2015年9月4日

善用圖表  活化地善用圖表

作者/李文禮(任教於建國中學,並擔任臺北市環境教育輔導團輔導教師。中央大學應用地質所畢,曾任地球科學科課綱委員)

科技和科學新知日新月異,學生未來生活所要面對、理解和解決的科學問題,更是五花八門,甚至會推翻現在的認知,故讓學生擁有一輩子能帶得走的科學素養,才是最重要的。

而閱讀科學圖表的能力就是重要的科學素養。由於很多科學知識都是將現象觀察,藉由歸納或實驗後,以圖、表整理呈現,用以分析其規律性及再現性,因此科學圖表的判讀就非常重要。在地球科學研究中,時間和空間尺度範圍很大,因而研究後的成果更經常以科學圖表呈現。

以大學學測自然科試題而言,常會佐以適當圖表來輔助題幹敘述,特別是第二部分更著重測驗學生的科學閱讀能力。筆者統計近三年(民國102~104年)學測自然科各小科命題中,使用科學圖表的題數與相對應的比例,地科的圖表題數均高於其他三科,就可看出地科非常重視科學圖表的閱讀能力。

科學圖表教學
以碳循環圖的教學為例,筆者會先講解碳庫、儲量和通量的名詞定義與概念,並以財庫比喻碳庫,可存放的金錢為該系統的碳儲量,而金錢的收支則可表達碳通量的動態變化。接著,用三個問題測驗學生是否真的了解碳循環圖:
1. 大氣圈的碳儲量有多少?(有750 個十億噸)
2. 何處的碳儲量最多?(海洋沉積物和沉積岩最多,至少有66,000,000個十億噸)
3. 化石燃料釋放與其他碳收支過程有何差異?(只進入大氣,而未自大氣移出)

科學現象若能有具體的量測數據,並能計算得出分析結果,將很有說服力,所以筆者會再請學生計算兩個問題:
1. 表層海水的碳通量有無平衡?(移出:90+50+92=232,移入:92+40+100=232,移入= 移出,所以有達平衡)
2. 大氣圈的碳通量有無平衡?(移出:61+0.5+92=153.5,移入:60+1.5+5.5+90=157,移入>移出,所以未達平衡)

接著,再請他們就一些開放性的問題進行思考、推論和陳述:
1. 化石燃料釋放的碳若經過100年,大氣的碳儲量會有何變化?
2. 若大氣的碳儲量持續增加,大氣進入表層海水的數值(92單位/年)會比現今增多或減少?為什麼?有哪些證據可以支持你的論點?

當然這些問題沒有制式的標準答案,只要學生能勇於表達他的想法和推理,教師都要能給予肯定和鼓勵。......【更多內容請閱讀科學月刊第549期】

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