我國大眾核能教育指標建構

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(1)國立台灣師範大學環境教育研究所碩士學位論文. 我國大眾核能教育指標建構 Indicators of Nuclear Education for General Pubilc. 研究生：鄭安呈指導教授：葉欣誠. 教授. 中華民國一百零二年七月台北市. .

(2) . 謝誌在環境教育研究所的兩年，過得真的非常充實，從碩一懵懵懂懂的擔心自己能不能獨立完成一份碩士論文，到碩二論文撰寫完成的此刻，受到非常多的人照顧及教導，這份研究若沒有大家的幫忙是不可能完成的。首先，我要感謝國立台灣師範大學環境教育研究所的所有老師，在兩年的生活裡，與每位老師的交談與指導都是完成我研究的助力之一，從碩一時期成為老師的課程助理、聆聽所有老師共同安排每星期由不同領域菁英帶來的關於環境教育的相關主題，以及在我研究過程遇到瓶頸時，毫不吝嗇的給予我研究方向的建議、資料蒐集的方法和引介研究相關人員認識。環境教育研究所兩年的課程中，我所學到的不只是環境教育的理念與知識，更有做人處事的道理，以及與老師相處的和諧關係。這是在我正式踏入社會前重要的學習經驗。在研究所兩年的生活中，除了與所上老師的學習外，同學間相互扶持與學長姊的意見也是幫助我成長不可多得的經驗。我想感謝所有幫助過我的學長姊，在我對論文計畫文本及簡報相關格式毫不熟悉而深怕出錯時，學長姊的經驗總是能給我很大的安定感，讓我了解一份正式的研究有哪些基本的重點是不可忽略的。接著就是研究所生活中跟我一起吃喝大鬧玩耍的葉式工作團隊了，從一開始認識的小心雅、大薪雅、奕如、立潔、宇堯、季穎及郁惠，感謝大家在研究過程時一同討論與相互刺激，感謝大家容忍我壓力大於研究室發瘋作怪所做的種種行徑，大家對我來說就像家人一樣，所以我有時不太會表現出太社會化的行為，不過有時也因為這樣而苦了大家，在這裡感謝大家的包容與支持，也希望大家的友誼能長長久久的持續下去。最後，我想感謝這兩年內對我來說最重要的研究燈塔與心靈支柱，我的指導老師與家人。感謝我的指導教授葉欣誠教授，自碩一即給我許多不同的機會練習做事的方法與邏輯思考方式，透過數場「世界公民咖啡館」活動、研究計畫之集思廣益與數次 Grope Meeting 研究室同學彼此間的相互提問與回應，都是使我能更清楚並有效率的完成研究的重要經驗，很感謝老師的訓練與不辭辛苦的與我討論研究相關內容，並在我不斷犯錯的同時給予直接的提醒，使我更為機警而非麻木不仁，謝謝老師，也謝謝兩年來不斷給予我最大空間與支持的家人，我的母親，沒有我的媽媽就沒有我，沒有她的辛苦付出與栽培也不會有我今日的碩士學歷，期望未來能更加努力，不愧對自己與眾人對我的付出。. .

(3) 摘要世界核能發展至今全球共有 430 座反應爐，若以 2011 年為例，核能占全球總電力消費的 13.%，以國家用電量比例而言，分別占法國 77.7%、日本 18.1%，美國 19%之國家總用電量比例。我國目前現存三座運行中核能電廠，占總發電量約 12.6%，可見核能於世界或是台灣現存能源結構中，皆占有一定程度之影響力。因應此現況而發展核能相關教育計畫以促進民眾對於核能之基礎概念及風險理解是必要的，然而研究者發現台灣之核能教育於各級學校及社會教育之推行尚處於初步階段，簡言之，為促進民眾與政府於核能議題上有效之科學對話，核能教育之建構是必要的。本研究以促進民眾與政府有效之科學對話為核心目的，發展我國大眾核能教育指標，研究以專家學者訪談、文獻內容分析及德菲法建構「我國大眾核能教育指標」，透過蒐集各領域專家學者對核能教育之看法與建議，建立本研究指標基礎構面及內涵，佐以蒐集分析國際核能教育指標、計畫及課程方案，建立本研究核能教育指標初稿，最終透過德菲法小組專家學者對指標的回饋與意見修正，共建立（一）世界能源與氣候變遷；（二）核能基礎知識；（三）核電與安全；（四）核電與環境；（五）輻射原理及防護；（六）事故應變及處理，六個主要構面，並包含八項次構面及三十條核能教育指標。研究者亦發現學者普遍對核能與安全、輻射影響及防護、核廢料種類及處理、核災事故應變及世界能源趨勢高度關切且願意將其納入核能教育指標之中，其中核能意外事故肇因及應變相關指標及占十九項最重要指標中三分之一，而核能之物理化學原理則普遍被專家認為難度過高，亦缺乏實際應用功能，故重要性評等較低，反映專家對於大眾核能教育之內涵定義較傾向於核能發電後端所產生之環境問題、災害應變及輻射相關影響面向。核能於世界各地之發展已是共同之趨勢與現況，其衍生議題涉及能源、環境及經濟各層面不同領域，為了促成完整與科學的溝通，公眾應對於核能之基礎原理、應用及環境議題有多面向的瞭解，本研究教育指標之建構，初步探討大眾對於核能應瞭解之核心內涵與指標，作為我國核能教育發展之基礎研究之一，期能有效促進民眾與政府之有效溝通，以永續發展為前提下共同參與國家未來能源政策討論。. 關鍵詞：氣候變遷；教育指標；核能教育. I .

(4) Abstract In the developing decades of nuclear energy, 430 nuclear reactors have been built worldwide. For example, the total consumption of nuclear power in the world electricity structure is about 13% in 2011. And speak to nuclear power supply percentage by nation, nuclear power takes 77.7% in French national electricity structure, 18.1% in Japan and 19% in U.S. As for Taiwan, there are three nuclear power plants which supply about 12.6% electricity in the national electricity structure. Thus, in the energy structure, nuclear energy plays an important role in Taiwan and also in the world. Therefore, it’s necessary to develop education program related to nuclear power knowledge and risk perceptions. However, researchers found that development of nuclear education still at the very beginning stage in Taiwan. It’s necessary to develop nuclear education in Taiwan to facilitate dialogues between the general public and the public sectors. The purpose of this study is to construct nuclear education indicators for the general public. The “Indicators of Nuclear Education for General Public” were developed by collecting data and opinions from expert interviews, content analysis and the Delphi Method which comes out 6 prime dimensions, 6 sub-dimension, and 30 indicators. The 6 prime dimensions include “World's energy and climate change”, “Basic knowledge of nuclear energy”, “Nuclear safety”, “Nuclear power and the environment”, “Radiation theory and protective”, and “Incident response and handling”. During the research process, it was also found that most experts put a great concern to subjects such as “nuclear safety”, “radiation theory and protection”, “nuclear waste and handling”, and “the trend of world energy development”. They tend to put these subjects into the indicators for nuclear education. We can also observe that 11 indicators out of the most important 19 indicators are related to these subjects. In addition, the indicators about “physical and chemical principles” of nuclear energy are considered too difficult for the general public. Thus, the recommendation rate of this kind of indicators is low in this research. Nuclear power development has already become a trend around the world, related to different aspects of specialty such as environment, energy and so on. For the purpose to improve communication between the general public and government. In this study, the core indicators about nuclear education for the general public were developed. It is hoped that this study can not only be the foundation to improve the communication between the general public and government, but also lead the sustainable future of our country. Keywords：Climate Change, Education Indicator, Nuclear Education II .

(5) 目次 ABSTRACT ................................................................................................................. II 目次............................................................................................................................. III 圖次............................................................................................................................... V 表次............................................................................................................................... V 第一章緒論................................................................................................................ 1 第一節第二節第三節第四節第五節第六節. 研究背景.................................................................................................... 1 研究動機.................................................................................................... 2 研究目的.................................................................................................... 3 研究問題.................................................................................................... 3 研究範圍與限制........................................................................................ 4 名詞定義.................................................................................................... 4. 第二章文獻回顧 ....................................................................................................... 6 第一節第二節第三節第四節第五節第六節. 世界及我國核能發展史............................................................................ 6 我國核能教育發展現況與問題.............................................................. 11 世界核能教育發展現況.......................................................................... 13 我國核能爭議議題.................................................................................. 24 教育指標建構相關研究.......................................................................... 32 我國大眾核能教育指標架構初稿.......................................................... 36. 第三章研究方法 ..................................................................................................... 40 第一節第二節第三節第四節. 研究架構.................................................................................................. 41 研究流程.................................................................................................. 42 研究對象.................................................................................................. 43 研究工具.................................................................................................. 43. 第四章研究結果分析與討論 ................................................................................. 54 第一節第一回合問卷分析與討論...................................................................... 55 第二節第二回合問卷分析與討論...................................................................... 63 第三節綜合分析與討論...................................................................................... 68 第五章結論與建議 ................................................................................................. 71 第一節第二節. 研究結論.................................................................................................. 72 研究建議.................................................................................................. 76. 參考文獻 ..................................................................................................................... 77 一、中文文獻.......................................................................................................... 77 二、英文文獻.......................................................................................................... 80 III .

(6) 附錄.............................................................................................................................. 83 附錄一. 專家訪談名單編碼表 ................................................................................. 83. 附錄二. 專家訪談邀請函 ......................................................................................... 84. 附錄三. 專家訪談大綱 ............................................................................................. 85. 附錄四. 專家訪談關切面向與重要敘述句整理 ..................................................... 87. 附錄五. 第一回合德菲法結構式問卷工具組 ......................................................... 94. 附錄六. 第二回合德菲法結構式問卷工具組 ....................................................... 107. 主構面一：世界能源與氣候變遷 ....................................................................... 123 主構面二：核能基礎知識 ................................................................................... 125 主構面三：核電與安全 ....................................................................................... 127 主構面四：核電與環境 ....................................................................................... 128 主構面五：輻射原理及防護 ............................................................................... 129 主構面六：事故應變及處理 ............................................................................... 130 附錄八. 第一回合德菲法問卷意見彙整 ............................................................... 132. 附錄九. 第二回合德菲法問卷意見彙整 ............................................................... 136. IV .

(7) 圖次圖 2- 1 世界核能協會學校的原能基礎教育教材範例 ............................................. 14 圖 2- 2 法國原子能委員會核能教育媒體教材範例 ................................................. 23 圖 2- 3 全系統與核能發電成本趨勢圖 ..................................................................... 28 圖 2- 4 民國 101 年核能發電的細項成本組成圖 ..................................................... 29 圖 3- 1 HINES 負責任環境行為模式 .......................................................................... 40 圖 3- 2 STS 學習概念圖 .............................................................................................. 41 圖 3- 3 研究架構圖 ..................................................................................................... 41 圖 3- 4 研究流程圖 ..................................................................................................... 42. 表次表 2- 1 近代世界核能發展史記事 ............................................................................... 8 表 2- 2 我國核能電廠基本資料表 ............................................................................. 10 表 2- 3 台灣核能發展簡史 ......................................................................................... 10 表 2- 4「自然與生活科技」學習領域之教材內容要項 .......................................... 11 表 2- 5「自然與生活科技」學習領域次主題 513 項「能源的開發與利用」 ...... 12 表 2- 6 WNA 適合學校的原能基礎教育資料 ........................................................... 14 表 2- 7 加拿大核能協會教材-原子理論-原子理論風險教學大綱節錄 ................... 17 表 2- 8 加拿大核能協會教師模組資源主題內容 ..................................................... 17 表 2- 9 日本文部科學省「關於放射線相關副讀本」課程目錄 ............................. 20 表 2- 10 美國核能管理委員會教學資源 ................................................................... 20 表 2- 11 美國國家能源教育計劃課程「探索核能教育學生指南（9~12 年級）」 21 表 2- 12 美國能源情報署「ENERGY KIDS」單元關於核能內容 ............................. 22 表 2- 13 法國原子能委員會核能教育主題相關刊物 ............................................... 23 表 2- 14 不同發電形式二氧化碳減排量比較表 ....................................................... 29 表 2- 15 高中職學生核能認知、態度內涵架構 ....................................................... 34 表 2- 16 核能教育主題彙整表（氣候變遷、核能基礎及安全） ........................... 36 表 2- 17 核能教育指標主題彙整表（環境、輻射及應變） ................................... 38 表 3- 1 專家學者訪談大綱 ......................................................................................... 44 表 3- 2 專家訪談學者名單 ......................................................................................... 45 表 3- 3 德菲法專家小組成員名單 ............................................................................. 47 表 3- 4 大眾核能教育指標構面結構 ......................................................................... 51 表 3- 5 我國大眾核能教育指標初稿 ......................................................................... 52 表 4- 1 第一回合問卷重要性評等結果統計表 ......................................................... 55 表 4- 2 第一回合指標修正一覽表 ............................................................................. 60 表 4- 3 第二回合問卷重要性評等結果統計表 ......................................................... 63 表 4- 4 第二回合指標修正一覽表 ............................................................................. 67 表 4- 5 我國大眾核能教育指標重要性排序表 ......................................................... 74 V .

(8) 第一章緒論第一節. 研究背景. 核能發電現今約供應世界 13%之電力消費，更為許多國家之能源供應結構之一，以 2011 年為例，核能占法國電力供應 77.7%、美國 19.2%、加拿大 15.3%及日本 18.1%之比例。亦有許多國家積極發展自身核能發電之技術，如大陸地區除現有 17 座核電廠外，更於東部沿海一帶持續規劃新核電廠且高達 28 座(World Nuclear Assosiation[WNA], 2012)。由此可見，核電於世界發展之現況已是不可忽視之趨勢。核能的發展最早可追溯至 1789 年德國科學家 Martin Klaproth 發現元素「鈾」 (U)，而 1895 年發現游離輻射後，近代開啟原子能相關用途，而於 1939～1945 年代著重於原子軍事發展，並以美國於日本廣島及長期透下兩顆原子彈為核子武力之具現，二次大戰後，自美國艾森豪總統發表「原子能之和平用途」後，核戰於世界暫時畫下了句號，取而代之的是應用核能於發電之科技發展。截至今日，核能於世界上已有 430 個反應爐，供應全球 31 個國家且占全球能源結構 13.5%，其中核能於歐洲占 30%以上比例。而台灣目前共計三座實際運作核電廠，供應全台約 13％之電力。由此可知，核能在現今世界或台灣能源結構中，作為一能源形式有其一定程度影響力。隨著核能發電發展，核能發展之國家，應使國民對核能有基本認知及瞭解，為使大眾瞭解核能，建立對核能正確之認知及行動知識，國際亦逐步發起針對核能而設計之教學計畫，如法國自小學時期即開始有課程逐步建立對核能的認識及瞭解，美國更有所謂核子時代教育 (Nuclear Age Curriculum)課程方案出現，顯示世界核能快速發展的同時，關於核能使用的教育也逐步發展成型。而台灣目前核能相關教育計畫遲遲未發展，從教育之層面上無法促進學習者科學溝通之能力，相關研究指出，學生核能主要之知識來源主要以學校（占 66.5%樣本數）及媒體（占 67%樣本數）為主（楊國良，2011），顯示現行教育架構上核能仍有相當大發展空間。綜合上述，在現今全球暖化的議題下，核能於各類能源使用中仍佔有關鍵性角色；然而核能使用本身之環境風險往往在政府與民間未促成有效溝通之前難以有更進一步之共識，甚至使民眾因缺乏應變技能而身陷潛在環境風險之中。由此看來，建立合理溝通平台及相關教育計劃，是面對不同爭議性議題時之基礎根本辦法，但為了促成較為完整與科學的溝通，大眾應具有那些對於核能的瞭解，是目前亟待釐清之問題。. 1 .

(9) 第二節. 研究動機. 世界核能發電現況於歐美及東亞地區皆為不可忽視之事實，而核能使用引發之經濟、社會及環境問題更是核能及未使用核能國家於能源議題時討論重點之一。台灣目前運作中核電廠共有三座，其中核一位於新北市石門區，核二廠位於新北市萬里區，核三廠則位在屏東縣恆春鎮，自民國 67 核一廠開始商業運轉至今，台灣核能發電曾於全盛時期供應台灣 20%電力，現今約占 13%左右（台灣電力公司，2012）。然而，核電使用引發的一些環境議題也持續在台灣醞釀發酵，如蘭嶼核廢料掩埋場議題，與近期核四正式營運與否之社會討論，由於政府與民間對於核能發電關切面向與分析方式之不同，使得政府與民間團體在面對核能議題時常有難以聚焦之狀況出現，使得雙方關切之面相難以有效於彼此間傳遞與尋求共識，而福島核災事件過後，專家指出，無論一個東亞國家的科技多麼先進、熟練操控核能發電，都很難在一個東亞級的大地震大海嘯下能夠置身事外、全身而退（傅大為，2011）。而核能本身使用之環境、經濟議題亦為大眾關注重點，相對於以非核目標前進的德國 2013 年平均高達 12.22 元台幣之電價，台灣仍處於 2.8 元左右水平，除基本收入水準差異外，學者指出關鍵在於台灣近 20%之核能發電與尚未全力發展再生能源之故（葉宗洸，2013）。種種核能相關之議題引起台灣社會大眾對核能使用之廣泛討論，相關著作、新聞討論與國內 NGO 如台灣環境保護聯盟、環境資訊中心等，皆針對核能使用有過大大小小的環境專題報導，根據台灣智庫民意調查 (2013.3.6)顯示，六成表示願意於選舉時前往投票的民眾中，其中七成表示會將核能議題納入投票判斷標準中（彭保羅、蘇威任、徐旭， 2013），說明社會核能議題爭議之討論聲浪可說是不容忽視的。根據台灣輻射安全促進協會於 2011 年公布之「2011 日本福島核災後-台灣居民對核能風險認知調查報告」指出，2287 位受試者中，北台灣民眾認為住在核電廠附（30 公里內）的民眾，相較於抽菸的民眾，每 1000 位民眾可能得到癌症人數的平均危險比為 10 倍，南台灣民眾認為住在核電廠附近（30 公里內）的民眾，相較於不住在上述地區的民眾，每 1000 位民眾可能得到癌症人數的平均危險比為 10 倍（台灣輻射安全促進協會，2011）。然而據國民健康局調查顯示，居住核電廠附近居民癌症罹患比率並不如民眾認知之危險程度。顯示了台灣以核能使用占能源結構一定比例的現況下，民眾卻普遍不了解核能相關基礎知識及風險認知，以致於民眾對核能之認知情形往往依賴媒體報導而對核能相關知識概念難有更進一步的認識。而我國關於核能相關教育制定卻因涉及核能議題爭議問題而窒礙難行，311 事件後，教育部表示，過去防災教育有納入中小學課綱，不過，以往防災教育演練以地震、颱風、水災、火災等為主，對於核能、輻射防災缺乏宣，雖緊急建置「核能與輻射教育」教材供全國教師參考下載，但其內容以中小學生為主要對象，未深化至高中大專通識課程，國內缺乏核能教育相關課程及指標之建構計畫，整體而言，我國各級學校或社會大眾之核能相關教育計畫、指標. 2 .

(10) 及課程皆尚未完整建構，核能教育發展尚處於初步階段。而國際核教育發展方面，以法國為例，其核能教育早已行之有年，如法國在學校就有「核能發電」與「輻射」課程，且在四十年前就排進小學、國中、高中課程中，經過四十年的教育，目前已享受其教育成果（劉振乾，1991）。近期法國政府針對氣候變遷、能源安全與核能發電民調顯示，法國人普遍對核能觀感不佳，但在面對氣候變遷及能源安全議題時對核能採「條件性支持」態度。相較之下，台灣之政府與民眾於核能議題上較難以有對話與共識，相關研究指出，核三廠附近居民對核能發電及核三廠信任之資訊以對大眾媒體的信任程度最高，佔信任資訊來源 57.5%，次為報章雜誌佔 40.5%，而今日之台灣媒體常不斷報導與論述，容易導致不同之資訊傳播效果與社會價值判斷，甚至放大資訊的影響效應，居民面對如此充斥未知與不確定性之風險事件，容易感到焦慮與恐懼（陳家儀， 2010）。有鑒於此，為有效促進民眾與政府之科學對話，有必要加強社會大眾對於核能的瞭解，以作為政策討論與個人決策的依據。因此本研究預計透過蒐集並分析國際核能教育文獻，結合專家學者深度訪談及問卷審查結果，建構我國大眾核能教育指標，以釐清大眾應瞭解之核能知識範疇，及作為我國擬定核能教育相關計畫、課程及活動之重要參考。. 第三節. 研究目的. 因應我國核能教育發展不足之現況，本研究預計透過專家訪談及國際核能教育相關文獻分析，建立我國大眾核能教育內涵及指標，期望透過本研究成果，可達到下列目的：一、探討我國核能教育發展現況。二、瞭解國際核能教育於指標、教材及教育計劃之發展現況。三、建構我國大眾核能教育核心內涵及內容指標。. 第四節. 研究問題. 根據研究目的，提出以下問題：一、我國核能教育課綱及教材發展現況為何？二、國際核能教育指標、教育計畫及課程方案發展現況為何？三、為使大眾面對核能議題時能合理思考並判斷，我國核能教育應包含哪些核心內涵及內容指標？. 3 .

(11) 第五節. 研究範圍與限制. 一、研究範圍本研究試圖透過國際核能教育文獻蒐集，找出其中共通基礎原則，綜合深度訪談資料，作為我國大眾核能教育指標初稿基本架構，國際核能教育文獻蒐集主要以美國、法國、加拿大及日本核能相關教育計劃、教育指標及教學活動方案作為主要蒐集方向。國內核能爭議議題蒐集層面，則以國內核能議題相關研究、 NGO 團體相關論述及相關核能論述出版品作為資料蒐集方向。. 二、研究限制 1. 本研究國際核能教育資源主要以世界主要核能組織及核電使用國家如美國、日本、加拿大及法國為主，無法全面調查使用核能國家之核能教育現況。 2. 本研究核能爭議議題分析文獻蒐集，主要以議題種類與議題背後知識結構為主要分析方向，其中文獻中常涉及擁反核意識型態，可能影響本研究之客觀性質，客觀之原則為研究者於資料分析時須不斷注意之重點。. 第六節. 名詞定義. 一、核能教育國際核能教育之定義，於 1986 年美國擬定之核能教育升級 (Nuclear Education Update)中說明「核能教育能使人們更透徹的檢驗及評估議題，理性的判斷有價值的想法並衍生新思維及連結」。說明核能教育主要目的在於建立核能的清楚認識，成為判斷之先決條件。而透過改善正式及非正式的教育，使民眾能正視核能應用帶來之真實風險是非常重要的，如此方能使民眾瞭解並有效吸收使用核能所需的規範以及對核能正確的知識，逐步增加對核能物理原理之注意(Camelia, 2010)。綜合上述，本研究所定義之核能教育為「透過正式及非正式教育管道，使人們建立對核能正確的認識，進而正視核能應用帶來之實際風險，使人民於國家能源政策參與及災害應變皆能有充足先備知識之教育」。. 4 .

(12) 二、教育指標指標之相關定義中，學者指出指標用以歸納、指引一項事物之現象和內涵，藉由資料之整理與分析，可藉以解釋社會關注、重要議題之靜態和動態發展歷程，反映出系統之表情形與態勢，以作為檢視與判斷系統問題解決之參據（楊朝祥、徐明珠，2008）。而指標亦是一種可歸納特定現象或事物相關資訊量度(measure) 或可合理替代該量度者（於幼華、張益誠，1999），由此可見指標必須反應建構主題之關鍵要素，方可使指標本身於各方面都具有代表性。而教育指標代表一個教育系統品質與功能的指示者，藉由其量化的呈現，能作為分析報導教育資訊、瞭解教育健康狀況、引導教育發展以及顯示教育趨勢等功能(Tomas, 1997)。而學者 Elliott (1991)亦指出教育指標之優點在於他能集中注意於重要教育層面上，同時因為教育指標經過縝密的設計，將有利於公共溝通，可以做為教育改革之工具。現今教育指標在教育發展上的應用逐漸普遍，角色也益愈複雜，綜合來說，教育指標不僅可以測量教育事務之質量，亦可以陳述教育本身期望，具備確保教育品質、教育評鑑、提供教育決策資訊及提供教育消費者選擇所需資訊之功能。本研究針對核能教育指標定義為：「為促進大眾與政府完整之科學對話，理性思考核能議題及國家能源政策，針對核能之原理、風險與應用等面向建立之背景知識、理解及行動技能指標」。. 三、 STS (Science Technology Society) STS 是一種理念，最初並無實際定義，早期學者如 Ziman(1980)認為 STS 為一種關心傳統科學與社會觀點設計之課程，關心社會情境中的科學觀點，亦即課程本身須能回應學生生活之經驗，STS 提供了科學、技學和社會的連結，讓學生關注個人生活、社會或世界上的問題，學生主動對問題加以探討，在應用科學知識來尋找解決問題的方法過程中，學習到科學知識、態度、價值評估和所需技術等能力（靳知勤，2008）。由於核能與社會互動之議題帶有強烈 STS 特性，本研究將採用 STS 學習概念圖做為擬定大眾核能教育指標時之思路架構，期能以學習者為本位建構更具應用性之指標，而 STS 於本研究之定義為：「將科學、科技與社會現象緊密結合之學習理念，使學習者能自議題中學習科學與科技與社會互動產生之種種現象其背後科學原理與因果關係。進而能培養態度而具備關心社會之行動力與技能」。. 5 .

(13) 第二章文獻回顧第一節. 世界及我國核能發展史. 壹、核能發現歷史近代世界核能發展可追溯至 1937 年「核分裂」發現前後，伊倫．居里與其助手沙維奇利用中子設限撞擊鈾鹽，分離出化學性質似鑭（Lanthanum，La）的元素，本以為是和鑭相近之元素，進一步追蹤後仍未確定其原子序。然而，德國科學家哈恩 (Otto Hahn)與其助手斯特拉斯曼 (F.Strasmann)重複居里的實驗，亦使用慢中子撞擊鈾，於一系列精密實驗中也肯定其中化學元素的出現，表示鈾於慢中子的撞擊下能夠分裂，此一研究於 1939 年經由德國科學家弗利胥 (O. Frisch) 建立理論模型，論證重核分裂的產生，並由弗利胥首先提出「核分裂」(fission) 一詞，經世界各地科學家持續深入研究後，其分裂後釋放的大量能量成為研究之焦點，科學家亦發現，若要使核能不斷釋放，需要有某種連鎖之反應產生，於是科學家約李奧和他的同事提出「中子過剩」理論，說明重核之中中子數較質子數多很多，因此在重和分裂成兩個較輕的核時，必然出現中子過剩的情形，而過剩之中子再去撞擊其他重核，促其分裂，再產生更多能去撞擊其他重核之中子，形成連鎖反應。在美軍的支持下，1941 年 12 月於芝加哥大學成立了「曼哈頓計畫」 (Manhattan Project)工程，為一座試驗性的核子反應堆，經反覆實驗，成功的利用石墨吸收中子及慢化中子的特性及鎘吸收中子的特性，達到自持之連鎖反應，為人類第一次實現核能可控制之釋出，正式開啟了核能使用之時代。然而，美軍所領導之「曼哈頓計畫」真正目的在於軍備競賽的技術研發，並成功研發至今仍於世界歷史留下不可磨滅深刻記憶之武器：原子彈。原子彈的研發為第二次世界大戰畫下句點，而轟炸機將 Fat Man 及 Little Boy 兩顆原子彈分別投下廣島及長崎兩地產生之蕈狀雲畫面之破壞力，也讓世界也對如此大規模毀滅性武器留下不可磨滅之記憶。. 貳、核能和平使用緣起自第二次世界大戰結束之後，美國及開始倡導核能和平用途，因當時世界大多數國家尚未掌握核能科學以及技術，故論述核能之和平使用及歷程時多以美國為主（表 2-1），1946 年，美國國會通過原子能法案 (Atomic Energy Act)，同時設立原子能委員會，以發展原能和平用途，法案中企圖在核武尚未有效進行國際. 6 .

(14) 管理與限制之前，禁止國際核子科技之交換，以壓制國際核子科技發展，然而，蘇聯於 1949 年試爆成功，核能與早期始終停留於軍備競賽之科技，於和平用途發展有限。 1950 年代開始，美國艾森豪總統提出「原子能和平用途」 (Atoms for Peace) 的口號，而與此之前，美國愛達荷州實驗用滋生反應爐 (EBR-1)第一次由核能產生電力，縱使當時反應爐主要功能為生產元素鈽 (Plutonium，Pu)，發電只是附帶之實驗項目，而艾森豪總統於和平用途口號下，呼籲其他國家共同協議分享核能科技相關知識並試圖將核能和平利用轉移至民間機構上，雖立意甚佳，但仍有多障礙難以克服，譬如當時核能許多技術上屬於軍事機密狀態，核反應爐龐大之工程規劃及安全防護問題亦難有進展，使得電力公司對核能是否能成為新興之能源利用並與石油及燃煤競爭抱持高度懷疑。 1954 年，前蘇聯莫斯科完成世界第一座核能電廠 (Obninsk APS-1 )，為以石墨為緩和劑之小型輕水式反應爐，功率五百萬瓦，英國於 1956 年完成發電用氣冷式反應爐 (gas-cooled reactor, GCR)，稱為鎂諾克斯反應爐 (Magnox)，採天然鈾燃料外包鎂合金護套並以石墨作為緩衝劑，發電量五千萬瓦。而美國於 1954 年建造世界第一艘核子潛艦成功後，繼而於賓州西平港建立壓水式反應爐 (pressured water reactor, PWR)，功率六千萬瓦，而第一座重水式反應爐則於 1962 年於加拿大誕生。由於世界許多反應爐陸續之運轉，證明核能之經濟效益及安全之可行性， 1960 年代全球商用核能發電廠時代正式來臨。1965 年至 1967 年間是美國核能發電產業發展最高峰時期，隨之而來核能發展之方向亦成為美國原子能委員會及國會原子能委員會爭執之重點，最終理念走向政府主導之嚴謹密控制之核能計畫為主要方向。然而，1970 年代核能發電衍生的許多問題逐漸浮上檯面，如核廢料處理問題，牽涉的不止於技術層面更有政治因素存在，而 1974 年美國聯邦政府發表一份由麻省理工學院諾曼．拉斯穆斯 (Norman Rasmussen)博士領銜的反應爐安全分析調查報告初稿，結論為反應爐核心發生融化的機率極小。然而，1979 年 3 月 28 日位於賓州哈里斯堡城外的三浬島反應爐發生安全狀況，使 75%爐心暴露達一小時以上，造成嚴重輻射汙染，清理耗費數年及數百萬美元，引發世人對核能發電問題之重視，使得反核運動逐漸開始醞釀。繼而 1986 年前蘇聯烏克蘭發生之車諾比 (Chernobyl)核電災變，為史上最嚴重輻射外洩事故，輻射散布至歐洲大部分地區，造成之後續影響難以估算，引發了社會各層面之反對聲浪，此外，電廠建造成本的上升亦使能源業者逐漸對核能失去信心，自 1970 年代 1 億 7 千萬美元之造價，至 1980 年代末期飆升至 50 億美元，以至於 1978 年後美國即不再有核電廠之興建計畫。. 7 .

(15) 表 2- 1 近代世界核能發展史記事年代. 事件. 1939. 弗利胥首先提出「核分裂」 (fission)。. 1941. 芝加哥大學成立了「曼哈頓計畫」，人類第一次實現核能可控制之釋出。. 1945. 8 .6. 美軍於廣島投下原子彈。. 1945. 8 .9. 美軍於長崎投下原子彈。. 1946. 美國國會通過原子能法案 (Atomic Energy Act)，同時設立原子能委員會。. 1951. 美國實驗滋生反應器(EBR-Ⅰ)完成，為世界最初的核能發展。. 1953. 美國艾森豪總統提出「原子能和平用途」 (Atoms for Peace) 。. 1954. 蘇聯莫斯科開始運轉世界最初的核能發電廠。. 1954. 世界第一艘核子潛艦成功後，繼而於賓州西平港建立壓水式反應爐 (pressured water reactor ，PWR) 。. 1955. 第一屆國際原子能和平用途會議(日內瓦會議)。. 1956. 英國完成發電用氣冷式反應爐，稱為鎂諾克斯反應爐 (Magnox) 。. 1957. 國際原子能總署(IAEA)成立。. 1974. 美國聯邦政府發表一份反應爐安全分析調查報告初稿，結論為反應爐核心發生融化的機率極小。. 1979.3.28. 美國三哩島發電廠二號機發生喪失冷卻劑爐心熔毀事件。. 1986.4.26. 蘇聯車諾比爾(Chernobyl)發電廠發生事故。. 1987.3.8. 法國超鳳凰反應器發生洩納事件。. 1989. 世界核能營運協會(WANO)成立。. 1995. 聯合國通過停止核子試爆的決議。. 2001. 全球 438 座核能電廠的淨裝置容量 351GWe，在 2000 年發電 2447.53TWh，約占全球發電量的 16%。此處 G=億 (10^9)、W=瓦、e=電、T=兆(10^12)、h=小時。. 2007. 世界共 440 座核能電廠，數量以美國 104 座為首，法國 59 座及日本 56 座位居二、三位。發電比率仍以法國 78.5%最高，其中立陶宛 (69.6%)、斯洛伐克 (56.1%) 等小國核電比率增加，而烏克蘭亦有 48.5%之核電，台灣亦有 20.3%之比率，日本 29.3%而韓國為 44.7%。資料來源：中華民國核能協會. 8 .

(16) 然而世界其他國家因境內缺乏天然資源及產業發展受限等因素，仍持續發展核能電廠，成為美國核能產業對外出口的主要國家，如韓國、日本及台灣，其反應爐機具多自美國購買，但同樣面臨美國早期發展遭遇之狀況，發展逐漸遲滯。至 2000 年全球有 30 個以上國家，設置 438 座核能電廠，淨裝置容量 351GWe，約占全球發電量的 16%。其中法國 80%電力來自核能，南韓核電佔 40%，日本則佔 35，至於早期發展領先之美國及英國，則只有 20%為核能發電。至 2007 年共 440 座核能電廠，數量以美國 104 座為首，法國 59 座及日本 56 座位居二、三位。發電比率仍以法國 78.5%最高，其中立陶宛 (69.6%)、斯洛伐克 (56.1%)等小國核電比率增加，而烏克蘭亦有 48.5%之核電，台灣亦有 20.3%之比率，日本 29.3%而韓國為 44.7%，為近代核能發電之歷史脈絡。. 參、我國核能發展歷程我國核能發展始於 1960 年代，火力發電逐漸成為主要發電形式，而當時的燃料進口來源地的中東地區局勢長期不穩定，為了確保能源的穩定供應以及更大的發電量以支持發展中的臺灣，政府決定興建核能發電廠來因應需要。行政院並於 1955 年成立「原子能委員會」，台灣電力公司與清華大學先後成立「原子動力研究委員會」與「原子科學研究所」。與美國「簽訂中美合作研究原子能和平用途協定」後，即開啟了台灣近代核能發展歷史（中華民國核能學會，2012）。台灣現今營運中之核能電廠共有三座，各有不同之營運概況及發展歷程（表 2-2）核一廠之運轉始於 1978 年，興建期間由於正值 1973 年第一次石油危機發生，國內火力發電成本暴增，核能發電之需求大為提高，而核一廠兩部機組之設計完全相同。主要系統採用美國奇異公司所承造之沸水式反應爐，每小時可產生每平方吋 985 磅壓力的飽和蒸汽 7,620,000 磅。汽輪發電機由美國西屋公司承造，採再熱生式汽力循環，熱效率可達 35%。每部機組預計每年可發電 50 億度，經由 345 千伏之超高壓輸電線分四路送至臺北地區匯入系統。核二廠正式商轉始於 1981 年開始，座落於現今新北市萬里區，系統與核一廠相同。核三廠商座落於屏東縣恆春鎮，商轉於 1978 年，系統採用反應爐型式為壓水式反應爐，是台灣唯一使用此型式反應爐的發電廠（台灣電力公司，2012）。由於整個廠區毗鄰南灣，也成為墾丁國家公園內的顯著地標。綜合上述，台灣目前營運中核能電廠共三座，101 年佔總中置容量 12.6%，而 1982 年蘭嶼核廢料儲存場的決定，也影響了後續台灣核能議題討論之走向，而 1980 年代提出的核四廠興建計畫，歷經地方民眾反對、環保團體討論聲浪等種種事件後，至今仍處於未運轉狀態，整體而言，台灣核能發展歷程始於 1950 年代至今，而經過核廢料掩埋及福島事件後，核能已發展為全民關心的共同話題。. 9 .

(17) 表 2- 2 我國核能電廠基本資料表核一廠. 核二廠. 核三廠. 核四場. 一號機. 二號機. 一號機. 二號機. 一號機. 二號機. 67 年 12 月. 68 年 7月. 70 年 12 月. 72 年 3月. 73 年 7月. 74 年 5月. 商轉日期. 一號機. 二號機. 建造中. 反應器廠商. 奇異. 奇異. 西屋. 奇異. 反應器形式. 沸水式. 沸水式. 壓水式. 進步型沸水式. 裝置容量（萬瓩）. 93.6. 佔總裝置容量比例. 93.6. 3.1%. 98.5. 98.5. 95.1. 4.8%. 95.1. 135. 4.6%. 135 ---. 資料來源：台灣電力公司. 表 2- 3 台灣核能發展簡史年代. 事件. 1955. 行政院成立原子能委員會。. 1955. 臺灣電力公司成立原子動力研究委員會。. 1955. 國立清華大學在臺復校並成立原子科學研究所。. 1955.7.18. 簽訂「中美合作研究原子能和平用途協定」。. 1968. 總統令公布原子能法。. 1969. 與國際原子能總署簽(IAEA)訂雙邊核子保防協定。. 1970. 行政院令發布「游離輻射防護安全標準」。. 1971. 與國際原子能總署及美國簽訂三邊核子保防協定。. 1972. 我國退出國際原子能總署組織。. 1973. 中華民國核能學會成立。. 1975. 行政院同意放射性待處理物料貯存場的規劃。. 1978. 第一核能發電廠一號機首次併聯發電。. 1980. 台電提出核能第四發電廠計畫。. 1982. 蘭嶼貯存場正式展開作業。. 1986. 因國內用電趨緩及民眾安全疑慮未除，行政院宣布核四計畫暫緩進行。. 1990. 財團法人中華民國輻射防護協會成立。. 1992. 立法院預算委員會通過解凍核四預算案。行政院通過回復核四計畫案。. 2000.10.27. 經濟部組成「核四計畫再評估委員會」，經委員評估後，行政院宣布停建第四核能發電廠。. 2001.1.30. 大法官作成釋字第 520 號解釋，認為行政院停建核四的. 10 .

(18) 年代. 事件程序有瑕疵。. 2001.1.30. 立法院通過續建核四。. 2001.2.14. 行政院宣布復建核四。資料來源：中華民國核能學會. 第二節. 我國核能教育發展現況與問題. 我國自民國 67 年核一廠開始正式運轉之後，至今已經過 30 餘年，如今，全台共三座營運核電廠，及尚未正式營運之核四廠，然而，隨著台灣核能科技及產業的發展，核能於各級學校之教育規劃現況為何？而社會大眾現今面對核能時又產生何種認知及反應？台灣核能發電根據台灣電力公司資料顯示，以 2012 年為例即佔該年全國總發電量 18.4%，目前實際營運核電廠共三座，核四之商轉仍在持續協調之中。然而，以台灣三萬六千平方公里之面積，即有三座核能電廠，其中兩座更是位於台北大都會區地帶，核能潛在的風險實質上威脅著我國人口密度最高的台北地區，因此，在核能相關資訊的發布，學校教育的規劃與落實，即社會大眾學習資訊的公開，是非常重要的。在學校教育方面，以下就目前國中小九年一貫課程及高中學科課綱中分析其中核能教育元素之比例。. 壹、國民中小學九年一貫課程綱要現行九年一貫課程綱要國民教育階段之課程應以個體發展、社會文化及自然環境等三個面向，提供語文、健康與體育、社會、藝術與人文、數學、自然與生活科技及綜合活動等七大學習領域（國民教育司，2011）。而核能於九年一貫課程綱要中主要出現於自然與生活科技學習領域中，研究者發現核能相關主題常被歸納能源使用項目之中，而較少被單獨提出以教學目標或課程指標方式存在於課綱中，目前核能主題於九年一貫課程綱要中於第五點課題「永續發展」中保育主題之「能源之開發與利用」次主題中被提及（見下表 2-4）表 2- 4「自然與生活科技」學習領域之教材內容要項課題. 主題. 次主題. 永續發展. 51 保育. 510 生物和環境 511 人類與自然界的關係 512 資源的保育與利用 513 能源的開發與利用. 52 科學與人文. 520 521 11 . . 科學的發展科學倫理.

(19) 課題題. 主題. 次主題次 522. 自然之之美資料來來源：國民教教育司. 而於教材材細目中核能能知識被歸歸類於能源使使用形式之之一種，並詳詳加以介紹其其發電比比率、優缺缺點等內容。。（如下表 22-5）表 22- 5「自然與與生活科技技」學習領域域次主題 513 5 項「能源源的開發與與利用」能源源的種類 3a.知知道煤、天天然氣、石油油、核能、水利與太陽陽能為重要要能源。 3b.知知道我國各各種發電能源源依賴進口口的情況（例例如火力發發電、核能發發電），並蒐蒐集有關關我國各式式發電廠、近近年發電量及及各種發電電方式佔我國國發電量之之排序（火力力、核能能、水力）的資料。 4a.體體會可利用用的能有多種種形式，並並能區分非再再生能源（（例如化石燃燃料與核能能）與再再生能源（例如水力與與太陽能）。。以及認識識瓦斯、煤礦礦與汽油的的性質，並透透過小組組討論活動動討論油價調調整對民生生的影響。能源源的應用 …… …4b.蒐集有有關各種發電電（火力、核能、水力力、太陽能能、汽油）的的優點、缺缺點及其其用途的資資料，以瞭解解其對社會會、環境與生生態之影響響。資料來來源：國民教教育司. 整體而論論，國中小九九年一貫課綱綱中將核能能歸類於能源源形式之一一而與火力、水力等等能源產生生形式聯合介介紹，並分析析其差異，對各種能源源之使用及及差異有初步步之認識識，然而對於於核能中原原子基本原理理、核能發發電原理、台台灣核能發發電現況及核核能與生生活之關聯聯性，於課程程綱要中較少少被明確指指出，顯示在在中小學階階段，不同能能源形式式主題中對對核能原理、、核能與生活活及輻射相相關知識上建建構明顯不不足，以台灣灣現今共共三座營運運中核能電廠廠之發電現現況，在中小小學核能於不不同面向初初步的知識、態度及及行動技能能的建構無論論於教育指指標、課程方方案及教育計計畫上皆存存在相當之發發展空間間。. 貳、普通高級級中學課課程綱要核能單元元於高中階段段於物理科科較常出現且且有教完整整解釋，於高高二之後之選選修物理理較少於課課綱出現，高高一基礎物物理教材綱要要方面則於於第七章中提提及：七、能量量 1…… 2…… 3.核能 3-1 簡述原子核的簡的分裂及核核能發電並介介紹輻射安安全。 3-2 簡述原子核的簡的融合及核核能（可提及及太陽能來來自核融合合）。資料來來源：中等教教育司. 12 .

(20) 自上述現況可發現，無論於現行國中小九年一貫課綱或普通高級中學課程綱要中皆可發現論及核能原理、發電形式及影響之章節說明。就此而論，研究者做出以下小結： 1、現行「國小自然課程教材」及「國中理化教材」中均有編述淺談核能教育之課程章節，雖學科之著重較少論及社會議題之現象及爭議，但知識建構有助於逐步建構對台灣核能之各面向全貌瞭解。 2、「高級中學基礎物理高一共同必修課程」中亦有專章解釋核能原理，但高二分組後各組較無法完整接觸核能相關概念，且高職自然科之物理、化學、生物由各校自行擇一開課，形成各校不一之情況，相對於國中小，高中職以上之核能教育銜接及全面性明顯不足。. 第三節. 世界核能教育發展現況. 國際核能教育之執行早已持續多年， US.NRC (United States Nuclear Regulatory Commission)及世界核能組織 (World Nuclear Association)等國際核能機構皆有對核能建立完整之基本原理及應用介紹，而核電大國法國早已於四十年前將核能教育深入各級學校，建立完整核能認知結構及教學資源，使各級學校之學生對核能皆有初步至深度之了解，社會大眾面對國家核能政策議題時，亦能主動表達對能源政策意見。本研究針對世界核能組織及美國、日本、加拿大、法國四個國家相關核能教育文獻進行調查，文獻蒐集方向以核能教育指標、教育計畫及課程方案三方面為主，透過文獻蒐集及分析，作為本研究大眾核能教育指標架構初稿。. 壹、國際核能教育文獻世界核能協會 WNA (World Nuclear Association)所建構適合學校的原能基礎教育學習平台中，對核能的基礎原理到實際應用皆有階段性的說明及解釋（如表 2-4）。首章「世界的能源-鈾的角色」(Energy For The World – Why Uranium) 中，敘述了世界目前主要能源形式種類以及隨著人類文明持續發展能量需求現況（圖 2-1），並解釋目前世界能源需求及問題，最後說明鈾於此現況中扮演的角色 (World Nuclear Association[WNA], 2012)。自表 2-6 可得知，WNA 不僅包含核能原理與應用，同時也說明世界能源需求及使用現況，亦提及核能使用風險及安全應對必須注意事項，在第二至第五章中多以核能燃料其原料之開採-提煉-使用-廢料管理主題為軸進行說明，第六至第九章則將核能之應用結合至經濟、生活、健康與氣候變遷進行單元式的介紹，最後十至十三章針對核能之物理化學特性及輻射廣泛之應用特性進行介紹，整體而 13 .

(21) 言，WNA 針對核能基礎物理知識、應用知識及與核能與社會互動產生之各類形式及影響有一全面性介紹，使人們面對核能議題時不因對其原理及影響不了解而產生恐懼，進而主動思考能源議題並能提出自己看法。. 圖 2- 1 世界核能協會學校的原能基礎教育教材範例表 2- 6 WNA 適合學校的原能基礎教育資料章節. 「世界的能源-為何使用鈾礦」 (Energy For The World – Why. 一. Uranium). 甚麼是鈾？鈾如何運作？ (What is uranium? How does it. 二. work? ). 核燃料循環. 三. 內容. 主題. （The Nuclear Fuel Cycle）. z z z z. 生活水平及人口能源之功能與種類經濟及能源安全發電-未來的能源組合. z z z z z z z z z z z z z z z z. 鈾礦原子及能量反應器鈾礦與釙鈾礦開採與提煉核電使用放射性同位素其他反應堆軍事武器採選礦轉變燃料製造核反應堆燃料棒儲存後處理玻璃化處理最終處置 14 . . 資料來源：WNA.

(22) 章節. 鈾礦開採. 四. （Uranium Mining）. 核廢料管理. 五. （Waste Management）. 鈾、電力與氣候變遷（Uranium, Electricity and Climate. 六. Change）電力世代之環境與健康議題（Environment and Health in. 七. Electricity Generation）核電之安全性. 八. （Safety of Nuclear Power）. 輻射與生活. 九. （Radiation and Life）. 鈾與核能物理（Physics of Uranium and Nuclear. 十. Energy）. 十一. 內容. 主題. 鈾化學. z z z z z z z z z z z z z z z z z z z z z z z z z z z z z z z z z z z z z z z z z z z z z z z. 合法的燃料循環不同開採類型鈾礦資源分布採礦相關議題放射性廢物放射性廢物種類自然界中的放射性物質核廢料鈾礦開採廢料核能燃料廢料廢料處理類型世界能量需求電力之角色電力與溫室氣體燃料消耗能源廢棄物再生能源角色發電環境影響發電對健康影響輻射溫室氣體排放量反應堆安全性放射性汙染恐怖主義安全性比較輻射與生活不穩定的原子原子衰變電離輻射種類測量電離輻射電離輻射對健康危害程度背景輻射人為輻射輻射防護標準及法規中子核分裂超鈾元素快中子反應堆控制裂變鈾礦探勘核融合濃縮鈾離心濃縮激光同位素分離產生萃取 15 . .

(23) 章節. （Some Chemistry of Uranium）. 十二. 內容. 主題. 和平原子（The Peaceful Atom）. z z z z z z z z z z z. 反應堆燃料燃料再處理廢料放射性同位素糧食及農業害蟲控制食品保鮮水資源醫藥醫療診斷工業. 能源形式之排碳比較十三. （Comparative Carbon Dioxide. z 各種能源二氧化碳排放量. Emissions from Power Generation）資料來源：本研究整理. 貳、各國核能教育文獻一、加拿大加拿大核能協會 (Canadian Nuclear Association)提供及彙整不同省份對於原子能所擬定的課程大綱，並將核能使用原理及應用進行詳盡之說明，所提供的教學模組一共分為「關於職業」、「原子理論」、「輻射生物效應」、「加拿大核能工業歷史」、「核能工業安全性」、「何為輻射及世界能源」六種教學模組 (Canadian Nuclear Association, 2011)，提供了中學教師概念，問題和核工業有關的課程計劃和其準備的資源，以包含持續更新之核能教育資訊。加拿大核能協會指出，教學模組之建立主要為中學教師於核能相關課程之課程準備資源，不同的教學模組中，主要提供以下四類資源： z z z z. 提供完整的教學計劃綱要，包含評量策略建議、教材、事前學習、教學建議、衍生學習及背景資料。提供課程相關下載資料，包含學生與教師之簡報及摘要資源。包含主題、清單及學生評量及自我評測之多樣的評量工具。教師課程教學大綱之資源連結。. 不同的課程模組內包含課程 (Lesson)和小活動 (Short Activities)兩單元（表 2-5），如原子理論 (Atomic Theory)教學單元中（表 2-7），課程說明指出，「該課程提供原子及元素基本結構相關資訊，學生將能夠了解原子和分子，核裂變和認識在國際和加拿大於核子物理領域作出了重要的發現的人」。課程內容針對原子理論風險 (Atomic Theory Jeopardy)、同位素 (Understanding Isotopes)、核分裂界. 16 .

(24) 及融合 (Fission vs. Fusion)進行介紹。課程後續小活動則提供如「核分裂禁忌 (Fission TABOO)」、「融合之方法 (A Recipe for Fusion)」等小活動（表 2-8）使學生於無論於課程中學習，以能自小活動中主動思考。表 2- 7 加拿大核能協會教材-原子理論-原子理論風險教學大綱節錄原子理論風險 (Atomic Theory Jeopardy) ¾ 課程焦點：化學、物理、科學 ¾ 課程概要：透過學習加拿大何能協會「原子理論」模組，學生將學習關於原子、元素、週期表、核分裂及核融合，接著於基於電視所呈現之核能風險製作之益智小遊戲中應用所學知識，進一步創造自己的風險遊戲。 ¾ 關鍵問題：關於原子理論你知道多少？ ¾ 學習目標：當進行風險小遊戲時展現對核子理論的基本認識，包含原子、元素、週期表、核分裂及核融合。表 2- 8 加拿大核能協會教師模組資源主題內容主題. 關於職業 (About Careers). 內容課程： z 關於職業危害 z 核工業中的職業 z 誰會保持亮燈？：加拿大的核職工隊伍活動： z 我的工作是甚麼？. 原子理論 (Atomic Theory). 輻射生物效應 (Biological Effects Of Radiation). 課程： z 原子理論的風險 z 核分裂與核融合 z 了解同位素活動： z 融合的秘訣 z 元素的爭奪 z 裂變 TABOO z 週期表賓果課程： z 輻射危害的生物效應 z 飛行放射性天空：輻射長期來說是一個健康問題嗎？ z 從外到內：輻射生物效應. 17 .

(25) 主題. 內容活動： z 三重碼寫作. 加拿大核能歷史 (Canada’s Nuclear History). 課程： z 加拿大的核歷史危害 z 想像情境：科學家與郵票 z 加拿大原子能時代活動： z 核科學家超級記憶遊戲 z 反應器腦力激盪 z 鈾讀心術課程： z 輻射食品 z 核技術在工作危害 z 安全可靠：核廢料儲存. 核能科技應用 (Nuclear Technology At work). 核工業安全性 (Safety In The Nuclear Industry). 何為輻射？ (What is Radiation?). 活動： z 如果我是一個鈷炸彈 z 核燃料循環程序 z 核醫學－找出不同 z 放射性同位素熱電器測量 z 這些技術有什麼共同點？ z 這裡發生了什麼？活動： z 瓶中的精靈：燃料棒再處理和核不擴散 z 核工業危害之安全性 z 核材料運輸活動： z 一分鐘簡寫 z 對或錯？課程： z 50 英尺的突變攻擊：輻射在通俗文化 z 我搞不懂這是甚麼：放射性衰變 z 放射性半衰期：全貌 z 輻射是什麼？風險？活動： z 奇怪的發現 z 核衰變過程 z 輻射－找出不同. 18 .

(26) 主題. 世界能源 (World Energy Sources). 內容課程： z 基本負載 vs 巔峰需求 z 發電的成本與效益 z 加拿大的電力有多綠？ z 世界能源風險活動： z 能源豆罐 z 能源畫圖猜詞遊戲資料來源：本研究整理. 二、日本日本文部科學省所出版「關於放射線相關副讀本」教材中，針對小學、中學及高中各自研發一套課程（表 2-9），目的在於更好地了解輻射的基本性質，以免對日後可能發生之各種狀況。而各階段放射線教材中，亦包含許多教學重點及指導要領，如初中教師手冊中關於「輻射的基本知識」及包含四項學習重點，分別為：（一）能瞭解「放射性物質」、「輻射能」、「輻射線」。（二）知道不同種類輻射之防護方式差異。（三）知道關於輻射之三種基本單位。（四）瞭解不同放射性物質隨時間放射性降低程度之差異。而高中「輻射的基本知識」中，即為初中課程之深化結果，自學習重點來看，即可發現其每一學習階段皆為上階段課程內容深度及廣度之擴充結果，如高中「輻射的基本知識」中，其學習重點如下：（一）學習輻射可分為「電磁波」及「粒子」兩種型態。（二）能瞭解「放射性物質」、「輻射能」、「輻射線」。日本於 311 核災事件過後，於輻射安全教材研擬上，投入大量資源，發展各學習階段關於輻射知識及應對技能之教材。然而，有趣的是，相較於歐美地區對核能教育教材及課程方案的建構，日本於此面向之教育多著重於輻射本身原理及效應，及原子產生能量之敘述，而對核能本身發電及原理、影響及風險甚至核廢料議題皆不再其教材建構之中，顯示日本核能教育教材及課程於某方面仍有迴避爭議性議題之成分。. 19 .

(27) 表 2- 9 日本文部科學省「關於放射線相關副讀本」課程目錄. 課程目錄. 小學教師手冊. 初中教師手冊. 高中教師手冊. 放射線是甚麼？. 神秘的輻射世界. 輻射的世界. 放射線利用. 輻射自古以來就存在於自然界中. 原子及原子核. 輻射所帶來的是甚麼. 什麼是輻射. 輻射的基本知識. 受到放射線產生之影響. 輻射的基本知識. 輻射的影響. 如何測量輻射. 多種輻射測量儀. 輻射的利用. 面對輻射，如何保護自己. 輻射與核能的歷史. 輻射之管理及防護. 輻射效應. 我們周圍之輻射測量. 各種產業的輻射使用輻射防護管理資料來源：本研究整理. 三、美國美國核能管理委員會 (United States Nuclear Regulatory Commission)於核能教育提供專門為教師及學生設計之教學方案(Lesson Plans)及課程（表 2-6） (United States Nuclear Regulatory Commission[NRC], 2012)，方案中提供一漸進式課程，且附上許多教學活動，使學校教師能依照學生程度設計合適課程，而提供給學生自學之學生園地 (Student Corner)中，自輻射原理至核廢料處理程序，亦有相當完整之介紹。表 2- 10 美國核能管理委員會教學資源教師教學方案(Lesson Plans) 階段一：輻射階段二：輻射利用階段三：核反應能量發電階段四：放射性廢棄物階段五：放射性物質運輸. 學生園地 (Student Corner) 階段一：何為核能階段二：核反應堆階段三：輻射階段四：輻射物質階段五：緊急計畫階段六：安全階段七：電廠退役階段八：放射性廢料資料來源：本研究整理. 另外，美國國家能源教育計劃 (National Energy Educational Development Project, Need)，於各類能源教育方案規劃中，亦針對核能擬定許多教育方案及補充教材，如針對小學 9~12 年級之探索核能教育學生指南中 (Exploring Nuclear Energy Teacher Guide)，將其課程內容以階段性區分如下表 2-11，課程中首先介紹能量之基礎原理及質能轉換效率基礎主題，漸次引入核能之原理及議題，除將核能電廠前端及後端資訊進行完整陳述之外，核廢料之議題及核災事故也於課程. 20 .

(28) 教材之中被提及。課程中除提及核能發電原理及經濟因素外，核子武器對世界帶來之影響，核能發電與變遷之關係與核能本身優點即面臨挑戰也於課程中有詳細陳述，課程中條列核能之優點：1.核能電廠不會釋放任何溫室氣體 2.核能發電不會產生諸如煤灰、灰燼、硫化物之汙染 3.核能燃料能提供數百年至數千年之能源供應，燃料花費相較於煤及天然氣為少 4.核能發電能於再生能源提供受限時提供電力 5.核電之操作成本隨其使用時間而逐漸降低，當其可信度提高之時 6. 新電廠之安全與效率相較於舊型電廠為高 7.增加核電之應用可減少美國對外國石油之依賴，以因應汽車工業對發電系統之大量需求。核電之挑戰如下：1.電廠施工及核廢料處理之總花費高昂 2.與燃煤及天然氣發電廠相較，核電廠之建廠耗時較長 3.核反應釋放之輻射需要被控制，且放射性廢棄物必須被安全且嚴謹之儲存 4.大眾對核能發電有之高度關切 5.核廢料之跨區運輸引發許多人民擔憂 6.核廢料的長期儲存對環境的影響仍是未知的 6.濃縮鈾及核廢料之再製可衍生出核武之物質 7.核工業面臨科技與工程層面之人才缺乏 8.製作反應器之物質缺乏，以及持續對原料諸如銅及水泥等原料之需求。關於核能之優點與挑戰，美國國家能源教育計畫中不僅有詳盡的敘述，更能建立學習者對核能的基礎瞭解與進一步的價值判斷。表 2- 11 美國國家能源教育計劃課程「探索核能教育學生指南（9~12 年級）」章節. 主題. 內容. 能量. z z z z. 何謂能量質能轉換定律能量效率能源. 電力. z z z z. 原子結構元素同位素放射性同位素. 三. 電力與磁力. z z z z. 電能磁鐵電磁效應發電. 四. 核能發電. z z. 鈾歷史. 發電與核能發電. z z z z z z. 核分裂核燃料循環前端處理後端處理核能電廠核反應爐運作. 一. 二. 五. 21 .

(29) z z z. 附加防護用畢燃料處理核事故. 核子武器. z z. 風險增加與核電計畫控制風險增加. 七. 核能發電之經濟學. z z z. 許可流程地方經濟衝擊氣候變遷. 八. 優點及挑戰. z z. 核電之優點核電之挑戰. 六. 九. 核能工業職業. 十. 詞彙表資料來源：本研究整理. 美國能源情報署 (U.S. Energy Information Administration, EIA)亦針對能源教育主題規劃「Energy Kids」單元 (U.S. Energy Information Administration[EIA], 2013 )，其中核能被歸賴於非再生能源 (Nonrenewable)，單元之中，並對核能資訊內容分為下表 2-12，「Energy Kids」單元以較生動方式呈現不同能源之使用以及其內容現況，教材之規劃適合學童對不同能源有基礎之瞭解。表 2- 12 美國能源情報署「Energy Kids」單元關於核能內容單元目錄. 主題鈾(核)的基礎知識核電廠核反應堆類型獲取(生產)鈾核電與環境資料來源：本研究整理. 四、法國法國原子能委員會 (French Atomic Energy Commission, CEA )亦提供豐富之核能教育教材資源，以多媒體影片及海報方式完整呈現包含核能之外的各種能源使用優劣現況、基礎原理各面向之介紹 (French Atomic Energy Commission, [CEA],2012)。如以放射能為主題之海報製作，以及關於放射性原理之短片（圖 2-2），目的皆在於利用不同媒體形式使學習者更瞭解世界能源之現況與需求，與核能於其中扮演的角色，其中教育小手冊單元 (Livrets pédagogiques)中，於核能經研究者整理包含九大主題（如下表 2-9），自能源角度探討，衍伸至核能之各項應用及原理，進行完整介紹，提供教師於核能原理及議題相關教學時充足之課程資源。. 22 .

(30) 圖 2- 2 法國原子能委法委員會核能能教育媒體教教材範例表 2- 13 法國原原子能委員員會核能教育育主題相關關刊物主題. 211 世紀的能源源. 原子. 放射性. 人與輻射. 能源. 核能：核分裂與核核融合核核反應操作作. 內容綱要內 z z z z z. 核能的創新新利用太陽能能生產生物燃燃料開發電池及及燃料電池池核融合. z z z z. 關於主題：：原子化學元素及及同位素交互作用的的四要素核物理. z z z. 放射性的定定義放射性核素素的起源放射性的應應用. z z z z. 輻射的種類類輻射的生物物效應輻射防護輻射的應用用的例子. z z z. 什麼是能源源？各種形式的的能量各種能源的的特點. z z z. 核能的釋放放核融合核分裂反應應. z. 核裂變. 23 . 資料來源：CEA A.

(31) 主題. 內容綱要. 核燃料循環. 醫學影像. z z. 一個核反應堆中的組件不同類型的反應器. z z z. 燃料製備燃油消耗率後處理. z. 原則和工具. z z z. 神經科學中的應用其他治療中的應用未來醫學影像資料來源：CEA. 第四節. 我國核能爭議議題. 本研究預計透過國內或國際核能爭議議題相關文獻蒐集及分析，探討議題背後知識種類及包含知識結構，研究者預計自三面向廣泛蒐集核能議題相關資料，透過 NGO 核能相關議題相關論述及出版、我國核能相關單位核能論述及出版及核能相關議題研究報告文獻彙整及分析，釐清專家學者及民間相關單位於我國我國核能議題關切之重點，作為本研究指標建構參考向度之一，同時藉由專家訪談意見回饋，將議題背後的知識架構更具體呈現及釐清，研究者亦持續蒐集相關文獻，以充實本研究成果更顯紮實。. 壹、 NGO 核能議題相關論述及出版我國核能爭議議題產生可追溯至自民國 77 年蘭嶼核廢料掩埋場正式營運為起點，核廢料掩埋場的設置使蘭嶼地方居民產生極大不滿，核電與環境正義之議題遂引起社會廣泛討論，而於日本於民國 99 發生之 311 核災事故，基於地理環境相似之特性，核能之存續再次引發社會大眾之關注，近期核四正式營運與否，亦為政府與大眾不斷溝通與討論下未得共識之議題，而社會上亦針對核能發電所產生之議題，產生許多關於核能爭議議題討論之出版書籍與相關評論。而目前社會上核能議題討論之出版品，多以核能爭議正反兩面之討論為主或具有強烈反核意識之論述為主，如旅日作家劉黎兒於 311 核災後，出版諸如《台灣必須廢核的 10 個理由》及《我們經不起一次核災：政府不回答，也不希望你知道的 52 件事》，皆自反核角度切入進行討論。而台灣環境保護聯盟所出版《戒除核癮》之中，即針對核能使用所帶來的經濟（如第五章：「核電最便宜」是謊言）、安全（如第六章「核能發電與核彈原理相同」）層面進行討論。. 24 .

(32) 而 M.Kaku & J. Trainer 所撰寫之《Nuclear Power : Both Sides》一書中，對核能所引發的兩面討論針對不同專家學者意見進行蒐集及陳述，除首章核能簡史概述外，其餘各章接廣泛蒐集反核親核能兩方不同意見之說法，其餘各章分別為第二章：輻射、第三章：核電廠、第四章：廢料、第五章：經濟。本書著作年代為 1980 年代後期，但其中核能使用之爭議主題至今仍被廣泛討論及使用，於研究者探討核能相關議題分析時之重要參考文獻。國際組織方面，國際綠色和平組織 (Green Peace)對於核能之論述及訴求，主要自福島核災、安全、核廢料、增殖 (Proliferation)及勿重蹈車諾比事件五大主題進行討論及論述，表達綠色和平組織關切主要面向，綠色和平於福島核災專題中，除清楚條列福島核災事故發生始末，亦明確指出核災對地方民眾的影響，及具體之福島地區輻射調查工作執行成果公開，於福島核災章節中，強調核災對地方嚴重的生命財產影響。而於核能安全、核廢料及增殖篇章之中，強調核能使用本身的危險性，及核廢料本身處理與長期影響的問題，核能本身引發的核災事故自車諾比起始至福島核災，皆嚴重影響人類生命。於核能增 (Proliferation)中亦提及核能使用之衍生物質「鈽 ( Plutonium)」之危險性與各國核武使用之可能性探討，綠色和平指出：「這是一個明顯的事實顯示擁有核能發電之國家亦擁有核武之可能，故世界 44 個核能使用國意即存在潛在 44 個核武使用國“It is a simple fact that every state that has nuclear power capability, has nuclear weapon capability. So out of the current 44 nuclear powerstates, we could potentially have 44 nuclear weapons states”。核廢料之議題中，後端處理 (Reprocessing)、儲存 (Storage)與運輸 (Transport)議題亦為主要關心重點。於核能與氣候變遷議題討論中，綠色和平亦指出：「核能之發展阻絕大規模再生能源於總能產生之比例，溫室氣體的減量有賴於再生能源之使用以及能源效率之提高，而發展於核能的金錢皆成為竊取自發展再生能源以因應氣候變遷之資金。“The operation of nuclear plants prevents the large-scale integration of renewable energy into the electricity grid. Greenhouse gas reduction targets can only be met through using renewable energy technologies and energy efficiency. Every dollar spent on nuclear power is a dollar stolen from the real solutions to climate change”整體而言，綠色和平組織核能議題主要著面向統整如下：一、核能與安全議題二、核廢料議題三、核武使用議題四、核能與氣候變遷互動議題國內 NGO 團體及組織亦有對核能所提出看法及論述，如環境資訊中心與長期關心核安問題的「綠色公民行動聯盟」合作所論述之「你不能不知道的核電真相」單元中，將以台灣環境可能使用核能發電可能引發之環境災害進行完整論述。. 25 .