國
民中學自然科學議題探討系列
住在台灣--天然災害與防治
由於「天然災害」與人們的生活及生命財產安全息息相關，在台灣會發生那些天然災害？住在台灣的人們要如何選擇居所，才能免於天然災害帶來的傷害及損失。本「議題」主要在於知道台灣有那些天然災害？我們可以用那些方法去判定居所的安全？那些地方是不適合居住的地方？怎麼去預防及防治天然災害帶來的傷害。
設計者：藍秀茹台中一中 接受日期：2003/01/23
內容：
一、模組結構及使用說明
(一)模組之教學概要圖
(二)活動項目一覽表
(三)主題探討活動
(四)各活動科學智能培養一覽表
(五)學習成就評量
二、模組內各項活動之教學示例
(一)天然災害
(二)難以忘懷的經驗（活動實作）
(三)天然災害大挑戰（活動實作）
(四)超級任務(活動實作)
(五)地震引起的災害(閱讀)
(六)我國土地利用與人為因素分析(閱讀)
(七)台灣地區的氣象災害與防災策略(閱讀)
三、學習手冊
使用說明：
網址：http://www.phy.ntnu.edw.tw/nstsc/或http://www.naer.edu.tw/nstsc
(一)模組之教學概要圖
住在台灣
‧例如提及台灣這片蒼翠繁茂的土地帶給我們生活所依賴的一切。但是難測的颱風、地震、豪雨可能在短時間內奪走人們所擁有的一切這將引起熱烈的討論； ‧台灣可能會發生那些天然災害？ 水災、山崩、土石流、地震、風災… ‧這些天然災害是如何發生的？跟「人」的活動有關嗎？ 這些短時間發生的天然災害都是不可預防的嗎？還是可以有方法使損害程度降到最低？
‧這些人類所謂的「天然災害」對其他生存在地球上的生物或無生物而言，真的是災害嗎？… 觀察情境 察覺問題
引導討論 確定問題 人類的開發行為與「天然災害」的關係」
‧人類的開發活動對自然環境帶來的衝擊
‧意識到人為的開發與天然災害的關係
探討天然災害
‧台灣曾經發生過那些天然災害？
‧天然災害對人類造成的傷害。
‧天然災害對其他生物的影響。 居住的安全與舒適
‧住在選擇要考慮那些地質條件？
‧天然災害的防治方法？
分工合作 進行探究
完成「難以忘懷的經驗」，並與同學分享。 以小組的合作，進行解題競賽。 小組合作完成超級任務，將成果呈現。 分享經驗 整合成果
發現開拓性的問題：
‧發生在台灣的天然災害有那些？
‧發生在台灣的天然災害都是不可 預測的嗎？
‧發生在台灣的天然災害其成因為何
‧人為開發與天然災害的關係為何？ ... 評鑑展望
學習成就評量 教學成效評鑑
(二)活動項目一覽表
項目 | 活動方式 | 內容 |
1.天然災害大補帖 | 講述式教學 | 投影片、影片、評量題目 |
2.念念不忘的經驗 | 活動 | 活動設計、活動任務單 |
3.天然災害大挑戰 | 活動 | 活動設計、評量題目、學習札記 |
4.超級任務 | 活動 | 活動設計、任務題目 |
5.地震引起的災害 | 閱讀 | 閱讀資料、評量題目 |
6.我國土地利用與人為因素分析 | 閱讀 | 閱讀資料、評量題目 |
7.台灣地區的氣象災害與防災策略 | 閱讀 | 閱讀資料、評量題目 |
(三)主題探討活動
教學示例 | 說明 |
【觀察情境察覺問題】 要導引到「天然災害」這個議題的方法很多，可以由台灣發生過的天然災害談起、或從個人的經歷過的天然災害開始，也可以於由「選擇居住環境」、「最近發生過天然災害」各式情境，導引到這個主題。 以下是一個示例： 『在我們成長的歷程中，不知道大家有沒有經歷過什麼天然災害？這些天然災害對你或你的家人有沒有造成什麼影響？ 一個颱風帶來的豪雨引發土石流，造成很多人家失去了他們賴以生存的家園、一個大地震的到來，造成許多的人在一瞬間失去了他們的親人、朋友…，這些天然災害的發生與我們的生命財產的安全有十分密切的關係，這些天然災害發生的成因是什麼？我們有沒有辦法使這些災害的損害程降到最低？我們要選擇什麼的地方居住，才可減少天然災害帶來的影響？ 要瞭解天然災害如何影響到我們的，得先認識天然災害，了解那些地區居住的危險性較高，可分地質情況、天氣災害等方向來探討。』 另一個示例： 『家是很多人精神安慰的所在，而如何選擇安全無慮的住所就是門學問了，有人只考慮離工作地點的遠近，有人只考慮價錢的合理與否，有人只考慮附近的風景…，但是大部分的人們在考慮居所時，是不會考慮到居所的附近是否可能有地質災害發生、是不是位於危險的順向坡下、是不是有在容易發生土石流的區域、是不是容易有海水倒灌的情形發生…。在台灣發生了這麼多的天然災害後，我們是否得到了教訓，在選擇居所時，能多將天然災害可能發生的因素考慮進去，如此才能安全、安全地住在台灣。 為了要選擇安全居所，所以希望能多瞭解這些天然災害…』 「天然災害」若非親身經歷，實在很難想像它們的傷害程度。但在教學中可儘量以一些經驗來提起學生學習的意願。 | ⊙教師在心中已經想好一些教學目標，以日常生活常遭遇的情境來引出「議題」。學生有了自己關切的「議題」，又察覺到若要去瞭解此議題，尚需把相關的因素研究清楚才行，於是探討的工作就有了方向。 ⊙學生對「議題」常常有很多的經驗，可是一般都是處於零星的存在，缺少概念化的結構和理解。也可能包含許多偏於局部的、或不正確的見解。教師在此階段的教學重點在於「引發及匯聚學生提出相關此議題的經驗」、「開拓出議題的研討空間」，並激勵學生探索與求知的熱忱。 ⊙「動機」是行動前之一種有目的、有方向、有企圖的心理準備。以上的活動，在於使學生以「議題」為中心，察覺如何由各種角度去思考問題，並引發其熱忱，將這些疑問認定為自己所正要去探討的問題。 |
教學示例 | 說明 |
【引導討論確定問題】 從電視節目、電視報導中可看到一些關於天然災害發生的報導，這些天然災害的災情，在報導中可以大約地瞭解情況為何。可是，一旦把它當成一個議題要來做「科學性」探討，就需要多費很多心思了。例如：原來「神木村發生土石流」（一個命題）就變成了「神木村會發生土石流？」的問題，於是就有了「為什麼神木村會發生土石流？」「土石流發生的條件是什麼？」等問題的產生。例如氣象局報導說「明日將有颱風來襲」轉成一個科學性的問題，就會問：「颱風會帶來什麼樣的災害？」「颱風是怎麼形成的？」等問題。 【分工合作進行探究】 以下是一個示例： 考量整個「住在台灣」模組的教學時間，估計不宜超過三週（12節課）。評估本班的學生程度及人數，決定做了以下的安排： 1.將學生分成若干小組，以利活動進行。 2.全班每個人均閱讀有關「地震引起的災害」、「我國土地利用與人為因素分析」、「台灣地區的氣象災害與防災策略」等資料並回答相關的「問答卷」。 3.進行「天然災害大挑戰」的遊戲。 4.各組負責蒐集「超級任務」的相關資料、撰寫報告及課堂上發表成果。 | ⊙引導學生對議題之各面相做探討，分析各種與議題密切相關的「命題」、「變項」。然後，將這些「命題」和「變項與議題之因果關係」當成「問題」來做科學性的探討。 ⊙對「議題」所牽涉的相關問題，不是只用泛泛的常識判斷給一個答案來了結，而是以一種科學性的求證態度來處理，因而產生了各個研究的「問題」。 ⊙對某一「議題」做深入的探討：此一討論工作固然是由教師在引導，可是探討影響議題的相關因素時依據教學目標及時間來裁決探討的重點與範圍、規劃工程及分派工作，這些師生活動均有助於學生解決問題能力的增進，可導引學生做批判思考及提供提出創造性主意的機會。 ⊙本階段的教學活動可以培養學生依因果關係做分析、權衡裁決事務能力、創意的提出解決問題的方法，並規劃工作流程。 ⊙提供「自主性探究活動」。 各小組在進行探究活動時，其方法未必和模組裡所設計的一樣，教師儘可能讓學生自行決定工作方式、目的及進程。這樣才能提供學生創造思考、獨立作業的空間 ⊙學生分工合作進行活動 教師分別指導各組同學，如何分工合作、如何進行資料蒐集、協助解決探究活動中遭遇的困難，指導學生如何整理資料及提出研究報告。 ⊙在此階段，學生可由活動中養成處理問題的能力、由實作中成長科學過程技能，及體認到科學知識「真」與「實」的本質。 |
教學示例 | 說明 |
【分享經驗整合成果】 以下是一個示例： 1.辦一個研究成果發表會 2.各小組任務蒐集成果，各組自行設計呈現方式，可以是演戲、有獎徵答或口頭報告等方式。 3.回應每個活動的「評量表」：學生可以在「分組成果發表會」上提出問題或私下參訪各小組成員，討論評量單上的題目。當然，也不必局限於評量表的限制，可就各相關問題相互討論，以瞭解整個主題。 4.對探討工作之檢討，例如 ‧在本次研究中小組感到最有成就的是什麼？ ‧體認到「天然災害」對生物或人的影響是什麼？ ‧超級任務的活動讓我深刻體認到人為開發和環境保護的衝突。 ‧和同組同學一起討論問題是有無遭遇到困難？ ‧各組自由決定超級任務的呈現方式，可充分表現創意。 ‧大自然平衡是很精緻的而且很容易遭受破壞。 ‧你認為怎麼樣做可能更有效的瞭解台灣的天然災害？ （例如：安排參觀「921地震災區」） 【評鑑與展望】 以下是一個示例： 1.學生之學習成就檢核 科學與技術認知的學習 ‧可將本議題探討的內容中與課程綱要相關的科學概念列舉出來，配合各小組的探究活動，設計成試題，由學生填答、口頭回答或進行紙筆測試。 ‧將超級任務的成品陳列出來，並作評量。 「過程技能」、「思考智能」與「科學應用」之考核。 ‧由學生搜集資料、撰寫報告、討論能力來評量。 ‧由學生在處理問題時對情境之批評、提出策略之創意及安排工作流程，整合整體工作之能力來評量。 「科學態度」、「科學本質之體認」之考核 ‧可由學生熱衷參與及細心切實的工作、求真求實的精神來評量。 | ⊙教師把在本「議題」中預期學生達成的「學習成就」列成評量表。由學生在發表會上、觀摩別組的成果、學生間相互討論、詢問教師等的活動中去回應評量表上的問題，也因此獲得應有的學習。 ⊙本階段活動在於：鑑賞別人的工作成果、獲得科學概念的認知、習得相關運作技術、提出建設性的批判和建議、激發嶄新的觀點與改進的方法。 ⊙教學目標在於提升學生的「科學素養」，其內涵包括「科學探討過程之技能」、「思考智能」、「科學應用能力」以及「科學概念之認知」、「科學態度」、「科學本質之體認」、「科技的發展」、「設計與製作技能」等，其目標多元，故評量內容也要相應的多元。為了有效的評量，其方式也勢必多樣。例如可由實際執行狀況調查、口頭問答、報告、成品展示、測驗、筆試等方式去評量。 ⊙評量工作可依需要穿插在學習活動中或結束之時。 |
2.對相關問題之聯想 ‧不同地點、不同的天氣特徵，可能有的天然災害有什麼不同？ ‧不同地區所有的天然災害，怎麼會有這些的不同？ ‧住在什麼樣的地點，才能避免天然災害的傷害？ ‧「天然災害」可以預報嗎？如果可以的話，怎麼才做得準呢？ ‧「天然災害」會影響人的情緒嗎？這樣的問題要怎麼研究？ ‧人們的什麼活動會影響到天然災害的災情呢？可能嗎？有證據可以證實嗎？』 3.教學成效評鑑 | ⊙研究一個「議題」，當然會對此議題有進一步的瞭解，不過也因此聯想到一些更深刻的問題。因此，結束此議題的探討工作時，希望開拓出更廣闊的視野，結束在一種「興趣盎然」、「因時間不足，尚有很多有待改進及研究的問題…」這種狀態。 |
(四) 各活動科學智能培養一覽表
| 評量指標 | 學習活動項目 | |
過程技能 | 觀察 | 1-4-1-1能由不同的角度或方法做觀察 1-4-1-2能依某一屬性(或規則性)去做有計畫的觀察 1-4-1-3能針對變量的性質，採取合適的度量策略 | 1 2 3 4 5 6 7 □□□□□□□ □□□□□□□□ □□□□□□□□ |
比較與 分類 | 1-4-2-1若相同的研究得到不同的結果，研判此不同是否具有關鍵性 1-4-2-2知道由本量與誤差量的比較，瞭解估計的意義 1-4-2-3能在執行實驗時操控變因，並評估「不變量」假設成立的範圍 | □□□□□□□□□ □□□□□□□□□ □□□□□□□□□ | |
組織與 關連 | 1-4-3-1統計分析資料，獲得有意義的資訊 1-4-3-2依資料推測其屬性及因果關係 | □□□□□□□□□□□□□□ | |
歸納 研判 與 推斷 | 1-4-4-1藉由資料、情境傳來的訊息，形成可試驗的假設 1-4-4-2由實驗的結果，獲得研判的論點 1-4-4-3由資料的變化趨勢，看出其蘊含的意義及形成概念 1-4-4-4能執行實驗，依結果去批判或瞭解概念、理論、模型的適用性 | □□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□ | |
傳達 | 1-4-5-1能選用適當的方式登錄及表達資料 1-4-5-2由圖表、報告中解讀資料，瞭解資料具有的內涵性質 1-4-5-3將研究的內容作有條理的、科學性的陳述 1-4-5-4正確運用科學名詞、符號及常用的表達方式 1-4-5-5傾聽別人的報告，並能提出意見或建議 1-4-5-6善用網路資源與人分享資訊 | □□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□ | |
科學本質 | 3-4-0-1體會「科學」是經由探究、驗證獲得的知識 3-4-0-2能判別什麼是觀察的現象，什麼是科學理論 3-4-0-3察覺有些理論彼此之間邏輯上不相關連，甚至相互矛盾，表示尚不完備 。好的理論應是有邏輯的、協調一致、且經過考驗的知識體系 3-4-0-4察覺科學的產生過程雖然嚴謹，但是卻可能因為新的現象被發現或新的 觀察角度改變而有不同的詮釋 3-4-0-5察覺依據科學理論作推測，常可獲得證實 3-4-0-6相信宇宙的演變，有一共同的運作規律 3-4-0-7察覺科學探究的活動並不一定要遵循固定的程序，但其中通常包括蒐集 相關證據、邏輯推論、及運用想像來構思假說和解釋數據。 3-4-0-8認識作精確信實的紀錄、開放的心胸、與可重做實驗來證實等，是維持「科學知識」可信賴性的基礎。 | □□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□ | |
科學態度 | 求真求實 | 5-4-1-1知道細心的觀察以及嚴謹的思辨，才能獲得可信的知識 5-4-1-2養成求真求實的處事態度，不偏頗採證，持平審視爭議 5-4-1-3瞭解科學探索，就是一種心智開發的活動 | □□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□ |
思考智能 | 綜合思考 | 6-4-1-1在同類事件，但由不同來源的資料中，彙整出一通性(例如認定若溫度很高，物質都會氣化) | □□□□□□□□□ |
推論思考 | 6-4-2-1依現有的理論，運用類比、轉換等推廣方式，推測可能發生的事 6-4-2-2依現有理論，運用演繹推理，推斷應發生的事 | □□□□□□□□□□□□□□□□□ | |
批判思考 | 6-4-3-1檢核論據的可信度、因果的關連性、理論間的邏輯一致性或推論過程的嚴密性，並提出質疑 | □□□□□□□□□ | |
創造思考 | 6-4-4-1養成遇到問題，先行主動且自主的思考，謀求解決策略的習慣 6-4-4-2在不違背科學原理的最低限制下，考量任何可能達成目的的途徑 | □□□□□□□□□□□□□□ | |
解決問題 | 6-4-5-1能設計實驗來驗證假設 6-4-5-2處理問題時，能分工執掌，做流程規畫，有計畫的進行操作 | □□□□□□□□□□□□□□□□□ | |
科學應用 | 7-4-0-1察覺每日生活活動中運用到許多相關的科學概念 7-4-0-2在處理個人生活問題(如健康、食、衣、住、行)時，依科學知識來做決定 7-4-0-3運用科學方法去解決日常生活的問題 7-4-0-4接受一個理論或說法時，用科學知識和方法去分析判斷 7-4-0-5對於科學相關的社會議題，作科學性的理解與研判 7-4-0-6在處理問題時，能分工執掌、操控變因，做流程規畫，有計畫的進行操作 .. | □□□□ □□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□ □□□□□□□□□□□□□ | |
科技的發展 | 科技的 本質 | 4-4-1-1了解科學、技術與數學的關係………………………………………………… 4-4-1-2了解技術與科學的關係………………………………………………………… 4-4-1-3了解科學、技術與工程的關係……………………………………………......... | □□□□□□□□□ □□□□□□□ □□□□□□□□ |
科技的 演進 | 4-4-2-1從日常產品中了解台灣的科技發展………………………………………….... 4-4-2-2認識科技發展的趨勢…………………………………………………………… 4-4-2-3對科技發展的趨勢提出自己的看法…………………………………………… | □□□□□□□□□ □□□□□□□□□ □□□□□□□□ | |
科技與 社會 | 4-4-3-1認識和科技有關的職業……………………………………………………….... 4-4-3-2認識和科技有關的教育訓練管道……………………………………………… 4-4-3-3認識個人生涯發展和科技的關係……………………………………………… 4-4-3-4認識各種科技產業……………………………………………………………… 4-4-3-5認識產業發展與科技的互動關係……………………………………………… | □□□□□□□□□ □□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□ □□□□□□□□□ | |
設計與製作 | 8-4-0-1閱讀組合圖及產品說明書……………………………………………………… 8-4-0-2利用口語、影像(如攝影、錄影)、文字與圖案、繪圖或實物表達創意與構想… 8-4-0-3了解設計的可用資源與分析工作……………………………………………… 8-4-0-4設計解決問題的步驟…………………………………………………………… 8-4-0-5模擬大量生產過程……………………………………………………………… 8-4-0-6執行製作過程中及完成後的機能測試與調整………………………………… | □□□□□□□□□ □□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□ □□□□□□□□□□□□□□□□□□ | |
(五)學習成就評量
自我評量 | 評量指標 | 1 2 3 4 5 |
1. 你的教學目標是否涵蓋科學素養整個的提昇？還是只在知識的講授？ 2. 你的教學是否能使全體學生受惠？ 還是只能使少數學生受益？ 3. 你覺得在進行探討本議題的活動之初，提供了足夠的理由，描繪了相當廣闊的學習空間，使學生樂於投入本議題的研究嗎？ 4. 在各小組進行探討活動時，都能對正進行的活動懷有濃烈的好奇心及清楚知道正要去解決的問題? 5. 每一個小組進行探討活動的過程中，你有藉著評量、諮商、進行實值有效的指引、支持他們，使他們得以持續的、積極的進行下去嗎？ 6. 你的評量方式是否能促進小組合作、培養共同解決問題的袍澤感情？還是反而引起相互排擠、猜忌的情勢？ 7. 你的教學活動是否以學生為主體？是否完全利用各中教學資源？ 8. 你的教學活動的設計是否能促進學生「過程技能」及「思考智能」的增進？ 9. 你的教學學生否能使學生在面臨問題時，持以一種好奇探究與改進的心意，並願意以科學的方式，切實著手進行探究？ 10. 你的教學方式是否能使學生增廣見聞、閱讀及瞭解更多的事務，達到相關科學概念的認知學習？ 11. 你的教學使否能使學生感受到心智成長的喜悅？比以前更具信心，更為熱愛探討、理解事務？ 12. 你的評量方式是否具有彈性不拘一定的規格？評量的內容是否針對教學目標，不限於單一學習項目？ | □□□□□ □□□□□ □□□□□ □□□□□ □□□□□ □□□□□ □□□□□ □□□□□ □□□□□ □□□□□ □□□□□ □□□□□ | |
教學評量 | 13. 學生很投注他們的工作嗎？ 14. 學生也注意到別組的工作嗎？ 15. 學生搜集資料、選擇資料的能力如何？ 16. 學生能夠撰寫一份完整的報告或做一次明白的簡報嗎？ 17. 學生在「經驗分享」時，有沒有認真的紀錄別組的報告內容？ | □□□□□ □□□□□ □□□□□ □□□□□ □□□□□ |