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摘要:
讓學生分析台灣的能源使用趨勢,並藉由未來之輪與情境描繪的練習,提出解決問題的規畫
 
年級程度: 
九年級∼十二年級
 
領域: 
家庭生活與消費者教育,語言藝術,科學(環境),社會
 
場地: 
教室
 
時間: 
準備時間:1小時
活動時間:三堂 50 分鐘的課程
 
關鍵字彙: 
未來學家
 
主要概念領域: 
對於能源開發與使用之未來展望
 
準備工作:
本活動分為三部分,根據班上的需求,可以只做一部分、二部分或全做。
活動前可以讓學生在布告欄上張貼能源相關與未來能源預測的報導或文章。本活動已備好一些資料,也可讓學生去找更多最新資料。
 
 
學習目標
學生能夠
•解讀能源趨勢圖表(Part I);
•根據能源趨勢圖做出未來發展預測(Part I);
•應用未來之輪描繪能源使用行為的需求與後果(Part II);
•想像能源使用可能帶來的影響(Part III);以及
•預測科技與社會的變革將會如何影響到未來能源的可利用性(Part III)。

基本原理
利用未來研究,讓學生評估他們的行為如何影響生活品質以及社區、國家以及世界的環境。
 
準備教材
將以下列出的學生手冊上圖表與練習頁影印給同學參考使用(下列資料為同一份附件):
說明
範例參考:汽車生產
Part I,趨勢分析
Part II,未來之輪
Part III,情境描繪
能源的未來
.紙筆
 
背景說明
「石油需求將在2010年以前超越生產量…」
「全球暖化將使冰河融化,使海平面上升…」
「燃料電池可解決未來的能源需求。」

很多人都聽過一些關於能源與未來的資訊,而這些訊息常常互相衝突。舉例來說,有的資料告訴我們,石油在未來一百年都不虞匱乏,全球暖化只不過是沒有基礎的理論。在這些極端不同的資訊當中,預測未來的目的為何?我們又該如何因應?

根據目前發生的事件來推測後果,可以幫助我們去尋求替代方案。一旦這些可能性得到確認,我們便可以啟動替代方案,同時避免不希望看到的後果出現。因此,預測未來的目的,在於幫助我們為自己和下一代創造積極的未來。

想像未來種種可能性的專家通常被稱為未來學家。他們是科學家、學者、政府官員以及企業領袖。未來學家的主要目標是探索未來許許多多的可能性,去瞭解今後可能出現的各種的機會與挑戰。他們的研究除了觀察明顯的趨勢,還會根據現在與未來的事件,預測未知的、非預料中的,以及延緩的後果。

未來學家會應用各種研究與調查方法,包括趨勢分析與推論、情境建立、模式設計與模擬等。他們會諮詢不同領域的專家,使所做的預測更趨向準確、更接近真實。當然,其結果一定也會受到專家看法的影響。

不管專家如何審慎研究事實與現象,只要是跟未來有關的,一定有不可預期的改變會發生。所以就未來學家而言,預測正確與否並非主要目的,而在提供各種可能出現的情境,幫助人們早日未雨綢繆。

社會的每個面向,包括能源在內,幾乎都有未來學家在為我們詳細觀察。能源本身就有許多可供探討的面向。比如說,能源的開發與使用的方法,會對生活形態、環境的品質、健康與國家間的關係產生影響。非再生能源的耗竭,以及能源耗竭對社會帶來的影響,一直是未來學家爭辯的主題。由於我們的社會對石油的依賴甚鉅,所以這類的能源始終引起最多人的注目。想知道更多關於能源趨勢的訊息,可上KEEP 網站查詢。

我們每個人,偶爾都會幻想未來是怎樣的光景,並在一些選項間做出權衡的選擇、請教別人未來會發生什麼事,甚至預設最好和最差的情況。在瞭解各種可能性後,我們可以為最差的情況做準備,也可以規畫最好(希望如此)的未來,對能源與未來的思考也是如此。談到能源的未來,未來學家會問,「最好和最壞的情況是什麼?」藉著研究現今的趨勢和預測未來的可能發展,我們可以馬上開始行動,避免最壞的情況出現,更進一步促成最好的情況發生。

 
教學流程
註:關於人類未來的能源開發與使用,可討論的議題不勝枚舉,本活動在此只提出少數幾項。學生有興趣的話,可以將其中一些未來研究工具應用在不同的能源議題上,這對他們自己的個人能源使用計畫也會有所助益。此外,其它未來學家用來研究未來可能事件的工具也可以參考(比如交叉影響矩陣法,相關樹分析、問題解決技巧、德爾菲研究法等)。

引起動機:
詢問同學他們在數學課或其它課堂上製作圖表的經驗,請他們說出用圖表呈現資料的理由為何。其中的理由之一,應該是圖表可以幫助瞭解趨勢。趨勢分析要去看目前與過去的數據,進行觀察(見學生手冊說明:趨勢分析)。如果我們嘗試去看數據,猜測接下來會發生什麼,就是在進行推斷或預測(見學生手冊說明:趨勢推測)。

跟學生一起看簡單趨勢圖,讓他們練習做觀察與預測。學生也可以看根據趨勢做預測的練習,並完成汽車生產這項活動練習。

須讓學生瞭解,雖然預測是經由仔細的分析而做出,雖然有根據,但卻不一定正確。很多人都有因為看了天氣預報準備雨具,卻整天出大太陽的經驗。這不能全數歸咎於氣象學家,因為氣候本有難以預知的特質,比如說風向突然轉變等。

讓學生討論並列出預測未來的理由。比如說,為什麼人們想知道明天的天氣如何?學生們應該要體認到,預測可以幫助人們做決定與做規畫。

問學生是否有想過能源和未來的關係。學生們也許會知道目前的能源議題,比如燃料耗竭,二氧化碳造成溫室效應,新燃料的發現,等等(見學生手冊中的準備工作)。

進行步驟:
Part I,趨勢分析
1.讓學生瞭解,圖表可用來分析能源開發與使用的各種趨勢。給學生看台灣1970-2002 最終能源消費量-能源別並請他們試著解釋。根據經濟部能源局的網站資料,1993 到 2003 年間能源最終消費(能源別)的分項趨勢如下圖:

能源別

煤炭

石油

天然氣

液化天然氣

電力

最終能源天然氣

1993

752(12.2%)

2,564(41.6%)

149(2.4%)

84(1.4%)

2,608(42.4%)

6,157(100.0%)

2003

1,103(10.7%)

4,029(39.0%)

134(1.3%)

109(1.0%)

4,966(48.0%)

10,341(100.0%)

2.給學生看台灣電力公司的能源使用摘要,再跟自己做的解釋做比較。參考經濟部能源局網站:我國能源最終消費量在過去十年間成長十分快速,自1993年6,157萬公秉油當量增至 2003年10,341萬公秉油當量,年平均成長率為5.3%。就個別能源消費量之年平均成長率來看,依序為電力(6.7%)、石油(4.6%)、煤炭(3.9%)、以及天然氣(包含液化天然氣) 0.4%。而就能源消費結構來看,十年間電力由1993年42.3%增加為2003年48.0%,且自1991年起,其能源消費量首度超過石油產品而居能源別之冠,石油居次,由1993年41.6%降至2003年39.0%。
3.請學生根據圖表就某項能源(如:石油)做預測。
4.和學生分享石油快被我們用光了以及石油真的快被用光了嗎?的資料,請學生對石油存量與預測量不同觀點提出總結意見,也可以同時看文章內容的偏見與準確性(比方說,作者有那些根據?作者代表那個機構?)

Part II,未來之輪
1.向學生說明,除了做趨勢分析與預測之外,還有其它方式可以幫助人們對未來的情境有更寬廣的想像。解釋學生手冊上的Part II,未來之輪
2.讓學生以石油不虞匱乏或石油供給降低為前提,畫出一幅「未來之輪」圖。方法之一是將班上同學分成二組,一組做石油不虞匱乏,另一組做石油供給降低,做好後再進行詮釋與比較。

Part III,情境描繪
1.參考說明,看看人們預測未來的原因(為時下事件會產生的後果進行規畫與準備),再告訴學生,他們有機會做未來規畫。學生可以從未來之輪當中擇一項他們認為會影響到社區的那一輪,可以是正面或是負面的影響。比如他們可以選擇油價高會如何影響到人們旅行方式。
2.運用腦力激盪法,讓班上同學想出一些點子來解決問題或是支持某個項目可帶來的正面效益。必要時,可參考引導腦力激盪的建議。鼓勵學生就各種不同的選項進行思考(見能源的未來)。若時間夠,可以讓學生針對自己想出來的點子蒐集更多資料(替代能源、先進探油技術、電動車)。
3.把學生分成二至四組,每一組同學要替自己居住的社區做一項規畫,也就是寫一套劇本,描述社區在實行這項計畫後會是什麼樣的景況。學生們可以畫地圖或使用其它的圖表來解釋他們的計畫(見Part III,情境描繪)。舉例來說,如果某組同學想出來的點子與油價上升有關,他們規畫的內容就可以是推動大眾交通系統,或將車棚接上太陽能板等。在時間或規模許可的範圍內,學生可在課堂上操做,也可以請教都市設計師、地方政府的汽機車部門、能源部經理,或者是其它可提供意見的專家。

 
結語:
請各組跟班上同學報告他們的情境描繪,討論各個劇本間的異同。各組也可以把各自的計畫合併為一個大計畫。為了能進行細部評估,可以再製作一個未來之輪,把學生提出的解決方法當成輪的核心,再去設想後續可能的發展(見評量)。
 
評量
形成性:
•學生是否適切地分析了簡單趨勢圖並評估趨勢預測?(Part I)
•學生是否能針對台灣的油品消費趨勢做出合理的預測?(Part I)
.學生做的未來之輪夠不夠全面、整體性?(Part II)
.學生所做的情境描繪,是否有點出能源使用在未來會出現的後果?(Part III)
.情境描繪是否根據所設計的規畫,提出所有可能的後果?(Part III)

總結性:
.請同學繪出未來之輪,提出規畫實施後各種可能產生的結果。看看未來之輪的各個部分是否帶出計畫產生的可能影響。
.鼓勵同學找一個跟當地息息相關的能源主題,運用本活動所學到的知識與技巧提出解決問題的方案,交給相關人員或部門。

簡單趨勢圖單元的解答
1.C 圖顯示穩定下降。
2.E 圖顯示上升後持平。
3.B 圖顯示隨時間前進穩定上升。
4.F 圖顯示緩慢上升,然後快速成長。
5.A 圖顯示無變化,或是持平。
6.D 圖顯示整體有上升,但其間有許多波動。其它會出現類似曲線的情況包括股價、遊樂園每季的遊 客人數、以及六月的學生缺席率。

汽車生產單元的解答
1.鐵路服務改善與騎腳踏車的興趣增加(a 與 c)也許會造成曲線下降。答案為 b。
2.所有的三項發展(a、b 與 c)都可以解釋產量下降,因此正確答案為 d。
3.D 的情況不太可能出現,因為要讓任何一項產業完全消失是極度不 尋常的。
4.自由回答。
5.依賴中東地區供給石油的國家開始尋找其它來源。油價下降。汽車的需求上升。