自然與生活科技課程教案：生態平衡主題教學設計（九十三年版）

自然與生活科技學習領域

九十三年課程教材研習

生 態平衡

作者：田佳立 高雄縣立忠孝國民中學

徐怡詩 高雄市立瑞祥高級中學

教育部九年一貫課程推行課程與教學深耕輔導組

自然與生活科技學習領域課程與教學深耕輔導群

國民中學『自然與生活科技』主題探討系列

生態平衡

「芸婕：阿媽，我們老師昨天給我們看台灣雲豹的相片耶！

阿媽：哦！以前阿媽在山上都會看到，你阿太都叫我看到牠們時，要小心！

芸婕：那現在怎麼都看不到啊！

阿媽：這是因為…」

為什麼台灣雲豹會不見呢？讓我們一起來協助芸婕找出答案吧！

設計者：田佳立 高雄縣立忠孝國民中學

徐怡詩 高雄市立瑞祥高級中學

內容：

一、模組結構使用說明

（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）各活動有助於科學知能培養之一覽表

（五）模組之學習成就評量

二、模組內各項教學活動示例

（一）生物的小小世界（觀察與討論）

（二）製作生態球 (閱讀、討論與實作)

（三）分析生態球之生態平衡（閱讀、討論與實作）

（四）知識延伸

1、人類活動對生態環境的影響（閱讀與討論）

2、認識台灣瀕臨絕種的生物(閱讀與討論)

使用說明

本模組主要在建立學生有關「生態系生態平衡」之相關科學概念，由生物的小小世界開始，引發學生對於生態平衡之一連串之想法。由不同的生態球設置、觀察、記錄中，了解生物在生態系中所扮演之角色，並進一步了解，人類對生態系的影響。經由操作心得與成果發表的分享，訓練學生批判思考與所賞他人研究的能力。除此之外，透過「知識延伸」的活動，以培養學生熱愛自然、關心生命、關壞土地的情操，並將所學應用於日常生活之中。

(一)模組之教學概要圖

生態平衡

針對目前的生態失衡，引起學生的動機，去探討生態失衡的成因。例如：生物為什麼會瀕臨絕種？美國生物圈二號為什麼會失敗？人類的活動是否影響了整個地球的生態平衡？

引導討論

確定問題

分工合作

進行探究

分享經驗

整合成果

綜合評鑑

推廣運用

(二)「生態平衡」教學模組活動項目一覽表

選用	項目（活動方式）	器材與資源	活動內容
	1、生物的小小世界	學習單、池塘或水族箱、互評表 一節	使用學習單，以組為單位找出池塘或水族箱內的生產者、消費者與分解者
	2、製作生態球	學習單、容器、生物、水、沙子、互評表 三節（後二節需連排） 觀察約1~2個月	以組為單位討論設計生態球製作所需的材料 實際製作生態球，並觀察、記錄生態球的變化與生物的生長情形
	3、分析生態球的生態平衡	學習單、實驗記錄、互評表 二節（連排）	利用實驗記錄分析出生態球內的生態平衡（包括生物與物質的平衡） 討論生態球的製作是否成功，如何改進 進行成果發表與組間互評
	4、知識延伸	學習單、參考書籍、網路、互評表 二節（連排）	針對「人類活動對生態環境的影響」與「認識台灣瀕臨絕種的生物」尋找相關資料，並進行成果發表、組間互評

（三）主題探討活動

（四）各活動科學智能培養一覽表

素養要項			達成之能力指標	學習活動項目 1 2 3 4
過程技能	傳達	1-4-5-5	傾聽別人的報告，並能提出意見或建議	□●●●
		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	□□●□
		1-4-5-6	善用網路資源與人分享資訊	□●●●
		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	□●●□
		1-4-5-1	能選用適當的方式登錄及表達資料	□●●□
	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	□●●□
		1-4-4-4	能執行實驗，依結果去批判或瞭解概念、理論、模型的適用性	□□●●
	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	□●●□
	觀察	1-4-1-3	能針對變量的性質，採取合適的度量策略	□●●□
		1-4-1-2	能依某一屬性(或規則性)去做有計畫的觀察	□●●□
		1-4-1-1	能由不同的角度或方法做觀察	□●●●
科學與技術認知		2-4-8-7	使用網際網路蒐集資料傳遞訊息。	□●●●
		2-4-8-6	了解訊息的本質是意義，並認識各種訊息的傳遞媒介與傳播方式。	□□●□
		2-4-7-2	認識化學平衡的概念，以及影響化學平衡的因素	□□●□
		2-4-3-2	知道地球的地貌改變與板塊構造學說；岩石圈、水圈、大氣圈、生物圈的變動及彼此如何交互影響	□●●□
		2-4-1-2	由情境中，引導學生發現問題、提出解決問題的策略、規劃及設計解決問題的流程，經由觀察、實驗，或種植、搜尋等科學探討的過程獲得資料，做變量與應變量之間相應關係的研判，並對自己的研究成果，做科學性的描述	□●●□
		2-4-1-1	由探究的活動，嫻熟科學探討的方法，並經由實作過程獲得科學知識和技能	□●□□
科學本質		3-4-8-10	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。	□●●□
		3-4-7-10	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。	□●●□
		3-4-4-3	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	□●●●
		3-4-1-1	體會「科學」是經由探究、驗證獲得的知識	□●●□
科學態度	創造思考	5-4-1-3	瞭解科學探索，就是一種心智開發的活動	□●●●
		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	□●●□
		5-4-1-1	知道細心的觀察以及嚴謹的思辨，才能獲得可信的知識	□●●□
思考智能		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	□●●□
		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	●●●●
	解決問題	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	6-4-2-2	依現有理論，運用演繹推理，推斷應發生的事	□●●□
科學應用		7-4-1-2	察覺每日生活活動中運用到許多相關的科學概念	●●●●
		7-4-3-1	運用科學方法去解決日常生活的問題	□●●●
		7-4-6-7	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	□●●□
設計與製作		8-4-2-4	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。	□●●□
		8-4-3-1	了解設計的可用資源與分析工作。	□●●□
		8-4-4-10	設計解決問題的步驟。	□●□□

（一）「生物的小小世界」活動指導

1.教學重點：

‧藉由生活周遭魚池或是水族箱的觀察活動，

‧學習從小型的生態系中了解生態系中各種角色的重要性，例如：生產者、消費者、分解者、清除者等角色

‧藉由生態角色的學習，學會如何分辨各種生物所扮演的角色

2.教學資源：

‧水族箱或池塘

‧生物的小小世界觀察紀錄表（附錄1-1）

‧生物的小小世界學習單（附錄1-2）

‧時間：一節課

3.教學示例：

「生物的小小世界」教學示例

說明

【協助學生確定問題】 指導學生如何去觀察水族箱，使學生在觀察前知道自己要做的事情，並知道要觀察的重點在哪裡。 水族箱中有多少生物在活動？ 他們如何獲得營養？ 要觀察哪些？如何觀察？ 需要有哪些準備工具？ 【協助學生獲取資料】 分發學生「生物的小小世界觀察紀錄表」（附錄1-1），由教師先示範一至二項觀察，並請同學練習如何運用紀錄表，提醒觀察的要領與重點，不要去干擾生物的正常作息 指導如何紀錄 有些問題旨在導引學生觀察與思考方向，不需全部作答出來沒關係盡量鼓勵學生細心觀察、大膽假設、小心求證 【鼓勵學生提出想法】 發現各種生物或得營養的方式各不相同，想辦法區分一下，就會獲得有關生產者消費者分解者等不同的角色概念 大家試著經由討論進行分類，並探討出為何如此幫生物的角色做定位 【激勵學生推廣應用】 引發新問題： 這些生物為什麼會在特定的地方活動？ 牠的長像和活動的地方有關係嗎？ 牠在這個小小世界中，有何重要性？ 牠和這個小小世界的物質流動，有什麼關係？

⊙準備工作： 分組（5~6人一組），並自選其中一人為組長。 尋找水族箱或池塘。 紙、筆與生物的小小世界觀察記錄表（附錄1-1）、生物的小小世界學習單（附錄1-2）

（二）「製作生態球」活動指導

1.教學重點：

‧鼓勵學生從做中學

‧了解生態系如何達到平衡

‧學習製作一個密閉的生態系

2.教學資源：

‧製作生態球學習單（附錄2-1）

‧生態球補充資料（附錄2-2）

‧生態球觀察記錄表範本（附錄2-3）

‧製作生態球之材料（學生討論後決定）

‧時間：三節課（後兩節連排）

3.教學示例：

「製作生態球」教學示例	說明
【協助學生確定問題】 引導學生討論生態球內的設置，包括生物的種類、生物數量、非生物因子（如水、沙子等）的含量等。 協助學生討論如何將生態球密閉。密閉後的生態球應放罝在何種環境之下，為何要放置在此環境中。以及是否應有遮閉物？是否需要光線照射？並要求學生表達出其想法之成因。 【協助學生獲取資料】 教師可利用提供生態球的資料，或學生自行尋找相關資料，閱讀後討論資料內容，並將此知識應用在生態球的製作上。 【鼓勵學生提出想法】 提出「生態球設置計畫」。 設計生態球觀察日記錄內要記錄什麼？記錄的重點為何？以及多久要觀察一次。 請學生討論資料如何整理及檔案設立之問題（記錄生物的生長情形、生物的存活情形、生態球內水質的變化、日照的情形、生物的互動情形）。 【激勵學生推廣應用】 激發學生思考生物圈二號與生態球之異同，並將討論聚焦於未來應用之際，將可能會遭遇何種困難，以及應如何解決此問題。	⊙學生在討論生態球內的生物種類與數量時，常會忽略生物生存也是需要空間。教師應適時引導學生思考此問題。 ⊙學生的觀念常停留在生物需「進食」才能存活。教師可引導學生思考每種生態角色的生物，其養分獲得的方式有何異同。 ⊙學生在密閉生態球時，常出現無法確定生態球是否密閉之問題。教師可提醒同學，將生態球輕輕的倒置。 ⊙各組設置之生態球各不相同，建議教師可協助學生自行設計生態球觀察日記錄之表格。

（三）「分析生態球的生態平衡」活動指導

1.教學重點：

‧學習如何從實驗結果分析實驗方法需改進之處。

‧討論如何改進生態球之設置。

‧與他組分享實驗心得。

‧協助學生從分享中建立批判思考之能力。

2.教學資源：

‧各組完成之生態球觀察記錄單

‧分析生態球的生態平衡學習單（附錄3-1）

‧參考書籍、網站

‧時間：二節連排

3.教學示例：

「分析生態球的生態平衡」教學示例	說明
【協助學生確定問題】 引導學生探討生態球內物質的循環情形，並分析物質循環的過程。 促進學生討論生態球是否有達到初步的生態平衡，他們評估的依據為何。 【協助學生獲取資料】 依實驗記錄探討生態球內各種生物存活狀態。 引導學生將其所得的資料，製成圖表，以方便作為分析、探討之用。 【鼓勵學生提出想法】 指導學生如何做出生態球專題報告。 誘導學生思考，如何將其研究結果清楚呈現，並仔細反思其研究成敗的因素為何。 【激勵學生推廣應用】 如何將生態球的想法應用於生活中 促使學生思考生態球觀念之推廣可能遭遇之問題。	⊙此活動主要是協助學生與同組同學討論其生態球需改進之處，並透過發表，與他組分享學習所得。 ⊙學生在反思之初，常會捉不到重點。教師可引導學生從最先消失之生物上著手。 ⊙教師應注意學生在批判之際，常出現為批評而批評之情況。應適時引導學生問有意義之問題。

（四）「知識延伸」活動指導

1.教學重點：

‧了解生物為何會瀕臨絕種或滅種。

‧知道台灣地區有哪些瀕臨絕種的生物。

‧明白人類的哪些活動會影響其他生物的生存。

‧認識這個生態系中生態平衡的條件不只需要有生物存在更要有其他條件。

2.教學資源：

‧知識延伸學習單（附錄4-1）

‧參考書籍、網站

‧時間：二節連排

3.教學示例：

「生態平衡」教學示例	說明
【協助學生確定問題】 針對「人類活動對生態環境的影響」與「認識台灣瀕臨絕種的生物」二個議題，進行討論 【協助學生獲取資料】 利用圖書館資源或網路，找尋相關資料，並與同組成員進行討論。 【鼓勵學生提出想法】 指導如何做出知識延伸的相關報告，如何重新整合資料，讓資料成為有價值的資訊。 促進學生思考、討論如何避免會破壞生態環境之活動，這些活動應如何改進，才可使人類經濟活動與生態間達到平衡。 【激勵學生推廣應用】 激發學生有關生態保育的概念 協助學生思考如何身體力行，並將此觀念推廣到各自之生活環境中。	⊙此活動宜在電腦教室或圖書館中進行。 ⊙教師可先教導學生如何尋找有用的資料，並引導學生進行資料整合，避免學生僅是「剪與貼」。

附錄0-1

雲豹

http://www.tesri.gov.tw/content6/12.htm

http://edu.ocac.gov.tw/culture/chinese/cul_chculture/vod22html/vod22_09.htm

附錄0-2

「生物圈2號」

生物圈二號外景

「生物圈2號」建造在美國亞利桑那州的沙漠中，金主是德州富豪巴斯，佔地三點一英畝，約五層樓高，其命名是把地球視為「生物圈1號」而言的。「生物圈2號」是一個人工建造的模擬地球生態環境的全封閉的實驗場，也有人把它稱為“微型地球”，或“火星殖民地原型”。

負責分析「生物圈2號」的美國明尼蘇達大學科學家提爾曼和紐約洛克菲勒大學的柯漢說，第二生物圈是有史以來最大膽的嘗試，可惜失敗了。這表示大自然有些地方神秘的很，我們還不曉得怎麼處理它們、也不曉得怎麼改善它們。他說：「這項結果真令人類自覺淺薄。」生物圈二號計畫是因地球環境污染日益嚴重，科學家企圖建造適合人類生存的大型封閉空間，因而模仿地球生態所開闢的人造生態系統，假使成功，甚而可以成為太空殖民的參考資料。

　　「生物圈2號」是以玻璃和鋼筋與外界隔絕的密閉溫室，是人們花費了近2億美元和9年時間建造起來的。裡面經人工規劃成熱帶雨林、熱帶大草原、沼澤、沙漠以及海洋等五種自然環境，擁有千餘種昆蟲、鳥類、動物及魚類，本來預期他們將與外界隔絕兩年，自行生產糧食，呼吸與同棲期間的植物所釋出的氧氣，並飲用經由自然程序潔淨的水。建立一個不假外界援助而得獨立生活的自足生活系統，不幸結果卻演變成充滿二氧化碳和氮氣的惡地，藤蔓叢生，蟑螂、螞蟻和螽斯橫行。「生物圈2號」雖然與外界隔絕，但可以通過電力傳輸、電信與計算機與外部取得聯系。工作人員在“生物圈2號”內可以看電視，可以通過無線電通訊與親友聯繫。

    1993年1月，8名科學家進入「生物圈2號」。科學家們原計劃讓工作人員在「生物圈2號」中生活兩年，為今後人類登陸其他星球建立居住基地進行探索。

他們在封閉期間，糧食多半以蕃薯、米、花生、香蕉及小麥為主。偶爾也吃蛋、雞肉、羊肉及喝點咖啡。這些食物當中，有百分之八十是他們自己生產，其餘的百分之廿是在他們進入玻璃屋之前預先儲存的。兩年下來，這八個人平均瘦了百分之13.65。

然而，一年多以後，「生物圈2號」的生態狀況急轉直下，氧氣含量從21％迅速下降到14％，而二氧化碳和二氧化氮的含量卻直線上升，大氣和海水變酸，很多物種死去，而用來吸收二氧化碳的牽牛花卻瘋長。大部分脊椎動物死亡，所有的傳粉昆虫的死亡造成靠花粉傳播繁殖的植物也全部死亡。由于降雨失控，人造沙漠變成了叢林和草地。「生物圈2號」內空氣的惡化直接危及了居民們的健康，科學家們被迫提前撤出這個“伊甸園”。「生物圈2號」的實驗以失敗告終。

科學家的分析報告說，耗資兩億美元在美國亞利桑州進行的「生物圈二號」實驗計畫終告失敗，係因其混凝土吸收二氧化碳，破壞氧氣來源，使裡面人員沒有足夠的氧可呼吸。提爾曼說：「他們為了栽培作物，放進了非常肥沃的土壤，裡面含有多量細菌可食的有機物質，細菌用掉大量氧氣，使氧濃度下降，細菌又釋出二氧化碳，滲入水泥牆，整個生物循環於是被破壞。」

「生物圈二號」實驗旨在創造一個封閉但自給自足的生態系，原先的構想是一個以玻璃圍起來、運作自如的原始地球的翻版，後來卻變成一個二氧化碳充斥而藤蔓叢生到不可收拾的地方；蟑螂、螞蟻及美洲大蟲斯滋生。

提爾曼指出，但不到十八個月後，事情已經很明顯、該體系極端失衡。氧氣的濃度從百分之廿一降至百分之十四，與海拔一萬七千五百呎處的情形差不多，不足以讓該八名人員維持體能，只好打開「生物圈二號」，打進氧氣，以便完成兩年的實驗。結果，廿五種小動物中，仍有十九種滅絕；為植物傳播花粉的昆蟲也死光光，那些植物也因而無法繁殖。

多年來，人類夢寐以求地憧憬著衝出地球，向宇宙進軍。隨著地球環境的惡化，這種願望裡似乎又加進了欲逃離的色彩，人們上下求索，加快了尋找“諾亞方舟”的步伐。也許「生物圈二號」的失敗有技朮上的失誤或設備上的欠缺，也許人們今后還會向“生物圈3號”、“生物圈4號”挑戰。然而從「生物圈二號」失敗的深層反映出來的信息遠比其本身更冷酷無情。它向人們証明：大像無形，大青息聲。地球環境是在經歷了四十億年的風風雨雨后形成的，對這種異常可靠的結構，人們渴望窺其脈絡，望其項背，但卻決不是簡單的人工模仿再造能夠完成的。

「生物圈二號」的失敗告誡我們：人類在茫茫宇宙中只有地球這一處家園，逃離和束手待斃都是與事無補的。地球不是實驗室，我們輸不起，只有善待和保護她才是我們真正的出路。

附錄0-3

分組合作學習觀察表

班級：年班單元名稱：

觀察者：日期： 上課時間：

※評分說明：請依各節的評分項目，對照評分標準，由1─4中，選擇最恰當者，填於該組空格中。

組別	1	2	3	4	5	6
分工合作
討論情形
秩 序
上台報告內容
學習單內容
總 分

總評：

※教師評分項目與標準：

附錄0-4

小組互評表

班級：年班評分組別：日期：上課時間：

※評分說明：請依各節的評分項目，對照評分標準，由1─4中，選擇最恰當者，填於該組空格中。

活動一：

組別	1	2	3	4	5	6
同學 聽講態度
上台報告

活動二：

被評組別
同學 聽講態度
上台報告

活動三：

被評組別
同學 聽講態度
上台報告

活動四：

被評組別
同學 聽講態度
上台報告

※組間互評項目與標準：

附錄1-1

生物的小小世界觀察紀錄表

生物名稱	長像	數量	活動地點	生態角色

附錄1-2

生物的小小世界

請觀察你生活周遭的水族箱或池塘，回答下列問題。

一、在這個小型的生態系中，其生產者有那些？消費者有那些？分解者有那些？

生產者：

消費者：

分解者：

二、請寫出這個小態系中的食物鏈。

1、

2、

3、

三、在這個生態系中，水是如何循環？碳是如何循環？氮是如何循環？

水循環：

碳循環：

氮循環：

四、什麼樣的因素，會造成這個小型生態系中的生物數量減少？

五、如果這個水族箱或池塘乾涸了，裡面的生物會如何？

附錄2-1

製作生態球

在製做一個類似生物圈二號的小型生物圈之前，想一想並回答下列的問題：

ㄧ、生態球中需要有哪些生物種類他們各扮演哪寫角色？

二、如何證明我們的生態球是獨立的？

三、我們生態球中的各種生物的數量要如何決定？

四、推測預估生態球可以維持幾天？(當其中一種角色的生物消失即算結束)

附錄2-2

生態球補充資料

起源：

生態球(Ecosphere) 是一細小、封閉的「微型世界」，其環境可支持球內的動植物生存。美國太空總署 (NASA) 火箭推進實驗室 (Jet Propulsion Laboratory) 進階生命支持計劃 (Advanced Life-support Program) 的科學家漢生 (Dr Joe Hanson) 最先發現細小的鹽水蝦、藻及蝸牛可在一封閉之系統內生存一段很長時間。

太空總署在1980年代初開始對此系統發生興趣，此「微型地球」系統可令人們對地球的生物圈有更多的了解，也可為研究太空人在太空長時間生存所須之自給自足社區提供更多的資料。在太空生存的人類需要在生態上控制其環境，使環境能不斷的自我循環。

此技術其後在太空總署之技術轉移計劃 (Technology Transfer Program) 中被私人公司 (Ecosphere Associates Inc.) 用以製造生態球。該公司也應用相同的原理制作了半封閉的淡水生態系統。

原理

生態球是一個密封的生態系統，就像地球一樣。生態球由透明的玻璃球體組成，內有小蝦、藻類、細菌、經過濾的海水、Gorgonia、小石及空氣 (太空總署的設計內還有小蝸牛)。Gorgonia是無生命的樹枝狀物質。

生態球擁有與地球一樣的部份重要成份。生態球中的小石代表地球的土地，有約三分二的水及三分一的空氣，能量來源同樣是陽光，當然還有生命：蝦、藻及細菌。

生態球內進行的生態循環代表著簡化了的地球生態循環。光線及水中的二氧化碳讓藻類可進行光合作用，產生氧氣，它們也會使用水中的無機營養物，藻類因此是系統中之生產者 (producer)；小蝦呼吸用去氧氣，放出二氧化碳，並以藻類及細菌為食物，排出廢物，故此小蝦是消費者 (consumer)；細菌則把小蝦之排泄物分解成無機營養物，供藻類使用，所以細菌成為分解者 (decomposer)。Gorgonia及小石為微生物提供藏身處，免被小蝦所吃，也為細菌提供生長地方，讓其能作分解者分解生態系統中之廢物。因此，生態球內的食物及氣體皆可以不斷的循環使用。

圖：生態球的原理

生態球是密封的，因此你不能加入任何食物或氣體，唯一可進入系統的是光線，整個系統也是靠光線作能量推動的。

細小的生態球平均壽命約2-3年，大型的可維持更長時間，最長的可達10年或以上。

生態球的維持

要維持生態球，便要注意以下項目：

• 球內的藻量 (顏色)：太多光會導致大量藻類繁殖，使水的pH值升高，也可能導致水體缺氧，殺死小蝦。

• 溫度：把生態球維持在攝氏15-25度之間，不可使溫度有突然的改變。

• 光線：用人造光源或散射光，每天照6-12小時。

生態球的製作

其實你也可以自製一個生態球，採用鹽水或淡水也可以，所需材料也很簡單 (試想想需要甚麼材料？)。但在製作前你先要考慮以下問題：

• 所用的球 (或樽) 的大細、透光度？應否先作處理？

• 球內應放多少水，留下多少空氣？

• 放入的水是甚麼水？應否先作特殊處理？

• 是否需要放入沙石、枝條等？沙石、枝條應否先作處理？放的量又應該是多少？

• 放入多少藻類？那種藻類？可否改用水草？那種水草？

• 放入多少蝦？蝦的大小有沒有影響？可否改用魚？用那種魚？

• 應否放入其他生物如蝸牛？放多少？大小有沒有關係？

• 如何把球密封？

• 生態球應放在甚麼地方？(考慮溫度及光照)

看你的生態球可維持多久！

參考資料

太空總署火箭推進實驗室生態系統網頁

--- 生態球的簡介 (英文顯示)

Ecosphere Associates Inc. 網頁

---詳盡的生態球介紹，包括一些對生態球常提出的疑間 (英文顯示)

(註：以上生態球的照片蒙Ecosphere Associates Inc.准許轉載。)

本文取自：

http://home4u.hongkong.com/education/secondaryschool/hwbio/topic/ecosphere.htm

一沙一世界生態球的啟示

▓撰文：陳 芃

    如果我們去露營，那麼充足的食物一定是行李中的重頭戲；換一個場景，如果要到太空中過日子，那該準備多少東西？美國太空總署（NASA）就做過這樣的研究。NASA火箭推進實驗室執行的進階生命支持計畫，就是藉由一個微型封閉的生態系統，進而希望瞭解長時間在太空生存所需要的生態資訊。 

    這個微型的生態世界被稱為生態球（Ecosphere），在一個封閉的玻璃球內，放入海水、小蝦、藻類、細菌、小石頭及空氣，擁有支持生命的部份要素，儼然就是一個小小的地球一般。透過陽光及水中的二氧化碳，藻類可進行光合作用，產生氧氣；小蝦呼吸氧氣，放出二氧化碳，以藻類及細菌為食物；細菌分解小蝦的排洩物，供藻類使用。如此一來，這個封閉生態系統中的氣體與養分就能自給自足，平衡持續的傳遞其中成員的生命。小型生態球的平均壽命約二至三年，大型則可達到10年或更久。 

    由於極具有啟發性，生態球已成為教學的最好素材，不但能使學子們清楚的瞭解食物鏈的各級角色，也對我們所居住的地球，以及支持生命的各項要素，有了更深刻的認識。然在教材之外，生態球具體而微的呈現，是否能扭轉大眾對於自身生活環境的看法呢？ 

    其實我們所居住的地球，正像是一個超大型的生態球，有著形形色色的生物，維繫著一種巧妙的平衡。除了陽光、空氣、水之外，「能源」可以說是支持生命的另一個要素，然而卻因為迅速的開發與擴展，傳統能源的蘊藏已面臨枯竭的危機，整體的生活環境也出現重大的變遷與破壞，超大型生態球的平衡，正在逐漸的瓦解之中。 

    回過頭想想，在人類數千年的發展歷史中，未曾面對如今日般的困難，正因如此，永續概念開始成為發展的潮流，其中再生能源的推廣運用被視為未來自給自足的希望，也是維護地球生態與資源的最佳方案。但是，根據國際能源總署近日的研究顯示，以目前再生能源技術發展的現況推估，在傳統能源耗盡前，再生能源仍無法提供足夠的替代能源，這也為地球這個超大型生態球未來的發展，蒙上了一層陰影。 

    當人類在生活、科技、文明等方面均達到前所未有的頂峰之時，支配萬物的地位已經抹去人類在生態環境中應該扮演的平衡角色。觀察生態球，就能得知平衡的可貴，一個恣意發展的情況即會導致整個生態系統的毀滅；由這個小小的例子出發，也許大家可以對支援全人類生活的地球環境，做切身的反省與檢視，並且展開實際的行動。

附錄2-3

生態球觀察紀錄表範本

組別：

記錄時間：第週

日期：(01)月(18)日~ (01)月(24)日

日期	溫度	天氣	生物狀況	狀況	備註
01 月 18 號	22℃	晴	魚的狀況	良好
			黑殼蝦的狀況	良好
			水蘊草的狀況	良好
			水質的狀況	良好
01 月 19 號	22℃	晴	魚的狀況	良好
			黑殼蝦的狀況	良好
			水蘊草的狀況	良好
			水質的狀況	良好
01 月 20 號	23℃	晴	魚的狀況	良好
			黑殼蝦的狀況	良好
			水蘊草的狀況	良好
			水質的狀況	良好
01 月 21 號	23℃	晴	魚的狀況	良好
			黑殼蝦的狀況	良好
			水蘊草的狀況	良好
			水質的狀況	良好
01 月 22 號	23℃	晴	魚的狀況	良好
			黑殼蝦的狀況	良好
			水蘊草的狀況	良好
			水質的狀況	良好
01 月 23 號	23℃	晴	魚的狀況	良好
			黑殼蝦的狀況	良好
			水蘊草的狀況	良好
			水質的狀況	良好
01 月 24 號	22℃	晴	魚的狀況	良好
			黑殼蝦的狀況	死了一隻
			水蘊草的狀況	良好
			水質的狀況	良好

附錄3-1

分析生態球的生態平衡

在完成生態球之後，想一想並回答下列的問題：

ㄧ、生態球可以維持幾天？最先消失的是哪一種生物？

1、我們的生態球維持了天。

2、最先消失的是：

3、推測這種生物會最先消失的可能原因為：

二、寫出生態球中有關氣體(氧氣與二氧化碳)的循環？

三、寫出生態球中食物鏈關係圖？

四、說出成功或失敗的原因？

五、生態球的概念可不可以推廣應用？

附錄4-1

知識延伸

在完成生態球的學習之後，想一想並回答下列的問題：

ㄧ、生物為何會瀕臨絕種或是滅種？

二、台灣地區有哪些瀕臨絕種的生物？請找出一種並介紹給同學知道

1、我找到的瀕臨絕種的生物是

2、牠的特色是

3、牠瀕臨絕種的原因是

三、人類的哪些活動會影響其他生物的生存？

四、生態平衡的條件只需要有生物存在嗎？還是要有其他條件？

學生製作生態球範例相片