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小水滴的旅行~水循環的教學實作活動

文、圖:新北市樹林國小教師 胡秀芳

壹、緣起

當您聽到「小水滴的旅行」,會聯想到什麼?「水循環」、「汙水淨化」、「世界水資源日」、「Project WET」,除了上述的關鍵字外,腦中還會浮現幾個提問,例如: 「自來水從哪裡來?」、「用過後的水會到哪裡?」、「地球上可用的水有多少?」、「如何保護水資源?」、「人工溼地如何淨化生活汙水?」等。當國小自然老師魂上身時,本能地又會聯想「在哪一個學習階段?哪一冊?會提到水的相關概念?還有哪些教學資源可以用在課堂教學,讓學生能學會且印象深刻?」

自民國97年帶領「鹿角溪溼地小小水環境巡守隊」(以下簡稱為鹿角溪巡守隊)以來,從每個月一次半天的環境監測及淨灘,延伸為全天的巡守隊日主題活動,規劃每個月的主題課程與教學,成為「鹿角溪人工溼地課程發展工作坊」(以下簡稱為鹿角溪工作坊)伙伴們共同實現教學理想的重要任務。民國102年很榮幸得關渡自然公園的邀約,共同辦理初階培力課程,開啟認識「Project WET國際水資源教學網絡計畫」的一扇窗。105年配合樹林國小同事陳貞君老師的碩士論文,以鹿角溪人工溼地的教學資源作為根基,開發適用於國小學生的桌遊,例如:小水滴淨化歷險、水棲生物Q&A、溼地鳥類對對碰等,工作坊老師參與研發歷程並提供修改建議,後由新北市高灘地工程管理處協助印製「小水滴淨化歷險」,作為大漢溪溼地生態廊道之人工溼地推廣教材。

 

貳、加入Project WET

Project WET International Foundation  民國73年啟動,成功引領全球超過50個國家500個組織推動水環境教育,亞洲地區目前已經有中國大陸、日本、南韓以及越南等國家。除水資源課程方案外,尚有濕地、集水區保育、河川保育等等不同面向的課程方案。臺灣雖然四面環海、雨量豐沛,卻因為人口、土地面積與地形的關係而名列世界缺水國家第 18 位。此外,在全球氣候變遷之下造成降雨分配極端化,對於住在臺灣的人們而言,認識水資源的重要性已刻不容緩。

99年關渡自然公園與滙豐(台灣)商業銀行、中華民國環境教育學會、北美環境教育學會(NAAEE)合作,邀請美國「Earth Force」組織辦理「GREEN in Taiwan國際水域環境教育引導師培力工作坊」。100、101年連續2年邀請北美環境教育學會(NAAEE)旗下《水資源教育計畫基金會》(Project WET Foundation)分享「Project WET」教材,進行3天工作坊,吸引了超過150位臺灣各地的學員,甚至還有5位來自香港的夥伴參與,並於101年出版第一本Project WET的繁體中文課程手冊《臺灣水資源教育課程簡要指引》,收錄16個課程方案。

102年邀請臺北市、新北市、桃園縣市、宜蘭縣市等北部河流區域單位,結盟籌組核心團隊,共同辦理種子教師工作坊,這也是鹿角溪工作坊加入Project WET的契機,成為新北市辦理種子教師工作坊的團隊,一同培訓種子教師,推廣執行水資源教學活動,協助關渡自然公園將水資源環境教育推廣普及化,建立起臺灣水資源環境教師網絡。

 

參、Project WET Curriculum & Activity Guide

Project WET課程的特點如下:1.教學對象涵蓋(K-12)幼稚園到高中參與者;2.教材彙集了創新的、第一手的、好用的、以及有趣的水資源相關資料;3.教材活動形式多樣,包含大組與小組的學習,全身活動、實驗操作或調查、在地與全球環境主題的討論、社區參與和服務學習等類型;4.教材中強化並注重現場活動與實驗操作課程。此外,該教材內容主要以人與水之間的關係進行連結,提供完整的水教育方案,內容呈現水的物理及化學特性、水質與水量議題、水棲生物、生態系以及管理策略。

活動也強化批判性思考、問題解決技能等重要環境教育推展概念,得以協助參與者對水資源的需求與使用,進行審慎決定所需的知識與產生經驗。教材活動也整合了研究與學科,包括化學、物理、生活科學、地球科學、自然資源管理、歷史與文化等,可以讓使用者依照相關指引,並且依照其教學需要來組織相關活動單元,選擇合適的活動,幫助參與者建構與聯結知識、經驗、感覺和行動,讓參與者將水資源的相關概念保留下來。

一、Project WET的信念

(一)水聯結所有系統:

水存在於生命和無生命系統中,並以複雜的網絡將兩者聯結起來。

(二)水屬於所有的使用者:

水的質與量對於所有的使用者(能源生產者,農民和牧場主人,魚類和野生動物,製造商,遊憩,農村和城市居民)而言都是重要的。

(三)水必須永續管理:

永續的水資源的管理是重要的,能夠提供我們下一代在健康環境中,得到社會與經濟的穩定。

(四)水依賴於個人的責任和行動:

對水資源議題的覺知與注重,能夠鼓勵個人產生終身負責的承諾,以及積極的社會參與。

二、Project WET的七大概念與16個課程方案:

ProjectWET01
  • 水具有獨特的物理和化學特性

水分子具有特別的結構。
水分子結構賦予水特有的性質。
方案名稱:
水奧運 H2O Olympics

 ProjectWET02

  • 水是生命存在的基本要素

生命的化學過程在水溶液中發生。
生命的過程必須依賴水質。
生命的過程必須依賴水量。
水是一種生命的限制因子。
方案名稱:
生存競速  Life in the Fast Line

 ProjectWET03

  • 水連結了所有地球的系統

水是地球結構中不可或缺的一部份。
水在地球運作過程中扮演了一個獨特的角色。
水循環是所有地球系統的核心。
方案名稱:
藍色星球 Blue Planet
水的奇妙旅程 The Incredible Journey
大雷雨 The Thunderstorm
路過的旅客 Just Passing Through
抓取、貯存與釋放 Capture, Store, and Release

 ProjectWET04

  • 水是一種自然資源

生活事物皆需使用水資源。
地球上可供使用的淡水資源是有限的,並且必須滿足不同的使用者。
水的多重利用會導致水資源議題。
方案名稱:
積少成多 Sum of the Parts
可以喝的一滴水 A Drop in the Bucket
水域彩妝  Color Me a Watershed

 ProjectWET05

  • 水是需要管理的資源

水資源被個人與社區居民管理。
水資源管理目標要依據需求和分配來設定。
水的管理效益取決於期望結果的達成狀況。
方案名稱:
破鏡難圓  Humpty Dumpty
共享水資源  One for All
無脊椎動物的生存壓力 Macroinvertebrate Mayhem

 ProjectWET06

  • 水資源存在於社會結構之中

水資源的使用隨著時間演進而改變。
水資源的價值取決於經濟系統。
水資源會透過政治的系統支配。
方案名稱:
共享一壺水 Pass the Jug
古今相照 Water Concentration

 ProjectWET07

  • 水資源存在於文化結構之中

不同的文化對水有著不同的信念。
文化對水的信念隨著時間演進而改變。
文化對水的信念在社會中是多元的。
文化藉著藝術、音樂、語言、風俗習慣來表達其與水的關聯。
多元的文化影響了我們對水資源的理解。
方案名稱:
水諺語 Raining Cats and Dogs

 

三、鹿角溪溼地小小水環境巡守隊的Project WET課程

自102年底,辦理Project WET在新北市樹林國小辦理初階培力課程(圖1)後,鹿角溪巡守隊的主題課程中,就開展了Project WET課程。我們固定會操作的有「藍色星球」、「水奧運」、「古今相照」等三項方案(圖2)。

1.「藍色星球」:在新生加入時的始業式施行的破冰遊戲,一方面聽聽孩子參加鹿角溪巡守隊的動機,一方面讓學生們彼此熟悉。此外,透過拋接藍色星球的過程,記錄大拇指按壓位置是陸地或是海洋,統計出地球表面積的水陸之比是7:3,了解我們真的住在海洋環繞的藍色星球上!

2.「水奧運」:水奧運是利用水的性質進行的實驗操作活動,配合鹿角溪巡守隊五小隊的編制,除了原先課程的項目(例如:撐竿跳、平衡木、仰泳、划船)外,我們新增「吹泡泡」或「攀岩」的活動,活動內容可結合中年級自然「水的移動」進行。

3.「古今相照」:能讓學生了解與水相關的器具(例如:裝水的器具、儲存冰的器具、如廁的器具)的演進,是一個有趣的活動,還可跨領域與中年級社會課本內容結合,透過遊戲操作,更能讓學生創發下一世代的水器具喔!

 

 圖1鹿角溪巡守隊加入國際水資源教學網絡

圖1鹿角溪巡守隊加入國際水資源教學網絡 

圖1:102年在新北市樹林國小辦理Project WET初階培力課程後,鹿角溪巡守隊加入Project WET國際水資源教學網絡。

 

 圖2鹿角溪巡守隊固定會操作的「藍色星球」、「水奧運」、「古今相照」等三項課程方案

 圖2鹿角溪巡守隊固定會操作的「藍色星球」、「水奧運」、「古今相照」等三項課程方案2

 圖2鹿角溪巡守隊固定會操作的「藍色星球」、「水奧運」、「古今相照」等三項課程方案3

 圖2鹿角溪巡守隊固定會操作的「藍色星球」、「水奧運」、「古今相照」等三項課程方案4

圖2:鹿角溪巡守隊固定會操作的「藍色星球」、「水奧運」、「古今相照」等三項課程方案。

 

肆、水的奇妙旅程 The Incredible Journey

自107.1.13參與「2018臺灣水資源教育網絡夥伴年會」擔任兩道流水席小菜的大廚之後,鹿角溪工作坊有了2套「水的奇妙旅程」課程方案的專屬教具,107.2.25讓鹿角溪巡守隊的學生先來體驗,跟著小水滴旅行,體驗水循環的艱辛歷程,並對水表達感謝之意。這個方案的目標為描述水的循環過程,並了解水在循環過程中的各種形態。關鍵概念為水的循環路徑是多樣的,水會依照固態、液態、氣態的順序轉化,每次型態的轉化,通常也會伴隨著空間上的移動。雖然我們看不見,但,水最大的位移是在它的氣態階段。手冊中的活動內容如下:

一、暖身活動:請說說水在地表和地下移動時,可能會到達哪些地方?並把答案寫在黑板上。

二、主要活動:扮演水循環的過程。

  1. 水循環會經過的地方分成9個站:雲、植物、動物、河川、海洋、湖泊、地下水、土壤和冰河。
  2. 依據擲骰子得知要到哪一站。
  3. 到新的一站請排隊等候,等到擲骰子前先拿一顆珠子,再擲骰子。
  4. 若仍在同一站,請重新排隊。
  5. 等珠子成串,再請參與者發表自己扮演水循環的路徑歷程。

三、九站骰子的六面標籤:依據機率設定之站別。

站名

骰子每面的標籤

站名

骰子每面的標籤

土壤

一面標植物

河流

一面標湖

一面標河流

一面標地下水

一面標地下水

一面標海洋

兩面標雲

一面標動物

一面標土壤

一面標雲

植物

四面標雲

一面標河流

兩面標植物

海洋

兩面標雲

一面標土壤

四面標海洋

一面標冰河

湖泊

一面標地下水

一面標湖泊

一面標動物

兩面標海洋

一面標河川

一面標雲

一面標雲

動物

兩面標土壤

兩面標湖泊

三面標雲

地下水

一面標河

一面標動物

兩面標湖

冰川

一面標地下水

三面標地下水

一面標雲

 

 

一面標河

 

 

三面標冰川

 

 

 

 

四、鹿角溪溼地小小水環境巡守隊的實施方式

因為串珠成本高,鹿角溪工作坊利用2套關渡自然公園提供的「水的奇妙旅程」教具,以蓋章的方式替代。巡守隊學生拿著工作單(圖3~圖6)忙碌地跑站蓋站別章,發現「海洋」大排長龍、一直在「海洋」和「雲」之間徘迴、到了「地下水」或「冰川」很難離開……,要成為「動物」可以利用的水並不容易,可以利用的水資源真的很少啊!水的循環路徑多樣,且有不同的形態,例如:固態、液態和氣態,每次形態變化通常也會伴隨著空間上的移動。在20次的旅程中,水最常出現的站別是「海洋」或「雲」。水是生命存在的基本要素,無論水以哪一種型態、在哪一站,都是值得被人們讚頌的、感謝的。可讓學生猜一猜下面敘述表達水在哪一站?工作單中「水」最常出現的站別,就是骰子隨機選擇下的結果,接著讓學生念出感謝語或用自己的話來感謝「水」,體解水的重要性。註:感謝語內容引自羽林生態公司環境教育人員賴勁廷(自然名為蜻蜓)在2018臺灣水資源教育網絡夥伴年會中的流水席<包山包海包不同?>。

  • 水滋潤了乾涸的土壤,讓大地恢復了生機。
  • 古老的冰河為發燒中的地球,帶來迫切的清爽涼意。
  • 地下水支撐了地盤,牽引著地表的生物。
  • 枯竭的河流,有了水的挹注,歡欣地唱歌。
  • 海洋有水的挹注,打破千百年的孤寂,孕育了地球生命的起源。
  • 的血液,揮灑的汗水,是水帶來的生存美好。
  • 植物是大地的肺,有了水,植物不放棄製造清新的空氣。
  • 水,讓人們不再只是期盼從湖泊中撿起金銀斧頭,還有……。
  • 人們抬頭仰望的,不只是日月星辰,還有千變萬化的

 

水的奇妙旅程 The Incredible Journey

1.  水循環會經過的地方分成9個站:雲、植物、動物、河川、海洋、湖泊、地下水、土壤和冰河。

2.  依據擲骰子得知要到哪一站,到站後,先蓋章再擲骰子。若仍在同一站,請重新排隊。

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水的奇妙旅程 The Incredible Journey

 路徑多樣,且有不同的形態如:固態、液態、氣態,每次形態變化通常也會伴隨著空間上的移動。

1.在20次的旅程中,水最常出現的形態是                 (       )次。

2.我要對水表達感謝之意。

  • 水滋潤了乾涸的土壤,讓大地恢復了生機。
  • 古老的冰河為發燒中的地球,帶來迫切的清爽涼意。
  • 地下水支撐了地盤,牽引著地表的生物。
  • 枯竭的河流,有了水的挹注,歡欣地唱歌。
  • 海洋有水的挹注,打破千百年的孤寂,孕育了地球生命的起源。
  • 流動的血液,揮灑的汗水,是水帶來的生存美好。
  • 植物是大地的肺,有了水,植物不放棄製造清新的空氣。
  • 水,讓人們不再只是期盼從湖泊中撿起金銀斧頭,還有……。
  • 人們抬頭仰望的,不只是日月星辰,還有千變萬化的雲。

     水,謝謝你!                                           姓名:             

圖3:橫向對摺的A4工作單,上方蓋20個站別章,下方表達對水的感謝之意。

 

圖4水的奇妙旅程,最常出現的站別是雲,還到了土壤、湖泊、海洋、冰河、地下水。 

圖4:這個水的奇妙旅程,最常出現的站別是雲,還到了土壤、湖泊、海洋、冰河、地下水。

圖5這個水的奇妙旅程,從雲到海洋後,在海洋停留8次,再回到雲。 

圖5:這個水的奇妙旅程,從雲到海洋後,在海洋停留8次,再回到雲。

 

圖6107.02.25在穿堂設置9張椅子代表9個不同的站,讓學生跑站蓋站別章,跟著小水滴到20站旅行。一開始,各站人數相同,過了一會兒後,「海洋」站前大排長龍1

圖6107.02.25在穿堂設置9張椅子代表9個不同的站,讓學生跑站蓋站別章,跟著小水滴到20站旅行。一開始,各站人數相同,過了一會兒後,「海洋」站前大排長龍2

圖6:107.02.25在穿堂設置9張椅子代表9個不同的站,讓學生跑站蓋站別章,跟著小水滴到20站旅行。

一開始,各站人數相同,過了一會兒後,「海洋」站前大排長龍。

 

伍、小水滴淨化歷險

《小水滴淨化歷險》的創發構想來自桌遊「髒小豬」,情境改以人工溼地淨化水質的歷程作為遊戲主軸,可算是小水滴旅行的汙水淨化版。在設計背卡(圖7)時,就將水滴的淨化順序排列正確,置入性行銷淨水流程,並作為遊戲提示。卡片計有三角形的水滴狀態卡12張,以及蒸發卡4張、沉降作用18張、根區效應4張、微生物分解4張、跌水效應4張、礫間淨化4張、植物蒸散作用4張、大雨卡4張、家庭汙水3張、工業廢水3張、畜牧汙水3張,連同2張遊戲說明卡、版權卡,共58張撲克牌狀的長方形手牌(圖8)。

圖7《小水滴淨化歷險》桌遊的背卡說明 

圖7:《小水滴淨化歷險》桌遊的背卡說明,藍水滴往左邊逆時針方向依序是家庭汙水、工業廢水、畜牧汙水→黑水滴→第一階段淨水  沉降作用→第二階段淨水  根區效應、微生物分解、跌水效應、礫間淨化→灰水滴→第三階段淨水  植物蒸散作用卡→王牌卡蒸發卡、大雨卡

 

圖8《小水滴淨化歷險》桌遊卡牌全覽及三角形的水滴狀況卡1

 圖8《小水滴淨化歷險》桌遊卡牌全覽及三角形的水滴狀況卡2

圖8:《小水滴淨化歷險》桌遊卡牌全覽及三角形的水滴狀況卡

 

被汙染的小水滴終於來到了鹿角溪人工溼地,開始一連串的淨化歷程。每一滴水滴的歷險過程並不相同,有的可以直接透過蒸發作用直接成為乾淨水滴;有的則需通過不同池區,經過5天後才能變乾淨;有的小水滴在淨化的歷程中又遇到汙染,必須重新再淨化。到底誰的水滴們能夠以最快的速度完成淨化歷險,誰就能獲得冠軍的頭銜。遊戲規則如下:

【遊戲設置】

  • 4位玩家,每人3張三角形的水滴狀況卡。3位玩家,每人4張三角形的水滴狀況卡。
  • 把水滴狀況卡的黑水滴朝向自己。
  • 每位玩家發3張長方形手牌,不要讓其他玩家看到。
  • 剩下的手牌放在桌子中央成為牌庫。當牌卡用完,將棄牌重新洗勻,再放回牌庫使用。
  • 猜拳決定起始玩家,再依順時針方向進行。

【遊戲目標】最快完成淨化歷險(黑水滴皆淨化為藍水滴)

  • 方法一:取得蒸發作用卡,直接淨化為藍水滴。
  • 方法二:依序經過三個階段淨化。
    • 第一階段:沉降作用卡
    • 第二階段:根區效應、微生物分解、跌水效應、礫間淨化
    • 第三階段:植物蒸散作用

【遊戲開始】

  • 猜拳決定起始玩家,順時針方向進行。
  • 出牌(或棄牌)後抽牌。
    • 打出一張牌執行其功能,之後從牌庫頂端抽一張牌。
    • 棄掉一張你不想要的牌,之後從牌庫頂端補一張牌,至多棄二張從牌庫頂端補二張。
  • 調整水滴狀態

【遊戲結束】

  • 當1位玩家的三個水滴皆為藍水滴,代表遊戲結束,依照水滴狀態來決定名次。或4張蒸發作用卡和4張植物蒸散作用卡已出現,代表遊戲結束,依照水滴狀態來決定名次。

【遊戲危機】

  • 淨化歷程中被汙染,灰水滴變回黑水滴。
  • 可以汙染對手灰水滴的汙染卡有三種:家庭汙水、工業廢水、畜牧廢水。

【解除危機】

  • 方法一:取得蒸發作用卡,直接淨化為藍水滴。
  • 方法二:取得大雨卡,解除所有玩家的污染卡,將汙染卡及淨水第二階段卡放回牌庫,所有進入第二階段的灰水滴退回到第一階段黑水滴,再重新依序經過三個階段淨化。
    • 第一階段:沉降作用卡
    • 第二階段:根區效應、微生物分解、跌水效應、礫間淨化
    • 第三階段:植物蒸散作用

 

圖9107.03.12新北市溼地教育工作坊的小水滴淨化歷險桌遊教師研習

圖10107.03.26香港聖公會基顯小學的小水滴淨化歷險桌遊初體驗

圖9:107.03.12新北市溼地教育工作坊的小水滴淨化歷險桌遊教師研習

圖10:107.03.26香港聖公會基顯小學的小水滴淨化歷險桌遊初體驗


 

學生親自體驗「水的奇妙旅程」遊戲,跟著小水滴到各站旅行的歷程很艱辛;玩「小水滴淨化歷險」桌遊(圖9~10),知道小水滴要從汙水淨化為乾淨的水真的不容易。以Project WET「水的奇妙旅程」課程方案結合「小水滴淨化歷險」桌遊教學,相信能讓學生對於水循環及水資源保育有更深切的認識。藉由這兩個水循環教學實作分享,希望讓老師們運用於課堂教學中,若有機會展攤時,再與參與伙伴們分享教材教具。同時,也歡迎師生到新北市鹿角溪人工溼地遊學,親身體驗這個淨化家庭汙水的戶外生態教室。

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