水中公寓-馬太鞍捕魚
壹、活動目標 Goal
1.了解馬太鞍濕地的傳統生態捕魚法及生態系循環。
2.能夠動手組裝「巴拉告」,並說明其構造、居住生物、循環模式。
3.認識最底層磁感細菌的存在、特性及應用。
4.彙整所有參與生態系的生物位置,形成完整的食物鏈,說明人類與生態的平衡。
大概念 Big Idea
無
核心問題(探究問題) Essential Question
無
教學對象
國中生7-9年級
教學時間
50-100分鐘(2節課)
作者(服務單位)
楊悠娟、石宜峰、鄧仕偉、陳怡婷
通訊作者e-mail
ycyang@mail.ndhu.edu.tw
貳、課程綱要對照 Course Outline
環境教育
1-4-1 覺知人類生活品質乃繫於資源的永續利用和維持生態平衡。
自然與生活科技
1-4-4-1 藉由資料、情境傳來的訊息,形成可試驗的假設。
1-4-5-3 將研究的內容作有條理的、科學性的陳述。
海洋教育
5-4-3 瞭解水域或海洋生態系的特性,物種之間相互依存的關係,以及能量流動與物質循環的特性。
參、活動原理 Theory
一、馬太鞍的生態捕魚智慧:馬太鞍的生態捕魚法,阿美族語又稱巴拉告
(Plakaw),其捕捉水中生物的構想都源自於馬太鞍阿美族老祖先留傳下來的智慧方法,方法的好處環保、永續、維持小型生態系生生不息。
二、馬太鞍濕地的傳統生態捕魚法:第一至三層(由下往上)
第一層為中空大型竹筒,主要是為鱸鰻、鱔魚、泥鰍、土虱等無鱗片的魚類所設計,阿美族人稱為「沒穿衣服的魚」。這類魚類要求生活環境相對穩定,喜歡在光線較暗躲藏、水溫差小、人爲干擾少、泥土或石縫中的地方棲息,環境敏感性高,覓食時常只有露出一顆頭會半個身體,因此將竹筒擺在底層不容易被干擾的地方成為他們棲息的地方。
第二層為樹枝,多為小縫隙,是小魚、蝦、蟹等水生生物喜歡躲藏、覓食及繁衍的環境。阿美族人稱為「不像魚的魚」。蝦子也有分「人吃的」,就是有長螯的;「魚吃的」,就是沒有長螯的。人不能吃魚吃的,魚不會吃人吃的,這樣就是自然的生態法則。
第三層為乾草或棕櫚葉,為了吃蝦子或螃蟹,有鱗片的魚就會住在上層,例如吳郭魚、鯽魚、鯉魚等,阿美族人稱為「有穿衣服的魚」。躲藏在水草間,游來游去覓食的環境。
當巴拉告社區蓋好後,蝦蟹可以躲藏在細樹枝的那層,繁衍生生不息,魚就會進來。有鱗片的魚會住在第三層,躲藏在水草間。第三層的魚所吃的食物碎屑、生物糞便或屍體碎屑會往下沉積被分解形成養分,供給生產者藻類生長,因此引來一級消費者小魚、蝦、蟹來覓食;大型魚類的屍體也會沉到底層被二級消費者無鱗片的魚吃掉,漸漸形成生態食物鏈。此捕捉的方法能使人類自給自足,不必耗費過多的人力物力,當人類捕捉時會選擇體型較大的魚類食用,而有節制的捕捉,不僅能維持魚群數量,也不破壞生態平衡,讓海底公寓永續經營。
要吃第一層魚時,用手把管子的洞堵起來,然後把管子拿出水面把水倒掉,魚就會被抓到。要吃第三層魚時,只要把魚網放在河道的出入口,等人類接近時魚就會逃,就自動鑽進魚網了。
我們利用環保素材、廢棄物再利用,讓學生嘗試動手搭建符合生態捕魚法的水中公寓。
三、生態系觀點:最底層
最底層為細菌,扮演分解者的角色。特別的是,細菌體內具有奈米磁顆粒,只在一定深度的水或沉積物中生長,因此稱它為磁感細菌。因為體內奈米磁顆粒行成的鏈狀構造,受地磁引力作用的吸引,地球引力與磁粒子引力間的差異,能作為動物的生物羅盤,讓動物們辨別回家的路。
我們利用模擬教具,以磁粉模擬奈米磁顆粒,讓學生瞭解磁感細菌如何辨認方位。
英國生態學家坦斯利 (Tanslay, 1935)提出生態系統(或生態系)就是生物群落與其賴以維生的生態圈,生態群落包含生產者、消費者、分解者;消費者又分為一級、 二級、三級或更高級消費者,還有碎屑食者。綜合上述,巴拉告捕魚法的三類生物及最底層的細菌可以構成一完整生態系統中的生物群落。最底層細菌是分解者,第一層鱸鰻、鱔魚、泥鰍、土虱等是碎屑食者,第二層小魚、蝦、蟹等是一級消費者,第三層鱸鰻、鱔魚、泥鰍、土虱等是二級消費者。
肆、活動材料 Material
器材
一、分層箱
紙箱、竹筷、膠帶等(適量,以環保素材為主)
二、填充物
吸管、竹筷、寶特瓶、樹葉、廢紙屑等 (適量,以環保素材為主)
三、水棲生物小圖卡
四、磁感細菌教具(鐵粉 10g、點眼瓶 1 個、磁鐵 1 串,例如圓磁鐵 20mm*5mm10 個,以透明膠帶包覆成 1 串、畫上 8 方位的白紙 1 張)
五、影片
1. (馬太鞍濕地的磁感細菌,1:31)
https://www.youtube.com/watch?v=lqgwyAu5QFs&list=PLWdXc_SNvAnp3hHpyFAOC Aeyf6S_-91ib&index=1
2. (第九站馬太鞍濕地細菌奈米磁顆粒,2:55)
https://www.youtube.com/watch?v=ZHL0uJL3Yfw&list=PLK-fE6ySKSdu3AU00QRKZVJ XprqEvcDZQ&index=9
3.(馬太鞍的科學與生態之旅,17:38)
伍、活動步驟 Step
[第一部分] 製作分層箱
1.選擇適當大小的瓦楞紙箱(建議 35cmx35cmx25cm),去除開口。
2.將紙箱分為四層,各層高度由上到下為 8cm、8cm、11cm、8cm,用筆畫出分層線。
3.在分層線上,用較尖銳的筆或工具穿刺小洞,每個洞間隔 3cm。
4.利用竹筷做分層的支架,長度大於35cm。並且預留兩端各 2cm 左右的長度。每 3 根竹筷做成 1 支架,先將 2 根竹筷頭尾相接,再將第 3 根竹筷綁在中間加強支撐力。
5. 以25cm深度為例,我們需要24根竹筷做成8支架。依序穿入步驟3的洞中。
6.完成了!
[第二部分]
美化分層箱
1.為了讓學生能更清楚的觀察紙箱內部,可在紙箱外部適當位置切割出透光孔。
2.外部貼上素色紙張,進行美化彩繪,看起來更像濕地環境。
3.製作水棲生物小圖卡,包含巴拉告生態系的四類生物族群:第一類(吳郭魚、鯽魚、鯉魚等)、第二類(蝦、蟹等)、第三類(鱸鰻、鱔魚、泥鰍、土虱等)、第四類(細菌)。
4 裝入填充物
[第三部分]組裝水中公寓
1. 首先提供四類生物圖卡,請學生思考並安排圖卡位置:如果牠們共同居住並形成生態系,應該如何分配空間?教師適時指引,讓學生找到正確答案。
2. 請學生思考:如何利用填充物,替各類生物蓋出適合的家,可以覓食且躲藏? 完成後須說明理由。教師適時指引,讓學生了解適合各類生物的棲息地或群落。
3. 播放投影片及影片 1,介紹「巴拉告」生態捕魚法、生態系循環及磁感細菌。
4. 播放影片 2,讓學生操作磁感細菌教具。
5. 播放影片 3,介紹「巴拉告」生態捕魚法、生態系循環、磁感細菌及環境議題。
教案學習單
(待調整)
1. 請說明「巴拉告」的構造、居住生物及循環模式。
2. 「巴拉告」是完整的生態系嗎?最底層還有甚麼?說說看它的特性及應用。
3. 為何「巴拉告」會成為馬太鞍濕地的傳統生態捕魚法?說明其生態智慧。想想看:人類與生態是否達到平衡?
4.馬太鞍濕地面臨的問題是甚麼?說說看可能的解決方法(需搭配影片 3)。
實作注意事項
實驗安全事項
若使用剪刀、美工刀等工具,務必小心謹慎;傳遞刀子時,要以刀柄傳向對方;用畢後確實收好。
實驗廢棄物處理
1.瓦楞紙、寶特瓶等回收物品,依照分類做好回收。
2.竹筷、膠帶、吸管及廢紙屑等,以一般垃圾處理,丟置垃圾桶內。
教學心得
1.若僅有 1 節課,請教師事先完成活動步驟的第一部分及第二部份,由第三部分開始上課。
2.根據教學時間來播放影片,建議影片 1 及影片 2 優先。
3.播放影片 3 後,可帶領學生討論學習單第 4 點。
4.實驗材料除了膠帶,其餘優先考慮回收的環保素材。
參考資料
1. 楊悠娟*、詹賢媛、賴珮瑄、吳文婷、陳宣平、許涵雅、蘇琡雲 (2015)。洄瀾生態奈米地圖-教學導覽 (ISBN:978-986-04-0122-6)。花蓮縣:國立東華大學奈米科技研究中心。科技部:MOST 103-2515-S-259-003、103-2120-S-259-002。
2. 嚴文浩、楊悠娟*、郭子毅、黃成永* (2015)。結合生態奈米與環境議題影片之數位化同感設計模式研究-以馬太鞍濕地為例。2015 年中華民國環境教育學術暨實務交流國際研討會暨東亞地區環境教育論壇論文集。
3.Nanomap ERNT 生態奈米與環境工作坊(無日期)。馬太鞍濕地的磁感細菌。民 105 年 3 月 9 日,取自
https://www.youtube.com/watch?v=lqgwyAu5QFs&list=PLWdXc_SNvAnp3hHpyFA
4.Nanomap ERNT 生態奈米與環境工作坊(無日期)。第九站馬太鞍濕地細菌奈米磁顆粒。民 105 年 3 月 9 日,取自
https://www.youtube.com/watch?v=ZHL0uJL3Yfw&list=PLK-fE6ySKSdu3AU00QRKZVJ XprqEvcDZQ&index=9
5.Nanomap ERNT 生態奈米與環境工作坊(無日期)。馬太鞍的科學與生態之旅。民 105 年 3 月 9 日,取自 http://podcast.ndhu.edu.tw/podcast/show_episode/3077
闖關活動(十分鐘)
準備活動
★教師準備:
一、闖關地點預先放置長桌子。
二、準備材料:事先製作分層箱、水棲生物小圖卡、磁感細菌教具,準備各類填充物。
三、製作工具:無
四、海報: 活動原理、執行步驟、注意事項及學習單。
五、影片: 如有筆電或播放設備,可播放影片 1 及影片 2。
六、闖關卡
七、集點小貼紙或印章
★學生準備:
分組,每組 3-5 人。一、闖關學生就位:
(一)以小組隊伍排列,每組 3-5 人,注意安全與禮貌。
(二)進入關關卡和離開關卡都要跟關主問好。
二、 闖關負責關主就位:關主負責解說與指導,副關主負責指導與判定通過、不通過,並給予通過者核章。
貳、進入關卡一、關名介紹
(一)關主請小組列隊,跟關主問好。
(二)關主回答:「各位小朋友好!」。
(三)關主介紹關名「水中公寓—馬太鞍生態捕魚法與磁感細菌」二、闖關說明
(一)利用海報或影片說明活動原理。
(二)提供四類生物圖卡,請學生思考並安排圖卡位置。
(三)選取填充物,替各類生物蓋出適合的家。
(四)操作磁感細菌教具。
三、 操作與檢測
(一)請關主掌握時間,隨時給予指導、提醒。
(二)完成作品時說明理由,解釋其構造、居住生物及循環模式。
(三)能夠解釋磁感細菌教具的磁力線分佈。
叁、闖關結束
一、通過者在闖關卡上簽名或蓋章。
二、 移除填充物,回收再使用。
教師可以利用後續課程時間,請同學分享闖關心得和收獲,並討論相關環境教育的知識和應用。
預算表
每人次/每組的材料及預算(*以一組為單位)
項目 .材料 / 數量 /金額 (元)
1.透明膠帶/1 個 /$1
2.剪刀或筆/1 支(自備) /$0
3.環保素材(紙箱、竹筷、吸管、寶特瓶、樹葉、廢紙屑等) /$0
4.圖卡/黑白影印*10 /$10
5.A6 護貝/*10 /$120
6.鐵粉/10 克 /$2
7.磁鐵/10 個 /$70
8.點眼瓶/1 個 /$1
9.白紙/1 張(自備) /$0
總計/每關(可循環使用) /$204