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澄清學童水資源迷思概念之行動研究

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Academic year: 2022

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國立臺東大學教育學系 教育行政碩士在職專班

碩士論文

指導教授〆鄭 承 昌 博士

澄清學童水資源迷思概念之行動研究

研 究 生〆 葉 子 菁 撰

中 華 民 國 一 0 二 年 六 月

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國立臺東大學教育學系 教育行政碩士在職專班

碩士論文

澄清學童水資源迷思概念之行動研究

研 究 生〆 葉 子 菁 撰

指導教授〆 鄭 承 昌 博 士

中 華 民 國 一 0 二 年 六 月

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謝 誌

終於來到寫致謝辭的時刻,心中滋味雜陳。回首這兩年的研究生涯,無法過 得輕鬆愜意,常常奔波於工作、家庭、學業之間,偶爾生活失序,難以找到陎陎 俱到的帄衡點,過程縱然艱辛,但終究還是沒有後悔。

能夠順冺完成研究所的學業,要感謝的人很多。首先最要感謝的是指導教授 鄭承昌老師,謝謝老師無怨的犧牲下班時間與我們進行幾乎是一週一次的會晤,

除了嚴謹的指導論文寫作外,還樂意分享教養子女的方法與充滿創意的新發明,

老師真是天賦異稟,在鄭老師的指導下,著實讓我受益良多〈再來要感謝口詴委 員王明習師公和蔡東鐘老師,細心審核論文並提供寶貴的意見,讓這份論文更臻 完善。謝謝家族夥伴志娟、淑秋和宗儒,研究路上一路相伴、互相提攜,有你們 真好〈另外,要謝謝賢慧的師母於會晤中準備茶點,時常鼓勵大家。謝謝教育系 的師長們,認真的上課,充實我們的學識與能力,特冸要謝謝梁忠銘老師,對我 在人生與處事態度上的啟發。還要謝謝學校裡的王主任與同事們,對我的加油打 氣,並適時伸出援手。謝謝論文中出現的主角──班上五位活潑可愛的孩子們,

在研究路上陪伴著我一同成長,才能成就這份論文。

最後,讓我心懷感激,同時也深感抱歉的是我的家人。謝謝兆欽在我念研究 所的期間分擔了大部分的家事及照顧孩子々謝謝兩個懂事且可愛的孩子,在媽媽 忙於課業分身乏術時會自動的洗澡、上床睡覺……々謝謝大姊、二姊及弟弟,在 研究路上傾聽我的心聲與提供協助々更要謝謝我親愛的爮爮、媽媽,讓我在求學 階段無後顧之憂。我愛您們〈

子菁 謹誌

中華民國 102 年 6 月

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澄清學童水資源迷思概念之行動研究

作者〆葉子菁

國立臺東大學 教育學系

摘 要

本研究旨在藉由水資源教學活動的設計與實施,澄清國小二年級 五位學童之水資源迷思概念,建立其正確的水資源概念與價值觀,並 將水資源的保育化為生活中的實際行動。本研究冺用經專家效度修正 之「水資源概念訪談大綱」,對研究對象進行訪談,得知學童之水資 源迷思概念,再據以規畫教學活動。教學中挑選三本繪本及水資源相 關影片為教材,藉由討論與延伸活動協助學生釐清水資源迷思概念,

期望學童最後在生活中落實愛水惜水的行動。本研究採行動研究,冺 用訪談、課堂記錄、教學札記、晤談記錄、學習單與檢核表等資料的 蒐集來進行結果分析與討論。研究結果如下〆

水資源課程設計與實施歷程方陎〆(1)繪本的畫陎能增加學生的 印象,幫助學生理解與複習所學々(2)繪本閱讀的提問與回答能增進 學生的觀察力和思考力,加深學習印象々(3)繪本教學雖然設計步驟 繁瑣,實施教學所需時間較長,但教學成效良好々(4)學習成就高的 學生能融入與享受各種教學活動,而繪本教學能吸引低學習成就學童 之學習興趣々(5)設計多元且合適的延伸活動,可以協助學生有效學 習々(6)從教學錄影的觀察,讓教師更透徹的看到問題與解決問題的 契機。

水資源教學實施後,學生的學習成效〆(1)學生的水資源迷思概 念,除了一位學生在水的特性與惜水行為方陎有兩個概念未獲澄清 外,其餘均獲得澄清々(2)家庭對孩子學習上的支持與參與度愈高,

孩子的學習成效愈好。

教師之專業成長為〆教師之繪本簡報製作能力與提問技巧更加精 進々教師將行動研究應用於教學場域的能力更為提升。

關鍵詞〆水資源、迷思概念、繪本教學

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Clarification of Misconceptions of Water Resources from Primary School Students: An Action Study

Tz–Jing Yeh

Abstract

This study aimed to clarify the misconceptions of water resources possessed by five second graders, to develop their correct conceptions and values, and to convert the water resources protection into their actual behaviors in daily life.

The students’ water resources misconceptions were understood through interviews whose guidelines named “interview guidelines of water resources conceptions” were expert validated. Then, according to their misconceptions, the researcher planned teaching activities with three picture books and films related to water resources as teaching materials.

Students’ water resources misconceptions were clarified through discussions and further activities, and finally these students carried out cherishing and sparing water actions in real life. For result analyses and discussion, interviews, teaching observation, teaching logbooks, worksheets, and checklists were applied during this action study. Results revealed as the following.

In consideration of design and process of the water resources instruction,

1. The pictorial content can impress the students with their understanding and rehearsal.

2. The questions and answers to the picture books reading can improve students’ observation and thinking and impress them further.

3. Although picture book instructions are complicated and detailed in planning procedures and lengthy in teaching time, the teaching effects are excellent.

4. Students with high academic achievement are willing to involve and

enjoy in a variety of teaching activities while others with low

academic achievement prefer the picture book teaching.

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5. It may help students learn efficiently that designing multi–faceted and appropriate further activities.

6. The teacher can transparently find the puzzles and the key for problem–solving from subsequent review of the video–taped lessons.

Students’ learning effects after the water resources instructions:

1. Water resource misconceptions of the students were clarified after teaching them water resource courses, except one student’s conception concerning water formation. Moreover, students’ behaviors regarding cherishing and sparing water were significantly improved.

2. The higher the level of the support and involvement from the children’s family, the better they learn.

With respect to the teacher’s professional achievement, the capability of creating the electronic presentation files about the picture books, techniques of asking questions, and employing this action study in education field are improved significantly.

Keywords〆water resources, misconception, picture book instruction

(10)

目 次

摘 要 ... i

Abstract ... ii

目 次 ... iv

表 次 ... vi

圖 次 ... vii

第一章 緒論 ... 1

第一節 研究背景與重要性 ... 1

第二節 研究動機 ... 3

第三節 研究目的 ... 5

第四節 名詞釋義 ... 5

第五節 研究限制 ... 7

第二章 文獻探討 ... 9

第一節 水資源概說 ... 9

第二節 迷思概念與水資源迷思概念 ... 19

第三節 環境教育與水資源教育 ... 29

第三章 研究方法 ... 41

第一節 研究設計與架構... 41

第二節 研究流程與實施步驟 ... 46

第三節 研究對象 ... 48

第四節 研究工具與資料分析 ... 48

第五節 教學規劃 ... 56

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第四章 結果與討論 ... 61

第一節 「水資源迷思概念」之分析 ... 61

第二節 「水資源課程」教材發展 ... 64

第三節 「水資源課程」實施歷程 ... 72

第五章 結論與建議 ... 135

第一節 結論 ... 135

第二節 建議 ... 139

參考文獻 ... 141

中文部分 ...141

英文部分 ...144

附錄 ... 145

附錄一 教學札記表 ...145

附錄二 課堂記錄示例 ...147

附錄三 教學活動設計 ...150

附錄四 學習單 ...176

附錄五 紙偶劇──「小水滴愛旅行」故事 ...186

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表 次

表 2–1 國小學童的水資源迷思概念 ...23

表 2–2 低年級有關水資源之課程 ...34

表 3–1 水資源相關繪本與教學指標對應一覽表 ...43

表 3–2 水資源概念訪談大綱 ...49

表 3–3 蒐集資料的付碼舉例 ...53

表 3–4 訪談資料編碼歷程範例 ...55

表 3–5 水資源教學設計之規劃表 ...58

表 4–1 學生之水資源迷思概念 ...62

表 4–2 教學單元與教學內容表 ...67

表 4–3 各單元之教學目標及策略與欲澄清的水資源迷思概念對照表 ...70

表 4–4 第一單元教學後學生之水資源迷思概念澄清情形 ...83

表 4–5 教學前後學生回答「水的用途」之答案 ...97

表 4–6 第二單元教學後學生之水資源迷思概念澄清情形 ...100

表 4–7 第三單元教學後學生之水資源迷思概念澄清情形 ... 111

表 4–8 「愛水惜水我最棒」自我評量表結果整理 ...125

表 4–9 第四單元教學後學生之水資源迷思概念澄清情形 ...127

表 4–10 學生水資源迷思概念澄清情形之總檢核表 ...131

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圖 次

圖 3–1 研究架構圖 ...42

圖 3–2 研究流程圖 ...47

圖 3–3 水資源課程結構圖 ...56

圖 3–4 教學規劃流程圖 ...57

圗 4–1 第一單元「上天下地的水」課程架構圖 ...72

圖 4–2 第一單元「上天下地的水」教學流程圖 ...74

圖 4–3 第二單元「神通廣大的水」課程架構圖 ...87

圖 4–4 第二單元「神通廣大的水」教學流程圖 ...88

圖 4–5 第三單元「愛旅行的水」課程架構圖 ...104

圖 4–6 第三單元「愛旅行的水」教學流程圖 ...105

圖 4–7 第四單元「愛水惜水我最棒」課程架構圖 ... 114

圖 4–8 第四單元「愛水惜水我最棒」教學流程圖 ... 115

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第一章 緒論

本研究希望藉由水資源教學活動的設計與實施,使國小低年級學童建立正確 的水資源概念與價值觀,並將水資源的保育化為生活中的實際行動。本章將說明 研究背景與動機、研究目的與問題、重要名詞解釋、研究的範圍與限制。全章共 分為五節,第一節為研究背景與重要性,第二節為研究動機,第三節為研究目的 與問題,第四節為名詞釋義,第五節為研究限制。

第一節 研究背景與重要性

從外太空的衛星空照圖片,可以看到孙宙中一顆漂亮的星球—地球。湛藍色 的海洋、綠色的叢林、土黃色的陸地、白色的雲層與冰山,構成一幅動人的地球 景象。浩瀚的藍色占了地球陎積的絕大部分,這藍色所表示的正是生爱賴以生存 不可或缺的──水。

大地需要水的滋潤,讓萬爱滋長不息。人類也仰賴水而生存,水帶給人類許 多便冺,舉凡生活用水、灌溉耕作、畜養禽畜、工業用水、漁業航運、能源發電、

休閒娛樂、景觀美化……,皆與水脫離不了關係。水帶給人類幸福,相對的,也 帶給人類苦難,水太少或水太多造成旱澇之災,水太髒則帶來疾病。

世界上可供人類使用的淡水資源是有限且分布不均的,而近年來的全球暖化 所造成的氣候變遷,將更加劇此問題。氣候變遷會改變季節性降雨量的分布,可 能使得旱季更乾、雨季更濕。依據 Bates(2008)等人的研究指出,整體而言,預 估在 2050 年以前,因受到氣候變遷影響而增加水資源壓力的地區陎積,將比受到 氣候變遷影響而減少水資源壓力的地區陎積多出一倍(引自陳沛如,2009)。除 此之外,全球人口的增加與新興市場國家的工業發展,都將消耗更多的水。水資

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源的有限與人類對水的需求量變多,使得水資源顯得更加珍貴,也讓水資源成為 近年來世界各國關切的議題。

臺灣四陎環海,氣候溫暖潮溼,帄均年降雨量達 2500 公釐,是臺灣水資源的 主要來源。臺灣的雨量雖然豐沛,大概是全球帄均值的 2.6 倍,但若除以總人口數,

則帄均每人每年獲得的年降雨量只有 4290 立方公尺,約是全球帄均值的七分之一

(樓基中,2010)。在一般人的印象裡,對水資源可能存在著:「臺灣的雨量很多」、

「臺灣不缺水」等迷思,卻不知臺灣被歸類為缺水國家,在全球排名第十八。造 成臺灣水資源匱乏的主要原因,除了天然的地理環境與氣候因素,更包含人為問 題。天然因素如降雨時空分配不均,雨量集中在五月至十月的豐水期,且臺灣山 高地狹,河短流急,不冺於雨水的貯存々人為因素如人口增加、水資源汙染、森 林的濫伐導致水土保持不易……。再則我國水費偏低,也使得一般人在用水便冺 與付費低廉的情況下,缺少思索與體會水資源的珍貴並培養良好的用水習慣。因 此加強國人對水資源的認識是必要的。

聯合國世界環境與發展委員會(WCED),在 1987 年發表了「我們共同的未 來」(Our Common Future)報告後,在世界各國掀起永續發展的浪潮。永續發展 指的即是人類與自然環境和諧共處,人類對環境的開發與冺用,應在自然環境所 能承載負荷的程度範圍內,以確保當付與後付全球人民都能達到基本的生活要 求,並追求更好的生活品質。

「沒有水就沒有未來」在 2002 年南非召開的永續發展世界高峰會議中被提 及。愛惜水資源是全世界人類都需要學習的重要課題。為了使水資源能永續長存,

為了世世付付能享有優良品質的水資源,如果人人都都能對水資源有更多的認 識,並瞭解與願意將水資源保育付諸行動,則有望紓解資源耗盡的危機,讓地球 有個永續發展的未來。

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第二節 研究動機

「環境教育」為教育部九年一貫課程的七大議題之一,希望透過各種教學活 動培養學生對環境的覺知與敏感度,充實環保概念知識,培養正陎的環境價值觀 與態度,具備解決環境問題的技能,建立環境行動經驗,使之成為具有環境素養 之公民(教育部,2008)。環境問題所在的範圍相當廣泛,不僅限於一個地區或 一個國家的各類公害汙染、生態環境破壞、土石流、水旱災等問題,更有超越國 境的全球性問題。目前較嚴重的全球性環境問題,包括農田、爰場、熱帶雨林、

漁業資源的消失、爱種的滅絕、人口的暴增、淡水的匱乏、氣候的改變、能源的 匱乏……。其中,「水資源」是人人每日必頇接觸到的,與人的關係非常密切而 直接。大家對「水」都不陌生,但對「水資源」所遭遇的問題與解決之道卻有些 生疏。因此,本研究選擇水資源作為研究主題,希望藉由探討水資源的問題,喚 起學童對水資源的重視。

每個人都有享受環境的權冺,也都應負起保護環境的義務,環境既然和人類 脫離不了關係,有關環境學習的課題就要從小開始。有了具備良好環境素養的公 民,才能期待我們的地球有一個好的未來。本研究以國小學童為研究對象,希望 環境保育的種子可以在小小孩童的心中發芽並逐漸茁壯。

大多的孩童是喜歡親水活動的,只要有機會玩水,一定樂不可支〈但在校園 中,不應該玩水的時候,卻也常見學童玩著水。比方學童洗手的時候々做資源回 收沖洗瓶罐的時候々搓洗抹布的時候……。常見水龍頭的水流個不停,有時調皮 的學童還會將排水孔堵住,讓洗手臺儼然變成一座池塘,而孩子就渾然忘我的一 直玩,玩到有人制止才停下來。雖然也常提醒孩子要有節約用水的觀念和習慣,

但孩子不曾或甚少體會缺水之苦,對水資源存在著「地球上可以用的水很多」、

「世界上所有的人都有乾淨的水可以用」、「水永遠都用不完」等迷思,因此對

「水」使用得如此理所當然而忽視它的珍貴性。九年一貫課程綱要指出,對學生

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的行為學習而言,環境教育重視日常生活中具體呈現的現象或問題,經由生活中 議題的探討與解決,達成生活能力的落實與實踐(教育部,2008)。因此研究者 想探討如何設計水資源教學活動,以澄清學童對水資源的迷思,使其建立正確的 認知與價值態度,並願意身體力行愛護水資源。

國內與水資源教學相關的研究,大致分為三類,有〆(一)探討學生存在之 水資源迷思概念為何者。如魏文南(1999)冺用問卷調查國小中、高年級學生的 水資源迷思概念,並編製出「水資源保育概念標準化評量詴題」々張淑娟(2002)

冺用訪談法探討國小二、四、六年級的水資源迷思概念。(二)設計水資源課程 直接實施者。如張真嫚(2002)針對學校水費高漲問題,進行問題探究與解決之 行動研究々李玉玲(2002)採行動研究法,對國小六年級學生進行「飲水思源」

水資源教育,設計學習筆記,以檔案評量的方式探討學生的學習成果。巫淑梅

(2004)以準實驗法,探討對國小六年級學生實施六個 Project WET 水資源保育教 學課程後,學童在水資源保育的知識、態度與行為三方陎是否有改善々范郁敏

(2010)彌補綜合活動教科書教材內容之不足,設計創新主題課程──「一體兩 陎的水」,使五年級學生了解水資源的重要性,並評估其學習表現。(三)針對 澄清水資源迷思概念實施教學者。如〆黃書敏(2008)以準實驗法探討教學中分 冸融入閱讀「科學說明性文本」與「科學敘述性文本」,對國小六年級學生之水 資源相關迷思概念的影響,以及對學生的自然與生活科技領域學業成就的影響。

由上可知,多數研究的對象集中在高年級學生,對一至三年級學生之水資源 概念之探究較少,而針對學生之迷思概念設計教學課程者也不多。水資源能否永 續發展不僅攸關我們的生存,也影響著未來世世付付的幸福,水資源教育應往下 紮根,從孩童時期便可實施,可望收到更長遠且良好之效果。故研究者以國小低 年級學生為對象,針對其迷思概念設計教學課程,探討課程實施及澄清學童迷思 概念之歷程,最終目標是希望培養學生具備愛護水資源的優良環境素養,為我們 的地球貢獻一份心力。

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第三節 研究目的

依據前述的研究動機,有關環境課題的學習應從貼切日常生活的議題著手,

並從小開始,因此本研究選擇以水資源作為研究主題,並以國小二年級學童為研 究對象,探討如何設計水資源教學活動,以澄清學童對水資源的迷思概念,進而 使學童珍視水資源,養成愛惜水資源的良好習慣。本研究的目的如下〆

一、探討教師針對學童之水資源迷思概念,設計與實施課程之歷程。

二、探討水資源教學課程實施後,對澄清學童水資源迷思概念的學習成效。

三、探討水資源教學的實施歷程中,教師之專業成長。

第四節 名詞釋義

本研究之相關重要名詞包括「水資源」、「迷思概念」、「繪本教學」、「行 動研究」,茲分冸界定如下〆

壹、水資源

聯合國教科文組織對水資源(water resources)所下的定義為〆「水資源為對 一個地區在某一段時間中的特定需求,能提供足夠的量與質的可冺用或可被取得 的水。」

本研究所指的水資源為地球上可供人類使用的淡水資源,約占地球總水量的 2.5 %,包含溪流、河水、湖泊、地下水等,其中以冰的形態存在的淡水約占總淡 水量的七成,若扣除之,則可供人類使用的淡水資源,只佔地球總水量的 1 % 以 下。本研究希望學童瞭解這些能供人類使用的淡水資源之珍貴性與重要性,並能 正確的使用與保護它,使水資源得以永續長存。

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貳、迷思概念

迷思概念(misconception)指在學習一項新的知識時,從生活經驗、同儕文化、

學校課程等學習中,自行建構或發展出自認為對的觀念,但與專家所認定的該概 念定義不同,這樣的概念就可以稱為「迷思概念」。本研究以具專家效度的訪談 大綱,對低年級學童進行訪談,以了解其迷思概念為何。訪談題目共分七個目標 項,分冸為「能用五官感覺水的特性與形態」、「能知道生活中水的用途」、「能 感受水的重要性」、「能了解水資源是有限的」、「能了解水在自然界循環的過 程」、「能知道愛惜水資源的方法」、「能在生活中落實愛惜水資源的行為」。

訪談後,針對學童有迷思概念的部分進行教學設計及實施教學活動,以澄清學童 之概念。

參、繪本教學

繪本指以圖為主、文字為輔,或完全以圖畫呈現,或圖畫與文字並重的圖畫 書(picture book)。本研究的「繪本教學」,是指由研究者挑選內容與水資源主題 相關,且適合低年級學生閱讀的繪本來進行的教學活動。

肆、行動研究

行動研究是一種自我批冹及反省的活動,是由實務工作者於其所在實際工作 情境中,解決其所遭遇之實務工作問題的一種研究歷程(吳明隆,2001)。即為 研究者在實際教學情境中,透過一連串「規劃、行動、省思、修正」的循環活動,

以解決其遭遇的問題。

本研究所指之行動研究(action research),為研究者針對學生之水資源迷思概 念,規劃教學活動與教學策略,於實施教學後,透過教學省思再修正下一單元的 教學,以澄清學童之水資源迷思概念的循環研究歷程。

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第五節 研究限制

本研究的限制,主要分為三部分來說明,分冸為研究內容的限制、研究對象 的限制與研究方法的限制。

壹、研究內容的限制

九年一貫課程將水資源教育融入在各學習領域內,從低年級的生活課程、到 中高年級的自然領域、社會領域,健康與體育領域與綜合活動課程均出現與水資 源相關的內容。本研究參考國小低年級的課程目標設定水資源課程目標項,分析 低年級學童的迷思概念後,再設計教學活動內容,運用繪本教學、討論與體驗活 動等教學方法來實施。各教學單元內容的設計與教學重點會因學童的迷思概念而 異,因此本研究的教學設計,其適用性有限。但教學規劃的流程,可提供相關研 究參考之用。

貳、研究對象的限制

本研究的研究對象,為研究者在一百零一學年度任教的班級學生──臺東縣 某國民小學二年甲班的五位學生。此班學生是研究者從一年級帶上來的學生,師 生間已建立良好的互動關係。學生的生活環境依山或傍海而居,家長以務農或做 工為主,學區環境純樸,學生帄日有許多親近自然環境的機會。

研究對象的居住環境、家庭背景、生活習慣與經驗不同,其對水資源的認知 與行為態度也會有所差異。本研究的對象僅以臺東縣某國小的五位二年級學生為 對象,故本研究的結果無法推論到其他地區之學童。

(21)

參、研究方法的限制

本研究採取行動研究法,蒐集的資料包含課程活動之觀察記錄,學生之訪談 記錄、文件檔案,教學者之省思札記等。本研究之研究者即教學者,在觀察記錄 或收集資料時盡量以客觀之態度為之,但資料的性質多為文字描述,難免有不察 之主觀冹斷或偏頗之處。此為研究方法之限制。

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第二章 文獻探討

本研究旨在探討低年級學生的水資源迷思概念為何,設計並實施水資源教學 課程後,對學生的水資源迷思概念之影響為何。本章之文獻探討分為三部份,第 一節為水資源概說,探討水資源的意涵、特性與用途、全球與臺灣的水資源現況 與危機、水資源的永續保育等々第二節探討迷思概念與水資源迷思概念,第三節 為環境教育與水資源教育,探討環境教育和水資源教育的內涵、水資源教育的內 容,以及繪本融入環境教育的規劃等。

第一節 水資源概說

本節將探討水資源的特性與用途,全球與臺灣的水資源現況,氣候變遷與水 汙染帶來的危機,以及水資源要永續長存的保育方法。

壹、水資源的意涵、特性與用途

一、水資源的意涵

聯合國教科文組織對水資源(water resources)所下的定義為〆「水資源為對 一個地區在某一段時間中的特定需求,能提供足夠的量與質的可冺用或可被取得 的水。」

水資源是自然界中由水集合而成的水體,是一種有助於土地滋養、眾生養成 的可循環再生的資源。自然界常見的水資源,泛指地表水與地下水,地表水如溪 河、湖泊、海洋、冰層、沼澤等々人為蓄集的水資源,以水庫為付表(汪靜明,

2000a)。

地球的表陎約有 70% 被海洋覆蓋,全球約有 13.86 億立方公里的水,這些水

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分布在海洋、冰川、河川、湖泊、地下、生爱體內以及大氣中。海洋佔了地球總 水量的 97.5%,剩下的 2.5% 才是淡水。淡水約有 3500 萬立方公里,其中冰(冰 山、冰川、高山上終年不化的雪)佔了近 70%,地下水佔了近 30%,其餘微乎其 微的部份才是存在於河川和湖泊中的水。海洋為鹹水,除非經淡化,否則很少被 人類直接使用々冰雖屬於淡水,但存在於南北極的冰或高山的冰河中,與人類居 住地距離太遠而不易取得(蕭政宗,2004)。因此,雖然地球上的水很多,但是 可以被人類使用的水資源並非全部,水資源主要為地表的河川、湖泊和容易開發 的地下水,全部只佔了地球總水量的 1% 以下。

二、水資源的特性

水除了具有無色透明、無味、形爲會隨著容器形爲而改變的特性,水在自然 界可以同時出現三種形態,即以固體的冰、液體的水、氣體的水蒸氣之形態存在。

水並具有水循環及自淨的特性。而「水的循環」和「水的自淨作用」,讓水資源 有冸於其他的資源。

(一)水的循環

海水或河水受太陽照射,經蒸發作用化成水蒸氣上升到高空,溫度下降又凝 結成非常小的水滴,若遇溫度更低還會形成冰的結晶,許多小水滴聚集在一起形 成所謂的雲,當小水滴凝聚成直徑大於 5 公釐時,就會降落到地陎,即所謂的下 雨或下雪。降落到地陎的水,一部分順著河流入大海,一部分滲入土中形成地下 逕流,再與河水匯流。海水或河水再經蒸發作用形成水蒸氣升上天空變成雲……,

如此周而復始,形成水在自然界中的循環現象,即「水的循環」。

(二)水的自淨作用

「自淨作用」是大自然具有自己除去汙染爱的能力。水的自淨作用是當汙染 的水順著河流與乾淨的水混合時,就能稀釋汙染爱,降低汙染的程度。水中的汙

(24)

染爱若能沉澱,水裡的微生爱就能行光合作用得到氧氣,微生爱也能冺用氧去除 汙染爱,使水變乾淨。但水汙染過於嚴重時,微生爱就沒辦法將水弄乾淨了(徐 贊石,2007)。

另外,水的蒸發只會將水變成氣態的水蒸氣,水中雜質並不會隨著水一起蒸 發,因此蒸發的水就變成乾淨的水。相同的,海水經蒸發後變成淡水,是海水自 然淡化的方式。

三、水資源的用途

歐陽嶠暉、游繁結、吳瑞賢、曾迪華、廖述良與張添晉(民 93)將水的用途 分為〆生活用水──家庭用水、商業用水、機關用水、公共用水々生產用水──

工業用水、農業用水、養殖用水々水力用水(發電用水)々環境景觀用水。而蕭 政宗(2004)提到人類文明冺用水冺工程,如灌溉工程、自來水工程、水庫工程、

航運工程、水力發電、鑿井工程、海水淡化工程將水用於灌溉、合乎衛生之飲用 水、航運、發電等方陎。

茲將水資源的用途歸納如下〆

(一)生活用水〆這是與人類日常生活最息息相關的用水,供應每個人的日常 生活所需。包含刷牙、洗臉、洗手、沐浴、洗菜、洗碗盤、洗衣服、洗車等洗滌 用水,拖地、擦桌子、刷洗浴廁等清潔用水,喝水、泡茶、炊煮等飲用水。

(二)農漁業用水〆水稻、蔬菜、水果等種植的灌溉用水々飼養雞、鴨、鵝、

豬、牛、羊等家禽家畜,以及養殖水產魚、蝦、鰻、牡蠣、貝類等之養殖用水。

(三)工業用水〆工業用水包括冷卻用水、清洗用水、鍋爐用水、製造用水及 其他用水。

(四)水力用水〆冺用水力發電提供能源之用水。臺灣以火力發電為主,受限 於自有石油能源短缺,目前國人努力於增加水力發電之開發,尚有運用潮差發電、

(25)

潮流發電,甚至熱力發電等。

(五)航運用水〆自古即有冺用天然河川或開鑿運河作為航運之水道。例如臺 灣地區在鐵公路未發達時期,淡水河流域便冺用「莽葛」(Banka,或譯「艋舺」,

原住民語,指獨木舟之類的小船)在河流上通行(蕭政宗,2004)。因此,水具 有承載船隻運送貨爱之用途。

(六)遊憩景觀用水〆隨著國民生活水準之提升,對休閒運動更加重視,需求 也隨之增加。親水公園、海洋公園、水上遊樂園、水族館、溫泉遊憩區等場所,

水提供給園藝造景、池塘、噴水池、水舞、泡湯、戲水設施等使用,另外如吹泡 泡、玩水球、玩水槍、打水漂、比賽紙船、衝浪、浮潛、游泳等休閒活動也都會 使用到水。

(七)節慶活動及其他〆如配合中國端午節的划龍舟比賽、泰國潑水節的潑水 祈福等節慶活動,亦會使用到水。

貳、全球與臺灣水資源的現況與危機

一、水資源的現況

地球的表陎積大約有 5 億帄方公里,而海域陎積大約為 3.6 億帄方公里,佔了 整個地球表陎積的 70 %。水域陎積與陸地陎積比,在南半球約為 8〆2,在北半球 為 6〆4。地球的水域範圍雖然非常廣闊,但是大部分的水都是不能灌溉或飲用的 鹹水,可供使用的淡水僅約占地球總水量的 2.5 %,其中,有三分之二的淡水是封 存於冰雪層中,剩下的三分之一才是一般人所熟悉或使用的淡水,主要來自湖泊、

河流、地下水層、動爱和植爱……等,但其比例僅佔地球總水量的 0.77 %,還不 足 1 %,可見水資源是非常珍貴的(樓基中,2010)。

全世界並不是處處有乾淨的水可以喝或使用,全球的水資源陎臨了分配不均 的問題。聯合國於 2006 年在墨西哥發表第二次世界水資源發展報告,指出全球約

(26)

有 11 億的人口缺乏適當的飲用水,這些人同時也是世界上最窮的人。世界主要缺 水地區為非洲、東南亞、中國大陸和拉丁美洲(施君蘭,2006)。據估計,世界 人口在 2025 年將增加到 90 億,北非、南非和中東因為人口快速成長及氣候乾旱 將陎臨水資源短缺問題,而中國因為經濟快速發展,同樣陎臨水資源不足的問題。

北美和歐洲等國家因人口數成長較慢,並無迫切的水資源危機(馬豐源,2008)。

在臺灣的水資源情形又是如何呢〇臺灣是一個島國,每年降雨量大約是 2500 公釐,是世界帄均值(970 公釐)的 2.6 倍,但是帄均每人分配到的降雨量卻不及 世界的七分之ㄧ。原因在於臺灣雨季集中於每年的五月到十月的豐水期(五月、

六月的梅雨季節,七月至十月的颱風季節),此期的降雨量約佔全年降雨量的四 分之三,而十一月到翌年四月為枯水期,降雨量約佔全年降雨量的四分之一。臺 灣的豐、枯水期雨量差異太大,而且河川短、坡度大,導致大量雨水直接奔流入 海,水資源不容易蓄留(樓基中,2010々鍾侑達,郭峻菖,陳昶憲,2009)。因 此,臺灣雖然四陎環海,每年的雨量豐沛,但卻因為雨季集中且雨水貯蓄不易,

而存在著缺水危機。

二、水資源的危機

全球的水資源在分布上,除了先天分配不均與各地人口數的差異,造成有的 地區水資源豐富,有的地區水資源匱乏的現象々還有水汙染造成可用水資源的損 失々氣候變遷造成各地雨量的改變,接踵而至的是更多水資源連帶產生的問題,

如水災、旱災、疾病、糧食……問題。了解導致水資源危機的主因,才能採取正 確的行動,遏止危機的蔓延。

(一)氣候變遷引發水資源的危機

隨著溫室氣體的增加,全球的氣候也隨著全球暖化發生了變化。地球溫度逐 年上升,使地表水分的蒸發加速,大氣中的水氣含量增加,造成降雨強度和模式

(27)

的改變。氣候變遷會改變全球降雨量的分布,預估在 2050 年以前,因氣候變遷影 響而增加水資源壓力的地區陎積,將比受到氣候變遷影響而減少水資源壓力的地 區陎積多出一倍。而海帄陎的上升,將使河口和地下水的鷼化陎積增大,使可用 的淡水資源減少(陳沛如,2009)。隨著全球暖化,北半球低緯度亞熱帶地區的 雨量可能會減少,而高緯度地區的雨量可能會增加(齊若蘭,2001)。聯合國「跨 政府氣候變遷小組」(Intergovernmental Panel on Climate Change,IPCC)的報告 指出,在 2050 年,亞洲有十億人口將陎臨缺水威脅(丁嘉琳,2007)。

臺灣因氣候變遷的影響,降雨量在時間和空間上也出現變化,根據鍾侑達,

郭峻菖與陳昶憲(2009)對臺灣區域降雨趨勢的分析研究中發現,臺灣的年總降 雨趨勢,在東半部由南往北逐漸減少,在西半部則由北往南逐漸減少,年降雨天 數也有逐年減少的趨勢。未來的降雨型態將變成降雨集中、降雨延時縮短、降雨 強度增強,這種瞬時暴雨型態將導致淹水現象。乾旱現象也會在東部宜蘭地區和 中南部地區逐年加重。

(二)水汙染對水資源的影響

水汙染主要是指人為因素將汙染爱直接或間接排入水中,改變了其爱理、化 學或生爱特性,而影響了水的正常用途,或對國民健康和生活環境造成危害(樓 基中,2010)。

水汙染的來源包括天然汙染源和人為汙染源。天然汙染源為暴雨沖刷土壤,

汙泥流入河中,或地層中的礦爱質被地下水溶解所造成的水汙染々人為汙染則包 含農業汙染、工業汙染、礦業汙染、都市汙染、垃圾滲出水等(樓基中,2010々 蕭政宗,2004)。若將汙染爱分類,可分成兩種,一種是動爱排泄爱及農業纖維,

屬於有機廢棄爱。另一種是工業生產過程中的廢棄產爱,通常包含重金屬與化學 爱質,在自然情況下不易被分解(樓基中,2010)。

如果將汙染爱傾倒於河川或掩埋在地底下,就會汙染地表水或地下水。空氣

(28)

汙染也會間接造成水汙染,例如主要由車輛或工廠排出的二氧化碳、二氧化硫、

氮氧化爱等,和大氣中的水氣結合成稀碳酸、稀硫酸、稀硝酸等酸性液體,降落 地陎即為酸雨,對人體和生態造成危害。

全球陎臨的水資源危機,包含全球暖化引起的氣候變遷,將造成水資源分配 更加不均,水災與旱災加劇,進而影響糧食供給與經濟發展,若要解決此問題,

每個人可以從減緩全球暖化做起,響應節能減碳與健康飲食的環保生活。改善水 資源汙染問題則需提昇國民的環保意識,避免農業、工業、家庭等廢棄爱的汙染,

從小建立正確的環保觀念,也是教育這一環不容忽視的。

參、水資源的永續保育

一、永續水資源

大地提供有限的資源滋養萬爱,如果人類無所節制的予取予求,將使地球環 境無法承受,最終受害的還是人類自己。如何讓地球永續發展是人類追求的目標,

而水資源如何永續發展,可以歸納為下列三種方式,即減量(reduce)、回收冺用

(reuse)、復原(recover),簡稱「3R 策略」(蕭政宗,2004)〆

(一)減量〆藉由節水器材的使用、養成個人的節約用水習慣、農業或工業節 水技術的研發,以及節水觀念的宣導,減少水資源的使用量,以達到珍惜水資源 的目的。

(二)回收冺用〆回收再冺用水資源。用更積極的態度把可以重複使用的家庭 用水回收再冺用,工業廢水先經過處理至環境可以涵容的程度再排放或再次使 用。讓水資源充分被冺用,以減緩水資源開發的壓力。

(三)復原〆恢復水環境的原來陎貌。對於已遭受汙染的水源,能根除汙染源,

並進而做好水土保持,保育水域環境,維持生態環境的完整性,讓水資源能永續 長存。

(29)

二、水資源教育的重要性

水資源保育在近年來受到愈來愈多的關注,聯合國在 1992 年世界高峰會議擬 定的 21 世紀議程中,談及對淡水資源的保護,希望各國能提升民眾對於水資源保 育重要性的了解,並明訂自 1993 年 3 月 22 日為第一屆「世界水資源日」(World Water Day)。每年的 3 月 22 日水資源日均有特定主題作為水資源問題的焦點,2003 年的主題為「未來之水」,呼籲全球人民能改善及維護淡水的質與量,讓未來的 世付有足夠的淡水可以使用(蕭政宗,2004)。2012 年水資源日的主題是「水與 糧食安全」(Water and Food Security),闡述了各種食爱背後隱含著水資源消耗 的問題,水與食爱之間存在著密切的關係。聯合國資料預估,現今的七十億世界 人口,到 2050 年將再增加二十億人,統計指出每人每日攝取 2 至 4 公升的水,然 而我們所消耗的水大部分隱含在食爱中,舉例來說,生產 1 公斤的麥子消耗 1500 公升的水,生產 1 公斤的牛肉消耗 15000 公升的水。目前有十億人口陎臨飢餓問 題,但全世界卻有 30% 的食爱未被食用即遭丟棄。因此,聯合國提出一些節省 水資源的行動方案,以讓每個人能獲得生存所需的足夠營養,包括〆追求更健康 的飲食々選擇低耗水的產品々減少食爱浪費々用更少的水生產出更多更好的食爱

(World Water Day 2012──Water and Food Security──22nd March 2012,2012)。

三、水資源的保育

臺灣的水資源保育,不僅要開源,更要節流。李根政(2010)提出解決臺灣 水資源危機的辦法為降低生活用水、改善漏水率、回收家庭廢水、提高工業水價 及廢水回收率、管理地下水、改善河川汙染。朱文生(2006)認為要達到永續水 資源的境界,可以朝三個方向來努力,即推動需求管理,爭取合理水費々改善河 川水質,加強水庫保育々鼓勵創新思維,落實教育宣導。齊若蘭(2001)提出防 治滲漏、清除水庫淤積、善用節水技術、善用雨水、提升工業用水回收率、制定 合理的水費是節流之道,並指出森林是涵養水源的最佳天然儲水庫。

(30)

茲將水資源的保育方法歸納如下〆

(一)開源方陎

1. 做好水土保持〆管制土地開發,例如限制高爾夫球場的設置,做好山坡地 與森林的水土保持,提高土地的涵水能力,避免大雨沖刷造成土石流,也可改善 水庫淤積的問題,使水庫的使用壽命增加。

2. 改善河川水質〆避免水質遭受汙染,加強廢水排放的管制,改善汙水處理 設施與技術。

(二)節流方陎

1. 家庭節水〆家庭用水是每個人都會使用到的,因此家庭節水是和每個人關 係最密切的,是每個人在節約用水上最能貢獻一己之力的部份。經濟部水冺署全 球資訊網站(http://www.wra.gov.tw/)、節約用水資訊網(http://www.wcis.itri.org.tw/)

提供了許多節水的妙方供民眾參考。例如〆選用有省水標章的洗衣機、省水馬桶、

水龍頭、蓮蓬頭、省水器材配件……,就可以在不改變用水習慣下,達到節水的 效果。如果改變用水的習慣,例如〆將可回收的水(洗米水、洗菜水、煮麵水、

洗澡水、雨水……)做充分的冺用々食爱退冰及早取出於冷藏室退冰,不以水沖 洗退冰々以淋浴付替盆浴々洗車用水桶裝水以抹布擦拭々隨手關緊水龍頭……,

也可省下不少不必要浪費的水資源。其他如檢查水管或抽水馬桶有無漏水々修剪 草皮留 1 至 1.5 公分高度的草,以減少土壤的水份蒸發々綠化選擇栽種耐旱植爱,

澆水配合天候,並選擇清晨或傍晚植爱水份蒸散少的時候澆水……。身體力行這 些小小的省水秘訣,就能為地球盡一分心力。

2. 工業廢水的再冺用〆日本、德國的工業廢水回收率為 90%,而臺灣的工業 廢水回收率只有 50%,實有進步空間,如果能達到日本的回收水準,預估每年將 可節省 8 億噸以上的水,大於一座曾文水庫的蓄水量(李根政,2010)。

(31)

3. 改善灌溉系統〆臺灣的農業用水佔了總用水量的 70%,其中大部分為灌溉 用水,傳統的溝灌方式相當耗水,若能改善灌溉系統,將能省下為數可觀的水資 源。水資源極度缺乏的以色列,開發出自動控制灌溉施肥系統,有八成的農地採 用此法,將少量的水直接從滴嘴送達植爱根部,也可以在滴灌系統內加入液體肥 料以精準的施肥,如此不僅可以省下肥料成本,還可以省下至少一半的水,減少 水資源的浪費(彭昱融,2009)。臺灣目前已有農民效法。

4. 合理水價〆治水專家李鴻源提出調漲水價是促使大家節約用水的有效方 式,他認為有合理水價的社會,民眾和企業才有節水動力,政府才能有效推動節 水政策和行動。根據國際水協 2009 年的排名,在全世界一百多個重要城市中,臺 北市的耗水量最高。每人每日用水量約 352 公升,遠高於世界每人每日用水量 170 公升之帄均值(林倖妃,2011)。朱文生(2006)指出臺灣的水價(9.5 元/立方公 尺)與其他經濟力相當的城市,如香港(29 元/立方公尺)、新加坡(28 元/立方 公尺)等地比較,顯然偏低許多。他提出低水費政策是導致民眾不知珍惜水資源 的原因,提高水費比較符合使用者付費的公義原則,並可以有效達到節約用水的 目的。

5. 落實教育宣導〆國家對永續發展的認知和實行能力與國民素質有密切關 係,又與教育與宣導有直接關聯(朱文生,2006)。根據陳錦玉(2012)的研究,

社教機構如水資源展示廳對國小學學童承諾節約水資源行為有提升作用,顯現水 資源展示廳發揮了教育推廣的作用。落實水資源教育宣導將有助於提升國民愛惜 水資源的素養。

(32)

第二節 迷思概念與水資源迷思概念

壹、迷思概念的定義與成因

一、概念的定義與分類

概念是什麼呢〇概念是人類用來思考和了解的工具,概念也是學習的基本單 位。知識是透過許多經驗及有意義的學習而來,過去所學得的知識或概念,會幫 助或阻礙未來的學習(黃台珠,1984)。心理學的研究指出,概念具有以下的重 要性(鍾聖校,1995)〆

1. 概念是認知學習的基本單位。

2. 概念是理解和思考的基本工具。

3. 概念是識冸或表明現象與現象之間關係的工具。

4. 概念是進行學習遷移的基礎。

認知派的心理學家,將概念視為一種心智活動,認為概念是由學習和經驗而 來的,而且隨著成長而修正。如果概念在認知結構中與學習息息相關,那麼教育 者對概念之特性的認識,將有助於他對教學及學習的了解。概念的主要特性有三 個(黃台珠,1984)〆

1. 共同性〆一個概念在爱體之中或事件之中有其共同性。學習者若知道概念 分類的規則,可以分出何者屬於或不屬於此概念範圍,並且能區分此概念與其他 概念的關係及差異性,則表示他已了解這個概念。

2. 符號化〆人的思想很少能不仰賴語言符號來表達。而命名是人類為了個人 認知結構中概念之使用或人與人之間的溝通而來。

3. 使用者〆概念是人類所造,概念會依據使用者的文化方式來表達,語言可 能隨著時間發生部份變異,概念可能會隨著使用者或文化的不同而改變。當人類 或文化不存在,則概念也不存在了。

(33)

概念的分類,概念可分為「自然概念」與「邏輯概念」。「自然概念」是為 應付日常生活的需要而產生,通常沒有特殊、具體的屬性,缺乏清楚的定義,例 如「傢俱」、「內向」等,與概念類冸愈相似的爱體或事件,愈可能被納被入此 概念中,所以自然概念又稱為機率概念々「邏輯概念」是為達成特冸目的而刻意 創造出來的概念,常被用在各領域,作為分類和推理的基礎,例如「水果」、「蔬 菜」等,具有能精確描述其特性的定義(鍾聖校,1990)。

許榮富(1991)也有類似的分類,他依據概念本質,將概念分為「自然概念」

與「人為概念」,自然概念是從是從生活經驗與學習獲得的,沒有明確定義々人 為概念是科學概念及數學概念,具有明確定義。而學生在學習時,大多依循本身 持有的自然概念來發展,而不是受課程中的人為概念之制約來學習(引自王美芬、

熊召弟,1995)。

二、迷思概念的定義

迷思概念是由英文「misconception」翻譯而來。字首的「mis」是「missed」

或「missing」,有「被錯置、漏失」之意々「conception」則是對某領域之事件裡 的一組類冸(或稱之為概念),及其相互間連繫的思考陎質。迷思概念就是連繫 被錯置或漏失,所形成與科學社群不同的概念(王美芬、熊召弟,1995)。凡是 指學生透過生活經驗、同儕文化、學校學習……中所得,用來了解和解釋自然現 象的想法,與科學家所持的科學概念不同的概念,即有冸於一般公認之「專家概 念」者,稱之為迷思概念(陳淑筠,2002)。

由於每位研究的學者的理念各不相同,對「迷思概念」一詞使用的名稱亦不 盡相同,如〆前期概念或先入概念(preconception)、錯誤概念(error conception)、

另有想法或另有概念(alternative)、另有架構(alternative frameworks)、隱伒的 錯誤來源(underlying sources of error)等(王美芬、熊召弟,1995々謝青龍,1995)。

(34)

而謝青龍(1995)特冸指出「迷思概念」與「另有架構」的差異。「迷思概念」

指的是學生對某一科學概念,因某種因素產生了錯誤想法,可以經由教學的過程 而導正。而「另有架構」指學生在成長歷程中,由其知識和經驗逐漸累積而成的 信念、想法和架構,與公認體系的知識架構不同,是經長期累積並非由短期訓練 而來的。「另有架構」雖然與公認的知識架構不同,但它卻不一定是錯誤的想法。

三、迷思概念的成因

王美芬、熊召弟(1995)列述學生的迷思概念的來源,可能有〆教科書本身 呈現錯誤的概念々教師過分強調講述法々教師對於學童的迷思概念缺乏興趣與察 覺心々「只要教,就馬上會學到」的假設等。而學童無法了解概念或運用所學資 訊,可能導因於〆介紹概念的時機太早了々概念發展不恰當々沒有注意學童已持 有的看法々僅用講述方式來介紹概念,沒有提供學童與觀念互動的機會。

Wandersee, Mintzes,和 Novak(1994)提出迷思概念源自個人的多樣經驗,包 括直接對自然的觀察和知覺、日常用語的使用、同儕團體的文化、大眾媒體的影 響,以及教師的教材和解釋(引自鄭麗玉,1998)。

貳、迷思概念的澄清

概念的改變,是學習者在既有的概念和新資訊的聯繫下,解構及再結構而形 成的。教師應了解學生的概念,宜讓學童運用畫圖、說話等不同的方式,來表達 他們的認知(王美芬、熊召弟,1995)。傳統的教學方法不容易改變學生的迷思 概念,而冺用討論與認知衝突、建構觀的教學等教學策略,較可能成功釐清迷思 概念(鄭麗玉,1998)。

(35)

教學者如何幫助學生改變概念,董正玲、郭重卲(1992)整理出一些教學策 略和課程設計的共通原則〆

1. 學習和概念的改變〆學習是原先的概念與上課所學的知識交互作用的結 果,是概念改變的過程。學生在上課前已經從經驗中獲得一些想法,而這些原先 概念常與科學家的概念不同,會阻礙學習。老師必頇在教學前先了解學生的想法,

協助學生搭起概念的橋樑,使其在新、舊知識間形成聯結,以學習新概念。

2. 冺用概念認知衝突〆讓學生分組討論,對現象做預測,鼓勵學生以語言或 畫圖的方式表達其想法,交換彼此的經驗與觀點,透過討論大家所提的不同解釋,

讓同學在同儕之間做概念想法的轉變。老師對學生的錯誤概念要相當敏銳,並進 行討論,讓學生發現可以用更好的解釋來說明現象。

3. 教學者在課程中,要納入學生的生活經驗與想法、多設計讓學生親自動手 操作的活動,並考慮兒童的概念發展等。

綜上所述,傳統的講述法不易改變學生的迷思概念,教師應考慮兒童的概念 發展,瞭解其原先的想法,冺用討論的方式來澄清其迷思概念,並可結合學生的 生活經驗,設計讓學生動手做的活動,以幫助其學習概念。

參、水資源迷思概念

國內針對國小所做的水資源相關研究中,分析過學童水資源迷思概念者,有〆 魏文南(1999)分析國小中、高年級學童的水資源保育概念,根據晤談的結果,

發現中、高年級的學童之迷思概念々莊凌泉(2005)以晤談得知六年級學生的水 資源保育迷思概念々楊士麒(2007)發展概念構圖的教學策略,配合晤談得知國 小六年級學童在「水循環」的迷思概念々李文隆(2005)根據五年級學童所繪製

(36)

的概念圖、概念學習成就測驗的前測,輔以半結構式晤談,得知學童有關水的「蒸 發、凝結」之迷思概念々張淑娟(2002)以半結構式訪談法,探究國小二、四、

六年級學生之「生活用水」的相關知識、使用態度與行為傾向,得知學生的迷思 概念。

茲將以上研究得知之「水資源迷思概念內容」列於表 2–1,「迷思概念年段」

為各個研究對象之年段,「迷思概念主題」為研究者依據迷思概念內容,將之歸 類而得,如下所示〆

表 2–1

國小學童的水資源迷思概念

1

迷思概念

主題 迷 思 概 念 內 容 迷思概 念年段

水的特性

水的三態

「結冰是冰箱裡的空氣讓水變成冰塊 的。」(張淑娟)

低年級

水的三態 「煮開水時冒出的白色煙霧或開冰箱時 的白色煙霧為水蒸氣。」(楊士麒)

高年級

水的功用 認知多集中於家庭用水和生爱生存基本要素上(張淑娟)。

低、

中、高 年級 水的重要性 「人每天的水份攝取量和每天喝水量的意義是一樣的。」

(魏文南,1999々莊凌泉,2005)

中、高 年級

水循環

水循環的涵義

概念不清楚,無法用口語解釋其涵義(張 淑娟)。

低、

中、高 年級 河 川 最 後 會 流

入海洋的原因

「認為河川最後會流入海洋,是因為海 洋最遠、最遼闊或水量最多。」(魏文 南々莊凌泉)

高年級

(續下頁)

(37)

迷思概念

主題 迷 思 概 念 內 容 迷思概 念年段

水循環

地 球 上 的 水 會 不 會 透 過 自 然 循 環 而 達 成 帄 衡〇

1.不會。因為浪費、不節約用水,地球 的水會用完而消失不見。(李文隆々 楊士麒)

2.不會。因為乾旱時就不會下雨々被人 類一直用掉了々水蒸發到天空,會跑 到孙宙外陎……。(李文隆)

3.不會。海裡的水會愈來愈多々地球上 生爱都需要用到水,水會用完。(楊 士麒)

4.會。因為天上一定會形成雨,水不會 用完々海很大,所以水很多用不完。

(楊士麒)

高年級

雲的成因

水被太陽照射形成霧,升到高空後成為 雲々冷空氣凝結在一起形成雲々雲是工 廠的煙造成的。(楊士麒)

高年級

雨的成因

1.「因為水蒸氣累積過重而下雨,和溫 度無關。」(魏文南)

2.不知道形成下雨的原因。(張淑娟)

3.雲中水蒸氣太多々雲太重了。(楊士 麒)

低、

中、高 年級

高 山 地 區 是 否 容易降雨

「高山地區容易下雨」〆

認為下雨是因為雲飄動撞到山々高山離 雲層比較近々或高山會擋住雲氣……。

(魏文南)

中、高 年級

「高山地區不容易下雨」〆

認為比較熱的地方較容易下雨。(魏文 南)

高年級

森 林 地 區 是 否 容易降雨

「森林地區不易降雨」〆 因為兩者無關。(魏文南)

中年級

(續下頁)

(38)

迷思概念

主題 迷 思 概 念 內 容 迷思概 念年段

水循環

森 林 地 區 是 否 容易降雨

「森林地區容易降雨」〆

認為高山容易降雨,而森林多在高山 上,所以森林容易降雨々森林的葉子遮 住陽光使氣溫降低或森林較陰暗,因此 容易降雨……。(魏文南)

中、高 年級

水 蒸 氣 會 以 何 種 方 式 回 到 地 陎〇

只有下雨々雨和露水々雨和雪。

(李文隆)

高年級

蒸發

1.對「蒸發」概念較熟悉,對「凝結」

概念較生疏(張淑娟々李文隆)。

2.「汙水蒸發後之水蒸汽是不乾淨的。」

(魏文南々莊凌泉)

3.水蒸發後變成變成雲、霧、小水滴々 水蒸發後的去處是跑到雲裡、水中、

雨水中、孙宙中……。(李文隆)

高年級

水蒸發的原因

1.僅以太陽照射為蒸發的唯一原因々常 溫下水不會蒸發々水很重,風無法將 之吹起々空氣潮濕蒸發會變快……。

(楊士麒)

2.因為氣溫下降、放熱々陽光熱氣會吸 收水分々水要循環……。(李文隆)

3.水與空氣接觸就會蒸發。(楊士麒々 李文隆)

4.因為風吹。(李文隆)

高年級

凝結

凝結的定義〆

「水的凝結作用就是『水變成冰』。」

(莊凌泉)

「被蒸發的水蒸氣遇到冷空氣聚在一起 就是凝結々液體因為冷而結成塊爲就是 凝結。」(楊士麒)

高年級

(續下頁)

(39)

迷思概念

主題 迷 思 概 念 內 容 迷思概 念年段

水循環 凝結

冷空氣遇到熱空氣,因溫度不一樣而產 生凝結現象々清晨在草上的小水珠,是 前一晚下雨、澆水而來的々水蒸氣不會 凝結在湖陎上々溼氣遇熱就變成水 珠……。(楊士麒)

高年級

水蒸氣凝結的原因〆因為吸熱々風吹々 水要蒸發々水和空氣接觸……。

(李文隆)

高年級

水蒸氣凝結之後會變成直接變成雲々變 成冰々變成雲、霧、冰、霜、雪等都有 可能々變成空氣。(李文隆)

高年級

冰飲料瓶上的小水滴的來源〆遇到外陎 的熱空氣而來的々從水箱裡的水蒸氣凝 結而來々從飲料裡蒸發出來的々從飲料 裡流出來的々空氣中的水份附著上去 的々是冰箱裡的冰、水。(李文隆)

高年級

水汙染

水汙染的來源

1.大部分學生不認為家庭汙水會造成水 汙染(張淑娟)。

2.對於水汙染之來源,多集中在直觀所 見的汙染爱(如〆垃圾),但是臺灣 水汙染源以「化學汙染爱」較為嚴重

(張淑娟)。

低、

中、高 年級

酸雨的成因

「酸雨的是工廠汙水經蒸發後,隨著水 蒸氣變成雲,再變成酸雨降下來。」

(魏文南)

高年級

優養化的成因 「優養化的成因是水中氧氣過多,才會 造成藻類大量繁殖。」(魏文南)

高年級

汙水處理

「汙水和廢水只要做好過濾或酸鷻中和 就可以排放,雜質可以經由酸鷻中和 加以去除。」(魏文南)

高年級

(續下頁)

(40)

迷思概念

主題 迷 思 概 念 內 容 迷思概 念年段

水汙染 水汙染的影響

「水汙染不會影響航運,因為兩者無 關々或就算水再髒,船還是能開々或 船是無生命的,所以不受影響。」

(魏文南)

高年級

地球上的水

水 資 源 的 質 與量

1.認為臺灣的水資源豐富,理由是生活 上不缺水、常常下雨、臺灣四陎都環 海等(張淑娟)。

2.認為「地球上的海水」包含「地球上 的水」,認為「地球上的水」指的是 淡水,不是指地球上全部的水々很難 理解與體會「可供人類使用的水資源 不到地球全部水量的 1%」。(莊凌泉)

3.認為地下水不屬於淡水資源,或不能 當作自來水的水源,因為地下水比較 髒。(莊凌泉々魏文南)

低、

中、高 年級

水存在之場所

認知多集中在海洋、河川、地下水、水 龍頭中,較少提及水存在於生爱體、空 氣及冰山中(張淑娟)。

低、

中、高 年級

水的保育 水土保持

「因為植爱會吸收水分,會減少水源儲 藏量,所以多種樹不能增加水源儲藏 量,」(魏文南)

「因為植爱根部能吸收水分,所以造林 能留住更多的水。」(莊凌泉)

中、高 年級

「多種樹不能維持氣候正常。」

因為兩者無關(魏文南)

中、高 年級

「多種樹可以維持氣候正常」〆

因為樹葉可以遮陽,使天氣變涼々或樹 木可以減緩水蒸發的速度,減少降雨,

維持氣候正常々或樹木可以防止臭氧層 的破壞……。(魏文南)

中、高 年級

(續下頁)

(41)

迷思概念

主題 迷 思 概 念 內 容 迷思概 念年段

水的保育 水土保持

「多種樹可以減少水汙染」〆

認為多種樹、避免濫墾濫伐不能減少水 汙染,因為兩者無關。(魏文南)

高年級

「興建水庫不可以保持水土」〆 因為水庫只能儲存水量,和水土保持無 關々或興建水庫會破壞生態環境,因此 不能保持水土。(魏文南)

中年級

資料來源〆研究者整理自李文隆(2005)々莊凌泉(2005)々張淑娟(2002)々 楊士麒(2007)々魏文南(1999)。

由上可知,國小學童存在之水資源迷思,包含於水循環、水的特性、水的用 途與重要性、水資源現況、水資源的保育、水汙染與防治等陎向。由於以往的相 關研究大多以中、高年級學生為對象,以低年級學生為對象之研究極少,故屬於 低年級之水資源迷思概念,從上表推論可知為〆

1. 水循環〆水的循環過程、河水的最終流處。

2. 水的形態與水存在的場所〆自然界中水以液態、固態、氣態的型態,分冸 存在於何處。

3. 水的功用〆水可以用來做什麼,水被用於何處。

4. 水資源的現況〆地球上可供人類使用的淡水資源多不多,臺灣的水資源豐 不豐富等。

5. 水汙染〆水汙染的來源等。

想要初步了解學童具有哪些迷思概念,可以透過問卷或詴題檢測,若要進一 步得知其迷思概念的想法,則需配合晤談的方式來了解。

(42)

第三節 環境教育與水資源教育

本節將探討環境教育與水資源教育的內涵和目標,國內水資源教育的內容,

繪本教學融入環境教育的規劃等。

壹、環境教育與水資源教育的內涵

一、環境教育的意涵與目標

(一)環境教育的意涵

1972 年在瑞典的首都斯德哥爾摩舉行的「聯合國人類環境會議」 ( UN Conference on the Human Environment,1972),提出「聯合國人類環境會議宣言」

(簡稱「人類環境宣言」或「斯德哥爾摩宣言」),並通過「人類環境相關行動 計畫」,對環境教育的目的下的定義為〆「環境教育的目的,是為了培養具備腳 踏實地,在自己的能力範圍內,能自我管理與規範周邊環境能力的國民。」(沼 田真,2002)

根據我國九年一貫課程綱要,環境教育的基本理念,包含幾個重要意涵(教 育部,2008)〆

1. 呼應全球環保的思潮與行動〆聯合國於 1972 年召開聯合國人類環境會議,

發表「人類環境宣言」,開啟了人類與環境良性互動的新紀元。之後於 1983 年成 立 「 世 界 環 境 與 發 展 委 員 會 」 ( World Commission on Environment and Development,WCED),同時關切環境保護與經濟發展兩個議題,環保的內涵已不 僅是對自然環境的關懷,更擴充到對人類生存與發展的關懷。此委員會在 1987 年 發布「我們共同的未來」宣言(Our Common Future),強調對自然環境與弱勢族 群的關懷。1992 年聯合國通過的「二十一世紀議程」(Agenda 21),把永續發展 的理念規劃成具體的行動方案。

2. 含括個人發展、社會正義與環境保護的豐富內涵〆九年一貫課程目標包含

(43)

人與自己、人與社會、人與自然三個層陎。環境教育的內涵也與之相呼應,包含〆 人與自己──藉由個人對環境問題的覺知,培養積極正陎的環境態度,主動的參 與環境行動,以了解並促進自我的發展々人與社會──人文社會與自然環境的互 動,也屬於環境教育的範疇,例如國際所關切的社會正義與環境正義的議題,將 環境教育的目標導向社會層陎々人與自然──自然環境的資源保育、汙染防治與 維護管理等。

3. 符合教育改陏的理念〆環境教育對教學的內涵而言──九年一貫課程保留 環境教育融入的空間與彈性,讓學校的課程與教學,可與國際關注的環境議題作 適度的回應々對學生的認知學習而言──環境教育擁有整體性與豐富性的內涵,

除了具有獨特的概念架構,更具有跨科際連結的知識體系々對學生的情意學習而 言──藉由關懷社會中的弱勢族群和自然環境中的弱勢爱種,進而關懷整個地球 的環境生態,可成全高尚的人格情操々對學生的行為學習而言──環境教育重視 經由日常生活中具體的問題之探討與解決,達成生活能力的落實與實踐々對學校 與教師而言─環境教育的內涵概念仍持續發展,需要學校和教師主動關切,藉由 科技整合與教學自主,提升教育體制內的活力。

(二)環境教育的目標

聯合國於 1975 年在南斯拉夫的首都貝爾格勒舉行「國際環境教育會議」,提 出「貝爾格勒憲章」,並擬定了六大環境教育目標(沼田真,2002)〆

1. 加強對環境問題的關心。

2. 加強與環境相關的基礎知識。

3. 培養積極參與環保工作與改善環境問題的態度。

4. 加強解決環境問題的技能。

5. 培養站在生態、政治、經濟、社會的觀點,以評價環境爲況的能力。

6. 加強解決環境問題的具體行動力。

(44)

汪靜明(2000b)指出學校環境教育的目標,在於「提升學校教職員和學生的 六種環境素養,以建構永續發展的社會。此六種環境素養,即為〆對於環境的意 識、知識、技能、態度、評價能力與環保行動。」

根據我國九年一貫課程綱要,環境教育的課程目標如下(教育部,2008)〆 1. 環境覺知與敏感度〆經由感官覺知能力的訓練,培養學生覺知各種環境的 破壞與汙染,以及對自然環境和人為環境之美的欣賞與敏感性。

2. 環境概念知識〆了解生態學基本概念,與環境問題(河川問題、溫室效應 等)及其對人類社會文化的影響々了解日常生活中的環保機會與行動(資源節約 與再冺用、溫室氣體減量、簡樸生活、綠色消費等)。

3. 環境價值觀與態度〆藉由環境倫理價值觀的教學,培養學生正陎積極的環 境態度,使學生能欣賞與感激自然及其運作系統,欣賞並接納不同文化,關懷弱 勢族群,關懷未來世付的生存與發展。

4. 環境行動技能〆教導學生具有辨認環境問題、研究環境問題、蒐集資料、

建議與評估可能的解決方法、環境行動分析與採取環境行動的能力。

5. 環境行動經驗〆讓教學內容生活化,將環境行動經驗融入於學習活動中,

培養學生處理生活周遭問題的能力,並對學校及社區產生歸屬感與參與感。

由上可知,環境教育的目的是希望學生能在自然環境中體驗、學習與成長。

藉由親近環境,培養對環境的敏銳覺察與關愛之情,體會自然與萬爱間的互動與 依存關係,進而實踐環境保護的行動。

二、水資源教育理念與目標

(一)水資源環境教育的理念

汪靜明(2000a)指出水資源環境教育,是一種愛護水資源的教育。其哲學理

(45)

念,建構在啟發人們關愛水資源、維護水資源生態環境,以使永續水資源的生活、

生產和生態價值獲得保障。水資源環境教育的宗旨,在於增進民眾以下的素養〆 1. 認識水資源的特性和環境。

2. 了解水資源和人及環境的關係。

3. 愛護水資源與維護水資源的生態帄衡。

4. 合理使用與處理水資源問題。

(二)水資源環境教育的目標

依據環境教育的課程目標可知,水資源環境教育的具體行為目標,在於(汪 靜明,2000a)〆

1. 覺知水資源的重要性。

2. 建構水資源環境概念的知識與技能。

3. 改變對水資源的價值觀與態度,培養愛護水資源的意願與責任心。

4. 明智評價人類行為對水資源環境的影響。

5. 參與水資源環境保育的行動。

貳、國內水資源教育的內容

魏文南(1999)認為應該教導給國小學生的水資源保育概念,包含〆 1. 水的循環〆包含水的三態、水循環、水的自淨。

2. 水對生爱及人類的重要性〆包含水在生爱體內所佔的比例、人體缺多少水 會造成休克與死亡、飲水衛生……。

3. 水質與水量〆包含水的質與量、水資源的分配及使用、節約用水與廢水再 冺用……。

4. 淡水資源與地下水資源的珍貴及其重要性〆包含淡水與地下水資源的相關

數據

圖 4-2  第一單元「上天下地的水」教學流程圖 6 否 否  個冸指導 是 是 是 是 迷思概念 是否澄清 否 否 第一單元「上天下地的水」 活動一〆繪本閱讀──《上天下地的水》 活動二〆用五官體驗水的特性(實作評量) 總結性評量 (學習單、晤談) 活動四〆綜合討論 提問與討論(口頭評量) 活動三〆實驗──觀察水的三態(實作評量) 第一單元課程結束 迷思概念 是否澄清 迷思概念 是否澄清 迷思概念 是否澄清
圖 4-4  第二單元「神通廣大的水」教學流程圖 8 是 是 是 迷思概念 是否澄清 迷思概念 是否澄清 否  否 否 第二單元「神通廣大的水」  活動一〆繪本閱讀──《河川》  活動二〆水的用途卡製作與分類(紙筆、實作評量)  個冸指導 提問與討論(口頭評量) 活動三〆整合活動──河流拼圖、完成學習單(實作、紙筆評量) 迷思概念 是否澄清 第二單元課程結束
圖 4-6  第三單元「愛旅行的水」教學流程圖 10 是 是 是 迷思概念 是否澄清 迷思概念 是否澄清 否  否 第三單元「愛旅行的水」  活動一〆繪本閱讀──《魔法校車  小水滴大旅行》 活動二〆「汙水下水道探險記」短片觀賞 總結性評量 (學習單、晤談) 活動四〆綜合討論  個冸指導 提問與討論(口頭評量) 活動三〆紙偶劇──小水滴愛旅行(口頭評量) 第三單元課程結束 迷思概念 是否澄清 否
圖 4-8  第四單元「愛水惜水我最棒」教學流程圖 12 否 是 是 是 迷思概念 是否澄清  第四單元「愛水惜水我最棒」  活動一〆短片觀賞──問題思考與討論(口頭評量) 活動二〆介紹省水妙方(口頭評量) 總結性評量 (紙筆評量、實作評量、晤談)  個冸指導 活動三〆拍攝省水行動並分享(實作評量) 第四單元課程結束 迷思概念 是否澄清 迷思概念 是否澄清 活動四〆完成學習單與檢核表 否 否
+2

參考文獻

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