惠蓀林場教學系列～森林調查系列之設定樹木生長常數 /許彩梁
105年1月筆者帶領東汴國小3-6年級學生進行惠蓀林場的戶外教學，其中一個教學重點就是森林的調查，我們透過森林調查確認對象是否為人工栽種、判斷樹齡與森林的歷史等等。其中，最重要的一個假設數據就是「樹平均每一年長幾公分」。
樹每一年長幾公分當然和樹種、立地基質、樹齡、和陽光等有連帶的關係，但我們的目的並非畫出樹的生長曲線，而是利用「已知」的「參數」去調查、認識這片森林。在此之前，我帶了幾次森林調查的活動，當時使用的是國外調查樹木活動中所使用的2.5公分/年的參數，這一次，原先也是設定「接受此參數的假設」，但就在中午用餐的時候，機會來了…。
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| 樹木的年輪寬窄和方位有關嗎？先提取孩子的舊概念一下 |
中午，大夥兒在大草原用餐，用完餐點後四處閒晃，剛好看到一棵草原旁邊的杉木，從根部附近被鋸除，露出一圈圈的年輪，我在年輪前仔細打量它的年輪間距、圈數等資訊，我想到可以怎麼進行森林調查的基礎教學了，所以，下午活動開始，我請孩子們圍繞著這年輪，我問：
「請問，你看到一圈圈的是樹的什麼構造？」
「年輪」孩子們回答
「樹愈老年輪會愈……」「越多圈！」
「那好，有人可以告訴我，你看到年輪間距比較寬的那一邊是哪一個方位？」
這時候，大多數的小朋友楞住了，因為他們沒有讀到過相關探討的書籍，於是，我接下去問：
「你讀過書的，書中說當我們迷路的時候，可以用年輪辨別方位……」於是，有同學舉手，說：
「年輪間距比較寬的那一邊是南邊」
接著我拿出指北針放在年輪上頭，跟同學們說：「我們來看看是不是真的南邊的間距比較大？」孩子們看了指針上的北方後，發現說：「是北邊比較寬」「為什麼會這樣子呢？是書本裡面說錯了嗎？」我讓孩子們想一想，30秒鐘後，我讓孩子發表想法。
「可能是書裡面說錯了，年輪比較寬的應該在北邊。」
我說：「那本書沒有錯，是我們沒有想清楚書上為什麼說年輪寬的在南邊？再想一想！」之後，有人從養分的角度分析，有人認為樹種不同答案會不同。
我說，你們說的都有可能。之後，我反問：「為什麼書上說年輪比較寬的是南邊？和我們在北半球有沒有關聯？」孩子們逐漸想通，原來和太陽的方位有關係，因為北半球的太陽大多時間偏南，所以樹的南面成長比較快速，年輪比較寬疏。那麼，為什麼這一棵樹的年輪剛好相反呢？這時候，孩子想通了「陽光」和生長的關係，經過一連串的引導、討論之後，得出：
「因為這棵樹生長的位置南邊有很多樹擋住，北邊是大草原，很空曠陽光很多，所以，北邊的年輪比較寬……」
到目前為止，教學活動的重點在打破學生的迷思概念，鼓勵他們從事物的根本核心去思考，而非學習化約後的結果。
教學至此，大致上告一段落，接下來的是技術上的問題了，我們仔細把年輪一圈一圈數出，共有58圈，然後把杉木的樹圍量了一下，是162公分，我請孩子拿出手機算一下這一棵樹，平均每一年長大幾公分，結果：
162公分÷58年≒2.8公分
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| 鋪陳在地的年輪與周長生長的「參數」來印證其他的林木 |
我跟他們說手冊某某頁，裡面寫的是國外的樹每一年長2.5公分，你們認為我們要選擇哪一個數據來進行接下來的森林調查呢？他們當然選擇自己看見、自己算出來的「參數」囉！同時我們也討論這個數據會因為哪些因素而改變，孩子們分組討論也能提出很恰當的想法。
教學模式：打破迷思概念 建立清晰概念
概念陷阱提問（年輪間距哪個方位比較大？）→學生舊概念提取（如：南邊比較寬，因為書上有說…）→印證發現舊概念錯誤（現場是北邊間距較大）→思考矛盾處（為何書上說南邊較大，但現場是北邊間距較大）→發現概念迷思處（現場的南方被樹擋住，樹長得反而慢，年輪間距小…）→建立正確的概念（樹木年輪間距和生長速率有關，用方位來判斷會有例外…）
