生态工程_教案

生态工程

壹、教案简介

教案名称 教学课程 （配合之单元、课程） 生态工程 高中生物 科 版本 第 册 第 课 高中 生物 科 年级 一百 分钟 教学对象 教学时间 利用配合照片与影片设计的PPT，来针对生态工程的加深加广课程内容进行介绍。 教案简介 透过学习单的前测、后测，检视学生的学习成效。让学生以文字描述及绘画的方式，表达本堂课的意涵及内心了解程度并且提供建议，使学生与教师达成双向成长。 培养生命科学素养和知能以及解决问题的能力。 预期成效 引导学生认识现代生命科学的进展及成就，培养学生的科学探究、批判思考、沟通、论证，激发学生科学探究生命科学的兴趣、能力和热情。

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贰、活动说明

生态工程 (教学时间：90分钟) 投影片 教学内教学策略 容 页码 教学重点 该短片是以黑色幽默的方式探讨人类出现后对地球环境及生物的影响（破坏），配合明快的音乐营造冲突感，观后能令人自省，留下无比惆怅。很适合用来作为本次课程开场，引导学生进入“生态”与“工程”这两个冲突领域，找到彼此的平衡点。 以格罗宣言作为贯串本课程的中心思想，论述自然保育的重要性，以及人类与自然万物必须互利共存。生态与工程终将融合。

引起动机 1-2 前挪威首相格罗·哈莱姆·布伦特兰所提出的生态工程宣言：“自然保育是一种积极作为，以永保生态系统之格罗宣结构完整与功能健康。为缓和人对自3 言 然冲击，融合生态学知识来创造、恢 复、模拟与无害于自然的生态工法，以建立为包括人类之所有物种彼此共生、互利的栖息环境。” (1)泰利台风于2012年6月对台湾台南所造成的灾害 台风新4-(2)桑迪飓风于2012年10月对美国闻剪辑 6 东岸各州所造成的灾害 反思成语人定胜天 人定胜天 7 透过台风的新闻让学生思考自然灾害对人类生活的影响，人如何自处，如何将所受的伤害降低，以及灾害的形成是否与人类直接或间接的活动有关。 一句从小听到大的成语，背后确有许多值得深思的议题。可与学生讨论：人一定要胜天吗？如果做的到，方法是什么？如果做不到，那么人又该怎么办？ (1)普遍的认知中我们了解环境保护与民生发展有其冲突处，生活经验里有许许多多的例子让我们看到两方的抗争，于是产生了迷失概念，认为两者仅能择一拥有，选了一方就必须牺牲另一方。 提供有趣的图片，让学生思考环境保育与民生发展之间的关连性 环保与吃饱 8-12 － 特色课程 生态工程 2 －

生态工程历史缘起 13-14 生态工15-程定义与意涵 16 生态工程的精神与观念 17-18 生态工程之目的与方法 19 (2)利用图片让学生了解不论过去或现在永远都有民生问题，不论环境破坏与否，经济发展一直存在，两者间没有绝对的利益冲突。点出本次课程的重点，找寻环境保护与民生发展的相辅相成处，因为唯有自然环境和人类社会能够互利共存，万物才有永续的未来。 简介生态工程概念的起源及发展历史 (1)探讨生态工程的历史背景，始于河溪整治。 (2)说明生态工程主张对自然环境的变更，应采用最少的人工能量，以维护栖地系统的自我更新能力。 说明我国对于生态工程定义与意涵 (1)介绍政府版本(行政院公共工程委员会)的生态工程定义。 (2)生态工程包含了“生态保育”和“工程技术”两个部分。藉由本课程了解两者的冲突及影响，探讨如何将两者融合以达共荣。 (1)生态工程的基本精神是人类能够(1)环保才能吃饱！利用逗趣的和大自然互利共处。 图片向学生解释，没有了环境，(2)生态工程须从观念及心态做起。 人无以维系，遑论温饱。 (2)向学生说明生态工程最重要的观念就是尊重环境中各种生物的生存权利，因而考量人以外生物的生活需求。并举电影中的经典台词为例：“只要有心人人都可以是食神”，生态工程也是一种心态的改变，只要心存感恩，便能为万物着想，设计出最合适的工程。 生态工程的目的是为了达到维护人类因为每一个生态系都有不同的环社会及自然生态的互利共生，但生态境和生物，而随着环境的不同，工程没有固定的形式。 工法的设计也要跟着改变。必须 经由对生态环境的全盘了解，才 能找到合适的工序，减轻对自然环境的影响。向学生说明时以太极拳为例，太极只重其意不重其招。或以武侠小说中已臻化境的－ 特色课程 生态工程 3 －

绝世高手为例， (1)表面孔隙化 (2)构造物最小化 (3)坡度缓坡化 (4)材质自然化 (5)界面透水化 生态工程的五20 项原则 生态工程施工重点 (1)提供各种生物所需的栖所及繁殖场所，维系生态系的动态平衡 21 (2)善用自然的能源，加强资源回收及再利用，“不需做就不要做”。 提供表格让学生讨论传统工程与生态工程间的差异 向学生解释生态工程的项原则： (1)人工建筑体表面具孔隙，可支持生物攀附提供栖所。 (2)构造物最小化，可将环境开发减至最小，避免不必要成本浪费。 (3)坡度减缓有助于水土保持，也有助于生物迁徙、栖息。 (4)在地取材可减低碳排放，使用自然材质可回收再利用，且无碍于物质循环。 (5)界面透水可涵养水资源，有助于水循环正常化，并提供周遭以致于人工建筑体下方的生物用水。 (1)说明了解生态环境的重要性，透过科学研究，让人们懂得更多、更谦卑。 (2)提醒学生应减少欲望，以“需要”取代“想要”。 教师刻意在两者的造价上留有较多的时间，给学生讨论究竟谁会花比较多钱。笔者提出几点让学生思考： (1) 一个需要年年维修更换的硬件建设，和一个可长年存在无须重置的硬件建设，谁的耗费较多？故工程造价尚须考虑时间因素及其耐久性。 (2) 现在商品传达的理念是：环保材质＝可于环境中分解＝寿命短。许多学生穿的球鞋诉求环保，提倡可自然分解，寿命约一年，时间到了会开始碎裂。然而究竟是一年穿一双鞋，还是一双鞋穿五年比较环保呢？ 传统工程与生态工程比较 22 － 特色课程 生态工程 4 －

(3) 某些刚落成的大楼强调是环保建材，融入了许多绿能科技，所以造价较高。可是，为什么环保＝多花钱？这是个耐人寻味的问题。 河道；地面；步道；档土墙；生态廊道 23 漫谈各项随处可见的生态工程 介绍生态工程实例 生态工程始于整治河溪，河溪整治后的美梦与恶梦。 生态工程—河道 24-29 生态工程—地面 30-31 比较传统地面铺设与符合生态概念的地面铺设 (1)提供常见以挖土机进行河道清淤，水泥化河道等相关照片，让学生思考这些作为对河溪的影响。 (2)水泥化河道对于对于溪流生态是严重的伤害，同时防洪的效果也较预期差。因水泥化之后的河道不再适合生物生存，且水泥化的河道会加遽水流冲击力道，夹杂泥沙岩石，使河岸受蚀崩坏，桥墩冲毁断裂 (3)再提供德国、日本等地以生态工程进行河溪整治后的照片，让学生了解生态工程可使河川回复生机，交还本来面貌。 回应生态工程的五项原则，表面孔隙化与透水的地面更具有生命力，可避免水患且延长使用寿命。 生态工程—步道 比较传统步道与符合生态概念的步道 (1)利用石块、碎石、木作、夯土打造符合生态工程的自然步道，用以取代过去的水泥、柏油步道。如此不但材料的使用更自32然、不妨碍水循环，也大大减低-步道所产生的边缘效应，避免栖37 地零碎化发生 (2)介绍“千里步道协会”和“自然步道协会”，招募义工修筑全台上千条自然步道的事迹。 － 特色课程 生态工程 5 －

比较传统档土墙与符合生态概念的档土墙 生态工程—档土墙 38-42 鱼梯为生态廊道之一，可帮助水生生物返回原栖地，繁衍后代。 生态工程—鱼梯 43-47 生态廊道是生态孤岛的桥梁，生态廊道能将台湾各地的保护区串连成闪耀的生态项鍊。 生态工48-程—生态廊道 55 (1)因为想要有条宽阔、平坦的道路，所以两旁设置档土墙来防制土石的崩落。故道路越宽越平坦 ，则档土墙的设置必须多越宏伟。 (2)让学生思考直线道路与蜿蜒道路的优缺点，讨论如何在便利性、时间效益与环境伤害之间取得平衡 (3)提供照片，让学生看看满目疮痍的山坡地，也让学生看看不同形式的档土墙，思考人是否定要胜天，有没有其他选择。 (1)过去鱼梯的设置，往往没有深入的科学研究加以配合，致使效果不佳，流于形式。笔者以标有鱼梯中英字样的石冈水库为例，其实做了半天，鱼梯始终是给“人”看的，而不是给“鱼”用的。 (2)现在一些符合生态工程的鱼梯能够提供较佳的廊道功能，但是要不断跨越一道又一道的拦河堰，甚至是高数十公尺的水库大坝，效果仍旧有限，始终是水生生物的悲哀处。 (1)因为人为的开发让原始环境消失不见，生物的栖息地也大大缩减，所剩的自然栖地零散分布，当栖地面积过小，低于生物所需，里头的生物们将逐渐凋亡。 (2)有效的生态廊道可以减少栖地隔离、降低栖地零碎化所带来的影响，协助物种播迁及增加基因交流的机会。 (3)生态廊道并非越大越宽敞越好，需考虑生物需求，通常需要有一定的隐蔽性，并加入辅助措施，方能成功导引生物穿越栖地。 － 特色课程 生态工程 6 －

陆蟹生态廊道为陆蟹的降海生育带来一线生机 陆蟹生56态廊道 - 59 白鼻心生态廊道让许多动物免于成为轮下亡魂 白鼻心生态廊道 60-62 找一天和大自然约会吧～ 尾声 63-64 (1)道路开辟造成自然栖地零碎化，生态廊道设置可减低零碎化的影响，也能让生物平安穿越马路，避免被车子碾死、撞毙。 (2)环岛公路有设置生态廊道的绝对必要，因为许多生物需要降海或返回陆地，环岛公路变成了生物杀手。让学生讨论哪些生物会受环岛公路影响，以及如何在环岛公路上设计廊道，较为妥适。 (1)道路开辟造成自然栖地零碎化，生态廊道设置可减低零碎化的影响，也能让生物平安穿越马路，避免被车子碾死、撞毙。 (2)以摄影机监看生态廊道的使用情形，可发现建立一个廊道可提供多种动物使用，效果远大于一。 (3)学生也许会提出这样的疑惑，有了生态廊道，会不会引起掠食动物觊觎，以守株待兔的方式获取猎物，而危及猎物。笔者会以非洲草原中的水塘来解释，虽然狮子也都等在水塘处猎捕羚羊，却不会造成羚羊生存危机。故生态廊道的正面效益远大于负面影响，解决栖地零碎化才是当务之急。 鼓励学生多亲近生物，感受自然气息，与其从书本、荧幕上认识，不如亲自用眼睛观察，用手触摸。

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