1、揭開聖嬰現象的神秘面紗 第 1 頁,共 21 頁主題名稱:揭開聖嬰現象的神秘面紗壹、 模組題綱一、 背景資料全球變遷在當今諸多的環境議題中,可說是最複雜、牽涉最多,也最不易解清的議題,卻也是地球村現代公民所必須具備的基本概念,而在即將實施的高中地球與環境課程中無疑也將會是重要內容。如何在教學活動中融入此議題,使學生不僅認識全球變遷的特性,還能關切全球變遷與人類未來的密切關係,進而在面對相關議題時能有自己的觀點與行動,對全球環境永續發展盡一分地球村公民的責任?實在是一項很大的挑戰!近來熱帶太平洋地區的聖嬰現象,在全球媒體持續報導下廣受世人矚目,雖然它只是全球變遷諸多議題中的一項,但由於具有高度的
2、新聞性,造成的現象較為明顯可觀察,現有的觀測數據亦相當豐富,因而無論是在引起學習動機與概念理解上都較易付諸實際的教學活動;而在解釋聖嬰現象時必然會使用的大量數據與圖表,更是培養學生科學方法與科學過程技能的絕佳材料。本教學模組的設計,考量了全球變遷及聖嬰現象的環境議題特性,期望在環境教育的多重面向中,學生都能對聖嬰現象有所體會與成長,並進而發揮見微知著、舉一反三的功效,對其它全球變遷議題也能具備適當的基本態度與關注。本模組適用於高一或高二,可融入現行地球科學課程及未來地球與環境課程的相關教學中,全部教學時數規畫為四節課。本教學模組的開發,除了教材統整、概念發展等先期工作,以及正式的教案編製之外,
3、並同時製作配合教學活動的圖表、簡報檔、學生讀本、活動學習單、單學習網頁等等,提供師生完整的教學支援,使教師能夠立即上手運用,這是本模組的一大特色。本模組開發期間歷經指導教授與多位高中教師多次之討論與審查,俾集思廣益,使模組設計更臻可行。為了實證本模組的效果,尚於實際高中班級中試教,並配合實施概念前後測及活動學習單回收分析,以作為進一步改進與修訂的參考。本模組已陸續在 92 年度中國地質年會、2003 年環境教育學術研討會、2004 年地球科學學習與教學國際研討會發表論文。二、 模組設計理念揭開聖嬰現象的神秘面紗 第 2 頁,共 21 頁衡諸聖嬰現象此一主題的內容,在概念方面可分為以下數個概念群
4、:(一)歷史由來:名詞的緣由及最初的觀察經驗。(二)基本現象:各時期的海氣狀況。(三)建立理論模型:以基本現象為依據建立的海氣結構與環流模型。(四)對環境及社會的衝擊:包括直接與間接的影響。(五)研究、監測、預報與對策:人類面對此議題時不同面向的回應。上述不同層面的概念將透過教學設計,使學生能有效建構概念,並進而產生環境意識與行動意願。由於聖嬰現象牽涉到的現象是大區域長期的變化,需要藉各種統計圖表予以呈現並具像化,才不致於淪為描述性的簡介而失去科學課程的特色,因此在概念學習方面,本模組將傳統課堂的講授方式加以改良,將大量彩色圖表以電腦簡報檔的方式呈現,俾利教學時可以深入解讀圖表。由於不少圖表需
5、要相互對比,甚至是以距平圖的形式出現,學生需解讀並綜合分析圖表中的諸多資訊,為了深化概念學習,乃輔以學生讀本與學習網頁作為學生課後準備的材料,並透過分析資料的分組討論活動,讓學生有機會運用所學實地解讀複雜資訊。在概念建構的同時,科學方法與科學過程技能的訓練亦一併達成。在概念學習之後,本模組還期望能進一步激發學生對此一主題及其它環境議題的關注,並進而產生個人的觀點與行動意願,故勢必要有進一步的教學設計。本模組引用科學與技術及社會連結 (S-T-S)理念設計角色扮演活動,學生在活動中有機會深入探究此議題與環境及社會的關係,並關切到環境及社會中不同族群的需求,設身處地的體會將較容易產生意識與意願。遵
6、循上述理念,本模組的教學流程設計如下:(一)聖嬰的由來與性質:以圖表教學為主軸。(二)反聖嬰的性質:運用前一主題所學,以分組討論的方式分析反聖嬰圖表。(三)聖嬰與反聖嬰時期的海氣循環:延續前一主題的方式嘗試建立理論模型。(四)聖嬰對環境的影響:以圖表及資料呈現出聖嬰對環境及社會經濟的影響。(五)聖嬰事件的回溯與預測:介紹對聖嬰現象的科學研究成果與未來展望。(六)面對聖嬰的決策:以 S-T-S 活動引發學生的對議題的深入關注與揭開聖嬰現象的神秘面紗 第 3 頁,共 21 頁意識。三、 模組教學目標(一) 學科目標(A)A-1 主要概念部分A-1-1 能認識聖嬰與反聖嬰現象的原理A-1-2 能瞭解
7、聖嬰與反聖嬰現象出現時的海氣變化概況A-1-3 能從聖嬰現象認識海洋與大氣之間的循環與交互作用A-2 科學過程技能部分A-2-1 能讀取較複雜的科學圖表如距平值圖等A-2-2 能從科學數據與圖表中擷取有用的資訊A-2-3 能運用圖表呈現並解釋科學現象(二) 環境教育目標情意目標(B)B-1 環境覺知與環境敏感度B-1-1 能覺察聖嬰現象是全球變遷中的一個重要課題B-1-2 能覺察聖嬰現象影響世界上許多地方的環境與人們的生活B-1-3 能覺察聖嬰現象的影響層面可擴及整個國家或更大的區域B-2 環境知識概念內涵B-2-1 能瞭解聖嬰現象對社會及人類生活可能造成的影響B-2-2 能認識監測海洋與大氣
8、變化的相關技術B-3 環境倫理價值觀B-3-1 能覺察自然環境變遷的規模之大,遠非人類能力所能完全掌控B-3-2 能體悟人類對於自然現象的探究有助於趨吉避凶B-3-3 能瞭解當人類面對環境變化所帶來的衝擊,可採取適當的因應對策B-4 環境行動技能B-4-1 能運用科學研究的成果在各層面對環境議題作適當的決策B-5 環境行動經驗B-5-1 能設身處地為某一情境規畫面對環境議題的適當方案B-5-2 面對不同方案的取捨,能兼顧不同立場,求取最大利益與最小損害四、 如何融入課程綱要教學揭開聖嬰現象的神秘面紗 第 4 頁,共 21 頁本模組係依據現行高中地球科學課程相關內容開發,可持續適用於現行地球科學
9、及未來地球與環境的高一或高二課程。在現行課程方面,可融入高一基礎地球科學綱要大氣與海洋的成分與結構與大氣與海洋的運動部分,以及高二物質科學地球科學篇下冊綱要大氣的熱能平衡、大氣的運動與氣象學的應用部分,此外,高三選修地球科學上冊綱要海水的運動部分也與主題相關。在九十五學年度起實施之暫行綱要方面,可融入高一基礎地球科學綱要地球環境變遷之氣候變化部分,以及高二地球與環境綱要人類與地球環境的互動之面對地球環境的變化部分;在預訂於九十八學年度起實施的新課程標準方面,可融入地球與環境必修綱要(草案)地球環境變遷之氣候變化,以及人與環境的互動之地球環境的永續發展部分。由於本模組同時提供教學中使用之全部簡報
10、檔與學習單等各種教學媒體,教師可直接運用於教學之中,或考量學校課程與學生特色,對這些教學媒體作適度的修整,當可順利應用自如。五、 模組參考資料吳明進 (民 75):聖嬰/南方振盪現象 . 科學月刊, 17(2), 107.吳明進 (民 86):聖嬰/南方振盪現象 . 地球科學園地, 4. 地球科學文教基金會.林玉郎譯 (民 89):千變萬化海氣流聖嬰對氣候與社會之影響. 徐氏文教基金會.林沐恩等譯 (民 88):聖嬰現象. 台北市高中科學教育通訊, 19.林獻瑞 (民 87/8):聖嬰鬧地球 . 經典雜誌, 1, 111.柳中明、林李耀、彭立新譯 (民 90):地球發燒. 新新聞文化.柳中明、
11、劉彥蘭 (民 89):尼諾與妮娜. 新新聞文化.唐存勇、吳明進 (民 81):什麼是 ENSO 事件? 科學月刊, 23(1).許晃雄 (民 87):聖嬰與反聖嬰現象. 行政院環保署.魏國彥、許晃雄 (民 86):全球環境變遷導論. 教育部環保小組.Michael H. Glantz (2001): Currents of Change, 2nd Edition. Cambridge University PressReports to the Nation: El Nio and Climate Prediction. http:/www.atmos.washington.edu/gcg/R
12、TN/El Nio Theme Page. http:/www.pmel.noaa.gov/tao/elnino/nino-home.htmlEl Nio/La Nia. http:/www.cpc.ncep.noaa.gov/products/analysis_monitoring/lanina/El Nio/La Nia: Natures Vicious Cycle. http:/ 第 5 頁,共 21 頁CDCs ENSO Information. http:/www.cdc.noaa.gov/ENSO/揭開聖嬰現象的神秘面紗 第 6 頁,共 21 頁貳、 教學單元一、 教學單元設計模組
13、名稱 揭開聖嬰現象的神秘面紗 設計人 周家祥萬義昞科目名稱地球科學施教對象 高一學生 教學時數 4課程綱要高中基礎地球科學柒、大氣與海洋的成分與結構 三、大氣與海洋的垂直特性捌、大氣與海洋的運動 二、海氣間的水文循環高中物質科學地球科學篇(下)參、大氣的熱能平衡 五、熱能收支的平衡伍、大氣的運動 二、環流捌、氣象學的應用 二、氣候學的應用高中選修地球科學(上)伍、海水的運動 一、海流與水團二、海水的特殊運動學生預備知識1. 對大氣及海水的運動有初步的瞭解。2. 對大氣垂直運動與雲雨的關係有初步的瞭解。3. 對天氣圖能作簡易的判讀。單元架構 4.聖嬰對環境的影響1.聖嬰的由來與性質響 2.反聖嬰
14、的性質響3.海氣循環聖嬰現象5.回溯與預測6.面對聖嬰的決策揭開聖嬰現象的神秘面紗 第 7 頁,共 21 頁單元名稱(時間)教學目標 活動流程 活動內容 教具引起動機 給予聖嬰時期各地發生的異常現象與災害損失報導,點出主題有趣的特性。教學簡報檔聖嬰的由來與研究 1.介紹聖嬰一詞的由來。2.簡介聖嬰研究史教學簡報檔聖嬰時期大氣異常狀況 以圖表解釋,包括風向、氣溫、氣壓、降水量等,並與正常時期作比較。教學簡報檔聖嬰時期海洋異常狀況 以圖表解釋,包括海流、海溫等,並與正常時期作比較。教學簡報檔單元一:聖嬰的由來與性質50A-1-1A-1-2A-2-1A-2-2B-1-1B-1-2B-1-3交待課後工
15、作 發下閱讀資料,要求學生利用課後時間瀏覽。閱讀資料揭開聖嬰的神秘面紗單元二:反聖嬰的性質30A-1-1A-1-2A-2-1A-2-2A-2-3活動:解讀反聖嬰 1.給予各組反聖嬰時期的各項大氣與海洋圖表,要求學生利用之前所學,解讀出反聖嬰時期的海氣狀況。2.學生比較反聖嬰時期的海氣狀況與正常時期有什麼不同,並記錄在活動單中。3.教師將同學的發現加以統整。一組一份海氣資料圖表一人一份解讀反聖嬰活動單簡報檔聖嬰與反聖嬰時期的海氣循環1.分別介紹正常時期與聖嬰期推估的海氣立體結構與環流模型。2.請同學依所學推估反聖嬰期的海氣立體結構與環流模型,依活動單提示畫出模型並回答相關問題。3.教師揭示答案並
16、予以統整。課後並收回活動單。解讀反聖嬰活動單教學簡報檔海氣的循環與交互作用 由聖嬰與反聖嬰的例子,說明海氣之間的交互作用是多麼的複雜難解。教學簡報檔單元三:聖嬰與反聖嬰時期的海氣循環20A-1-1A-1-2A-1-3A-2-3B-3-1交待課後工作 請學生利用課後時間細讀學生讀本,並將問題記錄下來,留待下次上課發問。學生讀本揭開聖嬰的神秘面紗揭開聖嬰現象的神秘面紗 第 8 頁,共 21 頁回顧與複習 簡單將前二節課的圖表加以回顧。教學簡報檔聖嬰與反聖嬰對環境的影響1.請學生依其對聖嬰與反聖嬰的瞭解,推想對不同地區可能造成的影響。2.教師舉個案加以解說:秘魯海岸的生態與社會經濟變化、東南亞霾害等
17、等。教學簡報檔聖嬰與台灣氣候異常的關係說明台灣地區氣候異常與聖嬰之間的可能關係。教學簡報檔單元四:聖嬰對環境的影響20A-1-3B-1-2B-1-3B-2-1B-3-1B-3-2B-3-3聖嬰與全球氣候異常的關係以個案介紹聖嬰與反聖嬰時期全球的氣候異常現象,說明聖嬰與之未必有直接的關係。教學簡報檔如何監測聖嬰 1.說明科學家如何監測聖嬰的發生。2.說明 SOI 的定義與用途。3.說明監測資料如何從網路上取得。教學簡報檔回溯歷史上的聖嬰 1.說明如何回溯歷史上的聖嬰。2.展示歷史上可能發生過的的聖嬰現象。教學簡報檔如何預測聖嬰 簡介一些嘗試過的預測方法。 教學簡報檔預測成功與失敗的案例 1.以個
18、案說明,點出目前監測技術尚不夠成熟。2.以聖嬰預測為例,說明氣候預測的困難所在。教學簡報檔回答閱讀資料的問題 請學生就學生讀本內容還有不明白之處發問,教師予以簡要解答。學生讀本單元五:聖嬰事件的回溯與預測30B-2-2B-3-1B-3-2準備下節課的分組活動 1.發下活動單,簡單說明假設情形:監測資料顯示聖嬰已開始發作,各相關地區都必須採取一些必要的行動。2.要求各組選擇一面國旗,將於下一節課模擬召開該國的地區因應會議,每位同學都必須扮演不同立場的角色,其中須有一人是政府代表。3.要求各組完成學習單上的地區會議計畫書,由於上課時間有限,全部準備工作及必需的預備會議均須於下次上課前完成。一組一份
19、聖嬰地球高峰會活動單與聖嬰現象直接相關的各國國旗揭開聖嬰現象的神秘面紗 第 9 頁,共 21 頁單元六:面對聖嬰的決策50B-3-2B-3-3B-4-1B-5-1B-5-2活動:聖嬰地球高峰會 1.各組依課前完成的地區會議計畫書召開會議,共商本地區因應聖嬰現象的對策,由政府代表擔任主席。2.地區會議內容記錄在各組活動單中。3.召開地球高峰會,各地區政府代表分別簡報該地區決定的因應對策,最後並擬定高峰會的共同宣言。4.教師予以講評,課後收回活動單。聖嬰地球高峰會活動單二、 活動學習單及教材與教學媒體本模組配合教學活動流程,提供下列教材與教學媒體:(一)學生讀本 揭開聖嬰的神秘面紗:採 B5 版面
20、,全文八千餘宇、灰階插圖 11 幅,包括參考資源推薦列表,提供學生課後閱讀與上課討論的背景資料,一人一份。(二)學習網頁 聖嬰事件簿:共計 22 頁,以更深入的文字與彩色圖表,提供學生進階學習的園地,網址如下:http:/earth.fg.tp.edu.tw/learn/enso/。(三)教學簡報檔 聖嬰事件簿:計 47 張簡報,分成三大部分,分別供前三節課的教學使用,每張簡報均附有教學備忘稿。(四)活動學習單 解讀反聖嬰:採 B5 版面計二頁,提供第二節課分組討論使用,一人一張。(五)分組討論專用圖表檔:計三大幅彩圖,供列印給學生在前述分組討論中使用,一組一份。(六)S-T-S 分組活動學習
21、單聖嬰地球高峰會:採 B5 版面計四頁,提供第三至四節課分組活動使用,一組一張,另附配合使用的列印用國旗小圖。(七)學習歷程檔案: A4 版面單頁,供學生於課後回顧填寫,一人一張。除網頁外,上述所有教材與教學媒體均於資料庫中提供,教師可自行下載運用,網址如下:http:/eduplans.educities.edu.tw/Plans/browse-plan.php?tpid=15327。揭開聖嬰現象的神秘面紗 第 10 頁,共 21 頁活動:解讀反聖嬰年 班 組 號 姓名: .我們已經知道在聖嬰現象發生的初期,東風減弱、湧升流亦跟著減弱,因此東部太平洋海域的表面水溫、海面上潮濕空氣的氣溫、降雨
22、區、氣壓一連串的狀況都因此而改變。反聖嬰來臨時將會有時麼不同呢?海氣的各項狀況又會有怎樣戲劇化的轉變?活動分組 約每四人一組使用資料 每組一份赤道太平洋地區海氣資料圖集分析討論1. 由海平面氣壓距平圖分析,在反聖嬰時期的海面氣壓與正常年時比較有何不同? 2. 由海面溫度圖分析,在反聖嬰時期的海面溫度與正常年時比較有何不同?3. 由季雨量圖及距平值圖分析,在反聖嬰時期的雨量分佈與正常年時比較有何不同?揭開聖嬰現象的神秘面紗 第 11 頁,共 21 頁4. 由以上三題中海面溫度、氣壓及降雨量的分佈改變,同時參考正常時期與聖嬰時期海氣模型圖,推測在反聖嬰時期海平面以上的大氣模型。請將模型畫在活動最後
23、的立體圖中,並以文字加以重點註解。5. 在聖嬰時期赤道太平洋的東風減弱,使得南美洲西岸的湧升流也跟著減弱。由上題推測出反聖嬰時期的大氣狀況,判斷此時其海面洋流會不會也受到影響?如果有,會是怎樣的影響?6. 由上題對反聖嬰時期洋流流狀的分析,同時參考正常時期與聖嬰時期的海氣模型圖,推測反聖嬰時期在海平面以下狀況。請將模型畫在活動最後的立體圖中,並以文字加以重點描述。7. 如果你是住在南美洲西岸祕魯的漁民,反聖嬰時期海氣的異常狀況可能會對你有怎樣的影響? 聖嬰小偏方:歡迎上網參考 http:/earth.fg.tp.edu.tw/learn/enso/揭開聖嬰現象的神秘面紗 第 12 頁,共 21
24、 頁聖嬰地球高峰會 地區會議計畫書 我們是 年 班第 組,今天的日期是 月 日星期 。 根據最新研究資料顯示:聖嬰又將來襲,在上世紀受到聖嬰影響嚴重的國家莫不戰戰兢兢、研究對策。聯合國也因此將緊急召開地球聖嬰高峰會,世界各國將齊聚一堂,為即將可能發生的聖嬰現象找出最佳的因應對策。而我們身為各國的代表,必須在出席這個高峰會之前作好功課,凝聚國內共識,才能在高峰會場表達我們的看法和意見,對人類福祉及國家利益作出貢獻。 我們是 洲 國的代表,國家位置標明在下圖中;我國的國旗則貼在圖底的方框中: 聖嬰小偏方:各國國旗及國情資料可參考外交部網站:http:/www.mofa.gov.tw/ 我們預定在
25、月 日星期 前完成這份計畫書,並積極籌備開會。 我們國家的基本資料如下:首都: 官方語言: 國慶日:面積: 人口:國民平均年所得:主要農漁牧業:其它的主要產業:揭開聖嬰現象的神秘面紗 第 13 頁,共 21 頁氣候型態簡述:以往聖嬰時期的氣候異常狀況:可能受聖嬰現象影響的產業: 預訂在 月 日星期 第 節課將召開本國的最後一次地區會議,預定與會者列在下表,我們也預先收集了大家對聖嬰因應方案的可能立場:身分 座號 姓名 可能的立場政府代表揭開聖嬰現象的神秘面紗 第 14 頁,共 21 頁 我國的最後一次地區會議預定議程如下:主席: 記錄:議程: 在開會日那天,我們的每位與會代表身負國人厚望,將準
26、備充份與會,彙整出我國可能受到衝擊的程度與因應對策;在會議之後,政府代表將帶著我國的意見前往聯合國參加高峰會。附件:聖嬰地球高峰會議程大會時間 月 日星期 第 節課 大會地點會前準備 各國政府代表攜本國國旗及國內意見與會。揭開序幕 各成員國代表介紹各國概況。選舉主席 由各成員國代表投票選出本屆高峰會主席。主席致詞 說明聖嬰現象在全世界造成的影響,介紹會議目的與發言順序。各國發言 提出各國區域環境特性與因應對策。擬定宣言拍照留念散會揭開聖嬰現象的神秘面紗 第 15 頁,共 21 頁聖嬰地球高峰會 國地區會議記錄時間: 地點:主席: 記錄:出席人員簽到:會議內容與決議:揭開聖嬰現象的神秘面紗 第
27、16 頁,共 21 頁揭開聖嬰的神秘面紗學習歷程檔案班級: 座號: 姓名: 日期: 年 月 日請回顧一下這個單元的內容,依照你的實際狀況,勾選合適的選項。並且,在空白的地方寫下這個單元的學習過程或心得。評量標準 完全不符合 符合少部分 符合一半 符合大部分 完全符合1.我能說出什麼是聖嬰與反聖嬰現象2.我能說出聖嬰主要發生區域在平常時的海氣狀況3.我能說出聖嬰與反聖嬰時期在主要發生區域的海氣狀況4.由聖嬰的學習,我能理解海洋與大氣之間有複雜的交互作用,往往很難分割5.我能由聖嬰時期海氣狀況的變化,簡單推論出主要發生區域海陸環境與生態受到的衝擊6.我能理解全球各地氣候變異有許多影響因素,聖嬰未必
28、是其中最重要的一個7.我能解釋以 SOI 對聖嬰預警的原理8.我能理解人們面對環境變化,可以採取一些措施因應,甚至還能趨吉避凶9.我知道如何讀出距平值圖中的資訊10.我知道如何上網取得聖嬰的相關資訊11.我能評析相關資料的正確性與可信度12.我積極參與小組的報告製作與發表13.我喜歡和小組合作完成學習活動14.我能扮演好在小組中的分工職務15.我喜歡這整個學習活動學習過程建議或心得:揭開聖嬰現象的神秘面紗 第 17 頁,共 21 頁三、 教學建議聖嬰現象並不是具像的現象,若僅以圖文平鋪直敘,即使對高中學生來說,亦不容易藉此深入理解此主題,其關鍵即在於學生未必能夠順暢從事全抽象思考。本模組藉由大
29、量彩色圖表的輔助,再加上分組圖表討論分析活動,單單就聖嬰現象的原理與圖表的判讀,即設計了二節課的教學內容,其目的就是希望學生能有充分的時間,可以利用圖表資訊將抽象的現象予以某種程度的具像化。建議在此一部分的教學時間不可精省;若教學時間不足,寧可放棄一部分不教而專注於原理核心的細究,勝於在短時間內填入過多資訊。由於聖嬰現象此一主題牽涉的學科原理相當複雜,建議教師於教學前應至少詳閱一至二本相關書籍,相關參考閱讀資料建議詳如後述;然而在教學時,這些複雜的學科背景應避免論及太深入,一方面固然是由於其複雜性,一方面也是因為學界對聖嬰現象的瞭解目前尚處在起步不久的階段,因而過多的推論或過於武斷的定論均不合
30、宜。在教學準備時,教師應精熟於將實際觀測數據與理論模型區隔,使學生在教學活動中能同時擁有充分的資訊與思考建構的空間。另一方面,若欲達成環境教育的目標,希望學生不只是對原理的理解,還能產生個人對相關議題的見解與關注,則模組最後的 S-T-S 分組活動必須納入教學活動,並非可有可無;若時間許可建議甚至可酌予延長活動時間,使此活動成為整個教學的高潮。四、 教學參考資料(一)聖嬰現象中文參考資料:請參閱本模組提供之學生讀本揭開聖嬰的神秘面紗及以下資料。柳中明、劉彥蘭 (民 89): 尼諾與妮娜. 新新聞文化.許晃雄 (民 87):聖嬰與反聖嬰現象. 行政院環保署.聖嬰/南方振盪現象, 地球科學文教基金
31、會網站. http:/earth.fg.tp.edu.tw/learn/esf/magazine/971204.htm聖嬰及反聖嬰, 台大大氣科學系氣候動力研究室網站. http:/hsu.as.ntu.edu.tw/html/enso_elnino.htm聖嬰事件簿, 北一女中地球科學學習網站. http:/earth.fg.tp.edu.tw/learn/enso/聖嬰電子書, 北一女中地球科學學習網站. http:/earth.fg.tp.edu.tw/learn/elnino/(二)最新聖嬰觀測資料:請參考以下英文網站。IRI. http:/iri.columbia.edu/clima
32、te/ENSO/揭開聖嬰現象的神秘面紗 第 18 頁,共 21 頁NOAA PMEL. http:/www.pmel.noaa.gov/toga-tao/el-nino/nino-home.htmlNOAA CPC. http:/www.cpc.ncep.noaa.gov/products/analysis_monitoring/lanina/NOAA-CIRES CDC. http:/www.cdc.noaa.gov/ENSO/JISAO. http:/tao.atmos.washington.edu/五、 教師與學生學習心得為了實證模組的效果,已於九十一學年度第一學期期末,於高二的兩個班級
33、中實施試教,由作者親任授課,並配合實施概念前後測及活動學習單回收分析。實施試教的班級是選修地球科學課的社會組班,共計 68 人,全部均為女生,數學與地球科學課是學生僅有的科學課程,作者本來就擔任該兩班的地球科學教師。試教並未設立對照組。為瞭解學生學習成效,試教採用本模組之個人學習歷程檔案分析學生自評,共計 15 項評量項目,內容涵蓋概念學習、科學過程技能及學習經驗三方面,其後並要求學生寫下學習心得或建議。自評填寫時間在教學結束後隨即實施。15 項評量項目採等距五等第計分,從完全不符合至完全符合五程度分別給予 1 至 5 分。以平均數分析,學生對學習成效的自我評量均偏向於正向,其中有10 項介於
34、 4 至 5 分之間,5 項介於 3 至 4 分之間。逐項分析顯示學生對深入概念的學習成效較沒有把握,但對學習經驗的評價普遍很高。各項分析資料詳如下表。項目 自 評 內 容 平均 標準差概念學習1 我能說出什麼是聖嬰與反聖嬰現象 3.97 0.702 我能說出聖嬰主要發生區域在平常時的海氣狀況 3.89 0.613 我能說出聖嬰與反聖嬰時期在主要發生區域的海氣狀況 3.83 0.704 由聖嬰的學習,我能理解海洋與大氣之間有複雜的交互作用,往往很難分割4.46 0.655 我能由聖嬰時期海氣狀況的變化,簡單推論出主要發生區域海陸環境與生態受到的衝擊4.11 0.576 我能理解全球各地氣候變異
35、有許多影響因素,聖嬰未必是其中最重要的一個4.31 0.85揭開聖嬰現象的神秘面紗 第 19 頁,共 21 頁7 我能解釋以 SOI 對聖嬰預警的原理 3.18 0.768 我能理解人們面對環境變化,可以採取一些措施因應,甚至還能趨吉避凶4.49 0.65科學過程技能9 我知道如何讀出距平值圖中的資訊 4.03 0.9710 我知道如何上網取得聖嬰的相關資訊 4.46 0.6511 我能評析相關資料的正確性與可信度 3.46 0.73學習經驗12 我積極參與小組的報告製作與發表 4.14 0.6413 我喜歡和小組合作完成學習活動 4.31 0.6714 我能扮演好在小組中的分工職務 4.17
36、 0.6115 我喜歡這整個學習活動 4.35 0.72對學生學習心得或建議的分析亦顯示,學生大多相當喜歡此模組的教學;但有不少學生表示教學進度太趕,不易完全消化所學。作者本身在教學過程中也同樣感受到進度的壓力,此可能即為上述學生對深入概念學習成效較沒有把握的主要原因。因此若可能,可考慮酌量延長教學時數,俾利學生的概念學習與環境素養的啟發。建議可延長為六節課,增加的二節課用分別用於加強探討聖嬰對全球環境與社會經濟的衝擊,以及倍增 S-T-S 活動的時間,使學生有足夠的概念與機會更深入議題核心。六、 教學評量資料本模組針對基本概念設計的前後測試題共計各 17 題,均以雙向細目分析表針對主要概念的
37、教學目標製作,難易程度設定以偏簡易為主。兩份試題題目完全一樣,僅在題號與選項順序上加以調動,以避免受試學生記誦答案。前測是在試教開始前一小時實施,後測是在試教結束一週後實施,測驗時間均以學生能答完全部試題為原則。前後測均係以每題一分計分。以學生該學期之地球科學學期成績作為外部效標,求得後測資料的相關係數達於 0.56,為中度正相關,表示試題的效標效度屬尚可。比較概念前後測資料,試教學生的平均成績由 9.7 分進步為 14.0 分,並經過 t 檢定認定此進步確為顯著(*P.05)。逐題選項分析,17 題中有 12 題的答對人數增加超過 10 人,有 8 題超過 20 人。顯示學生在基本概念的學習
38、上有一定的成效。揭開聖嬰現象的神秘面紗 第 20 頁,共 21 頁以下謹附上測驗題內容及雙向細目分析,教師亦可引用作為隨堂測驗或課後作業的材料。【A】1.聖嬰的英文名字是:(A)ENSO;(B)El Ni o;(C)NOAA;(D)La Ni a。【C】 2.聖嬰現象是一種什麼樣的現象?(A)台灣颱風梅雨異常的現象 (B)全球性氣候異常的現象 (C)熱帶太平洋海水異常的現象 (D)全球嬰兒潮現象。【C】 3.最先知道聖嬰現象會週期性出現的國家是:(A)巴西 (B)澳洲 (C)祕魯(D)印尼。【D】4.聖嬰名稱的由來與哪一個月分有關?(A)3月 (B)6月 (C)9月 (D)12月。【A】5.聖
39、嬰現象主要發生在哪一個地區?(A)赤道太平洋地區 (B)大西洋中部地區 (C)東亞地區 (D)北美洲地區。【A】6.目前所知聖嬰現象的影響範圍是:(A)可達大半個地球 (B)赤道太平洋地區 (C)環太平洋周圍地區 (D)基督教國家。【C】 7.下列哪一次的聖嬰現象堪稱是二十世紀最強大的聖嬰?(A)1982-83年(B)1987-88 年 (C)1997-98年 (D)1992-93年。【D】8.反聖嬰現象與聖嬰現象的關係如何?(A)只要聖嬰現象一結束,接著就會發生反聖嬰現象 (B)反聖嬰和聖嬰現象同時發生,但發生在不同的地區 (C)聖嬰和反聖嬰現象的發生完全沒有關連 (D)一般反聖嬰現象都發生
40、在聖嬰現象之後。【C】 9.一般而言,聖嬰現象發生時會持續多久?(A)到當年年底 (B)到次年年初 (C)至少延續到第二年中 (D)必定會延續到第三年。【D】10.聖嬰現象發生時,下列何狀況會發生改變? (A)海面溫度 (B)海面高度 (C)湧升流強弱 (D)以上皆會。【A】11.如果你是住在南美洲西岸的人民,當聖嬰現象發生時可能遇到的狀況是:(A) 漁獲量減少 (B)降雨量減少 (C)東風增強 (D)很多人都參加宗教活動。【C】 12.當反聖嬰時期,在印尼地區會有怎樣的改變?(A)降雨大量減少 (B)海面高度降低 (C)海面溫度增高 (D)平均氣壓增高。【C】 13.何謂南方震盪?(A)聖嬰
41、與反聖嬰現象的合稱 (B)聖嬰現象的別名 (C)赤道太平洋地區氣壓規律變動的現象 (D)南美洲地區氣候與洋流異常現象。【A】14. 首先將聖嬰現象和南半球氣壓的變化聯想在一起的人是:(A)畢雅尼 (B)沃克 (C)達爾文 (D)麥哲倫。【C】 15. 就目前所知聖嬰現象的發生和何者有關?(A)和人類宗教信仰有關 (B)和自然環境的破壞有關 (C)和大氣與海洋的循環有關 (D)和國際經濟泡沬化有關。揭開聖嬰現象的神秘面紗 第 21 頁,共 21 頁【A】16.目前科學家為了研究聖嬰現象,嚴密監測收集資料的地區是:(A)赤道太平洋地區 (B)大西洋中部地區 (C)東亞地區 (D)北美洲地區。【A】17.下列哪一個指數被用以預測聖嬰年的發生? (A)SOI(Sourthern Oscillation Index) (B)WCI(Wind Chill Index) (C)UVI(Ultraviolet Index);(D)BMI(Body Mass Index) 。主 要 概 念 認 知 層 次題號A-1-1.認識聖嬰與反聖嬰現象的原理A-1-2.瞭解聖嬰與反聖嬰現象出現時的海氣變化概況記憶理解綜合1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 小計 14 3 9 5 3