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1、小水滴裡的世界自然與生活科技余孟和、劉春男、王麗惠、許佑民台南縣雙春國民小學壹、創意教學背景說明一、理念：國小自然領域的課本中，關於水中生物的介紹僅止於我們肉眼看的到的生物，然而，浩瀚的水世界裡，卻蘊藏著更多豐富的生物型態等待我們來發現與觀察，正所謂一滴水一世界。而在小學階段的實驗課程中，我們通常使用低倍率顯微鏡來觀察水中微小生物，觀察力較強的學生透過顯微鏡可看到新月藻、眼蟲、水棉等生物，不過礙於實驗器材不夠精密，我們對於一般所觀察到的生物僅僅只是平面式的瞭解，很少有學生能夠看到真實的3D水中生物，學生在不甚清晰的觀察下，對於水中生物的認知相當微薄，而一般學生對於所謂生物多樣性的概念更是微薄。
2、我們一貫的觀念是：課本中的教材並不足以滿足學生所需。在這樣的想法下，我們相信透過創意與活力的教學，可以讓課堂處處充滿驚喜與雀躍，而豐富有趣的創新教材更能夠引起學生強烈的學習動機。因此，我們利用顯微攝影（CCD）的創新設備，透過實際動畫影片的呈現讓學生能夠清楚了解水中微生物的運動方式以及身體構造，而學生在有了比較清晰的認知下，對於九年一貫教學中的相關學習單元也會有更具體的幫助。二、永續：小水滴中的藻類型態及其介紹是我們教學的一環，看似微小、不足為道的微生物，卻提供了地球近80的氧氣，這是多麼不可思議的事情！我們除了概要描述顯微鏡的使用方式外，更透過帶領學生採集鄰近區域的水質來做研究的方式，讓學生
3、瞭解到在不同的環境下，是否仍會孕育出相同的生命，或者是會有不同的生物型態出現（包括校園生態池各區域的水、校園周遭魚塭的水、村莊內溝渠的水、海岸邊的水等），並實地觀察與紀錄。利用最渺小的微生物來啟發學生對生物多樣性與環境教育概念的瞭解，是我們此次所要強調的創意，假使我們所居住的環境持續遭受污染與破壞，那這些水中微生物勢必無法存活，更令人憂心的是，這看似微小的事件竟會引起全球一連串的生態浩劫透過教師持續的引導與說明，希望能以一滴小水滴讓學生們能體會永續環境之重要，而這也造就小水滴最不平凡的意義！三、統整學習架構：貳、創意教學創新策略一、 教學方法創新（一） 教學導向： 1.生態主題探討：本校目前為
4、教育部永續校園示範學校之一，並以生態之觀點建構出一所雙春新樂園，全校師生在這樣一個概念下特別著重於生態教學的發展。因此，我們藉由一滴水裡的奇妙世界，以啟發學生對於生物多樣性和永續發展的概念。 2.統整學習：我們結合自然科技、生命科學、社會環境、資訊教育、藝術人文等課程，做一個有系列的探討與教學。 3.媒體運用：藉由顯微攝影技術（CCD）所擷取的影像，以立體呈現的方式，讓學生真正清楚水中微生物（藻類）的運動方式與形態（傳統的課本僅為滴上碘液後所觀察到的形態，十分模糊）。 4.科學精神：以實事求是的科學態度培養學生具備基本的態度與觀念。（二）專題討論導向：（主軸：由提問中來陳述重點並藉以釐清學生概
5、念，最後在問題解決歷程中養成知識。）1.生物多樣性啟發一滴小水滴裡大約有哪些生物生存其中呢？小水滴中的這些綠色奇蹟在整個生態環境裡扮演著哪些不可或缺的角色呢？什麼樣的水質會有較豐富的水中生物？自來水中會有生物存在嗎？2.永續環境再造 當我們的水資源遭到污染與破壞後，會造成哪些嚴重後果呢？ 水中的微生物受到污染而大量減少時，會造成哪些後果呢？ 我們要如何才能與其他生物共同生存，以達到永續生存發展的目標？（三）e化教學導向：教師將顯微攝影的動畫影片及水中微生物照片做成powerpoint檔進行教學，並建置小水滴裡的世界多樣性網頁，以更有利學生學習。二、教學環境創新（一）水不水有關係：不同的水質往往
6、蘊含著不同的生物型態，藉由採集學校鄰近地區的樣本水並透過顯微鏡觀察，除了可讓學生瞭解什麼樣的水質會有最豐富的微生物外，更可讓學生進一步認識社區的水質狀況，以科學的歷程來瞭解自己所身處的家鄉。（二）研究室搬到教室：透過大學研究室之器材，呈現出極清晰的微生物藻類影像（如眼蟲、水棉、水蚤等型態），這樣難得的經驗更展現出創意增能的一面。（三）生命無限、想像無限：一滴小水滴裡蘊含著無窮生命的存在，正如同浩瀚宇宙中藏著我們無限寬廣的希望與將來！透過教師的引導讓學生體驗到大自然的奧妙與驚奇，並培養學生對於永續環境之重視與瞭解。三、教學材料創新（一）精密儀器之創新：利用高倍顯微攝影器材紀錄百萬分之一公尺下的神
7、奇水世界，使得這些微小生物清楚呈現在教學者與學生面前。（二）全新教材，創意呈現：將艱澀的學術研究記錄轉化成有趣活潑的影片與教材，並將自然與生活科技結合資訊與藝術人文，轉化為網頁模式，完成創意十足的教學素材。（三）以微生物實際影像與觀察記錄完全取代課本的平面呈現與刻板印象，培養學生帶得走的能力而非背不動的書包。參、創意教學創新成效知識力記憶力：學生透過影片與實際觀察、比較後，認識水中微生物的名稱與特徵。理解力：透過教師的教學引導後，除了認識水中生物的奧妙外，更能夠體會永續環境生生不息之概念。情意表現力發問力：顯微攝影所拍攝的生物影片相當精采，可完全吸引學生學習，並提高學習動機與發問意願。合作力：
8、樣本水的採集與實驗的觀察都是需要學生共同合作才能達成目標。挑戰性：藉由用顯微鏡尋找水中微生物的活動，培養學生觀察的敏銳度與耐心。尊重心：在教學過程中不斷引導學生瞭解就算只是一小滴的水滴，它仍然蘊藏著無數的微生物，藉此讓學生體會生命的價值與意義。開放性：藉由開放、蒐集、觀察的方式引導學生進行學習，並在過程中給予學生開放的學習機會與情境。理則性思考（左腦）比較性思考：比較不同水中微生物的形態與運動方式。歸納性思考：藉著不同水質（包含自來水）所發現到的微生物是否相同來歸納出結論來。分析性思考：分析水中生物形態與特徵是否具有何種功能？聯想性思考（右腦）相關性思考：這些極微小的生物若因為污染而大量滅絕時
9、，對整個生態會有何影響？逆向性思考：學生體會當人類不斷開發，製造各種污染後，最終會讓所有生物的生存空間出現危機。問題發現與解決能力探索力：藉由微生物的生存發展，引導學生思考如何與大自然以及其他生物共存共榮。評估力：在教師引導使用顯微鏡後，學生自行評估要如何才能看到較清晰的水中生物影像。綜合力：學生在學到知識與技能後，能夠做分享與討論，並體會環境教育與永續發展的重要性。資訊力蒐集力：學生能從網路、期刊雜誌蒐集相關資料。解讀力：依據水中生物的特性來正確分類。組織力：將所學的生物特性做一個完整的描述。創作表達力正確性：經過一連串的學習活動，學生能認識水中生物的名稱與特性，並對生物彼此間的永續生存有所
10、體會。熟練性：透過顯微鏡教學，學生能迅速找到所要觀察的對象。豐富性：活動方式多元化並藉由實際操作、豐富的水生物來吸引學生興趣、引起動機、建立學生主動學習的能力。肆、創意教學研究水世界生態尋寶創意概念以水不水有關係之前提，強調周遭環境中不同水質會形成不一樣的生命形態，並藉此導引學生注重水資源之得來不易。學習主軸認識學校生態池與社區的水質及其變異活動展現前導概念：以三下單元主題奇妙的水為基礎作出發，讓學生對於校園生態池的水以及鄰近地區魚塭水質的不同有所體會。展現一：藉由校園中獨特的生態池景觀，瞭解水質在學校內是如何由廢水經過一連串過濾（多樣植物、曝曬、細石、木炭等程序）之後成為較乾淨的水。展現二：
11、帶領學生至鄰近社區及魚塭採集樣本水，分別做比較後歸納什麼樣的水質可能會有較為豐富的微生物存在。教學省思與展望本單元活動主要讓學生對於目前學校中生態池的功能與廢水循環再利用能有更深入的瞭解，學校中的廢水經由水溝全數流向生態池，這邊目前種植許多水生植物以吸收氮、磷等物質，另外在生態池下方放牡蠣殼以過濾雜質，最後再經由曝曬、細石過濾、木炭過濾等過程，儲存作為灑水系統用，這樣一來學校的生活廢水不再排放至學校旁的河溝渠道，也不會再對周遭的魚塭造成影響，對於生態環保有相當大的啟示作用。藉由採集水樣本的過程，指導學生認識什麼樣的環境會有什麼樣的水質，並透過這樣的活動讓學生瞭解社區中的水污染是否嚴重，以及是否
12、應加強大家對於廢水排放問題的重視。水世界顯微大觀園創意概念以百萬分之一的水世界讓學生體會周遭環境中再渺小的點也會有意想不到的驚奇，並等著我們來發現。學習主軸認識水中微生物（如扁裸藻、新月藻、水蚤）活動展現前導概念：學生能瞭解透過精密儀器的呈現，我們可以清楚見到百萬分之一公尺的水中生物及其型態。展現一：由教師的說明與圖片輔助，讓學生瞭解顯微攝影器材是如何操作的，並與一般顯微鏡相比較。展現二：教師呈現創意活影片，讓大家能看到微小生物真實形態，再由網路中搜尋藻類的相關圖片，最後與影片中的影像比較。展現三：學生藉由影片與教師描述，能對生物的構造與功能理解。教學省思與展望目前國小新教材中較不偏重顯微鏡教
13、學，是頗為可惜的部分，學生透過顯微鏡教學可以培養手眼並用的能力，在觀察時所需要的專注力與耐心更是很值得學習的能力。未來，我們希望透過與大專院校合作的方式，更有效的將科學的概念與方法傳導給學生吸收，期待我們的創意展現，對於學生的想像空間與學習能有長遠的影響。 水蚤圖片 扁裸藻圖片 水棉圖片 矽藻圖片 新月藻圖片水世界生物多樣性（Biodiversity）創意概念以小水滴中的生物來啟發學生對生物多樣性知識的入門，並引導學生對於保護生態環境的重視。學習主軸學生能體認生物多樣性概念，進而養成生態保護的基本概念活動展現前導概念：學生已經透過顯微攝影的影片看到小水滴中蘊含著各式各樣的生物型態。展現一：曙光
14、乍現藉由極微小生物的多樣化和變異性來引導學生對於生物多樣性的瞭解。展現二：威脅潛伏 以說明的方式讓學生瞭解目前生物多樣性的主要威脅包含有-化學污染、二氧化碳所造成的氣候異常、人口增加等，都讓生物多樣性急速減少中。展現三：絕地大反攻教導學生目前各國為保護生物多樣性，無不積極運作，包括控制生物圈的污染、二氧化碳減量排放以及其他立法保護，為的就是讓地球生物能永續發展。教學省思與展望我們嘗試延伸國小自然與生活科技領域次主題-生命的多樣性，以水中微生物的角度來談生物多樣性概念，由最微小的生物擴大到最大的生物圈，希望這樣的概念能刺激學生由這是什麼東西？、對我們的生活有什麼影響？、與生態環境有什麼關係？等角
15、度詢問，提出可探討的問題，進一步訓練學生批判思考的能力。九年一貫三大面向人與自己、人與社會、人與自然的理念，也是包含著生物多樣性的概念於其中，唯有尊重我們才能持續創造，並與其他物種共存共榮於這片大地，也唯有這樣的理念，我們才能持續不停地做推廣與發表。水世界綠色奇蹟創意概念一、讓學生理解地球上約80%的氧氣均來自水中的綠色精靈藻類行光合作用所得，而陸地上的植物僅提供大約20%的氧氣。二、藉由教師說明，讓學生瞭解目前科學家在地球南北極大量栽培藻類，目的就是要讓繁殖速率極快的藻類藉由光合作用吸收二氧化碳、排出氧氣，進而有效降低溫室效應持續惡化。學習主軸能瞭解渺小的綠色精靈卻在地球生態上佔有舉足輕重的角色活動
