溫室效應
Level III|國小 9–12 歲
教學資訊
Key ID
1.2-III
主題
溫室效應(The greenhouse effect)
核心概念
天然的溫室氣體讓地球保持適合生命的溫度;但人類燃燒化石燃料等排放的額外二氧化碳,造成不想要的全球暖化。
年段
國小 3–6 年級(9–12 歲)
建議活動數
4 個活動
授課語言
繁體中文
學習目標
認知層
C1
說明空氣主要組成(氮氣 78%、氧氣 21%、二氧化碳 0.04%),並解釋二氧化碳等氣體讓地球保溫(約 15°C 而非 -18°C)。
C2
設計簡單的溫室效應示範實驗(兩個透明瓶子,封口與不封口對照)。
C3
說明化石燃料的形成(地底數百萬年),以及燃燒汽車、暖氣、工廠等會產生額外二氧化碳。
C4
說明燃燒木材也會排二氧化碳,而保護與擴大森林有助於吸回二氧化碳。
社會情緒層
S1
對人類造成的溫室氣體排放可能傷害人與動物表達關懷,對受洪水、海平面上升、乾旱影響者產生同理。
S2
珍視森林價值,同理原住民與青年護林員保護森林的動機。
行為層
B1
向家人、學校、社區宣導溫室氣體概念與在地燃料的二氧化碳影響。
B2
採取減少化石燃料使用的行動(如走路取代機動車)。
B3
參與社區園藝或植樹活動,學習陽光、植物與溫室氣體的關係。
活動流程
活動一
地球為什麼剛剛好?空氣與溫室氣體
步驟 1 ・ 暖身提問
「如果地球沒有大氣,會怎樣?」教師提問,學生猜測(會冷?會熱?)。
學習目標檢核點:
C1
步驟 2 ・ 空氣成分圓餅
展示氮氣 78% / 氧氣 21% / 氬氣 0.9% / 二氧化碳 0.042%。學生分組拼 100 格豆子代表空氣分子——二氧化碳僅 4 格。
搭配投影片:
空氣大解密
參考資料:
美國國家海洋暨大氣總署 — 大氣層教學資源
學習目標檢核點:
C1
步驟 3 ・ 地球的毯子
講解若無溫室氣體,平均氣溫會是 -18°C,有毯子才是 15°C。播放美國太空總署兒童氣候站圖解,學生畫「地球穿毯子」示意圖。
搭配投影片:
沒有毯子的地球
參考資料:
美國太空總署兒童氣候站 — 什麼是溫室效應?
學習目標檢核點:
C1
步驟 4 ・ 關鍵字賓果
關鍵字:溫室氣體 / 溫室效應 / 紅外線 / 毯子 / 二氧化碳。學生抽詞並用自己的話解釋。
學習目標檢核點:
C1
活動二
動手做:簡單溫室效應實驗
步驟 1 ・ 預測
「兩個同樣的瓶子,一個封口一個不封口,放在陽光下,哪個會比較熱?」學生紀錄預測。
學習目標檢核點:
C2
步驟 2 ・ 小組實驗
兩個透明塑膠瓶 + 溫度計,一個用保鮮膜封口模擬「大氣 + 溫室氣體」;放在燈泡或陽光下 15 分鐘,每 3 分鐘記溫度。
搭配投影片:
毯子瓶實驗
學習目標檢核點:
C2
步驟 3 ・ 畫折線圖與討論
為何封口的升溫較快?連結到「地球的大氣就是那層膜」。小組報告折線圖。
完整學習單:
worksheet.html §2
學習目標檢核點:
C1
C2
步驟 4 ・ 延伸提問
「如果我們一直燒更多化石燃料,會像多蓋幾層保鮮膜嗎?」口頭預測,留待下個活動驗證。
學習目標檢核點:
C3
活動三
化石燃料與額外的二氧化碳
步驟 1 ・ 化石燃料的故事
煤、石油、天然氣從千百萬年前動植物殘骸變成——燃燒等於把幾百萬年的碳一次放回大氣。
搭配投影片:
罪魁禍首:化石燃料
參考資料:
過去氣候變化教學模組(英國皇家氣象學會)
學習目標檢核點:
C3
步驟 2 ・ 數據震撼
大氣二氧化碳從 280 → 422+ ppm;臺灣 2023 排放 2.66 億公噸、能源占 90%。教師提問:哪些活動最多?學生列舉(開車、冷氣、工廠)。
搭配投影片:
為什麼毯子變厚了?
參考資料:
美國國家海洋暨大氣總署 — 大氣二氧化碳趨勢
・
行政院環境部氣候變遷署
學習目標檢核點:
C3
步驟 3 ・ 節能減碳骰子遊戲
骰面為冷氣 / 電腦 / 冰箱 / 電燈 / 吹風機 / 汽車,學生擲骰並提出減少該電器二氧化碳的做法。小組接力,老師計分。
搭配投影片:
節能減碳骰子
教案參考:
教育部教案《節能減碳小達人》(中山國小)
學習目標檢核點:
B1
B2
步驟 4 ・ 呼吸 vs 燃燒(釐清迷思)
為什麼我吐氣沒害處,燒煤卻有?自然碳循環 vs 釋放封存碳。圖示「短循環 vs 長循環」。
學習目標檢核點:
C3
步驟 5 ・ 情感連結
播放吐瓦魯海平面上升短片(30 秒),引導學生用便利貼寫下感受。
搭配投影片:
受影響的是誰?
參考資料:
美國太空總署 — 海平面變化
學習目標檢核點:
S1
活動四
森林、行動與全校行動
步驟 1 ・ 森林是碳倉庫
1 公噸木材 = 吸 1.6 公噸二氧化碳 + 放 1.2 公噸氧氣。教師帶算「10 棵樹一年大約可吸多少二氧化碳」。
搭配投影片:
森林的超能力
參考資料:
農業部林業及自然保育署
學習目標檢核點:
C4
S2
步驟 2 ・ 護林者的故事
介紹臺灣原住民與青年護林員(林業及自然保育署)守護森林的工作。學生口頭分享「你願意當護林小隊員做什麼?」
學習目標檢核點:
S2
步驟 3 ・ 家庭與社區行動計畫書
每人寫下:(1)一個本週走路代替搭車的路段(2)一個跟家人分享的溫室氣體事實(3)一個想參與的植樹或園藝活動。兩兩互相承諾並簽名。
搭配投影片:
行動計畫書
完整學習單:
worksheet.html §4
學習目標檢核點:
B1
B2
B3
步驟 4 ・ 希望牆
「2035 年的地球毯子厚度剛剛好……」一句話加一張小圖,貼在教室後牆。
搭配投影片:
希望牆
學習目標檢核點:
S1
S2
步驟 5 ・ 總結口訣
「毯子剛剛好、燃料少一點、森林多一點」。全班齊聲複誦。
學習目標檢核點:
C1
C3
C4
教學資源
國際教學資源
過去氣候變化教學模組
(英國皇家氣象學會)— 介紹溫室效應與工業化前後二氧化碳
空氣的化學組成投影片(Knockhardy 教學網)— 第 1 節空氣組成備課素材(資源僅供下載,無一般網頁)
全球暖化講義(美國賓州州立大學 EGEE 102)— 教師備課:不同溫室氣體的全球暖化潛勢對照表(資源僅供下載,無一般網頁)
教育部教案參考
《節能減碳小達人》(中山國小)— 第 3 節骰子遊戲改編來源
《溫室氣體與海平面上升》(國小)— 第 3 節影片與海平面 8.6 公分數據來源
《林農畜漁業生產與生物多樣性》— 第 4 節「1 公噸木材吸 1.6 公噸二氧化碳」數據來源
《日漸沉沒的樂園》— 第 3 節吐瓦魯影片
數據引用
無溫室氣體地球 -18°C
,有則約
15°C
(差 33°C)— 來源:
美國太空總署兒童氣候站 — 什麼是溫室效應?
大氣二氧化碳從 280 升到 422+ ppm
,是至少 80 萬年來最高 — 來源:
美國國家海洋暨大氣總署 — 大氣二氧化碳趨勢
空氣組成:氮氣 78% / 氧氣 21% / 氬氣 0.9% / 二氧化碳 0.042%
— 來源:
美國國家海洋暨大氣總署 — 大氣層教學資源
甲烷 100 年全球暖化潛勢約為二氧化碳的 28–34 倍
— 來源:
美國環保署 — 全球暖化潛勢
近 23 年全球海平面上升約 8.6 公分
— 來源:
美國太空總署 — 海平面變化
1 公噸林木 = 吸 1.6 公噸二氧化碳 + 放 1.2 公噸氧氣
— 來源:
農業部林業及自然保育署
臺灣 2023 年溫室氣體淨排放約 2.66 億公噸
,能源部門占約
90%
— 來源:
行政院環境部氣候變遷署
評量方式
形成性評量
瓶子實驗折線圖與結論(活動二):檢核
C1
C2
是否能觀察並用科學語言說明。
骰子遊戲減碳行動紀錄(活動三):檢核
B1
B2
是否能具體提出減少該電器二氧化碳的做法。
總結性評量
家庭與社區行動計畫書(活動四 + 一週後回報):檢核
B1
B2
B3
執行情況。
「毯子剛剛好」圖文作品(希望牆):量規含科學正確性 / 情感表達 / 行動具體度各 1–4 分。檢核
C1
C3
S1
S2
。
Whole School Approach 延伸
本教案可結合以下四大面向擴展為全校性減碳行動:
課程整合
自然與生活科技:延伸瓶子實驗,結合光合作用、碳循環主題
社會 / 綜合:討論臺灣能源部門 90% 構成與 2050 淨零政策
英語:引入溫室效應、化石燃料、碳匯關鍵詞閱讀短文
校園營運
學生組成「校園碳偵探隊」巡檢冷氣溫度與待機電器
全校一個月碳帳本:公布每月電費與用電度數比較
學生設計「隨手關燈關電扇」貼紙,貼遍全校開關旁
社區連結
邀請在地里長與環保志工進校演講臺灣減碳政策
到社區公園舉辦「溫室氣體小講堂」擺攤,向家長解說
與社區合作舉辦「無車上學日」,鼓勵走路、騎腳踏車或共乘
學生治理
成立「綠能小市議會」,每月提出 1 條校園減碳提案
學生自發簽署「班級減碳公約」,每週記錄達成率
策劃校內「森林日」,師生共同種樹並寫成長日記
延伸活動
銜接 worksheet.html
:活動二使用 §2「瓶子實驗折線圖」、活動四使用 §4「家庭行動計畫書」。建議課後讓學生與家長共同完成 §1(空氣與毯子)與 §3(數據判讀題)。
跨科整合
:結合英文領域(溫室效應關鍵詞)、藝術與人文(希望牆創作)、綜合活動(社區種樹行動)。
長期追蹤
:邀請學生於一學期後回顧家庭行動計畫執行狀況,強化
B1
B2
B3
的持續性。