十二年國教地科教師可能 關心議題

1. 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 1

2. 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 2

3. 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/ FourthAssessment 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。 3

4. 4 全球平均氣溫上升趨勢

5. AR4指出全球海平面上升，其上升情況與氣候暖化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。 5

6. 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。 6

7. (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） 7 (CWB)

8. (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) 8

9. 除花蓮、宜蘭之外，近10年來之年最大日降雨量 除花蓮、宜蘭之外，近10年來之年最大日降雨量 • 均增加。 (台灣67個雨量站近百年資料) (陳與游, 2009) 9

10. 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) 10

11. 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。 11

12. (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) 12

13. 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。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。 13 (李與賈,2008)

14. 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。 (Preparedby 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 14

15. 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） 15

16. (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(≧130mmd-1)大(≧50mmd-1)雨及 大豪雨(≧200mmd-1)發生頻率等，後期(2001-2010) 與前期(1993-2000)之差異為何？ 16

17. 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。 17

18. 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。 18

19. 西南部72個雨量站分布。 19

20. 1993-2010年臺灣 西南部梅雨季 大豪雨 (≧200mmd-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。 20

21. 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。 21

22. 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 22

23. 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 23

24. 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 24

25. （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。 25

26. 2. 國高中課綱縱向銜接，例如： • 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） 。 26

27. 3.高中基礎地球科學學科課綱內部微調 • 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。 27

28. (2)回應高中基礎地球科學教師意見，微調方向如下：(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。 28

29. b.進行課綱之增刪與調整，使教與學更加流暢完整，例如：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） 。 29

30. 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？ 30

31. 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？ 31

32. 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？ 32

33. 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。」 六、地科教學方法 • Tellme,andI’llforget. • Showme,andI’llremember. • Involveme,andIwillunderstand. • 情境式教學法 例：飛機墜落事件 例：印尼森林大火事件 33