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高中基础生物-「生物与环境」单元应发展之概念与能力


高中基礎生物-「生物與環境」單元 應發展之概念與能力
翁岱鈺、洪淑珍、黃璧祈、吳雅嵐、張永達 國立臺灣師範大學 生命科學系
一、 前言
普通高級中學科目「基礎生物」課程 設計是以認識生物之共同性與多樣性為基 礎,引領學生經由探討生物與環境的關 係,來體會保護生態環境及永續發展的重 要性,以達成課程目標。其中「生物與環 境 」

的 主 題 的 參 考 節 數 有 9-10,以 每 週 授 課二節為原則來計算,此主題安排了 5 週 來授課,可見此主題的內容很廣,也具有 很大的重要性,經由認識生物與環境,希 望培養學生鑑賞生態之美,以及愛護自然 與生態環境的情操。 普通高級中學科目「基礎生物」課程 綱要列出了主題、主要內容、內容說明、 備註和參考節數五部分,在編輯教材時, 如何以綱要的內容去選裁內容的深度和廣 度需要更詳細的內容說明和具體的建議來 作 為 參 考。本 文 對 於 高 中 生「 生 物 與 環 境 」 應 發 展 之 概 念 與 能 力 提 出 建 議 前,考 量 課 「 程綱要」的規範及「備註欄」的說明,分 析現行各出版商所出版教科書教材之異 同,考慮學生的起點行為,作出對未來教 材的建議,包括內容說明、高中生應發展 之基本概念和次概念等,希望此教材能複 習並延伸學生在國中學習之概念,並發展 為更較完整的知識架構,另一方面,也盼 培養學生體會生命與自然之美,同時,體 驗生態保育的重要性,愛護週邊的環境。 此外,由於「生物與環境」所提及的 內 容 牽 涉 到 很 多 的 動 物、植 物、生 態 景 觀, 因此,教材的編選可增加相關的自然景 觀、各種形態的動植物之圖片,如此可協 助學生了解各式生態環境及其所具備的生 物,並可藉此介紹自然界之美。

二、新版高中生物暫行綱要(基礎 生物-生物與環境)之內容
【生物與環境】是新版高中生物暫行 綱要的第三個主題,此主題包含六大單元 (表 一 )。第 一 個 單 元 為「 生 物 與 環 境 」 ,其 中 需 先 介 紹「 生 物 與 環 境 」 ,再 探 討「 個 體 生存曲線」「族群密度」及「族群的動態 、 平衡」 。第 二 單 元 就「 群 集 」來 說,先 介 紹 「群集」 再分別對「生物間的交互作用」 , 及「消長」的部分說明。第三單元為「生 態系」 分別先介紹「生態系」 再對「非 , , 生物因子與生物因子」 能量的流轉」 物 、 「 、 「 質 循 環 」及「 物 質 循 環 」的 部 分 進 行 討 論 。 第 四 單 元 為「 陸 域 生 態 系 」 ,其 中 就 對 各 種 陸域生態系作介紹。第五單元為「水域生

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高中基礎生物-「生物與環境」單元應發展之概念與能力 態系」 分別對各種水 域生態系(包括淡 , 水、河 口 與 海 洋 )作 討 論。第 六 單 元 則 為 討 「 論」 要讓學生對於外來種生物對台灣生 ,主 態的影響作討論。 表一 新版高中生物暫行綱要 基礎生物( 「個體與族群」 現行各版本教材 : 中,皆有提及「個體和族群」的定義並舉 例說明,有些版本提到個體與族群的區別 和關係,有些則說明有些個體較不易區別 (如:聚生的雷公根)和生命的連續性的 觀念。 「個體生存曲線」 現行各版本教材 : 皆有說明「生存曲線」的定義並舉出至少 三種具代表性的生存曲線,有些版本舉出 四 種 生 物 (人 、 海 鷗 、 牡 蠣 和 知 更 鳥 )的 生 存 曲 線,有 些 則 舉 出 三 種 生 物 (人、海 鷗 、 牡 蠣 或 知 更 鳥 )的 生 存 曲 線 。 「族群密度」 現行各版本教材皆有 : 說 明「 出 生 率 」「 死 亡 率 」「 遷 出 率 」「 遷 、 、 、 入率」「族群密度」的定義,有些版本進 、 一步說明陸生族群以單位面積、而水生族 群以單位體積作為族群密度的空間計算單 位,有些則沒有作此說明。 「族群的動態平衡」 現行各版本教 : 材中,皆有討論生物因子和非生物因子會 影響族群大小及變化、介紹閉鎖環境和開 放環境的族群密度變化曲線、說明自然界 物種會和環境維持動態平衡,另外,有些

生物與環境)
主 題 主 要 內 容 三、生物與環境 1.個 體 與 族 群 2.群 集 3.生 態 系 4.陸 域 生 態 系 5.水 域 生 態 系 6.討 論 1-1 個 體 生 存 曲 線,族 群 密 度,族 群 的 動 態 平衡 2-1 生 物 間 的 交 互 作 用 2-2 消 長 3-1 非 生 物 因 子 與 生 物 因 子 3-2 能 量 的 流 轉 3-3 物 質 循 環 3-4 生 態 平 衡 4-1 各 種 陸 域 生 態 系 5-1 各 種 水 域 生 態 系 (淡 水 、 河 口 與 海 洋 ) 6-1 討 論 外 來 種 生 物 對 台 灣 生 態 的 影 響 內 容 說 明 備 註 ?簡介掠食、寄生、共生、競爭、天敵和 外來種 ?生物因子部分僅討論食物鏈及食物網 ?僅簡介碳及氮的循環 ?盡量以台灣的生態系為例說明 參 數 考 9~10



三、現 行高 中生 物( 基礎 生物-生物 與環 境) 教材 之 異同
以下分析現行各出版商所出版教科 書 教 材 與 本 單 元 相 關 內 容 之 異 同 (表 二 ), 考慮學生的起點行為,作出對未來教材的 建議,包括內容說明、高中生應發展之基 本概念和次概念等。

版本對於「地區對族群的最大負荷力」作 出定義,有些則沒有定義之。

(二)群集
「群集」 現行各版本教材中,皆有 : 定 義 說 明「 群 集 」 、介 紹 群 集 結 構 可 分 為 物 種結構及空間結構、進一步說明物種結構 中,優勢度最高者為優勢種、也有介紹空

(一 )個 體與 族 群

間結構可再分為水平結構及垂直結構、說

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科學教育月刊

第 278 期 中華民國九十四年五月 有垂直分層結構,有些則舉例說明水平結 構。

明動物的分層現象和食物所在及棲所位置 有關,分層情形會因植物的不同而有所不 同。此外,有些版本提及水域中的生物亦 表二
主 題

現 行 高 中 生 物 ( 基 礎 生 物 -生 物 與 環 境 ) 教 材 之 異 同 比 較
課程綱要 內 容 要 族 群 與 個 一 曲 體 線 生 存 體 與 族 群 動 態 平 衡 的 群 族 度 密 群 族 個 、 1.說 明 生 存 曲 線 的 定 義 。 2.舉 出 三 種 具 代 表 性 的 生 存 曲 線 。 1.說 明 出 生 率、死 亡 率 、 遷 出 率 、 遷 入 率 、 族群密度的定義。 1. 說 明 生 物 因 子 和 非 生 物 因 子 會 影 響 族 群 大小及變化。 2. 介 紹 閉 鎖 環 境 和 開 放 環 境 的 族 群 密 度 變 化曲線。 3.說 明 自 然 界 物 種 會 和 環 境 維 持 動 態 平 衡。 1.群 集 的 定 義 說 明 。 2.群 集 結 構 可 分 為 物 種 結 構 及 空 間 結 構 。 3.物 種 結 構 中 , 優 勢 度 最 高 者 為 優 勢 種 。 4.空 間 結 構 可 再 分 為 水 平 結 構 及 垂 直 結 構。 5. 說 明 動 物 的 分 層 現 象 和 食 物 所 在 及 棲 所 位 置 有 關,分 層 情 形 會 因 植 物 的 不 同 而 有 所不同。 生 物 間 生 的 、 二 、 群 集 天 ( 敵 簡 和 介 外 掠 來 食 種 、 ) 寄 生 、 消 長 三 、 生 生 態 態 系 系 1.定 義 及 說 明 “ 消 長 ” 。 2.定 義 及 說 明 “ 巔 峰 群 集 ” 。 1.說 明 生 態 系 的 組 成 : 生 物 和 非 生 物 ( 無 機 環 境 )。 2.定 義 和 說 明 “ 生 態 地 位 ” 。 3.說 明 生 物 與 環 境 間 不 斷 發 生 交 互 作 用 。 4.說 明 生 態 系 在 空 間 上 及 時 間 上 的 連 續 性。 1.簡 介 初 級 消 長 和 次 級 消 長 。 、 用 1.定 義 及 說 明 “ 掠 食 、 寄 生 、 競 爭 、 共 生 、 天敵和外來種”。 1.介 紹 “ 清 除 者 ” 。 爭 作 競 互 交 體 主 明 個 1.說 明 個 體 和 族 群 的 定 義 和 舉 例 。 說 容 內 現行教材相關內容之相同點 現行教材相關內容之相異點

1.說 明 個 體 與 族 群 的 區 別 和 關 係 。 2.說 明 有 些 個 體 較 不 易 區 別( 如:聚 生 的 雷 公根)和生命的連續性。 1.生 存 曲 線 的 舉 例 : 四 種 生 物 ( 人 、 海 鷗 、 牡 蠣 和 知 更 鳥 )或 三 種 生 物 (人 、 海 鷗 、 牡 蠣 或 知 更 鳥 )。 1.說 明 陸 生 族 群 以 單 位 面 積、而 水 生 族 群 以 單 位 體 積 作 為 族 群 密 度 的 空 間 計 算 單 位。 1. 說 明 “ 地 區 對 族 群 的 最 大 負 荷 力 ” 的 定 義。

參 、 生 物 與 環 境 共 集



1.說 明 水 域 中 的 生 物 亦 有 垂 直 分 層 結 構 。 2.舉 例 說 明 水 平 結 構 。

1. 說 明 影 響 生 態 系 發 展 最 主 要 的 因 素 是 土 壤的性質和長期氣候變化。

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高中基礎生物-「生物與環境」單元應發展之概念與能力
僅 討 論 食 物 鏈 及 生 食 物 網 子 ) 能 量 的 傳 遞 1.提 到 “ 10%定 律 ” 。 2.說 明 “ 能 量 塔 ” 。 3.提 到 生 命 世 界 中,能 量 的 轉 移 僅 為 單 方 向 的傳遞,並非循環式運轉。 1.清 楚 說 明 10%定 律 。 2. 提 到 “ 能 量 以 多 種 型 態 存 在 , 例 如 輻 射 能、化學能、機械能和熱能等”並說明 “消費者利用能量於生長、運動和生 殖”。 3.介 紹 生 態 塔 的 種 類 有 三 種:數 塔、生 物 量 塔、能量塔。 僅 簡 介 碳 與 氮 的 循 環 ) 平 衡 四 、 生 各 態 種 系 陸 為 域 例 生 態 明 系 五 、 水 域 生 態 系 明 說 的 例 灣 為 台 系 以 態 量 生 盡 說 的 灣 台 以 量 盡 1.台 灣 具 有 特 殊 的 地 理 位 置 及 地 形,因 此 生 態系種類豐富。 2.忍 受 度 與 生 物 分 布 的 關 係 3.定 義 生 物 相 。 4. 台 灣 生 態 系 之 森 林 、 高 山 寒 原 、 高 山 草 原、草原、砂丘,等生態系之定義、物 化特性,代表物種及物種的適應。 1.水 圈 在 地 球 的 分 布 。 2.淡 水 水 域 生 態 系,包 含:溪 流 生 態 系、河 口沼澤生態系(以紅樹林為例) 湖泊生 、 態 系。以 及 其 之 定 義、物 化 特 性、物 種 介 紹及適應、人類利用情況。 3.海 洋 生 態 系 之 定 義、物 化 特 性、物 種 介 紹 及適應、人類利用。 4.珊 瑚 礁 生 態 系 之 定 義、物 化 特 性、物 種 介 紹及適應、人類利用情況。 1.外 來 種 、 天 敵 的 定 義 。 2.外 來 種 帶 來 的 生 態 問 題 , 並 舉 例 。 討 論 態 生 1.定 義 及 說 明 “ 生 態 平 衡 ” 。 2.提 到 生 態 平 衡 的 重 要 性 。 1.提 出 “ 食 性 關 係 較 複 雜,生 態 系 的 穩 定 性 較高”的概念。 2.清 楚 條 列 干 擾 生 態 平 衡 的 人 為 因 素 。 1.農 田 生 態 系 的 定 義、物 化 特 性,代 表 物 種 及物種的適應。 2.介 紹 陸 地 生 態 系 類 型:熱 帶 雨 林、寒 原 、 針 葉 林 、沙 漠 、溫 帶 落 葉 林 、、、等 。內 容 包 含 生 態 系 之 定 義、物 化 特 性,國 外 代 表物種及物種的適應。 1.沼 澤 分 成 草 澤 、 林 澤 。 2.鹹 水 湖 成 因 。 3.黑 潮 對 台 灣 海 域 的 好 處 。 環 循 質 物 1.簡 介 構 成 生 命 物 質 的 元 素 。 2.說 明 碳 循 環、硫 循 環、磷 循 環 及 氮 循 環 。 ( 因 物 與 子 因 物 1. 太 陽 輻 射 能 是 地 球 上 多 數 生 命 的 能 量 來 源。 2. 定 義 及 說 明 “ 生 產 者 、 消 費 者 、 分 解 者”。 3.定 義 及 說 明 “ 食 物 鏈 , 食 物 網 ” 。 非 生 (

六 、 一、生物防治的定義。

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第 278 期 中華民國九十四年五月 「能量循環」 對於此部分的內容, : 現行各版本沒有相異點,皆有簡介構成生 命物質的元素及簡介構成生命物質的元 素。 「生態平衡」 現行各版本教材皆有 : 定義說明「生態平衡」並討論生態平衡的 重要性。有些版本提出“食性關係較複 雜,生態系的穩定性較高”的概念,有些 則清楚條列干擾生態平衡的人為因素。

「生物間的交互作用」 現行各版本 : 教材皆有定義及說明 掠食」 寄生」 競 「 、 「 、 「 爭 」「 共 生 」「 天 敵 」和「 外 來 種 」 、 、 ,此 外 還有些版本提及「清除者」 。 「消長」 在現行各版本教材中,皆 : 有討論「消長」及「巔峰群集」的定義, 有些版本簡介初級消長和次級消長,有些 則沒有作此簡介。

(三 )生 態系
「生態系」 在現行各版本教材中, : 皆 有 討 論 生 物 和 非 生 物 ( 無 機 環 境 )組 成 生 態 系、定 義 說 明「 生 態 地 位 」 、說 明 生 物 與 環境間不斷發生交互作用、討論生態系在 空間上及時間上的連續性。有些版本說明 影響生態系發展最主要的因素是土壤的性 質和長期氣候變化,有些則沒有此說明。 「非生物因子與生物因子」 對於此 : 部分的內容,現行各版本沒有相異點,皆 有討論太陽輻射能是地球上多數生命的能 量 來 源,並 且 都 有 定 義 說 明 生 產 者 」 消 「 、 「 費者」 分解者」 食物鏈」 「食物網」 、 「 、 「 及 。 「能量的傳遞」 現行各版本教材皆 : 有 提 到 「 10%定 律 」 說 明 「 能 量 塔 」 , 、 、 討論到生命世界中,能量的轉移僅為單方 向的傳遞,並非循環式運轉。有些版本對 於 「 10%定 律 」 有 詳 細 的 介 紹 , 有 些 版 本 提到“能量以多種型態存在,例如輻射 能、化 學 能、機 械 能 和 熱 能 等 ” 並 說 明 “ 消 費者利用能量於生長、運動和生殖”,有 些則介紹生態塔的種類有三種:數塔、生 物量塔、能量塔。

(四)各種陸域生態系
現行各版本教材中,皆有討論忍受度 與生物分布的關係的問題。並由忍受度帶 入生物相的介紹及定義,因為生物對生活 環境有不的的忍受度所以有著不同的分 佈。有版本尚另再介紹生物對登至陸地環 境的適應方法,如對水分的保存、產生有 性生殖、增強對身體的支持力。 接續現行各版本教材皆介紹台灣的 特殊地理位置及地形,造就了台灣生態系 種類豐富,以及各生態系之特色。總 括各版本教材,均介紹台灣生態系之森 林、高山寒原、高山草原、草原、砂丘等 生態系之定義、物化特性,代表物種及物 種的適應。但各版本教材生態系劃分及深 淺不一,同是在敘述「森林」的部分,有 些 版 本 提 及 針 葉 林、闊 葉 林、熱 帶 季 風 林, 有版本教材則另再提及針闊葉混生林部 分。有些版本教材講述高山草原及高山寒 原,有版本記教材則以高山草原介紹主體 而高山寒原僅附於高山草原下略提。有些 版本教材有提到草原,但有版本教材未

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高中基礎生物-「生物與環境」單元應發展之概念與能力 提。各版本教材皆提到沙丘生態系,但農 田生態系僅一版本有提到。此為台灣陸域 生態系的部分。有些版本教材尚有提到其 他台灣為有的陸域生態系,但也有版本教 材並未提到。該範圍之內容十分繁雜。

四、未來教材之建議
生物和環境之關係密切,所牽涉的範 圍也很廣。學生於國中課程內容中已習得 生物與環境的相關概念有:了解族群與生 態、知道氮循環及碳循環、了解不同物種 之間依存的食性關係、也知道不同的棲息

(五 )水 域生 態 系
現行各版本教材,皆討論水圈在地球 的分布。並皆將水域生態系分成淡水水 域、海水水域及河口生態系三部分介紹, 淡水水域生態系,包含:溪流生態系、湖 泊生態系。再講述湖泊生態系時有些版本 教材有提及鹹水湖的形成原因。有些版本 教材則將水潭與湖泊一並列入標題講述內 容。海水水域之介紹,包含潮間帶、大陸 棚、大洋區及珊瑚礁等。有版本教材有提 到黑潮對台灣海域的好處。河口沼澤生態 系,各版本教材均以紅樹林為例,但有教 材版本尚提及沼澤的分類,可分成草澤、 林澤。 以上各水域生態系介紹內容,各版本 教材均介紹其之定義、物化特性、物種介 紹及適應、但有些版本尚有論及人類利用 情況及相關議題。

地形成不同的生態環境。至於如何規劃高 中的教學內容,幫助高中生建立更深一層 的概念,使其了解環境對生物的影響及重 要性,则為首當之要。

(一)個體與族群
介紹【生物與環境】時,可以先介紹 「個體與族群」 ,其 中 包 含:個 體 與 族 群 的 定義及差異、個體生存曲線、族群密度和 族群的動態平衡等四部分。在個體與族群 的部分,國中課程內容已經簡單介紹族群 的定義,在高中階段,學生對於個體與族 群間的差異需建構更完整的概念,因此, 建 議 先 定 義「 個 體 」與「 族 群 」 ,並 各 別 舉 例說明,讓學生清楚了解兩者的差別,再 進一步說明個體與族群的區別和關係 ( 如:個 體 是 組 成 族 群 的 基 本 單 位 ;族 群 由 同種個體所組成) 。另 外,也 應 說 明 個 體 組 成族群的益處(如:延續種族、提升環境

(六 )討 論
現行各版本均列在「生命世界中的交 互作用單元中」較先於生態系之單元介 紹。而各教材內容均提及天敵及外來種的 定義、之間的關係、生態意義,並舉以實 例。但有版本教材尚有提到生物防治的議 題。

適 應 力、分 工 合 作 等 等 )和 壞 處 (如:會 因 食物或生殖等共同需要而產生競爭等 等 )。希 望 如 此 可 幫 助 高 中 生 對 個 體 與 族 群 有全面性的了解。 第二部分是個體生存曲線,此概念對 高中生而言是新概念,因此建議先為「生 存曲線」定義說明,再介紹生存曲線的畫

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科學教育月刊

第 278 期 中華民國九十四年五月 是會和環境維持動態平衡的,因此也應舉 例說明動態平衡的概念。

法,可舉出幾個不同典型的曲線,讓學生 具體了解不同生存曲線所代表的意義,以 及生存曲線的實際應用(如:可作為擬定 保育政策的參考資料) 。 第三部分為介紹族群密度的概念,學 生於國中課程已習得族群大小的變動和出 生、死 亡、遷 移 等 因 素 有 直 接 關 係。因 此 , 建議在高中基礎生物課程中,應先定義說 明「族群密度」的定義,再說明陸生族群 是以單位面積、而水生族群則是以單位體 積為族群密度的空間計算單位,讓學生明 確知道陸生和水生族群的密度計算單位有 所 不 同。然 而,族 群 密 度 不 是 固 定 不 變 的。 因此,建議需向學生說明影響族群密度的 主要因素有出生率、死亡率、遷入率和遷 出 率,再 個 別 為「 出 生 率 」「 死 亡 率 」「 遷 、 、 入率」「遷出率」等定義說明,藉此內容 、 安排延伸學生對於族群密度的概念。 第四部份是族群的動態平衡,學生於 國中課程已習得自然環境的理化和生物因 子 會 影 響 生 物 的 生 長、繁 殖 和 分 布。因 此, 高中的基礎生物應進一步介紹生物因子 (如:食 物 供 應、掠 食 壓 力、競 爭、病 原 菌 或天敵等)和非生物因子(如:太陽輻射 能、溫 度、雨 量、潮 間 帶 之 浪 潮、汙 染 物 、 空 間 大 小、天 災 或 營 養 物 等 等 )如 何 影 響 族 群大小變化,並各別舉例說明之。 在我們生活的環境中,閉鎖環境和開 放環境的族群密度變化有很大的不同,因 此,建議:簡單介紹閉鎖環境和開放環境 的族群密度變化曲線,讓高中生了解之。 雖然族群密度會有所變化,但自然界物種

(二)群集
在【生物與環境】的主題中,第二個 主 要 內 容 是「 群 集 」 ,其 中 包 含 了 群 集、生 物的交互作用和消長等三部分。 在群集的部分,應先對於「群集」的 定義作說明,以喚起高中生於國中習得的 相關知識。之後再進一步介紹群集結構可 分為物種結構和空間結構,並說明優勢種 在物種結構中為擁有最高優勢度的物種, 及優勢種對其他物種的影響力,而空間結 構則可分為水平結構和垂直結構說明,在 現行教材的異同分析中,所有教材都有舉 例說明垂直結構,但只有某些教材舉例說 明水平結構,建議在未來教材中可同時介 紹垂直結構和水平結構並各別舉例說明, 這樣就可讓高中生清楚了解這兩者的區 別。 關於生物間的交互作用,國中的教科 書已介紹過生物交互關係內容有:競爭、 共 生,建 議 在 高 中 基 礎 生 物 中,應 定 義 掠 「 食」「寄生」「共生」「競爭」「天敵」 、 、 、 、 和「 外 來 種 」 ,並 各 自 舉 例 說 明 之,讓 高 中 生對一般自然環境中生物之間的交互關係 有所認識。 第三部分是消長,此概念對高中生而 言是新概念,建議首先說明「消長」的定 義,並簡介初級消長和次級消長,同時應 舉例介紹消長的過程。消長是屬於群集的 一種動態變化,群集的另一種變化是日變

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高中基礎生物-「生物與環境」單元應發展之概念與能力 化、季節變化和年變化,因此,建議在介 紹消長的部分後,也簡介日變化、季節變 化和年變化,使學生對於群集的變化有較 全面的了解。另外,現今教科書於溪流生 態系單元,有提及溪流為縱向的消長,為 了避免學生混淆,可捨去不提。 課程已知道能量會轉換,並對能量的傳遞 具有初步的概念。因此,高中基礎生物的 規劃應令學生清楚了解能量的傳遞過程, 建議先略述生命所需能量來自太陽輻射 能,再 定 義 及 簡 介「 10%定 律 」 、介 紹 生 態 塔的定義及種類;在現行教材分析中,只 有某些教材同時介紹數塔、生物量塔、能

(三 )生 態系
第三個主要內容是「生態系」 此內 , 容包含了生態系、非生物因子與生物因 子、能量的傳遞、物質循環和生態平衡五 部份。學生於國中課程習得的觀念有:知 道生物和其生活的環境共同組成生態系、 生物與環境不斷發生交互作用。學生在學 習高中課程後,應對生態系有更深一層的 了解,清楚知道愛護地球的重要性。現行 教材皆有簡介生態系的功能、生態地位和 生態系的連續性等概念。因此,建議在生 態系部分的內容編寫順序如下,定義說明 「生態系」後,簡介生態系的功能,也簡 介 生 物 和 環 境 的 交 互 作 用,再 定 義 說 明 生 「 態地位」 然後舉例簡介生態系連續性。 , 第二部分是介紹非生物因子與生物 因子,學生於國中課程已建立起這部分的 概念。但是,知識的學習是螺旋式的,且 此部分之內容對於了解生態系有很大的幫 助,所以,建議先簡介太陽輻射能是地球 上 多 數 生 命 的 能 量 來 源,再 定 義 及 簡 介 生 「 產 者 」「 消 費 者 」「 分 解 者 」 、 、 ,繼 而 定 義 說 明「 食 物 鏈 」「 食 物 網 」 , ,並 闡 述 “ 食 性 關 係 較 複 雜,生 態 系 的 穩 定 性 較 高 ” 的 概 念。 第三部分是能量的轉移,學生於國中

量塔等三種生態塔 , 建議此三種生態塔 應納入高中基礎生物課程中,因三者存在 的意義不同,其中只有能量塔具金字塔不 變 形 的 特 性,高 中 生 應 明 白 此 概 念。此 後, 應略述生命世界中,能量的轉移僅為單方 向的傳遞,並非循環式運轉。 第四部份為物質循環,在現行教材 中,尚略述構成生命物質的元素,並說明 碳循環、氮循環、硫循環和磷循環。根據 新基礎生物課程綱要,只須簡介碳循環和 氮循環,故建議此部分應先簡介構成生命 物質的元素:碳、氫、氧、氮、磷、硫及 其他少量元素,之後再說明碳循環和氮循 環,其中氮循環中可包含以下作用:固氮 作用、亞硝化作用、硝化作用、脫氮作用 和脫氨作用。 「生態系」最後的部分為生態平衡, 學生於國中課程已學習生態穩定的意義和 造成生態系不平衡的原因,而學生於高中 課程中需應具體了解之,所以建議定義說 明「生態平衡」並舉例說明,再簡介生態 平衡的重要性,然後條例干擾生態平衡的 人為因素,讓高中生清楚了解之。

(四)陸域生態系
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第 278 期 中華民國九十四年五月 有闕如,如沙漠、溫帶落葉林,為讓學生 更了解世界各地生物之奇特適應,建議規 劃 98 年 課 程 綱 要 時,可 將 世 界 生 態 系 放 回 課程綱要內(此部分亦出現高中地理課程 中,故需兩方專家協商,統一定義,及分 配教學,避免重複或造成學生的混淆) 。

根據新高中課程綱領規劃,生態系介 紹可分為陸域生態系及水域生態系兩個單 元介紹。在現今高中基礎生物課本內容, 以介紹各種生態系之單元最為繁瑣,導致 許多學生學習動機降低,而失去教學意 義,使學生無法體驗到生物之美。 現今國民中學課程內容已對各生態 系物化環境及物種簡介,所以學生知道不 同的棲息地可形成不同的生態環境,不同 的環境有不同的生物生存等概念。因此, 我們建議,可以將生物對環境的適應引入 主題(現今課本內容提及之中譯名及定義 需 統 一;以 忍 受 度 為 例,尚 有 環 境 忍 耐 度、 環境容忍度與其並列,因此需要統一名 詞,如此應可減少學生混淆或過度記憶問 題) ,給 予 學 生「 忍 耐 度 」影 響 生 物 分 佈 的 概念,讓學生由適應的觀點看生物與環境 間的關係。 另外,令學生明瞭生物相的定義,並 舉例說明因不同環境因素而形成不同的適 應群集,前面已提過生態系的定義,為避 免學生混淆,故在此可進一步說明生物相 與生態系的差異為何,以幫助學生區辨。 為了增加學生對生物與環境之間關 係的了解,我們將提及各種生態系實例。 根據課程綱要指示,內容盡量以介紹台灣 所 具 有 的 生 態 系 型 態 為 主 (包 括:森 林、高 山寒原高山草原、草原、砂丘、農田生態 系 等 ),說 明 物 種 分 佈 及 其 適 應,並 可 討 論 相關生態議題,若有較佳的國外例子,可 視情況放入教材。 台灣生態系雖然具有高度變化,但仍

(五)水域生態系
在國中課程中學生已習得水對生物 的重要性,也已知水圈包括:地下水、河 流、湖泊與海洋,故可略為提及,並說明 水域生態系的劃分因素,如:若以鹽分含 量多寡作為區分因子,則可將水域生態系 區分為海洋生態系、淡水生態系、河口生 態系。 在介紹各水域生態系時,可與陸域生 態系相同,以適應的觀點作介紹,說明各 生態系之生物適應,影響水域生物相的因 子,可盡量以台灣的生物作說明。 淡水生態系應包含流動水域:溪流; 靜止水域:湖泊、池塘。海洋生態系可依 照深度分布依次介紹:潮間帶、大陸棚、 遠洋區,此外尚可介紹特殊的珊瑚礁生態 系。河口生態系,可簡述林澤與草澤的差 異,可以河口沼澤溼地及紅樹林為例。 由於水資源與人類利用密切,所以可 以提及人類對各水域生態系的應用及影 響,可以相關議題為例並呼籲保育。 適應各生態系的物種,獨特而迷人, 延續國中課程提及的平衡與自然保育的觀 念,讓學生在討論的單元了解外來種對本 地生態系嚴重性,可舉以台灣的實例介

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高中基礎生物-「生物與環境」單元應發展之概念與能力 紹,讓學生深刻體驗,自許成為捍衛自然 生態保育的前線。 本文討論高中學生在「生物與環境」 單元中應發展之概念及培養之能力,先分 析比較舊教材中相關內容之異同,再以九

四、 結語
生物與環境息息相關,環境的變遷將 影響生物的生存,生物的活動也會影響環 境的變化。

十五學年度將實施之課程暫行綱要為依 據,提出本單元應有內容之建議,希望能 提供教科書編輯的參考。

( 上 承 第 64 頁 ) 附錄二:將下列的形狀圖形剪下,並黏貼 於於”活動一”中符合的地方:

伍、參考書目:
1.吳 國 靜( 1981) :香 料。台 北 市:徐 氏 基 金會。

耳膜

皮膚

大腦 鼻子

2.賴 狄 陽 1989) 用 香 料 化 學。台 北 市: ( :實 復漢。

視網膜

鼻黏液

眼睛

細胞液

3.邱 標 麟 1990) 用 化 妝 品 學。台 北 市: ( :時 復文。

嗅覺泡

真皮層

水晶體

纖毛

4.吳 蓓 薇( 2000) :名 牌 香 水 60。台 北 市 : 太雅。

血小板

僧帽細胞

胃液

大動脈

5.影 片 : 科 技 大 展 -嗅 覺 24 分 鐘 慧 和 文 化 事業有限公司。

嗅覺班

微血管

嗅覺細胞

葉綠素

嗅覺神經纖維

食道

細胞壁

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