「水質與生活」
壹、設計理念
一、單元設計起源、背景、意涵與重要性
人類為追求高度經濟發展,而不重視環保,導致地球暖化、環境失衡、污 染惡化、人類健康與生活環境受到危害。
美國化學家安那史塔斯( Paul Anastas )與華納( John Warner )提出「綠 色化學 12 項原則( The twelve principles of green chemistry )」 ( 環保署, 2018) , 例如「監控防污染」原則應用於某一個化學工業廢水處理程序,於處理程序中 可透過即時監測水質指標,如溫度、導電度、 pH 酸鹼值等,來確保廢水處理 過程之操作參數最適化,進而提高水處理回收及增加再生水量。又或者「防止 廢棄物」原則的應用如鋼鐵業強調用水回收再利用率,其強調水資源維護的概 念與本次課程設計理念不謀而合。
透過本課程可使學生對水質、水資源的保護有所認知,並能體認當代水 資源環境的相關問題與影響,建立維護水資源環境的責任意識。此外,本課程 能夠讓學生深入瞭解水資源污染的發生原因與解決方法,並知道如何應用科技 來解決水資源污染問題,達到保護水資源的課程目標。
二、學生的先備知識
( 一 ) 認識水域中的水生植物及水生動物,並知道其特殊構造。 ( 自然 )
( 二 ) 認識家鄉的河川、湖泊、水庫與海洋等水資源,並理解家鄉水資源與生 活的關係。 ( 社會 )
( 三 ) 瞭解水污染的各種樣態。 ( 綜合 )
貳、課程架構
課程主題 總綱核心素養
水質與生活
(四年級)120分鐘
E-A1、E-A2、E-A3、
E-B1、E-C1、E-C2
單元活動
時間
活動一 瞭解水中生物 與水污染的關
係
40分鐘
活動二 透過網路認識 家鄉的環境狀
況
40分鐘
活動三 探索鄰近區域
水污染問題
40分鐘
融入領域 融入單元
自然 水生家族
社會 美麗的家鄉 家鄉的環境
綜合 環境大探索
領綱核心素養 自-E-A1 自-E-A3 自-E-C2
社-E-A2 社-E-B1 社-E-C2
綜-E-C1
教學活動 【活動1-1】
40分鐘
愛護水域環境
【活動2-1】
40分鐘
家鄉的河川與 水質監測
【活動3-1】
40分鐘
水污染救援行 動
主題名稱
水質與生活
設計者張媛婷
實施年級
四年級
教學時間共 3 節,共 120 分鐘
課程類型
□議題融入式課程
■議題主題式課程
□議題特色課程
課程實施 時間
■配合領域/單元:
自然(水生家族)、社會(美 麗的家鄉家鄉的環境)、綜 合(環境大探索)
□校訂必修/選修
■彈性學習課程/時間
總綱 核心素養
E-A1 具備良好的生活習慣,促進身心健全發展,並認識個人特質,發展生命
潛能。
E-A2 具備探索問題的思考能力,並透過體驗與實踐處理日常生活問題。
E-A3 具備擬定計畫與實作的能力,並以創新思考方式,因應日常生活情境。
E-B1 具備理解及使用語言、文字、數理肢體及藝術等各種符號進行表達、溝
通及互動,並能瞭解與同理他人,應用在日常生活及工作上。
E-C1 具備個人生活道德的知識與是非判斷的能力,理解並遵守社會道德規
範,培養公民意識,關懷生態環境。
E-C2 具備理解他人感受,樂於與人互動,並與團隊成員合作之素養。
領域/學習重點 融入綠色化學/實質內涵
核 心 素 養
自-E-A1 能運用五官,敏銳的觀察周
遭環境,保持好奇心、想像力 持續探索自然。
自-E-A3 具備透過實地操作探究活動
探索科學問題的能力,並能 初步根據問題特性、資源的 有無等因素,規劃簡單步驟,
操作適合學習階段的器材儀 器、科技設備及資源,進行自 然科學實驗。
自-E-C2 透過探索科學的合作學習,
相 關 議 題 核 心 素 養
環A1 能從人類發展與環境負擔 的平衡,思考人類發展的意 義與生活品質的定義,建立 合宜的人生觀,探尋生命意 義。
環B2 能善用資訊、科技等各類媒 體,進行環境問題的資訊探 索,進行分析、思辨與批判。
環C1 能主動關注與環境相關的 公共議題,並積極參與相關 的社會活動,關懷自然生態
培養與同儕溝通表達、團隊 合作及和諧相處的能力。
社-E-A2 敏覺居住地方的社會、自然
與人文環境變遷,關注生活 問題及其影響,並思考解決 方法。
社-E-B1 透過語言、文字及圖像等表
徵符號,理解人類生活的豐 富面貌,並能運用多樣的表 徵符號解釋相關訊息,達成 溝通的目的,促進相互間的 理解。
社-E-C2 建立良好的人際互動關係,
養成尊重差異、關懷他人及 團隊合作的態度。
綜-E-C1 關 懷 生 態 環 境 與 周 遭 人 事
物,體驗服務歷程與樂趣,理 解並遵守道德規範,培養公 民意識。
與人類永續發展。
學 習 表 現
自然領域
Ah-II-2 透過有系統的分類與表達方
式,與他人溝通自己的想法 發現。
Tr-II-1 能知道觀察、記錄所得自然
現象的結果是有其原因的,
並依據習得的知識,說明自 己的想法。
社會領域
2a-II-1 關注居住地方社會事物與環
境的互動、差異與變遷等問 題。
3b-II-1 透過適當的管道蒐集與學習
主題相關的資料,並判讀其 融 入 主 題
預防 積極預防污染產生
預防 積極預防污染產生 確保 注重安全與降低風險
正確性。
綜合領域
3d-II-1 覺察生活中環境的問題,探
討 並 執 行 對 環 境 友 善 的 行 動。
預防 積極預防污染產生 確保 注重安全與降低風險
學 習 內 容
自然領域
INb-II-7 動植物體的外部形態和內部
構造,與其生長、行為、繁衍 後代和適應環境有關。
INf-II-5 人類活動對環境造成影響。
社會領域
Ab-II-1 居 民 的 生 活 方 式 與 空 間 利
用,和其居住地方的自然、人 文環境相互影響。
綜合領域
Cd-II-1 生活中環境問題的覺察。
Cd-II-2 環境友善的行動與分享。
實 質 內 涵
自然領域
預防 認識生活中常見可能對環 境產生危害化學物質。
社會領域
預防 認識生活中常見可能對環 境產生危害化學物質。
確保 關切不當使用化學產品對 健康的影響。
綜合領域
預防 認識生活中常見可能對環 境產生危害化學物質。
確保 熟悉安全使用化學產品的 方法。
課程目標
1. 藉由瞭解水生生物的需要,認識水質的重要性,進而習得簡易評估水 質良劣的方法。
2. 透過有系統的探究水資源環境,感受所居住生存環境的水污染情況,
認識水污染的形成原因與造成的危機。
3. 關懷水資源環境的污染情況,透過防廢、低毒、監測、思危等綠色化 學原則,執行對水資源環境友善的行動。
參、教學設計與活動流程
一、活動
1:瞭解水中生物與水污染的關係
( 一 ) 教學設計
活動
1:瞭解水中生物與水污染的關係 融入領
域/單元
自然 水生家族
建議
教學時間 1 節, 40 分鐘 領域
/學習重點 融入綠色化學
/實質內涵
核 心 素 養
自-E-A1 能運用五官,敏銳的觀察周
遭環境,保持好奇心、想像 力持續探索自然。
自-E-A3 具備透過實地操作探究活
動探索科學問題的能力,並 能初步根據問題特性、資源 的有無等因素,規劃簡單步 驟,操作適合學習階段的器 材儀器、科技設備及資源,
進行自然科學實驗。
自-E-C2 透過探索科學的合作學習,
培養與同儕溝通表達、團隊 合作及和諧相處的能力。
相 關 議 題 核 心 素 養
環B2 能善用資訊、科技等各類 媒體,進行環境問題的資 訊探索,進行分析、思辨 與批判。
環E5 覺知人類的生活型態對其 他生物與生態系的衝擊。
學 習 表 現
Ah-II-2 透過有系統的分類與表達
方式,與他人溝通自己的想 法發現。
Tr-II-1 能知道觀察、記錄所得自然
現象的結果是有其原因的,
並依據習得的知識,說明自 己的想法。
融 入 學 習 主 題
預防 積極預防污染產生
學 習
INb-II-7 動植物體的外部形態和內
部構造,與其生長、行為、
實 質
預防 認識生活中常見可能對環 境產生危害化學物質。
活動
1:瞭解水中生物與水污染的關係 內
容
繁衍後代和適應環境有關。
INf-II-5 人類活動對環境造成影響。
INf-II-7 水與空氣污染會對生物產
生影響。
內 涵
學習目標
1-1 瞭解水生生物與水質之密切關係。
1-2 理解人類行為對水質會產生的影響。
1-3 學習評估水質受到的不良影響。
( 二 ) 學習活動與流程
學習活動設計 學習
目標 學習活動 時間
(min)
評量
1-1
1-2
1-2
【活動1-1】愛護水域環境
引起動機
1.
教師複習各水中生物的構造以及其運動方式。發展活動
1.
教師展示被污染的水域環境圖片或影片,請學生觀 察生活周遭是否也存在被污染的水域環境,以及這 些被污染水域環境中的水中生物會受到那些影 響?2.
教師鼓勵學生發表水域環境被污染的狀況。例如廢 水排放、垃圾與塑膠微粒、河川電魚、河川上游的 水土不當開墾等等。3.
教師提問:(1) 污染指的是水不能維持原來的用途,什麼樣的水 是被污染的?
(2) 水中有過量的營養元素會怎麼樣?什麼行為會 造成水中有過量的營養元素?
(3) 毒性物質進入水中,會有什麼影響?
5
25
能 說 出 不 同 水 生 生 物 的 構 造 與其運動方式。
能透過觀察、討 論與分享,關心 校 園 或 社 區 水 域 環 境 是 否 遭 受破壞
能 瞭 解 哪 種 水 是受到污染,並 說 出 乾 淨 水 質 的重要性。
學習活動設計 學習
目標 學習活動 時間
(min)
評量
1-3
1-3
1-2
(4) 農田之外許多公私場所、公園、道路、社區等環 境會使用除草劑來控制雜草以維持環境整潔,但 是有些除草劑殘留性強,可能被大雨沖到排水溝 最後到河川湖泊,這樣會不會造成問題?可以有 什麼替代方式?
4.
參考答案:(1) 水不能符合原來用途,就是受到污染。
(2) 水中有過量的營養物質,可能會引起優養化,可 能會覆蓋一層綠色的藻類。
(3) 毒性化學物質,有些是屬於比較長效的持久性有 機物,在水中長時間不容易分解,容易蓄積在生 物體內,更可能透過食物鏈累積到其他生物體 內,最後影響到人類。
(4) 參考延伸閱讀
綜合活動
1.
教師總結人類活動所產生的化學物質,許多都會造成河川、
水體的污染,進而影響水中生物的生存及活動。
10
能 依 步 驟 進 行 透視的觀察。
能 說 出 不 同 濃 度 的 醬 油 水 與 白 紙 上 十 字 的 變化。
延伸閱讀
https://topic.epa.gov.tw/chemiknowledgemap/cp-224-8056-94b6d-5.html
( 三 ) 學習單
水質與生活
活動
1瞭解水中生物與水污染的關係
班級: 座號:
姓名:
一、 生活在受污染的水域中,水中生物的運動和生活會有什麼影響? ( 請舉 出兩種水生生物的例子 )
二、 請各組討論人為廢水對河川會造成什麼樣的污染?會產生哪些不好的後 果?
三、 請畫出進行透視度觀察時, 4 個比例醬油水所看到的十字。
醬油水 比例 畫出我的觀察
四、 透過不同比例的醬油水看白紙的十字,你發現了什麼?
五、 醬油水代表水的污染,如果你是水中的生物,你會有什麼感受?
二、活動
2:透過網路認識家鄉的環境與水資源現況
( 一 ) 教學設計
活動2:透過網路認識家鄉的環境與水資源現況
融入領域/
單元
社會
美麗的家鄉-家鄉的環境
建議
教學時間 1節,40分鐘 領域/學習重點 融入綠色化學/實質內涵
核 心 素 養
社-E-A2 敏覺居住地方的社會、自
然與人文環境變遷,關注 生活問題及其影響,並思 考解決方法。
社-E-B1 透過語言、文字及圖像等
表徵符號,理解人類生活 的豐富面貌,並能運用多 樣的表徵符號解釋相關訊 息,達成溝通的目的,促 進相互間的理解。
社-E-C2 建 立 良 好 的 人 際 互 動 關 係,養成尊重差異、關懷 他人及團隊合作的態度。
相 關 議 題
環B2 能善用資訊、科技等各類 媒體,進行環境問題的資 訊探索,進行分析、思辨與 批判。
學 習 表 現
2a-II-1 關注居住地方社會事物與
環境的互動、差異與變遷 等問題。
3b-II-1 透過適當的管道蒐集與學
習主題相關的資料,並判 讀其正確性。
融 入 主 題
預防 積極預防污染產生 確保 注重安全與降低風險
學 習 內 容
Ab-II-1 居民的生活方式與空間利
用,和其居住地方的自然、
人文環境相互影響。
實 質 內 涵
預防 認識生活中常見可能對環 境產生危害化學物質。
確保 關切不當使用化學產品對 健康的影響。
學習目標
2-1
瞭解家鄉河川的水質狀況。2-2
理解河川中的外來化學成分,與水質狀況息息相關。( 二 ) 學習活動與流程
學習活動設計 學習
目標 學習活動 時間
(min) 評量
2-1
2-1
2-2
【活動2-1】家鄉的河川與水質監測
課前活動
1.
請學生於課前蒐集家鄉河川的景觀特色(如:河川的 長短、水量多寡、河岸景觀等),並比較所找到家鄉河 川不同時期的照片(例如學生可以針對該河川50年前 跟現在的圖片做比較觀察)。2.
請學生上網到環保署水質監測網站,查詢距離家鄉最 接近的水質監測站點。看看家鄉的河川水質,是屬於 甲類、乙類、丙類或丁類水體?並查出水質有檢測哪 些項目?https://wq.epa.gov.tw/Code/Default.aspx
發展活動
1.
請學生上小組討論後並上台發表所查到的河川資料。2.
教師提問:你喜歡該河川什麼時候的樣子?為什麼?
3.
教師與學生共同探討測站監測的水質項目及其物理 性、化學性、生物性所代表的各個意義。綜合活動
1.
教師總結:水質狀況會受到很多天然、人為的因素改變。例如動 物的排泄物、農業的成份。
引導學生思考哪些方式會導致水中的化學成份升高?
我們可以怎樣保護家鄉的水質,與水資源?
20 5 10
5
能 進 行 系 統 化 的 分 類與比較。
能 與 組 員 有 系 統 的 發 表 所 查 到的資料。
能 根 據 水 質 監 測 網 站 資 料 發 表想法。
( 三 ) 學習單
水質與生活
活動
2透過網路認識家鄉的環境與水資源現況
班級: 座號:
姓名:
一、 請舉出現在和早期家鄉河川有哪些不同的景觀特色?
二、 請到環保署水質監測網站,查詢距離家鄉最接近的兩個水質監測站點,
看看這兩個水質監測站點的監測結果。
監測站點
水體分類等級
三、活動
3:探索鄰近區域水污染問題
( 一 ) 教學設計
活動3:探索鄰近區域水污染問題
融入領域/
單元
綜合 環境大探索
建議
教學時間 1節,40分鐘 領域/學習重點 融入綠色化學/實質內涵
核 心 素 養
綜-E-C1 關懷生態環境與周遭人
事物,體驗服務歷程與樂 趣,理解並遵守道德規 範,培養公民意識。 相
關 議 題
環A1 能從人類發展與環境負擔
的平衡,思考人類發展的意 義與生活品質的定義,建立 合宜的人生觀,探尋生命意 義。
環C1 能主動關注與環境相關的
公共議題,並積極參與相關 的社會活動,關懷自然生態 與人類永續發展。
學 習 表 現
3d-II-1 覺察生活中環境的問題,
探討並執行對環境友善 的行動。
融 入 主 題
預防 積極預防污染產生 確保 注重安全與降低風險
學 習 內 容
Cd-II-1 生活中環境問題的覺察。
Cd-II-2 環境友善的行動與分享。
實 質 內 涵
預防 認識生活中常見可能對環 境產生危害化學物質。
確保 熟悉安全使用化學產品的 方法。
學習目標
3-1 覺察鄰近區域的水污染問題。
3-2 討論改善鄰近區域水污染問題的方法。
3-3 能規畫適切的水資源環保行動,並在生活中實踐。
( 二 ) 學習活動與流程計
學習活動設計 學習
目標 學習活動 時間
(min) 評量
3-1
3-2
3-3
【活動3-1】水污染救援行動
課前活動
鼓勵學生和家長一同運用網路與前面幾節課程內容所學。
探索住家鄰近區域水污染問題。
發展活動
1.
教師舉例說明如何覺察住家鄰近區域的水體是否有污 染的問題。運用五感去探索。例如,觀察是否漂浮垃圾、是否有不當臭味、顏色(黑色代表可能缺氧、綠色可能 優養化、七彩可能有浮油、其他不自然的顏色可能有人 造化學成分排出)、泡沫(可能有界面活性劑)、死魚等。
並透過資料查找方式,討論可能發生的原因。
2.
教師統整各組找到鄰近區域水污染問題與分類,引導同 組學生一起討論,擬定水污染救援計畫並實際行動。3.
教師發給每位學生一張圖畫紙,引導學生製作「水資源 環境救援行動計畫」。4.
教師宜利用下列問題,引導學生判斷自己和同學可完成 的水污染救援行動。(1) 執行這項水污染救援行動需要準備哪些物品?
(2) 執行這項水污染救援行動需要花錢嗎?有多少預算 可以使用?
(3) 執行這項行動可能會遇到什麼困難?該怎麼解決 呢?
總結活動
1.
請小組分享「水資源環境救援行動計畫」。2.
教師總結:教師給予學生一個月的時間實踐「水資源環 境救援行動計畫」。10
10 15
5
能與同學 討論可能 的水污染 原因,擬 定救援行 動。
能依實際 情形擬訂 可行的救 援計畫。
能與組員 一起發表 所訂定的 救 援 計 畫。
能實踐所 訂計劃。
肆、教學資源 一、媒材資源
1. 水的透視度動畫影片
2. 行政院還保署全國環境水質監測資訊網 - 水質標準 https://wq.epa.gov.tw/Code/Business/Standard.aspx
3. 行政院還保署全國環境水質監測資訊網 - 水質標準 - 環境水質監測查詢 https://wq.epa.gov.tw/Code/Default.aspx
4. 環境資訊中心 - 環境小百科:水污染:嚴重影響生活環境與國民健康 https://e-info.org.tw/column/eccpda/2004/ec04042701.htm
5. 水污染防治措施及檢測申報管理辦法
https://law.moj.gov.tw/LawClass/LawAll.aspx?pcode=O0040054 6. 台灣水產品重金屬污染世界第一。黃惠如。康健雜誌 第 39 期。
https://www.commonhealth.com.tw/article/article.action?nid=71360
二、參考資料
1.
108年康軒版四年級自然、健康與體育、社會、綜合課本2.
地球人必須
知道的綠色化學(毒物及化學物質局推廣手冊)3.
蔡蘊明,綠色化學(Green Chemistry) ― 拯救地球的未來,科學online高瞻 自然科學教育平台。http://highscope.ch.ntu.edu.tw/wordpress/?p=499784. 行政院
還保署全國環境水質監測資訊網https://wq.epa.gov.tw/
綠色化學小學推廣分級教材手冊
水質與生活
著作權利管理資訊:本著作權屬於行政院環境保護署毒物及化學物質局所有 出 版 機 關 : 行政院環境保護署毒物及化學物質局
發 行 人: 謝燕儒
地 址 : 10667臺北市大安區大安路二段132巷35弄1號 網 址 : https://www.tcsb.gov.tw/mp-1.html
電 話 : (02)2325-7399
策 劃 : 謝燕儒、陳淑玲、張文興、劉怡焜、董曉音、吳春生、蕭寶桂
作 者 : 張媛婷
編 輯 : 王玉純、張育傑、林于凱、徐宏德、賴宣婷
審 稿 : 張添晉、吳美麗、林明瑞、張瓊芬、張育傑、蕭寶桂
助 理 編 輯 : 江岱融、黃語婷、林佳諭、石馨秀、洪綜霙 出 版 年 月 : 中華民國109年12月