前測 後測

第四章 結果與討論

本研究根據第三章研究方法，以「石門水庫集水區水資源議題環境教育問卷」

作為前測以及後測的工具，以 SPSS14.0 作為統計工具，將統計所得資料進行結果分 析。並且探討以國小三年級學生進行「石門水庫集水區水資源議題環境教育」為主 題的 E-STS 教學單元之課程設計內容、教學歷程對教師專業能力以及學生學習之影 響。本章分為六節，第一節為學生個人資料背景分析，第二節為各量表題目分析之 結果，第三節為課程發展與執行歷程，第四節教學歷程觀察紀錄與反思，第五節為 學生對 E-STS 教學策略之看法，第六節為 E-STS 教學策略的應用。

第一節 學生個人背景資料分析

依據回收之問卷，將研究對象之個人背景資料及相關經驗以描述性統計分 析，如表 4-1：

表 4-1 學生個人背景資料及相關經驗分析

項目 類別 人數 比例(%)

1.性別 男

女

12 15

44 56 2.居住地 商業區

住宅區 工業區 鄉村田野 山邊

3 17 1 3 3

11.1 62.9 3.7 11.1 11.1 3.是否聽過石門水庫 有聽過

沒聽過

24 3

88.8 11.1 4.是否聽過石門水庫相

關報導

有聽過 沒聽過

7 20

25.9 74.0 5.是否去過石門水庫 去過

沒去過 5 22

18.5 81.4

一、 性別

性別

男生 44%

女生 56%

男生 女生

研究對象之性別分佈方面，男生有 12 人，佔全數樣本數之 44%，女生有 15 人，佔全數樣本數之 56%，女生比例多於男生。

二、 居住環境

居住環境

商業區 11%

住宅區 63%

工業區 4%

鄉村田野 11% 山邊

11% 商業區

住宅區 工業區 鄉村田野 山邊

本研究對象之居住環境，以住宅區最多，佔 62.9%，其次為商業區、鄉村田 野、山邊，各佔 11.1%，其中住在山邊的三位學生可能會使用山泉水或井水。

三、 是否聽過「石門水庫」

是否聽過石門水庫

有聽過 89%

沒聽過 11%

有聽過 沒聽過

研究對象聽過石門水庫佔 88.8%，沒有聽過石門水庫佔 11.1%，所以大部分 的學生聽過石門水庫。

圖 4-3 學生是否聽過 石門水庫分析圖(N=27) 圖 4-1 學生性別分析圖 (N=27)

圖 4-2 學生居住環境 分析圖(N=27)

四、 是否從媒體得知有關石門水庫的新聞

是否聽過石門水庫報導

有聽過 26%

沒聽過 74%

有聽過 沒聽過

研究對象從媒體得知有關石門水庫新聞佔 25.9%，沒有聽過石門水庫新聞佔 74.1%，因此大部分學生對於石門水庫相關的議題不太熟悉。

五、 是否去過石門水庫

是否去過石門水庫

去過 19%

沒去過 81%

去過 沒去過

研究對象去過石門水庫佔 18.5%，沒去過石門水庫佔 81.4%，所以大部分的 學生沒有去過石門水庫。

根據基本資料分析的結果，可以發現大部分學生聽過石門水庫，但是約有七 成以上的學生沒聽過石門水庫相關的報導、約有八成以上的學生沒有去石門水 庫，因此在教學之前，學生對於石門水庫集水區環境的了解相當有限。

圖 4-5 學生是否去過石門水 庫分析圖(N=27)

圖 4-4 學生是否聽過石門水庫 報導分析圖(N=27)

第二節 石門水庫集水區水資源議題環境教育量表結果分析

一、問卷整體表現

本研究回收之有效問卷，總計男生為 11 人，女生 15 人，共 26 人，回收率 96%。在問卷整體表現方面，經由統計分析得到各分量表平均值、最大值、最小 值、標準差之問卷整體表現得分統計表，其結果如問卷整體表現得分統計表 4-2、

4-3。

表 4-2 前測整體表現(N=26)

題數 平均值 最大值 最小值 標準差 環境覺知 5 19.26 25 10 3.89 環境知識 16 9.50 13 4 2.48 環境態度 10 35.53 46 24 5.63 環境行為 10 43.07 50 26 6.71

表 4-3 後測整體表現(N=26)

題數 平均值 最大值 最小值 標準差 環境覺知 5 21.50 25 17 2.68 環境知識 16 12.76 16 6 2.53 環境態度 10 40.53 50 25 6.73 環境行為 10 44.76 50 28 6.07

(一) 環境覺知前後測比較

學生在進行教學後，環境覺知量表的前測及後測比較中，後測平均數高於前 測平均數，如圖 4-6。

學童環境覺知前後測比較圖

21.5

19.26

18 18.5 19 19.5 20 20.5 21 21.5 22

前測 後測

平均數

圖 4-6 學生環境覺知前後測比較圖

(二) 環境知識前後測比較

學生在進行教學後，環境知識量表的前測及後測比較中，後測平均數高於 前測平均數，如圖表 4-7。

學童環境知識前後測比較圖

12.76 9.5

0 2 4 6 8 10 12 14

前測 後測

平均數

圖 4-7 學生環境知識前後測比較圖

(三) 環境態度前後測比較

學生在進行教學後，環境知識量表的前測及後測比較中，後測平均數高於前 測平均數，如圖 4-8。

學童環境態度前後測比較圖

40.53

35.53

33 34 35 36 37 38 39 40 41

前測 後測

平均數

圖 4-8 學生環境態度前後測比較圖

(四)環境行為前後測比較

學生在進行教學後，環境行為量表的前測及後測比較中，後測平均數高於 前測平均數，如圖 4-9。

學童環境行為前後測比較圖

44.76

43.07

42 42.5 43 43.5 44 44.5 45

前測 後測

平均數

圖 4-9 學生環境行為前後測比較圖

二、前後測得分差異之顯著性分析

(一)前後測整體表現

表 4-4 學童前後測分數成對樣本 T 檢定比較(N=26) 平均值

前測 後測

標準差 前測 後測

t 值 自由度 顯著性

環境覺知得分 19.26 21.50 3.89 2.68 2.705 25 .012^* 環境知識得分 9.50 12.76 2.48 2.53 5.304 25 .000^***

環境態度得分 35.53 40.53 5.63 6.73 2.691 25 .013^* 環境行為得分 43.07 44.76 6.71 6.07 .893 25 .335

註：*p<.05 ** p<.01 *** p<.001

環境行為量表雖然未達顯著性，但是從前後測的平均值，可以看到學生在前 測和後測的表現，皆具有高度的環境行為表現。

三、各試題前後測結果比較分析

以成對樣本 T 檢定分析學童在進行實驗教學前後，對於環境覺知、環境知 識、環境態度、環境行為之學習成效。

(一) 學童在環境覺知量表前後測表現結果分析

學童在「環境覺知」前後測表現，以成對樣本 T 檢定之分析，其結果如下表 4-5、4-6：

表 4-5 石門水庫集水區環境覺知各向度前後測成對樣本 T 檢定(N=26)

註：*p<.05 ** p<.01 *** p<.001

表 4-6「環境覺知量表」前後測各試題成對樣本 T 檢定分析(N=26)

註：*p<.05 ** p<.01 *** p<.001

1.環境覺知概念分析

(1)集水區水資源環境的關懷及敏感度

學童在集水區水資源環境的關懷及敏感度向度上，前後測表現上有顯著性差 異。在第三題、第五題達到顯著性差異。因此在教學後，學童對於臺灣水資源的有 限性以及人類行為汙染集水區環境的概念，在環境覺知部份有明顯的提升。

向度 平均數 標準差 T 值 顯著性 集水區水資源環境的

關懷及敏感度 2.44444 4.70951 2.697 .012^*

題 項

問卷題目 平均數 標準差 T 值 顯著性

前測 4.56 .892 1.乾淨的水得來不易，我會愛惜使用。

後測 4.67 .832 .462 .648 前測 4.00 1.177

2.我會關心大雨造成河川暴漲的新聞報導。

後測 4.41 .747 1.411 .170 前測 3.11 1.086

3.臺灣常常下雨，所以水庫集水區不會有缺水

的問題。(反向題) 後測 4.11 1.155

3.039 .005*

前測 4.00 1.414 4.水庫集水區的環境若被汙染，會影響人們的

健康。 後測 4.48 .893 1.907 .068

前測 3.30 1.683 水

資 源 環 境 的 關 懷 及 敏 感

度 5.人類的行為， （例如：亂丟垃圾、排放家庭

廢水）會汙染集水區環境。 後測 4.11 1.220

2.203 .037*

(二) 學童在環境知識量表前後測表現結果分析

學童在「環境知識」前後測表現，以成對樣本T檢定之分析，其結果如下表4-7、

4-8：

表 4-7 石門水庫集水區環境知識各向度前後測成對樣本 T 檢定(N=26)

註：*p<.05 ** p<.01 *** p<.001

表4-8「環境知識量表」前後測各試題成對樣本T檢定分析(N=26) 題

項

問卷題目

^平

均 數

標 準 差

T 值

顯著性

前測 _{.65 .485} 1.我們日常生活中使用的自來水，主要來自於何處？(1)海水 (2)

山泉水 (3)地下水 (4)水庫 後測 .88 .322 2.00 .056 前測 _{.50 .510}

2.水的循環下列哪一個是正確的？(1)雲→水蒸氣→雨 (2)水蒸氣

→雲→雨 (3)水蒸氣→雨→雲 (4)風→雨→水蒸氣 後測 .69 .471 1.55 .134 前測 .92 .272

3.近年來，哪一項是石門水庫主要功能？(1)觀光休閒(2)發電(3)灌

溉農田(4)民生用水和工業用水 後測 .96 .196 .57 .574 前測 .69 .471

4.石門水庫供水給哪些地方？(1)桃園及台北縣板橋新莊、八里等地

區(2)台北縣及台北市(3)桃園及宜蘭地區(4)桃園市以及新竹市 後測 _{.85 .368} ^{1.28 .212} 前測 .54 .508

5.石門水庫建造在哪一條溪流上？(1)基隆河 (2)淡水河 (3)大漢溪

(4)新店溪 後測 .96 .196 3.73 .001***

前測 .88 .326 6.如何做好石門水庫的生態保育？(1)餵牠吃東西 (2)把漂亮的蝴蝶

帶回家(3)不要破壞生物的居住環境(4)把垃圾留在集水區 後測

.92 .272

.570 .574

前測 _{.50 .510}

水 區 的 水 資 源

7.位於大漢溪上的在槽水庫石門水庫，具有哪一項缺點

(1)能夠收集河水(2)颱風來之前可以先洩洪，避免淹水(3)能夠把水

儲存起來(4)水庫裡會有很多泥沙，水庫壽命減短 後測

.85 .368

3.14 .004**

前測 .62 .496 8.台灣水資源的問題是：(1)常下雨所以水量充足(2)有時缺水有時雨

水太多(3)雨水太多(4)水庫太少 後測 _{.73 .452} ^{.827 .416} 前測 _{.27 .452}

9.哪一個自然災害不是對石門水庫集水區環境造成傷害的原因？(1)

颱風豪雨 (2)地質容易崩塌 (3)海嘯 (4)土石流 後測 .46 .508 1.55 .134 前測 .69 .471

10.颱風豪雨會造成石門水庫集水區水資源什麼影響？(1)水量變

(2)水質變得混濁(3)水質變得清澈(4)水可以直接取用 後測 _{.96 .196} ^{2.57 .016**}

前測 _{.23 .430} 11.在石門水庫集水區的溪流上建造攔砂壩的敘述，下列何者是對

的？ (1)會解決土石流問題(2)使河水無法流下來(3)會影響魚類

生存(4)會影響植物生長 後測

.38 .496

1.28 .212

前測 .81 .402 12.在山坡地開設餐廳和種植果樹會對石門水庫集水區造成什麼影

響？(1)景色更優美 (2)河水變清澈 (3)農藥與生活廢水會污染河水

(4)動物變多了 後測 _{.92 .272}

1.14 .265

向度 平均數 標準差 T 值 顯著性

集水區的水資源 .57692 1.27037 2.316 .029^* 集水區環境變遷 1.19231 1.60048 3.799 .001^***

集水區保育 .76000 .83066 4.575 .000^***

前測 .42 .504 13.豪雨使石門水庫集水區出現「土石流」的自然現象，造成房屋摧

毀和生命安全，下面哪一種方法可以做好集水區保育呢？(1)加強開 發山坡地。(2)減少砍樹和蓋房子(3)做好垃圾處理。(4)興建水力發 電廠

後測

.81 .402

3.43 .002**

前測 _{.88 .326} 14.我們為什麼要做集水區保育呢？(1)人們可以蓋更多的房子(2)能

興建更多的遊樂區(3)能保護水源和土壤不流失(4)能興建更多的道

路 後測 _{.88 .326} ^{.00 1.000}

前測 .80 .408 15.下列哪一項是愛護集水區水資源的做法？(1)水重複使用、廢水再

利用 (2)洗澡時水用多一點 (3)洗手時水龍頭開很大(4)多蓋水庫。 後測

.88 .332 1.00 .327 前測 .08 .277

集 水 區 保 育

16.請問下列哪一種觀念「不」環保呢？(1)面臨缺水、限水時，才需 要愛護集水區水資源(2)不缺水也要重視水資源的維持與保育(3)每

一滴水都不能浪費(4)為了未來子孫有水可用，我們要珍惜水資源 後測 _{.76 .436} ^{7.14 .000***}

1.環境知識概念分析 (1) 集水區的水資源

學生在集水區的水資源的向度上，前後測表現上有顯著性的差異。第五、七題 有顯著性的差異，顯示透過教學活動，學生對於石門水庫的地理位置以及水庫的優 缺點的概念，有顯著的進步。

而在水循環的概念上，使用文字描述水循環過程對學生來說比較抽象，因此答 對較低，在課程設計上以水循環動畫進行教學，並讓學生以小組討論繪出水循環圖，

有助於幫助學生學習水循環概念。

(2) 集水區環境變遷：

學生在集水區環境變遷的向度上，前後測表現上有顯著性的差異。學生在第十、

十三題有顯著的性的差異。透過新聞報導的導讀以及影片的介紹，學生對於颱風豪 雨造成集水區的自然災害的比率提升。

在人為因素造成環境變遷的概念上，多數學生認同人類的商業行為造成環境變 遷，對於攔沙壩對於環境變遷的影響則不明顯。

(3) 集水區的保育：

學生在集水區水土保持概念上，前後測表現上有顯著性的差異。多數學生皆能 認同做好水土保持能夠減少土石流的發生。在水資源保育上，多數學生皆能認同在 生活中節約用水也是愛護集水區水資源的表現。

(三) 學童在環境態度量表前後測表現結果分析

學童在「環境態度」前後測表現，以成對樣本T檢定之分析，其結果如下表4-9、

4-10：

表 4-9 石門水庫集水區環境態度各向度前後測成對樣本 T 檢定

註：*p<.05 ** p<.01 *** p<.001

表4-10「環境態度量表」前後測各試題成對樣本T檢定分析(N=26)

題項 問卷內容

^平均

數

標準 差

T 值 顯著性 前測 _{3.85 1.322}

1. 為了保護自然景觀及野生動物棲息地，不要開

設許多的渡假中心和餐廳。

_後測

3.96 1.192

.355 .725 前測 _{3.81 1.302}

水資 源生 態管 理的 態度

2.為了愛護集水區環境，我們應該減少開闢新的道

路。

_後測

4.37 .884

1.859 .074 前測 _{3.22 1.450}

3.我認為在集水區砍伐森林，種植高山蔬菜、水

果、茶葉和檳榔，可能會造成水污染。

_後測

3.52 1.424

.795 .434 前測 _{3.30 1.295}

4.石門水庫的環境汙染對於用水人的健康、生物的

生存所造成的影響是很嚴重的。

_後測

3.93 1.357

1.634 .114 前測 _{4.30 1.171}

5.為了經濟成長的需要，我同意石門水庫集水區的

環境被破壞。(反向題)

_後測

4.37 1.079

.238 .814 前測 _{3.15 1.350}

環境 破壞 與經 濟發 展的 態度

6.為了維護集水區的環境不被破壞，所以我們不必

管當地原住民的經濟生活。(反向題)

_後測

4.040 1.344

2.347 .027 * 前測 _{3.44 1.368}

7.現在比以前用水方便，就可以隨意使用水資源。

(反向題)

_後測

4.37 1.182

2.588 .016 *

前測 _{3.04 1.454}

染問題。(反向題)

_後測

3.70 1.353

1.732 .095 前測 _{3.52 1.122}

9.我認為保護水資源的生態環境，對人類的生活是

有幫助的。

_後測

4.04 1.255

1.589

.124

前測 _{3.15 1.379} 珍惜

水資 源的 態度

10.石門水庫集水區水資源環境好壞，會與我的生

活息息相關。

_後測

4.30 1.171

3.820 .0001 *

註：*p<.05 ** p<.01 *** p<.001

1.環境態度概念分析

向度 平均數 標準差 T 值 顯著性

集水區水資源生態管

理的態度 .44444 2.97856 .775 .445 對集水區環境破壞與

經濟發展的態度 .44444 1.27915 1.805 .083 珍惜水資源的態度 3.25926 4.28407 3.953 .001 ^***

(1)集水區水資源生態管理的態度

在集水區水資源生態管理的態度上，可以發現學生贊同以生態管理的態度，減 少道路開發或濫墾的行為，以保護集水區的自然景觀及野生動物的棲息地與減少水 質的汙染。

(2)對集水區環境破壞與經濟發展的態度

學生在第六題有顯著性的差異，在教學過程中介紹集水區內的原住民文化及生 活，有助於學生對於多元文化的尊重與關懷。學生在經濟發展與環境之間的態度上 具有永續發展的觀念、對當地居民的經濟生活表達關懷。

(3)珍惜水資源的態度

在珍惜水資源的態度上，前後測表現上具有顯著性差異。在第七、十題有顯著 性的差異，學生的態度轉為積極，認為珍惜石門水庫集水區水資源環境與學生息息 相關。

(四) 學童在環境行為量表前後測表現結果分析

學童在「環境行為」前後測表現，以成對樣本T檢定之分析，其結果如下表4-11、

4-12：

表4-11 石門水庫集水區環境行為各向度前後測成對樣本T檢定(N=26)

註：*p<.05 ** p<.01 *** p<.001

表4-12「環境行為量表」前後測各試題成對樣本T檢定分析(N=26)

題項 問卷內容 ^{平均數 標準差 T 值 顯著性}

前測 4.07 1.238

1.面對水資源的問題，我們應該各方面都思考

後，再做出適當的決定與行動。

_後測

4.41 1.083

.952 .350

前測 4.11 1.050

2.為了保護水資源，應該要減少在水庫上游地

區的開發。

_後測

4.26 1.095

.485 .631

前測 4.26 1.289

生 態 管 理

3.保護水資源不但是政府的責任，也是每個人

都有責任。

_後測

4.33 1.109

.207 .838

前測 4.11 1.220

4.當有同學浪費水而不聽勸告時，我會告訴老

師。

_後測

4.67 .555 2.028

.053

前測 _{4.19 .962}

5.我會說服別人做到水資源回收再利用。

後測 _{4.59 .572}

2.180 .039

前測 _{4.26 .984}

6.看到遊客在水庫集水區亂丟垃圾時，我會請

他不要亂丟。

_後測

4.33 1.144

.290 .774

前測 _{4.37 .742}

說 服

7.當有人用水過多時，我會告訴他們水資源是

很珍貴的觀念。

_後測

4.67 .832

1.396 .175

前測 4.26 1.130

8.我會建議家人使用省水設備如：省水馬桶、

省水龍頭以節省水資源。

_後測

4.48 .975

.901 .376

前測 _{4.26 .813}

9.如果看到有人砍伐森林，做木頭買賣，我會

告訴大人。

_後測

4.37 1.006 .462

.648

前測 _{4.48 .849}

消 費 者 主

義 10.為了讓每個人都能有乾淨的水可以使用，所

以我們要愛惜水資源。

_後測

4.70 .823

1.063 .297

註：*p<.05 ** p<.01 *** p<.001

向度 平均數 標準差 T 值 顯著性

生態管理 .55556 4.11688 .701 .489 說服 1.33333 3.89279 1.780 .087 消費者主義 .55556 3.05505 .945 .353

1.環境行為概念分析

學生在環境行為前後測向度分析上，皆未達顯著性差異，從資料分析結果，

學生在前測的表現具有良好的環境行為概念，因此在教學前後學生的前後測差異 並不顯著。

(1)生態管理

在生態管理上，學生面對水資源問題能夠經過各方面思考後作出適當的決定和 行動、並減少集水區的開發以及生態管理的責任為大家的責任，並具有生態管理的 環境行為。

(2)說服

雖然研究對象為國小三年級學生，學生仍能透過說服勸說的方式，來進行環境 行動，並且在生活上使用水資源時，說服同學減少水資源的浪費以及水資源再利用、

以及減少集水區環境破壞的行為。

(3)消費者主義

在消費者主義環境行為上，約有九成學生認為應該使用省水設備，以減少水資 源的浪費、如果有人使用集水區的森林資源作為木頭買賣持反對的意見，並且能夠 減少水資源的浪費，讓大家都有乾淨的水資源可以使用。

第三節 課程發展與執行歷程

「石門水庫集水區水資源議題環境教育」為主題的 E-STS 課程設計，根據 E-STS 教學理念、九年一貫課程能力指標，以及環境教育目標，著手進行課程設計，並收 集與石門水庫集水區相關的文獻與教育資料，將相對應的環境教育能力指標以及社 會及自然領域的能力指標，化為具體的教學目標。規劃教學架構、設計教學活動，

並針對教學活動內容做檢討與修正。

本節將討論教學設計理念、教學架構、教學活動設計與教學實施與省思。

一、石門水庫集水區水資源議題環境教育教學設計理念

台灣是世界排名第十八位的缺水國家。在一般人的印象裡，台灣地區平均每年 有二千多毫米的雨量，應該是水資源不虞匱乏的國家；但是台灣地區山高水急，大 部分的雨水都迅速地流入海洋。因此，台灣地區每人每年平均可以分配到的水量，

只有全世界平均雨量的七分之一而已。

近年來，由於氣候變遷，颱風帶來的豪雨，在短時間內降下大量的雨水，加上 集水區內的經濟開發，使得水土保持不易，不但容易造成土石流災害，也容易使水 的濁度過高，甚至造成缺水的困境，因而產生了許多水資源的環境議題。

透過 E-STS(環境-科學-技術-社會)教學的理念，以我們所生存的台灣島為教學 主題，讓學生能認識石門水庫集水區的自然及人文環境(Environment)，關心石門水 庫集水區產生的社會議題(Society)，培養解決問題的技能(Technology)，融入科學 知識(Science)的學習過程，如：能搜尋石門水庫集水區環境議題的資料、能整理資 料並發表、以角色扮演的方式探討環境問題發生的原因，以小組討論的方式找出環 境行動方案等，並以概念構圖進行教學，探討學生科學知識的轉換過程。

在這主題式、建構式、資訊融入教學的過程中，引導學生對於石門水庫集水區 水資源議題的關懷，並提出如何維護環境、珍惜水資源的行動方案。

二、 教學架構圖

依據 E-STS 的教學理念，以及甘漢銧、吳璧純(1999)發展的 STS 教學模組架構，

初步設計「石門水庫水資源議題環境教育」教學架構圖，其中融入環境-科學-技術- 社會(E-STS)教學理念，以及主要教學活動、教學策略，並且引導學生進行反思與批 判，最後發展行動策略。

圖4-10 教學架構圖

在國小三年級進行 E-STS 教學---以石門 水庫集水區水資源議題環境教育為例 環境

1.集水區環境資源 2.集水區環境變遷 3.集水區環境生態 4.集水區生態管理

科學

1.水循環的概念 2.集水區自然環境特徵 3.探究環境問題形成原因

技術

1.提出解決集水區環境問 題策略

2.透過角色扮演培養價值 判斷

社會

1.探討水庫對人類社 會的影響

2.水資源的利用 3.集水區保育

反思與批判

作抉擇 高山農業經濟與水資源環境的 保護，應該如何兼顧呢？

1. 集水區的居民 2. 政府官員 3. 專家學者 主要的教學策略 1.分組討論 1. 蒐集資料 2. 角色扮演 3. 解決問題

主要形成的能力 溝通技巧

合作技巧 社會關懷傾向 科學態度 環境倫理 主要的教學活動

1.認識石門水庫集水區 自然與人文環境。

2.水資源的運用。

3.探討石門水庫集水區 環境變遷。

4.角色扮演及價值澄清。

行動

三、教學活動設計與實施

石門水庫集水區水資源議題環境教育教學設計以科際整合的方式，進行主題式 的教學活動，帶領學生進入真實的社會情境，並將學科內容和學生的社會生活環境 連結起來。

科際整合統整，其設計是先決定中心主題，然後確定與主題有關的概念和活動，

其目的在利用這些概念和主題來探討主題的問題，不必考慮學科領域的界限。學生 從一個活動轉到另一個活動，從一個方案轉到另一個方案，知識是多來源的，課程 的組織中心都以問題或爭論為主，這些組織中心使知識脈絡化，並賦予意義(歐用 生，2003)。

本研究之教學中心主題，主要探討石門水庫集水區的水資源議題，對於自然環 境與社會生活所造成的影響，為主題式、議題式教學，所探討的層面，包含科學知 識、社會議題、環境議題以及學生應學習的技能，並打破學科的界限，根據主題的 性質，結合相關領域學科的學習模式，期望使學生獲得完整的學習經驗。

教學課程第一單元為「水從哪裡來」。藉由故事情境作為引導，讓學生思索：

生活中所使用的水是從哪裡來的？如果遇到缺水的時候，對於生活會有哪些不方便 呢？以生活中不可或缺的水資源做為引導，引起學生對於水資源的覺知。並透過「水 循環」的動畫教學，讓學生了解水的循環過程的科學知識，小組討論以及口頭的發 表，讓學生能夠了解水循環的科學知識。

在第二單元「石門水庫的故事」，介紹石門水庫的自然以及人文環境，以地圖 及教學多媒體作為教學資源，讓學生找尋石門水庫的地理位置，以及透過影片的介 紹，探討集水區的生態環境以及人文環境，並引導學生探究石門水庫與學生生活中 用水的關連性。

第三單元「誰讓水庫生病了？」教師以新聞報導以及環境議題為教學素材，進 行學習單設計，讓學生以小組的方式進行主題式的探究，探討石門水庫集水區面臨 了哪些環境問題，對於生活、生產、生態會造成哪些影響，並透過小組討論的方式，

提出解決的策略。

第四單元「石門水庫的煩惱」設計情境劇本，並且以石門水庫所遭受的水資源議 題為主軸，透過角色扮演的方式，讓學生以不同的角度來看待問題，並形成正確的 價值觀。

第五單元「愛護集水區水資源」學生能夠設計生態繪本，呈現水庫集水區的環境 議題以及水資源的重要性，並且傳達愛護集水區水資源的方法以及行動，表4-9為石 門水庫集水區水資源議題環境教育課程綱要。

表4-13 石門水庫集水區水資源議題環境教育課程綱要(共13節課，520分鐘) 單元

名稱

第一單元 水從哪裡來

第二單元 石門水庫的 故事

第三單元 誰讓水庫生病 了？

第四單元 石門水庫的 煩惱

第五單元 愛護集水區水 資源

單元 目標

1.引起學生對水 資源的重視。

2.小組探討水資 源的議題。

3.瞭解水的來源 以及其功能、缺 水的原因為何。

1. 瞭 解 大 漢 溪 的地理位置。

2.認識大漢溪 歷史人文與自 然生態。

3.認識大漢溪 的環境變遷。

4.水庫提供生 活用水。

1.認識石門水 庫集水區的環 境變遷。

2.探討石門水 庫集水區環境 議題的形成與 影響。

3.能具體說出 造成水庫問題 的原因。

1.讓學生能從 不同角度看問 題。

2.讓學生建立 正確的價值觀。

3.讓學生學習 作決策的能力。

1.學生能發表 對水資源有限 的感受。

2.生態繪本創 作，畫出愛護水 資源。

3.能提出環境 行動。

ESTS 概念

環境、社會、

科學、技能

環境、社會、

技能

環境、科學、

技能

環境、社會、

技能

環境、社會、

技能 環教

目標

覺知、知識、

態度、技能

態度、技能 知識、態度、

技能

態度、技能、

參與

知識、態度、

參與 環境

概念

環境資源 環境資源 環境生態 環境變遷

環境變遷 環境資源 環境變遷 生態管理

環境資源 生態管理 教學

方法

小組討論 學生發表 資訊融入教學 學習單

小組討論 小組發表 資訊融入教學 蒐集資料 學習單

資訊融入教學 專題研究學習 單

角色扮演 討論教學 價值澄清

小組討論 小組發表 概念構圖

統整 領域

環境教育

自然與生活科技

環境教育、自然 與生活科技、社 會領域

環境教育、自然 與生活科技、社 會領域

環境教育 社會領域

語文領域 社會領域、自然 與生活科技 時間 3 節課/120 分鐘 2 節課/80 分鐘 3 節課/

120 分鐘

2 節課/80 分鐘 3 節課/

120 分鐘

四、E-STS教學設計的策略與特點

本研究設計「石門水庫集水區水資源議題環境教育」具有以下特點：

（一）與生活相關：以地區的環境議題為主題，引導學生關心及探究生活以及社會 議題，進而關懷環境生態。

（二）課程生活化：融合環境、科學、社會、技術的教學理念，連結學校知識與生 活經驗。

（三）以問題解決為導向：探究環境議題並透過科學概念和技能，培養學生問題解 決的能力。

（四）以學生為中心：教師為教學的引導者，讓學生主動發言表達自己的想法、並 學習蒐集資料，以培養自我學習的能力。

（五）利用合作學習：以小組合作學習，進行資料蒐集、戲劇表演以及成果發表，

培養學生彼此討論溝通，共同合作的能力。

（六）資訊融入教學： 運用多媒體以及網際網路進行教學活動。

（七）注重多元的評量：透過概念構圖進行前後測驗、水資源環境教育量表、口頭 發表、小組發表、戲劇演出等方式進行評量。

（八）多元的教學策略包括：

1.概念構圖：在教學活動中以概念構圖的方式，引導學生主題探究與延伸，進行腦 力激盪。

2.蒐集資料：運用圖書館、閱讀報章雜誌，並利用網路搜尋資料，做為分析判斷的 依據，幫助科學概念的學習。

3.小組合作學習： 透過同儕互動，彼此討論溝通，達到共同學習的目的。

4.實作與發表：指導學生蒐集資料與小組討論後，對於研究的主題進行發表。

第四節 教學歷程觀察紀錄與反思

以「石門水庫集水區水資源議題環境教育」為課程的 E-STS 主題，細分為 五個單元，教學設計內容請參照附錄七。

一、第一單元「水從哪裡來」課程

由於教學對象為國小三年級學生，因此教學一開始藉由故事情境的引導，讓 學生開始思索：水龍頭一打開就能取得乾淨的水是從哪裡來的？如果遇到缺水的時 候，對於生活會有哪些不方便呢？以學生生活中所接觸的水資源作為引導，引起學 生對於水資源的覺知。

表 4-14 第一單元教學內容

(一)水的性質與水的重要性

以自然與生活科技能力指標「2-2-3-2 認識水的性質與其重要性。」學生能夠敘 述水的重要性，在上課之前，讓學生回家訪問家長有沒有缺水的經驗，如果遇到 缺水該如何處理呢？學生多能從生活經驗為起點，了解如果缺水所面臨的困境，例 如：缺水會讓人口渴、不能洗澡、洗碗、洗衣服、沖馬桶等。學生能從生活中的種 種不便發現：不論是飲用水或者清潔用水，水為我們日常生活所必須的物質之一。

研究者：缺水對生活有哪些不方便呢？

S11—不能洗澡、洗碗、洗衣服。(訪談學生 20090223) S15—會讓人口渴，卻喝不到水。(訪談學生 20090223)

S16—不能洗澡、洗衣服、洗碗筷，不能沖馬桶。(訪談學生 20090223) S26—不能洗澡、不能沖馬桶。(訪談學生 20090223)

節次 上課內容

第一節 以故事情境作為引導，讓學生思考：遇到缺水的情況應該要如何 解決問題，並且體會水資源的取得得來不易。

第二節 透過資訊融入教學，播放水循環的動畫，提供學生水的科學知 識，了解水循環的過程，知道生活用水的來源。

第三節 學生能夠小組討論畫出水循環圖，並且上台發表。

(二)水的來源、功能及缺水的原因

第一單元先引導學生對於水資源的認識，因此未提到我們生活用水的來源，以 初步了解學生對於生活用水來源的看法，如下表 4-15。

有十二位學生認為我們生活中的用水來自山上，有七位學生認為生活中的用水 來自水庫，另外有一位學生敘述的相當詳細：「先從石門水庫來到自來水場，然後再 分送到我們這裡。」由於學生回家問家長以後，家長提供較詳細的知識，因此這名 學生的回答較為完整。另外，也有學生回答溫泉水、海裡、別人的家。

經過調查可以發現：將近一半的學生認為生活用水來自山上，約有四成的學生回 答與水庫以及自來水有關。

訪問回答「山上」的學生，學生回答有一年夏天缺水，家裡沒有水可以用，阿 公就到觀音山上取水，所以有些家庭仍會以山泉水替代自來水。

研究者提問：在我們生活中，水龍頭的水是從哪裡來的呢？

表 4-15 生活用水來源統計表

生活用水的來源 人數 百分比

山上 12 46%

水庫 7 26%

自來水 3 12%

溫泉水 1 4%

海裡 1 4%

別人的家 1 4%

先從石門水庫來到自來水場，然後 再分送到我們這裡

1 4%

為了解學生家裡是否曾有缺水的經驗。請學生回家訪問長輩八里地區是否缺水，

以及如何因應缺水的狀況。以下為學生的訪談後的內容，大部分學生家裡都曾經發 生過缺水的狀況，有些只說明缺水時家裡應該如何儲水，因為八里地區靠近觀音山，

因此有些長輩會取山泉水來替代自來水。

S16：我媽媽說八里地區缺水，大部分發生在夏天。(訪談學生 20090225)

S24：八里有缺水，颱風過後的景象，通知後趕快儲存幾桶水，這樣就不用怕缺水了，也不用擔心沒

水可以用。(訪談學生 20090225)

S8：我們家有缺水過，缺水的時候阿公就會到山上接水管呢！(訪談學生 20090225) S3：我們用浴缸和紅色水桶來裝水，要刷牙就用紅色水桶來刷牙。(訪談學生 20090225) 沖馬桶和洗澡就用浴缸的水，缺水原因就是水庫缺水。

S11：我們停水都會先把水放到浴缸裡，才不會沒水洗澡和洗碗，我們還會存水，把存起來的水拿來 用，停水真不方便。(訪談學生 20090225)

有些學生說明缺水的原因，如：水庫缺水、颱風過後等景象。有位家長回答缺 水多發生在夏天，另一為家長因為缺水而到觀音山上取水，因此許多家長應該對於 93 年艾莉颱風造成石門水庫水質混濁，以及其供應地區缺水的狀況還有些印象。而 大部分的學生當時年紀還小，透過訪問家長的方式，了解缺水的原因，有助於接下 來單元探究水庫集水區的環境議題以及缺水的原因。

(三)探討水的科學知識概念

運用水循環的動畫來進行教學活動，提供學生對於水的科學知識概念。讓學生 了解水在自然界中的循環過程，以及水的三態的轉變歷程。

表 4-16 小組繪出水循環圖

水循環圖---小組一 水循環圖---小組二

水循環圖---小組三 水循環圖---小組四

看完水循環的動畫教學後，想要了解學生對於水循環的過程是否能夠理解。於是將學生以分組的 方式進行討論後，畫出水循環圖。本來擔心學生分小組討論可能只有幾位學生主導性強的學生繪製 水循環圖，經過引導後，小組成員能夠主動提供意見，並且分工合作 (有的學生提出小水滴循環的方 向，有的則幫忙畫圖) ，完成水循環圖。(教學省思 20090225)

學生所繪製的水循環圖中，可以發現這四幅圖畫中，學生能將水的循環方向畫 出來而且概念大致正確，我們也可以觀察到水循環圖一和圖二，有將太陽畫進去，

表示學生具有水蒸發可以透過太陽的熱能所驅動有概念。

第一單元的教學結束後，可以發現大部分學生對於生活中不可或缺的水資源，

大多不清楚其來源為何，甚至在平常生活中，發現到有些學生認為獲得乾淨的水是 很容易的，也不會有缺水的問題。

關於水的科學概念上，以「水循環」的概念引導，大部分的學生第一次聽過水 循環的概念，但是藉由生活上的經驗，以及使用水循環的動畫進行教學，讓學生進 行小組討論，學生多能夠將水循環的概念圖繪出。從圖畫中也發現到學生能將了解 到生活用水與大自然的水循環過程息息相關。

人們為了保存水資源、為供應充足的水源而興建了水庫，藉由第一單元的引 導，將於第二個單元對石門水庫集水區的環境進行介紹，讓學生了解我們是如何獲 得乾淨的水資源，並且關懷石門水庫集水區的發展與現況。

第二單元「石門水庫的故事」課程

這個單元介紹石門水庫集水區的自然以及人文環境，並以地圖作為教學資源，

讓學生找尋石門水庫的地理位置，並引導學生探究石門水庫與學生生活中用水的關 連性。

表 4-17 第二單元教學內容

(一)探討石門水庫集水區生態環境與人文環境

為了讓學生了解自己居住的地區與石門水庫的關聯，一開始先以台灣北部地區 的地圖進行介紹，學校位於淡水河出海口，沿著淡水河上游溯源，來到大漢溪流域，

就可以發現石門水庫集水區就在淡水河流域的上游。

透過地圖的教學活動，學生了解自己居住的環境位於石門水庫的下游，並了解 平日所使用的水就是來自這個水庫。身為石門水庫的用水人，我們是否一直擁有乾 淨且源源不絕的生活用水？

我們要對於石門水庫進行更多了瞭解，可從興建的歷史、集水區的人文、自然 生態以及水庫近年來的開發所造成的傷害，讓學生大致了解集水區的環境。

學生對於石門水庫集水區的環境感到好奇，從石門水庫興建的舊照片，他們能 夠感受興建水庫是需要耗費許多人力和時間，實在不容易。

在集水區的生態環境介紹後，他們看到集水區內的小溪流是如此的清澈，甚至 可以看到小魚，感到相當的驚奇與喜悅。

在播放集水區的環境變遷相關影片時，集水區由於颱風等災害所造成的土石崩 落，學生看到颱風等災害對於環境的破壞這麼嚴重，也感到非常的訝異。

以下為課後訪談的內容：

節次 上課內容

第一節 播放石門水庫多媒體影片，了解石門水庫集水區的自然及生態環境 以及水資源議題。並播放「石門水庫的故事」簡報，內容分為：地 理的石門水庫、歷史的石門水庫、生態的石門水庫、生命的石門水 庫、受傷的石門水庫，並探討集水區環境的環境問題形成的原因。

第二節 介紹什麼是水庫，以銀行存錢的比喻，說明水庫的功能是在儲存水，

再介紹「在槽水庫」與「離槽水庫」的不同。

第三節 從世界主要國家降雨量比較表，台灣降雨量豐沛，但是單位人口分配 之降雨量卻低於其他國家，探究台灣缺水的原因。

第四節 「石門水庫知多少」節錄新聞報導，討論「颱風造成石門水庫的影 響」。

研究者：石門水庫興建原因？

S14：因為人沒水可用。(訪談學生 20090303) S15：儲存水。(訪談學生 20090303)

研究者：為什麼人沒有水可用？

S14：很早以前因為建水庫灌溉農田，才能養活很多人。(訪談學生 20090303) 研究者：臺灣的常常下雨，應該不會缺水才對，為什麼要興建水庫儲存水資源呢？

S26: 臺灣的山很高，水流的很快，還有的時候沒有下雨，就沒有水了，所以要興建水庫儲存水。

研究者：從石門水庫興建過程中，你的感受為何？

S14：興建水庫的人很辛苦。(訪談學生 20090303)

S15：有人因此喪失生命，我們更應該好好維護石門水庫。(訪談學生 20090303) S16：很高興他們給我們這麼好的水。(訪談學生 20090303)

S17：建立石門水庫的人，因為建造時不小心而死亡。(訪談學生 20090303)

研究者：在集水區上游的居民，他們是如何保護河川的呢？

S14：不能捕魚，要罰錢。(訪談學生 20090303) S16：不要汙染水源。(訪談學生 20090303)

看到石門水庫上游集水區自然環境具有豐富的生態，也瞭解當地居民維護自己 社區環境的努力，學生也能了解當地社區居民以封溪護魚、不破壞環境的理念。

研究者：石門水庫集水區有許多泰雅族文化，你印象最深刻的是？

S15：獵人頭。(訪談學生 20090303)

S17：有人把人頭掛在身上。(訪談學生 20090303) S14：泰雅族死後會走彩虹橋。(訪談學生 20090303)

學生也透過泰雅族的圖騰以及石刻，認識了石門水庫集水區內的泰雅族文化，

以培養學生對於多元文化的尊重與瞭解。

研究者：石門水庫近年來遭受哪些自然災害？

S15：土石流。(訪談學生 20090303) S17：颱風。 (訪談學生 20090303)

學生透過照片中颱風的侵襲所造成土石崩落、河水混濁的情形，感到非常的驚 訝，也許是因為學生的生活經驗中，沒有這樣的情形發生，也能突顯出石門水庫集 水區的生態環境的脆弱，應該受到重視與保護。

這一節課融合自然生態、人文環境以及環境議題的主題，以科際整合的方式讓 學生對於一個地區有較完整的瞭解。在石門水庫集水區的自然生態中，學生了解到 森林環境是動物與植物居住的環境，具有豐富的生物資源；在人文環境中，學生透 過竹屋、泰雅族的圖騰和石雕，更能了解泰雅族的文化特色；而環境議題的部分，

初步的瞭解到石門水庫集水區環境雖然有豐富的資源，但是卻容易遭受破壞。

(二)水庫的類型以及優缺點

這節課介紹什麼是水庫。以銀行存錢的比喻，說明水庫的功能是在儲存水。

再介紹「在槽水庫」與「離槽水庫」的不同。雖然這個概念學生沒有聽過，但 是經過解釋後，學生能夠了解。由於石門水庫是在槽水庫，因此，也與學生討論在 槽水庫的優點與缺點。

S17：很快提出疑問，在槽水庫將河流擋住了，不是就不能讓魚兒往上游或往下游了嗎？(課堂觀 察 20090306)

這是水庫影響生態的缺點之一，我們也討論了在槽水庫可能會讓上游泥沙淤 積、下游缺乏泥沙等問題。除此之外，也討論了在槽水庫其實也有些優點，例如：

集水、蓄水、調節河川水資源等。

師：調節河川水資源，舉例颱風來前水庫先一些放水的例子。

S15：會先把水庫打開，把水放掉。(課堂觀察 20090306)

讓學生對於一件事情不只有持正面或反面的觀點，而是多方面的思考一件事情。

(三)台灣為什麼需要水庫

這節課介紹台灣為什麼需要水庫。從世界主要國家降雨量比較表，發現台灣降 雨量豐沛，但是單位人口分配之降雨量卻低於其他國家，大部分的學生不能理解為 台灣降雨量豐沛卻有缺水的危機。於是，研究者以四個主要原因來做解釋：1.人口 問題。2.地質地形問題。3.土地利用問題。4.短時間下大雨。這四個原因對於三年 級的學生來說，不是很容易理解，所以需要以臺灣及集水區環境現況來做解釋，學 生也漸漸對於台灣缺水的原因有了初步的了解。

(四) 討論石門水庫報導

「石門水庫知多少」節錄新聞報導，討論「颱風造成石門水庫的影響」。 1. 颱風為什麼造成石門水庫缺水？

大部分的學生根據新聞報導的內容，都能勾選「雨下太大，泥沙太多。」「水很混 濁，不能使用。」

2. 水庫缺水對農業、工業經濟發展有什麼影響？

S01：工廠會沒有水可用。(學習單 20090310) S08：農夫沒水種菜。(學習單 20090310) S02：植物沒有水會乾死。(學習單 20090310) S10：沒水可以澆花。(學習單 20090310) S06：植物會死掉。(學習單 20090310)

S14：動物、植物和人沒水可用。(學習單 20090310) S25：不能種出稻米、許多食物。(學習單 20090310)

在進行教學之前，訪問過學生如果缺水會造成什麼不便，學生的回答多以生活面 向為主，但是透過閱讀石門水庫缺水的相關報導之後，從生活用水逐漸擴展到經濟 用水的不足，也有學生也想到植物、動物會因為缺水而死亡，進而延伸至生態用水 的面向。

3. 哪些方法可以讓水資源不會缺乏？

S14：珍惜水不浪費，缺水時才有水可用。(學習單 20090310)

S08：好好的使用水資源，不破壞。(學習單 20090310)

S09：多種樹愛護水。(學習單 20090310)

S16：洗米的水拿去澆花草。(學習單 20090310) S13：拿拖地的水給植物喝。(學習單 20090310)

S24：不浪費水，開水時要開小不要開大。 (學習單 20090310)

在教學設計上，第二單元原本設計為兩節課，但是最後需要四節課的時間進行 教學活動。其原因在於教學過程中，發現學生的知識概念不足，例如：學生問：「什 麼是水庫？」、「為什麼台灣的降雨量多，但是單位人口分配之降雨量卻低於其他國 家？」

這些問題是學生所好奇的部分，也是多數學生第一次接觸的知識概念，因此在 進行實際教學時，需要花一些時間進行說明或者藉助多媒體的影片以及相關圖片的 利用，讓學生能夠清楚的理解，再加上課程活動進行小組討論與學習，需要花一些 時間給學生討論議題，讓學生在討論過程中，能夠激發更多的想法。

第三單元 誰讓水庫生病了

這個單元開始探討石門水庫環境議題，包含缺水問題、颱風豪雨、土石崩落等 環境問題。

由於教學對象為三年級的學生，學生透過電腦蒐集資訊的能力正在起步中。蒐集 石門水庫環境議題相關的資料並不容易，因此在教學設計上，以短篇的文章說明石 門水庫集水區水資源議題的原因以及影響，並讓學生透過小組討論的方式進行討論。

最後，請學生畫出造成石門水庫環境問題的原因。經過小組討論後，學生大部分 畫出主要的原因為：颱風豪雨、人很多、開闢道路、地震、山區種植等因素。

學生都表示，他們喜歡以小組討論的方式來進行討論。我想這可能是因為小組的 腦力激盪的方式，有助於學生發現石門水庫的環境問題有哪些。

問題：畫出造成石門水庫環境問題的原因：

S16：豪大雨、人很多、颱風、開道路。(學習單 20090313) S22：下大雨、土石流、地震、種太多水蜜桃。(學習單 20090313)

S15：在山上種植經濟作物、工廠排放汙水、太多人用水、下大雨。(學習單 20090313) S17：下大雨、山上種太多農作物、開闢道路、地震。(學習單 20090313)

S18：下大雨、砍樹；開闢道路、地震。(學習單 20090313) S11：土石流、砍樹、地震、下大雨。(學習單 20090313) S01：地震、農業、土石流、豪大雨。(學習單 20090313) S14：喝太多水、下大雨、地震、開道路。(學習單 20090313)

圖4-11 學生繪出石門水庫環境問題

透過專題式探討集水區環境議題，有助於學生了解水資源議題的形成以及其所造 成的影響。透過學生的繪圖內容可以發現，學生能夠了解造成集水區環境問題的原 因包括自然因素，如地震、颱風、豪大雨，也包括人為因素，如開闢道路、人口眾 多、森林砍伐等因素。

第四單元「石門水庫的煩惱」

戲劇可以重新建構他人的經驗，他們強調重要的概念，而省略了一些不重要 及造成困惑的情境元素。學生可以參加戲劇的演出，來演出這個經驗或看別人演 出這個經驗，讓這個有意圖的訊息由上述任一個方法傳達給學生。角色扮演是許 多模擬活動的一部分，也是戲劇經驗的一個例子。這種學習是非常有意義的，可 以幫助學生了解其他人的感受並產生同情心，提供對自己生命的新的理解(周 儒、張子超、黃淑芬，2003)。

這一單元主要透過「石門水庫的煩惱」戲劇表演，讓學生更能體會真實的情 境與問題，理解關心集水區環境的人們以及居住在集水區內的居民所持的不同觀 點。並且以小組討論的方式，讓學生針對不同角色對於集水區環境議題的看法，

提出贊同或反對的意見，以幫助學生了解問題、面對問題，並建立自我澄清的價 值觀以及行為。

原本擔心學生不了解「石門水庫的煩惱」劇本的內容，但是在戲劇的過程中，他們能夠進入情境。

從小組討論過程，可以看到他們分工合作的態度，發現經過前面幾個單元課程的介紹與討論，學生 對於石門水庫集水區的環境議題，有了一定程度的了解，所以很快就能進入狀況，而且能夠對於情 境中的主角提出他們的想法(教學省思 20090318)。

表 4-19 第四單元教學內容 節次 上課內容

第一節 將學生分組，每一組的學生選擇自己要扮演的角色，一起念劇本裡 角色所表達對於石門水庫集水區的看法。

第二節 小組以討論的方式，對於劇本裡的角色表達贊成或反對，並引導學 生建立愛護環境的價值觀。