Transcript 十二年國教地科教師可能關心議題

全國地科教師北區研習
十二年國教地科教師可能
關心議題
陳 泰 然
臺大講座 / 終身特聘教授
國立臺灣大學大氣科學系
時間：102年10月 18日（五）下午14：00～16：00
地點：台北市立天文科學教育館第一演講室
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一、全球暖化、氣候變異（遷）及災害防治
二、地科課綱微調
三、12年國教之99課綱微調，地科教師是否
需要研習
四、對研擬中12年國教地科新課綱的期待
五、12年國教對教師、教材及教法的期待
六、地科教學方法
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一、全球暖化、氣候變異（遷）及災害防治
1.全球暖化
• 全球暖化先知：阿瑞尼士(S. A. Arrhenius；1903年
諾貝爾化學獎）於20世紀初提出CO2對氣候暖化影響，
但未受重視，至1970’s仍有許多科學家認為全球溫度
往小冰期方向前進。
• AR4（2007年IPCC/ Fourth Assessment Report）指出
全球暖化，全球於1906-2005年這100年平均溫度上升
0.74 ℃（AR3指出1901-2000年上升0.6 ℃ ），
北半球高緯較其他地區上升幅度大，陸地變暖速度較
海洋大。
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全球平均氣溫上升趨勢
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• AR4 指出全球海平面上升，其上升情況與氣候暖化
情況一致。例如太平洋上吉里巴斯有一島嶼1998年
已被海水完全淹沒，吐瓦魯也面臨被淹沒危機。
• AR4 指出北極海冰縮小，1978年以來的衛星觀測顯示
北極海冰面積以每10年2.7%速度縮小，夏天更明顯為
每10年7.4%。
• AR4 指出「洪者愈洪、旱者愈旱」的情況愈來愈明顯，
南北美東部、北歐、亞洲北部及中亞等地區降水顯著
增加，撒哈拉、地中海、非洲南部及南亞等地區降水
減少。
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2.氣候變異（遷）
• 2005年世界銀行年刊“天然災害熱點”：臺灣有73%
(99%) 土地面積與人口，面臨3項（2項）以上天然災害
威脅。
• 2011年英國風險評估公司 (Maplecrofts Global risks
Managemen)自然災害風險圖譜 (Natural Hazards Risk
Atlas 2011 )「天然災害造成的傷害」風險之評估結果，
屬於極高風險等級的四個國家：美國、日本、中國大陸
及臺灣。
• 臺灣近年來，不僅暖化趨勢顯著，在降雨強度與不降雨
日數均有增加趨勢，呈現暴雨及乾旱頻率增加之氣候
變異特性。
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(1) 在溫度方面
• 平均溫度與高溫日增加，低溫日減少
近百年來全臺平均氣溫上升0.8 ℃（都會區1.4 ℃，山區
0.6 ℃），較全球暖化0.74 ℃為大。近百年最高溫超過
30 ℃日數全臺平均增加28天，近50年最低溫低於10 ℃
日數山區減少19天，平地減少1天。
全臺平均溫度上升趨勢（1897-2008年） (CWB)
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(2) 在降雨方面
• 不降雨日數與降雨強度增加
全臺各地區降雨時數與降雨日數均減少，但整體降雨量
無大改變，降雨強度增加。臺灣8個代表性測站近百年
不降雨日數均增加。
臺灣近百年來不降雨日數改變量
(游, 2007)
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• 除花蓮、宜蘭之外，近10年來之年最大日降雨量
均增加。
年最大日雨量變異比值 R
最近十年(1999 2008)年最大日雨量
歷史基期(1960 1998)年最大日雨量
水資源區分
R
東區 北區
中區 南區
1.02
1.20
1.14
1.28
(台灣67個雨量站近百年資料) (陳與游, 2009)
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• 台灣年平均降雨量有旱澇加劇之趨勢
2009年
2,489
近年平均值
但旱澇交替
60年來
(黃, 2011)
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• 降雨量規模變大
1. 1959年的八七水災：降雨中心在斗六梅林，
24小時1001毫米。
2. 1996年8月賀伯颱風：降雨中心在阿里山，
48小時1940毫米。
3. 2009年八八水災：降雨中心仍在阿里山，
72小時2965毫米。
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(3) 在颱風方面
• 近年侵臺颱風增加
近百年侵臺颱風次數有減少趨勢，但近40年來，呈上升
趨勢，除長期趨勢外，年代際變化亦明顯。1990年代後期
以來，西北太平洋颱風減少，但侵臺颱風增加，可能因此
期間西北太平洋暖池突然增暖且季風槽增強，導致颱風
路徑偏向臺灣。
臺灣地區近百年來侵臺颱風次數歷年變化圖。 (李與賈, 2008)
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臺灣地區1992-1998年（左上）及2000-2007年（右上），侵臺颱風個數與路徑
圖。左下為前期減去後期之路徑密度差異，右下為累積氣旋能量（即颱風活
躍度）差異。
(李與賈, 2008) 13
• 極端強降雨侵台颱風之頻率增加
2000年前發生極端強降雨颱風的頻率約 3-4年一次左右；
2000年後發生頻率增加為平均每年發生一次。
(Prepared by NCDR)
圖中所標示之颱風大多帶來兩位數以上的人員傷亡與重大經濟損失
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• 馬總統對於災害防救的重視，指示國軍：
 救災視同作戰救災就是作戰
 超前部署、預置兵力、隨時防救
 不待命令，主動支援
• 99年8月災害防救法修增訂第34條
「直轄市、縣（市）政府及中央災害防救業務主管機關，
無法因應災害處理時，得申請國軍支援。但發生重大災害時
，國軍部隊應主動協助災害防救。」
「國軍得依前項災害防救需要，運用應召之後備軍人支援
災害防救。」
 國軍由「接受申請、支援」轉換為
「主動、協調執行」角色（配角主角）
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(4) 在梅雨方面
Q：氣候變遷下，臺灣地區梅雨特徵有無變化？
臺灣地區梅雨季之平均時降雨強度、日降雨強度、
豪(≧130 mmd-1)大(≧50 mmd-1)雨及
大豪雨(≧200 mmd-1)發生頻率等，後期(2001-2010)
與前期(1993-2000)之差異為何？
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西南部平均時降雨強度顯著增大。
西南部日降雨強度顯著增大。
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西南部豪雨出現頻率顯著增大。
西南部豪大雨出現頻率顯著增大。
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西南部72個雨量站分布。
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1993-2010年臺灣
西南部梅雨季
大豪雨
(≧200 mmd-1)，
出現時間與測站數
顯示，後期規模
(時空)有增大趨勢
。黃色與灰色分別
代表梅雨鋒與
颱風之影響。
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氣候變遷下的臺灣梅雨
• 西南部平均時降雨強度，後期比前期顯著增大。
• 西南部日降雨強度，後期比前期顯著增大。
• 西南部豪雨出現頻率，後期比前期顯著增大。
• 西南部豪大雨出現頻率，後期比前期顯著增大。
• 西南部大豪雨之規模(時間、空間)，後期比前期顯著增大。
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3.災害防治
• 建立有效的災害防治體系及風險管理系統
1) 改善災害預警系統及建立資訊分享平台
2) 強化災害緊急應變機制與災害防救計畫
• 加強防救災科技技術與環境監測能力
1) 強化防災科技與預警技術
2) 強化國土環境監測能力與監測資源整合
• 推動防災國土、城鄉規劃
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• 降低災害風險與強化防災調適能力
1) 推動因應氣候變遷之災害風險評估與高災害風險地區
劃設
2) 強化極端天氣與氣候之監測與預警技術，並確實執行
相關資訊整合
3) 將因應氣候變遷與極端災害之防救災對策，納入防災
政策規劃與執行
4) 檢討重大工程與開發建設可能形成之災害脆弱度與
風險評估，並提升其災害防護力與回復能力
5) 推動考量極端氣候情境之綜合流域治理，以降低
流域的水土複合型災害
6) 強化因應氣候變遷與極端災害的風險溝通與民眾
認知，強化政府與民眾之調適能力建構
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二、地科課綱微調
（一）微調精神
1.為達成十二年國民基本教育實施後學生多元適性學習
之理念。
2.為增進國民基本知能與基本能力之目標。
3.為回應全球環境變遷與氣候劇變之趨勢。
（二）微調原則
本次課綱微調係以不更動「現行普通高中課程總綱」為原
則，以現行之學科課程綱要進行微調，具體而言這些原則
包括：
1.自然科學領域之跨學科橫向統整
2.國高中課綱縱向銜接
3.高中基礎地球科學學科課綱內部微調
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（三）微調依據
1.學科中心收集地科老師的意見與建議
2.南、中及北區公聽會收集意見與建議
（四）微調內容
1.跨學科橫向統整
與數學及自然領域學科橫向協調後，進行課綱微調，
內容包含：
(1) 化學科建議地科納入之替代能源，已納入並整合至主題九
地球資源與永續發展之內容細目2-1再生能源。
(2) 生物科建議地科納入之化石與地質年代，已納入並整合至
主題一人與地球環境之內容細目2-2探索地球歷史的方法
與限制。
(3) 生物科建議地科納入之全球暖化，已納入並整合至主題五
全球氣候變遷之內容細目2-1全球暖化。
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2. 國高中課綱縱向銜接，例如：
(1) 颱風與洪水
針對此二子題相關內容，國中課綱精神著重於知道颱風與
洪水的災害，高中課綱則強調於颱風與水災之相關性及颱
風的風雨變化，因此新增主題四/內容細目1-1/預期學習成
果：了解侵台颱風的風雨變化與主題四/內容細目1-2/預期
學習成果：了解洪水災害與劇烈天氣之密切關連。
(2) 宇宙結構
針對此子題相關內容，國中課綱精神著重於知道宇宙的結
構，高中課綱則強化星系的組成與恆星的演化，因此修訂
主題八/內容細目為4-2宇宙結構，並新增2項預期學習成果
：知道宇宙由星系團組成，銀河系是螺旋狀星系，包含恆
星與星際物質；了解觀測到的恆星處於不同演化階段（備
註：不提赫羅圖） 。
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3.高中基礎地球科學學科課綱內部微調
(1) 配合十二年國民基本教育總目標，進行原課綱微調，
例如：
•主題二/內容細目2-2之原預期學習成果：知道星座盤的基本
原理及其操作修訂為了解星座盤的基本原理及其應用。
•主題三/內容細目1-1之原預期學習成果：了解大氣層氣溫、
氣壓的分布特性修訂為了解大氣層氣溫、氣壓的分布特性及
其基本原因。
•新增主題四/內容細目1-2之預期學習成果：了解洪水災害與
劇烈天氣之密切關連。
•為提升國民基本知能並配合科學概念，將永續發展之重要性
獨立為主題九：地球資源與永續發展。
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(2) 回應高中基礎地球科學教師意見，微調方向如下：
a. 調整上、下冊配重比例
• 將原主題二/主要內容2/內容細目2-2之第3項預期學習成果
移至下冊主題八/主要內容4/內容細目4-2，並彙整修訂課綱
內容，以配合物理概念之學習與上、下冊內容比重之平衡。
• 將原主題五海岸變遷移至下冊主題八/主要內容2/內容細目2-1
，並彙整修訂課綱內容。
• 將原主題五/主要內容3永續發展移至下冊，並獨立為主題九
，以突顯其重要性。
• 整體而言，預期學習成果項目數，由原上、下冊比例為
45：36，調整為43：42。
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b. 進行課綱之增刪與調整，使教與學更加流暢完整，例如：
• 將原主題五/主要內容2/內容細目2-2填海造陸面面觀部分刪除。
• 強化全球暖化內容，調整主題五/主要內容2/內容細目2-2之
預期學習成果：知道全球暖化對未來氣候可能會造成的影響。
• 因天氣圖判別為日常生活之科學素養，新增主題七/主要內容1/
內容細目1-1之預期學習成果：知道可由地面天氣圖判別基本的
天氣系統。
• 配合科學概念學習，新增主題八/主要內容4/內容細目4-2之預期
學習成果：了解觀測到的恆星處於不同演化階段（備註：不提
赫羅圖） 。
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三、12年國教之99課綱微調，地科教師是否
需要研習
需要研習 理由為何？
不需要研習 理由為何？
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四、對研擬中12年國教地科新課綱的期待
99課綱（微調）預期學習成果包含察覺（2項）、
知道（61項）、了解（21項）及欣賞（1項），學習內容
（或基本內容）多為事實知識與概念知識，較少程序知識。
12年國教「課程發展體系指引」所揭示的核心素養，即
一套統整的知識、技能及情意，99課綱（微調）在這些核
心素養學習歷程展現方面，更是稀少，似僅欣賞一項。
Q：12年國教地科課綱應納入的改革精神與內涵為何？
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五、12年國教對教師、教材及教法的期待
對教師的期待？
對教材的期待？
對教法的期待？
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六、地科教學方法
• 教學有法，但無定法（因材施教）
• 由行為學派到認知學派建構論
• 荀子儒效篇：
「不聞不若聞之，聞之不若見之，
見之不若知之，知之不若行之，
學至於行而止矣。」
• Tell me, and I’ll forget.
Show me, and I’ll remember.
Involve me, and I will understand.
• 情境式教學法
例：飛機墜落事件
例：印尼森林大火事件
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