節全球暖化與溫室氣體的關連性大部分的科學家相信，全球暖化主要是人類活動排放出放過多的溫室氣體，使大氣層吸收過多的輻射熱能，導致溫室效應增強的結果 (台灣環境保護聯盟，2008；孫維廷、洪志誠，2005；黃建誠、林振芳， 2006；黃啟峰， 2007；劉雅章， 200 7；鍾昭儀， 2 005；顧洋， 200 8) 。聯合國跨國氣候變化專門委員會（ IPCC）更於 2007 年公佈第四次綜合評估報告指出，目前全球暖化主要由人為因素造成，地表溫度上升導致全球各地氣候激烈現象的發生也更加頻繁 (顧洋， 2009)。據世界資源研究院（ World Resources Institute ,WRI,2 00 5）統計：全球全球溫室氣體（ Global Greenhouse Gas， GHG）排放量在 20 世紀逐步攀高，到了 1945 年以後更是急劇上升。分析 GHG 主要排放源，化石能源的比例最高，其中固態燃料（煤）占 35％，液態燃料（石油）占 36％、氣態燃料（天然氣）占 20％，如表 2-2 所示。人類活動造成的溫室氣體過度排放主要來自工業部門、其次是交通運輸。工業部門中如火力發電廠、煉鋼廠、水泥廠、石化工業等都是主要排放來源，. 19.

(36) 如表 2-3 所示。表 2-2 球溫室氣體排放情形溫室氣體. 產生原因. 二氧化碳 CO2. 2004 年全球溫室氣體排放比率 (以 CO2 當量計 ). 化石燃料燃燒. 56.6％. 森林砍伐、生質分解. 17.3％. 水泥生產、工業排放. 2.8％. 家畜生產、化石燃料開採、. 甲烷 CH4. 14.3％. 水稻耕植、垃圾掩埋等. 氧化亞氮 N2O 含氫氟碳化物 HFCs 氟溫全氟碳化物 PFCs 室氣六氟化硫 SF6 體. 工業處理、肥料使用. 7.9％. 冷凍與冷氣冷媒、噴霧劑 1.1％. 製鋁業、半導體工業電氣絕緣、煉鎂. 資料來源： IPCC， 2004 表 2-3 室氣體來源 (依部門分類 ) 2004 年各部門溫室來源部門. 主要排放溫室氣體活動. 氣體排放比率 (以 CO2 當量計 ). 能源供應. 發電、集中型的熱能生產、資源開採、電網基礎之電力輸配等. 25.9％. 工業. 生產金屬、紙漿與造紙、水泥、化學產品等. 19.4％. 林業. 砍伐森林、伐木殘餘生質分解. 17.4％. 農業. 農作物與家畜生產等. 13.5％. 交通. 搭乘汽車、飛機、火車或船隻. 13.1％. 住宅與商業建築廢棄物. 冷暖氣供應、電器產品. 7.9％. 垃圾掩埋、垃圾焚化、汙水處理. 2.8％. 資料來源： IPCC， 2004 1997 年簽署， 2005 年正式生效的「京都議定書 (K yoto Protocol)」及我國「溫室氣體防治法」中，明定針對二氧化碳 (CO 2 )、甲烷 (CH 4 ) 、氧化亞氮 (N 2 O) 、氫氟碳化物 (HFCs) 、全氟碳化物 (PFCs) 及六氟化硫 (SF 6 )等六種氣體進行削減 (工業技術研究院，2008b)。每一種溫室氣體造成的暖化效應並不相同 (表 2-4)，國際間以該氣體相對二氧化碳 (CO 2 GWP ＝ 1) 的暖化強度訂出該氣體的全球暖化潛勢 (Global Warming. 20.

(37) Potential,GWP)，GWP 值越高，即意味著該氣體暖化強度越強 (全民二氧化碳減量資訊站， 2009)。表 2-4 溫室氣體之性質氣體. 工業. 1980. 1990. 近年. 2050. 在大. 化前. 年. 年. 變化. 年. 氣中. ％. GWP. 主要. 主要. 主要. 自然來源. 人為來源. 削弱者. 呼吸、分解. 化石燃料和. 光合作用、海. 生質燃燒、森. 洋表面交換. 存在年限. CO2. 280. 337. 354. 0.5. 539. 150. (ppmv. ~23. ). 0. CH4. 0.8. 1.57. 1.72. 0.9. 3.24. 1. 林砍伐. 10. 30. (ppmv ). 濕地、苔. 水稻田、家畜. 原、白蟻、. 反芻、生質燃. 反芻動物. 燒、天然氣、. 與 OH 反應. 填土 N2O. 288. 302. 310. 0.25. 369. 150. 200. (ppbv). 天然土地過. 施肥、改變土. 在同溫層化. 程、海洋. 地利用、化石. 學瓦解. 燃料燃燒 HFCs. 0. 0. --. --. --. 140~. (pptv). 無. 冷媒、氣膠、. 同上. 推進劑、發泡. 11 7 0 0. 包裝劑 PFCs. 0. 470. --. --. --. 6500~. (pptv) SF6. 無. 0. 0. --. --. --. 320. 23900. 滅火器、噴霧器、鋁製品等. 9200 無. 工業用半導體、鎂製品、. 0. 電力設備等. 資料來源：修改自張讚昌，羅陽青，楊盛行 (1999) 甲烷的溫室效應為二氧化碳的 23 倍，目前約 50％甲烷來自於人為製造，包含生物體不完全燃燒、畜牧業、腸道發酵作用、和水稻田及沼澤地；工業革命前大氣中甲院含量約為 700ppb，到了 2008 年以為 1797ppb。 2008 年氧化亞氮大氣中含量為 321.8ppb，相較於工業革命前增加約 19％，其溫室效應為二氧化碳的 200-300 倍，來自於生物體燃燒、燃料的使用、和化肥。大氣層中 CO 2 的濃度在工業革命前約為 280 ppm，自 1750 年以來，大氣中二氧化碳含量增加 38%，近百年來，大氣中的 CO 2 含量卻以平均每年增加 1.9 ppm（ 1994-2004 年）異常的速度增加至 2008 年底其濃度已高達 385.2 ppm，估計至 2100 年. 21.

(38) 前將可達 75%左右，占溫室效應成因的 63.5 %，主要因為人為活動使用能源燃燒化石燃料，致使 CO 2 排放增加，導致地球大氣層中之二氧化碳濃度增加（李欣哲、黃詠筑，2004；葉欣誠，2006；周淑婉，2008）。人類的生活水準改善了，但工業的進步帶動了經濟的繁榮，也加速了能源的使用，迫使人類大量開採煤、石油和天然氣等化石燃料，以取得能源。雖然氫氟碳化物、全氟碳化物及六氟化硫對溫室效應的影響最顯著，且存在於大氣中的時間 (生命週期 )較長，但世界氣象組織（ WMO）所發布的「 2008 年溫室氣體公報」指出由於二氧化碳的含量最多，相對對全球升溫的影響也最大。統計過去 200 年來，人類燃燒化石燃料排放 CO 2 到大氣已超過 2.3 兆噸，其中 50％的排放量乃於 1974 年～ 2004 年人類各項活動所貢獻，而二氧化碳主要排放源來自於發電、工業生產及運輸，其主要來源包括（黃啟峰， 2007）：使用化石燃料發電約占 36%；運輸工具（汽車燃油為主）約占 24%；工業（不包括電力）約占 18%；建築物、住宅冷暖氣、照明和動力約占 8%，顯示人類尋求非碳能源的成效不佳，如圖 2-9 所示。. 圖 2-9 全球燃燒化石燃料之排放量 (WRI， 2005) 如果人類未能有效管制二氧化碳等溫室氣體的排放，這種情形若. 22.

(39) 是持績下去，預估至 2100 年大氣中二氧化碳濃度將上升到約 540ppm 至 970ppm。據 IPCC 第三工作小組公布的第四次「減緩氣候變遷」評估報告指出， 1990 至 2004 年間，全球溫室氣體排放約成長 70％，其中，二氧化碳排放量約占 77％（相較於 2004 年排放量），基於此，IPCC 評估長期減量規劃，如果以穩定大氣濃度在 450ppm 為例，則溫升將介於 2.0～ 2.4℃，二氧化碳排放量至 2015 年達到高峰，因此，至 2050 年須較於 2000 年減排 50～ 85％。我國溫室氣體之排放以 CO 2 為大宗，所占之比例於各年均大於 80%。於 1990 年至 2000 年間，CO 2 的排放自 132.5 百萬公噸成長至 238.5 百萬公噸，成長幅度達 80%； (圖 2-21)我國 1990~2000 年間，我國最大溫室氣體排放源為能源部門，其次是工業部門和農業部門。能源部門自 1970 至 2008 年燃料燃燒 CO 2 排放量由 27.5 百萬公噸增加至 255 百萬公噸。在 1990～ 2008 年間，溫室氣體排放量增加 135 ％，年平均成長率為 4.86％，如圖 2-10 所示 (王碧玲， 2007) 。. 圖 2-10 我國 1990～ 2008 年總溫室氣體排放量和年平均成長率趨勢 (經濟部能源委員會， 2008) 分析我國 CO 2 人均排放量， 1990 年 CO 2 人均排放量約 5.58 公噸， 1995 年人均排放量約 7.60 公噸， 1998 年人均排放量約 8.99 公噸， 2000 年人均排放量約 9.8 公噸， 1990 至 2000 年平均年成長率約 5.3% 。目前，台灣的二氧化碳排放量成長快速，每人每年近十二公噸，相較於全球平均約四點多公噸，屬偏高國家，如圖 2-11 所示。. 23.

(40) 其主要原因是用於能源用途，所排放之 CO 2 過高（經濟部能源委員會， 2001）是故落實節能減碳為永續發展之優先要務。. 圖 2-11 近十年我國人年均 CO2 排放量變化(左)與全球排序變化情形(右) (美國能源資訊管理局 EIA， 2005). 第三節. 全球暖化與節能減碳. 近百年來人類製造過多的溫室氣體，是全球暖化的最大禍首。在 IPCC AR4 Multiple Model Dataset (MMD)多模式報告中，推估全球暖化在 21 世紀的全球環境氣候變遷所造成的影響中發現，當 CO 2 濃度達 450ppm 時氣溫會上升 l℃ ，將造成海中珊瑚礁的消失，進而影響海中生態平衡；當 CO 2 濃度達 550ppm 時氣溫會上升 2℃ ，會造成南極冰帽的解體、海平面上升 4-6 公尺；當 CO 2 濃度達 650ppm 時氣溫會上升 3℃ ，將使海灣洋流驟然減緩，致使北歐的溫度驟降。因此為了預防劇烈的氣候變遷發生，政策的制定上要以 450ppm CO 2 或者更低的 CO 2 濃度為目標，以使得其所造成的影響更小，是故京都議定書的目標即為 450ppm CO 2 濃度。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)。其實自 1990 年代以來，各國即開始積極節約能源的使用或尋求替代能源以減少對環境的破壞 (林明賢，. 24.