自然環境:生態系與生物多樣性

Level IV|國中 13–15 歲

教學資訊

Key ID
2.1-IV
主題
Natural environments: ecosystems and biodiversity(生態系與生物多樣性,陸地與海洋)
核心概念
生態系建立在物種之間、以及物種與非生物環境之間的交互作用。
年段
國中 7–9 年級(13–15 歲)
建議活動數
4 個活動
授課語言
繁體中文(關鍵英文:ecosystem、biodiversity、resilience、microbiome、pollination)

學習目標

認知層

社會情緒層

行為層

活動流程

活動一 一座森林如何「痊癒」?韌性與物種多樣性
步驟 1 ・ 開場震撼
展示「100 萬物種面臨滅絕」。請學生估計地球物種總數,再揭曉 IPBES 估計約 800 萬種(其中約 100 萬種面臨威脅),計算比例(約 1/8)。
搭配投影片: 震撼數字:100 萬
學習目標檢核點: C1
步驟 2 ・ 韌性實驗模擬
用積木疊塔類比生態系——抽掉一塊 vs 抽掉一整層;三組比較單一物種林、少數物種林、高多樣性林受擾動後的復原差異。
搭配投影片: 什麼是韌性
學習目標檢核點: C1
步驟 3 ・ 閱讀活動「多樣的生態系」
節錄教育部教材《多樣的生態系》。小組討論「為什麼熱帶雨林受傷後比單一樹種林恢復得好?」連結物種冗餘與功能群。
搭配投影片: 三層多樣性
參考資料: 教育部教材《多樣的生態系》
學習目標檢核點: C1
步驟 4 ・ 資料詮釋
WWF 2024 — 全球脊椎動物族群 50 年減 73%、淡水族群減 85%。學生解讀折線圖,思考為何淡水降得最多。
搭配投影片: 族群悄悄消失:LPI 73%
學習目標檢核點: C1
活動二 你,就是一座生態系:人體微生物與微觀工具
步驟 1 ・ 顛覆導入
Sender et al. 2016——「你身上的細菌細胞數和你自己的細胞差不多」;NIH 人類微生物體計畫(2012)——「微生物基因數約是你的數百倍(約 360 倍)」。讓學生用「自己體重 × 0.3%」粗估身上細菌重量(依 Sender et al. 2016 參考成人比例,只是示意)。
搭配投影片: 你身上的38 兆個夥伴
學習目標檢核點: C2
步驟 2 ・ 人體生態系解剖
皮膚、口腔、腸道三大微生物群落;與消化、免疫、神經(腦腸軸)的交互作用。學生於學習單 §2 畫出「人體 3 個微生物熱點」。
參考資料: 教育部教材《健康》
學習目標檢核點: C2
步驟 3 ・ 微觀工具工作坊
4 組各負責一種工具:光學顯微鏡(0.2 μm)、電子顯微鏡(0.2 nm)、浮游生物濾網(約 20 μm 細網/約 200 μm 網)、環境 DNA(eDNA)。3 分鐘簡報「能看到什麼?看不到什麼?」
搭配投影片: 微觀工具大集合
學習目標檢核點: C3
步驟 4 ・ CER 論證練習
「為什麼海洋生物學家需要『多種工具』而不是單一顯微鏡?」教師示範主張—證據—理由結構,學生小組撰寫 80 字回應。
學習目標檢核點: C3 S1
活動三 授粉、共生與臺灣熱點
步驟 1 ・ 早餐盤點遊戲
約 75% 的糧食作物種類至少部分仰賴動物授粉(聯合國糧農組織);每年 2,350–5,770 億美元糧食產值仰賴授粉者(IPBES 2016 授粉者評估)。學生列自己早餐,圈出「沒有授粉者就消失」的食物。
搭配投影片: 早餐的隱形功臣
學習目標檢核點: C1 S2
步驟 2 ・ 臺灣生態熱點
臺灣物種名錄——約 6.5 萬種;特有比例依類群而異:2009 年 TaiBIF 統計植物約 25%;TaiCOL(2026-10 查詢)植物約 15%、昆蟲約 31%;全部原生種加權約 16%(推算值);單位面積物種數約為全球 100 倍(TaiBIF 2009)。展示臺灣地圖疊加物種分布;學生於學習單 §5 標出「我家鄉的特有種」。
參考資料: 臺灣生物多樣性資訊機構(TaiBIF) ・教育部教材《林農畜漁業生產與生物多樣性》
學習目標檢核點: C1 S1
步驟 3 ・ 倫理兩難辯論
「開發某山區蓋太陽能板可減碳,但會破壞 50 公頃原始林與 3 種特有種棲地。你支持嗎?」正反方各 3 分鐘陳述+2 分鐘交互質詢+2 分鐘總結;引導「減碳 vs 生物多樣性」的權衡。
學習目標檢核點: S1 S2
步驟 4 ・ 系統思考繪圖
學生繪製「授粉者減少 → ? → ? → 人類糧食」的因果鏈與回饋循環(至少 5 節點)。
學習目標檢核點: C1
活動四 從我做起:校園生物多樣性行動
步驟 1 ・ 在地啟動
學生分享「校園裡最近看到的生物」;教師引導環境 DNA、iNaturalist 公民科學。
搭配投影片: 在地行動選單
學習目標檢核點: C1 B1
步驟 2 ・ 專題任務
分組設計「校園生物多樣性提案書」:CER 結構+四面向至少 3 面向+可行動步驟+成效指標。主題可選:蜜源植物區、堆肥計畫、外來種移除、公民科學日、減光害。
搭配投影片: 專題任務結構
完整學習單: worksheet.html §7
學習目標檢核點: B1 S1 C1
步驟 3 ・ 組間互評+決選
每組 1 分鐘閃電提案+全班使用全校行動四面向檢核表評分;選出 2 組送「學生生物多樣性小組」推進。
學習目標檢核點: B1
步驟 4 ・ 後設認知收尾
學生於學習單 §8 書寫 50 字以上反思「上完這四節,你對『人和自然』的想法改變了嗎?」
搭配投影片: 反思提問
學習目標檢核點: S1 S2

教學資源

國際與權威機構

臺灣本地

延伸教學資源

數據引用

評量方式

形成性評量
  1. 積木實驗記錄單(活動一):檢核 C1。
  2. 人體微生物熱點圖(活動二):檢核 C2。
  3. CER 回應品質(活動二、三):檢核 C3。
  4. 系統思考圖(活動三):檢核 C1。
總結性評量
  1. 校園生物多樣性提案書(CER + 四面向 + 可行性 + 資料引用,25 分量規):檢核 B1。
  2. 學習單總完成度 ≥85%。
  3. 後設認知反思(≥50 字):檢核 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行動:

治理

課程

校園營運

社群

延伸活動