生物多樣性隨時間的演變與未來 教案(Level IV, 13-15 歲)
教學資訊
- Key_id:2.2-IV
- Topic:The evolution of biodiversity over time and in the future
- Key Idea:物種的演化基於影響個體生存的環境壓力。有些個體會繁衍並將有利特徵傳給後代,有些則較不成功;此機制於地質尺度上塑造了生物多樣性,也決定了今日與未來的面貌。
- 年段:國中 7–9 年級(13–15 歲)
- 建議節數:4 節 × 45 分鐘 = 180 分鐘
- 授課語言:繁體中文(關鍵英文:natural selection / Anthropocene / IPBES / HIPPO / 30x30)
學習目標(對應 UNESCO 三領域,源自 2.2-IV.csv)
認知層(Cognitive)
- C1(#320):解釋與對比物種群體隨時間的演化(天擇機制、地質尺度的樹狀分枝)。
- C2(#321):識別過去五次大規模滅絕事件與其主因。
- C3(#322):定義並批判『人類世』概念(提出脈絡、2024 ICS 否決、仍具描述價值)。
- C4(#323):實驗並觀察植物/動物繁殖,理解環境對生殖特徵的影響與自然選擇。
- C5(#324):識別在地人為不可逆變化導致物種滅絕的案例,並以此倡議當前行為改變。
社會情緒層(Social and Emotional)
- S1(#325):感受與達爾文等歷史科學家的生活與發現的連結。
- S2(#326):體認地球的生物多樣性與生態系是演化的結果,產生敬畏與責任感。
行為層(Behavioural)
- B1(#327):在學校/社區組織或參與宣傳活動,教育同儕了解環境壓力對生物多樣性的影響。
教學流程
第 1 節(45 min)— 演化的舞台:天擇與生命樹(C1, C4, S1)
| 時間 | 活動 | 師生互動 | 使用資源 | LO |
|---|---|---|---|---|
| 5′ | 開場思辨:「長頸鹿的長脖子是自己伸長來的嗎?」 | 學生先獨立判斷(30 秒),再全班舉手表決;帶出拉馬克 vs 達爾文 | 白板 | C1 |
| 10′ | 達爾文故事:小獵犬號 1831–1836 航行、加拉巴哥雀鳥、1859《物種起源》;華萊士獨立提出並寄信給達爾文 | 教師講述;學生於 worksheet §1 填入時間軸 | data_card dp3;map.csv Row 73(Climate Change Board Game 桌遊) | S1, C1 |
| 10′ | 天擇四要件:變異 → 遺傳 → 過度繁殖 → 差異存活率 | 教師用『胡椒蛾工業黑化』案例逐步導 | data_card dp3 | C1 |
| 12′ | MOE 實引 #1 閱讀:節錄《0205_CCE_蓋亞傳奇-話說從頭》——植物/動物演化序列、趨同演化(穿山甲 vs 犰狳)、活化石(腔棘魚、銀杏) | 分組排序史前生物卡片(三葉蟲、暴龍、翼手龍、腔棘魚、菊石、猛瑪象) | RAG: 0205_CCE_蓋亞傳奇-話說從頭.pdf | C1, C2 |
| 8′ | 模擬遊戲(簡化天擇):豆子覓食——綠豆/紅豆/黑豆散布於綠布,1 分鐘用筷子『捕食』;記錄剩下顏色比例 | 學生分組實作 + 繪圖;連結 C4 | worksheet §1;map.csv Row 166(hands-on species survival) | C4, C1 |
形成性評量(本節 × 2):
- ① worksheet §1 時間軸(達爾文生平 5 事件,≥4/5 正確排序)
- ② 豆子模擬實驗紀錄表(正確辨識『存活率差異』,≥80% 學生完成)
第 2 節(45 min)— 生命的斷層:五次大滅絕與人類世(C2, C3, S2)
| 時間 | 活動 | 師生互動 | 使用資源 | LO |
|---|---|---|---|---|
| 5′ | 回顧快測:5 題 Kahoot(天擇四要件+達爾文關鍵字) | 即時回饋 | — | C1 |
| 12′ | 五次大滅絕時間軸:奧陶紀-志留紀 → 泥盆紀後期 → 二疊紀-三疊紀(P-T,95% 海洋物種)→ 三疊紀-侏羅紀 → 白堊紀-古近紀(K-Pg,恐龍) | 教師講述 + 圖表;學生於 worksheet §2 標示年代與主因 | data_card dp2;MOE 實引 #2:0205_CCE_蓋亞傳奇 p3(五次大滅絕) | C2 |
| 10′ | 迷思討論:「五次大滅絕都是隕石造成的嗎?」 | 帶出:只有 K-Pg 為 Chicxulub 隕石;二疊紀為西伯利亞暗色岩火山+海洋缺氧 | data_card dp2;misconception #2 | C2 |
| 13′ | 人類世批判思考:Crutzen 2000 年提出 → 2024 年 ICS 投票否決正式化 → 但仍廣泛使用 | 小組辯論:『就算地質學家否決,你支持在教科書中使用人類世嗎?』 | data_card dp5 | C3, S2 |
| 5′ | 數據衝擊:IPBES 2019 ——100 萬物種受威脅、當前滅絕速率『數十-數百倍』於背景速率 | 教師展示 + 學生寫下第一反應(worksheet §2 底) | data_card dp1 | C2, S2 |
形成性評量(本節 × 2):
- ① 五次大滅絕配對題(時代↔主因,5 題,≥4/5 正確)
- ② 人類世辯論觀察量表(論點引用資料≥2、能分辨『概念有用』與『科學正式認可』的差異)
第 3 節(45 min)— 驅動力與治理:HIPPO、臺灣熱點、30x30(C5, B1, S2)
| 時間 | 活動 | 師生互動 | 使用資源 | LO |
|---|---|---|---|---|
| 8′ | HIPPO 拼字遊戲:Habitat loss / Invasive species / Pollution / Population / Overharvesting | 教師解說 + 學生於 worksheet §3 把每項對應到『我身邊』的一個案例 | data_card dp4;MOE 實引 #3:0268_CCE_IV_林農畜漁業生產與生物多樣性 | C5 |
| 12′ | MOE 實引 #4 閱讀:節錄《0280_KEE_III_外來種與入侵種》——福壽螺、綠鬣蜥、小花蔓澤蘭的在地案例 | 分組討論:『我們學校/社區附近看過哪一種?該如何處理?』 | RAG: 0280_KEE_III_外來種與入侵種.pdf;map.csv Row 760(因材網:生物多樣性影片) | C5, B1 |
| 10′ | 臺灣:全球生物多樣性熱點:6.2 萬種、特有種 25-30%、為全球 36 個熱點之一;TaiBIF 資料 | 學生於 worksheet §4 探索互動圖表(海拔 0→3,952m 垂直分層) | data_card dp7;TaiBIF 官網 | C5, S2 |
| 12′ | 倫理兩難辯論:「應該把綠鬣蜥全面撲殺嗎?」(反方:動物權/福利;正方:生態系保全) | 正反方各 3 分鐘 + 交互質詢 | worksheet §5 倫理兩難 | C5, S2 |
| 3′ | 預告:下節『學生行動提案』——校園/社區生物多樣性倡議 | 小組登記主題(淨溪、校園生態池、外來種移除、原生種植栽) | — | B1 |
形成性評量(本節 × 2):
- ① HIPPO 在地化案例表(5 項,≥4 項合理對應)
- ② 辯論觀察量表(是否運用 HIPPO 分析、能引用 ≥2 項 data_card 資料)
第 4 節(45 min)— 從我做起:WSA 整合與學生治理行動(B1, S2, C5)
Whole School Approach 四面向(國中強化學生自主)
- 治理 Governance:設立『學生生物多樣性委員會』,代表 + 自然老師 + 家長志工,提案可送校務會議/校外里辦。
- 課程 Curriculum:跨科整合——自然(生態)、社會(國際治理 KM-GBF)、英文(讀 IUCN 紅皮書)、美術(原生物種海報)、綜合活動(物候觀察)。
- 校園營運 Operations:校園生態池、原生樹種植栽、友善光害(夜間照明)、餐廳永續海鮮/在地食材採購。
- 社群 Community:與在地里辦、林業署自然教育中心、NGO(例:臺灣蝴蝶保育學會、觀樹基金會)合作辦理公民科學活動。
流程
| 時間 | 活動 | 師生互動 | 使用資源 | LO |
|---|---|---|---|---|
| 8′ | 國際框架快覽:CBD KM-GBF 30x30、臺灣 2024 陸域紅皮書 1,000+ 受威脅植物 | 學生於 worksheet §6 連結『國際→臺灣→校園』三層次 | data_card dp6, dp7 | C5, S2 |
| 22′ | 專題任務(核心):分組設計『校園/社區生物多樣性行動書』(CER 結構:現況→Claim→Evidence→Reasoning→行動步驟→成效指標+WSA 四面向檢核) | 教師巡堂、引導;每組完成 worksheet §7 | worksheet §7 專題;Canva / Google Slides | B1, S2, C5 |
| 10′ | 組間閃電提案 + 互評:每組 1 分鐘 + 全班用 WSA 4-checkbox 評分 | 選出 2 組送學生生物多樣性委員會 | worksheet §7 WSA Challenge | B1 |
| 5′ | 後設認知 + 情感收尾:「四節課前後,你對『滅絕』的想法有何不同?你願意做的第一步?」 | worksheet §8,50+ 字反思 | — | S2 |
總結性評量(本單元):
- ① 行動提案書(CER 結構 + HIPPO 分析 + WSA 覆蓋 + 可行性;評分量表 20 分)
- ② worksheet 完成度(8 節,≥85%)
- ③ 後設認知反思(≥50 字,含具體『改變』或『承諾』)
資料引用總覽(稽核用)
- data_card 實引:dp1, dp2, dp3, dp4, dp5, dp6, dp7(共 7 點,≥3 要求 ✅)
- map.csv 引用:Row 73(Climate Change Board Game)、Row 166(species survival hands-on)、Row 760(因材網生物多樣性)、Row 738(因材網瀕危物種)— 共 4 條(≥2 要求 ✅)
- MOE 實引:
- #1《0205_CCE_蓋亞傳奇-話說從頭》— 第 1 節演化序列、趨同演化、活化石
- #2《0205_CCE_蓋亞傳奇》p3 五次大滅絕 — 第 2 節
- #3《0268_CCE_IV_林農畜漁業生產與生物多樣性》— 第 3 節 HIPPO/氣候衝擊
- #4《0280_KEE_III_外來種與入侵種》— 第 3 節在地案例
- (共 4 份,≥1 要求 ✅)
- 各節評量數:第 1-4 節各 2 個,共 8 個(≥2/節 要求 ✅)
- WSA 四面向:第 4 節完整鋪陳『治理/課程/營運/社群』四向(✅)
延伸銜接 worksheet
本教案第 1-4 節對應 worksheet.html §1–§8,學生於課堂完成 §1–§6,課後完成 §7 專題任務與 §8 後設反思。