2019年2月12日 星期二

冰雪櫻緣(一)~羅葉尾溪水質監測


冰雪櫻緣(一)~羅葉尾溪水質監測    /許彩梁   105.07.18

    由於東汴國小的孩子在暑假的第一天開始,也就是71日到3日,剛接受溪流調查研習的活動,他們對水質監測包的使用方式已經了解了,所以,我們把監測包帶到山上,也把當時測得的數據(茅埔坑溪)帶到山上,目的很簡單,我們的學習不是一次,而是反覆式的操作、螺旋式的加廣、加深。


    這一天,我們和平等國小的孩子一起進行環山-武陵地區地理考察活動,除了把先前地圖的學習概念繼續在實際的現場操作之外,我設計了一個羅葉尾溪的水質監測活動。
     羅葉尾溪的海拔大約有1850公尺,是大甲溪源頭沒被蘭陽溪襲奪的上游。我們到了羅葉尾溪,首先集合說明等一下水質監測得到的資訊要記錄在講義裡面,至於操作的方式則不再講解,我拜託東汴國小的孩子擔任小老師,帶著平等國小的孩子分組一起進行。
羅葉尾溪進行水質監測 順便感受冰涼的水溫啊!
孩子們脫下鞋子踩在小溪流當中進行調查,此時傳來「好冰!好冰!」此起彼落的聲音。監測水質的項目包含:溫度、濁度、含氧量(do)以及酸鹼性,孩子們有模有樣的在規定的範圍內量測著。時間大約25分鐘,活動結束,一般的水質監測教學大抵在測量結束後進行數據的討論,並判斷溪流遭受污染的情形,但是,這裡是櫻花鉤吻鮭的故鄉(雖然先前接收到的資訊,它只生長在七家灣溪),怎麼可以把這重要的元素忽略了呢?
  上山之前,我上網搜尋「櫻花鉤吻鮭」、「水質」這兩個關鍵字,因為我知道這麼大的題目,一定有人研究過,果不如其然,網路上出現一篇符合我需求的文章,大約600字,剛剛好不長不短,裡面的資訊剛好談的就是櫻花鉤吻鮭適合的水質環境,其中包含的就有我們進行的四個量測項目,我把這篇文章納入了手冊當中,作為「閱讀文本」。(如附件)

  回到羅葉尾溪,我們把各組的數據確認、討論之後,確定羅葉尾溪的水質大致上「無污染」,上車前我分派各組一個任務:「請各組在中午用完餐後,閱讀手冊第19頁的文本,分析羅葉尾溪的水質是否適合櫻花鉤吻鮭的生存。」其實,我「直覺」這裡應該適合櫻花鉤吻鮭,但今天沒有看到。
    交代明確的任務給孩子,孩子是願意進行學習的,至少我們的孩子是這樣子的。中午,用完餐之後,我看到各組多半由東汴的孩子引領組內同學進行此議題的討論,並將討論的結果寫在海報上面,但,戶外活動永遠都有變化,為了避免遇到山區午後的陣雨,臨時將參觀鮭魚復育中心的行程往前挪半小時,孩子的討論熱身不久,暫時告一段落。
大夥兒參觀保育中心聆聽環境教育老師的介紹,我們嚇了一跳,原來羅葉尾溪在十年前就曾進行「鮭魚放流」的活動,和我們想探討的主題相同。進行完環境教育及武陵農場的巨大二葉松的量測,判斷武陵農場與二葉松誰「老」的議題之後,天空果然下起雨來,綿綿細雨說小不小說大不大,我們決定驅車回平等國小。
看到展示中心的解說牌時 和我們的推論一樣時 有種被電到的感覺
回校時間是四點半,離用餐時間還有半小時,當然不能放過讓孩子繼續討論的機會,我知道時間不夠討論加上報告,但是還是告訴孩子「等一下要進分組報告,請各組儘快討論完成海報」。

用完餐,上完昆蟲電影院的課程,差不多是晚上九點,離十點還有一點時間,無論如何一定要做水質的總結的。我請六組的孩子來分享他們分析羅葉尾溪的水質是否適合櫻花鉤吻鮭的結果。各組多半提出「適合」的結論,但是有一組,他們提出不適合的想法,這一組說:

「不適合因為氧氣太少;它們適合住在5-17c的範圍內;水溫比起七家灣溪的溫度還高,不適合櫻花鉤吻鮭生存;它適合住在沒也獵食動物的地方」
 
這一組的說明根據「感覺」 而非閱讀文本的資訊
我問了他們:「氧氣太少的根據是什麼?我們沒測量七家灣溪的水溫,怎麼知道七家灣溪的水溫會比較低呢?此外,有關獵食動物的部份,閱讀的文章裡面是否有提到?」他們支支嗚嗚:「喔!我們是憑自己的感覺認為不適合的。」其實,所有的孩子聽到我的提問,就差不多知道這一組的解釋、論證和做結論之間的問題在哪裡了。

    在「適合」的想法中,我給了其中一組最多的獎勵卡,那一組的報告很簡單:

「我們覺得很適合,因為我們看手冊的時候發現櫻花鉤吻鮭生存條件的需求和羅葉尾溪全部都符合。測量結果水溫16cpH7-8Do8ppm、濁度0。」(後面還用示意圖來表示;如下圖)
 
這組的論證簡單明瞭 值得推薦
其他組舉手問:「老師,為什麼他們報告那麼簡單,還可以拿那麼多張獎卡呢?」我就是要告訴大家一個觀念:「這一組的對於分析、判斷一件事情,邏輯上沒有問題,報告簡單扼要,所以」另外,我舉例子,有的組別報告的內容和我們的主題無關,例如:有一組的內容提到…..
有小朋友閱讀時候眼尖發現濁度的單位,水質監測包(JTU)和閱讀文本(NTU中的不一樣,我問孩子那怎麼辦。我們的數據要怎麼轉換,過幾秒後,孩子有了發現,他們說:我們測出的是「0」,那不管單位如何,應該是一樣的。問題解決了。實則是一般研究人員使用的儀器和單位和我們的監測系統還是有所不同。




    在平等國小五天四夜的活動,每天的教學課程多都晚上十點,但透過探究、體驗、分組討論發表等教學的方式(過程中還得輪流用一間浴廁洗澡),時間其實過得很快。
每天結束之後,孩子們躺在營帳內聊聊天,也能在規定的時間進入夢鄉,睡飽了,隔天六點起床還有新的課程等著。或許,您會覺得知性太多,孩子會覺得無聊有壓力,但是,別忘了我們在操作戶外時,基本上就是沉浸在自然中體驗,感受溪水的冰冷、享受山嵐吹拂的感覺,這些身體的感受與美的體驗,都是學習過程中自然而然鑽進生命的東西。
   
後記:
一、水質監測活動流程跑了一次之後,第五天上午我們到學校附近的溪流(四季蘭溪)進行生態觀察活動,我商請該節課的老師給我20分鐘,再次測量該溪流的水質,這一次,所有的孩子很快速的測量出來,並且很清楚該溪流的條件也適合櫻花鉤吻鮭的生存。
二、我另外找時間把東汴國小的孩子聚在一起,問他們茅埔坑溪的水質監測數值結果,適不適合櫻花鉤吻鮭的生存呢?他們經過這幾天一連串的教學後,看看數據瞄了一下文本,回答:「水溫、溶氧量和濁度都不適合,但 pH還可以」,這裡的資訊沒有提供動物生存的「關鍵因素」,但以「水溫」而言(冰河孑遺)櫻花鉤吻鮭就不適合生存在茅埔坑溪了,我們如是推論!

教學模式~以水質監測為例
1.水質監測的目的不僅在評估水質是否遭受汙染,重要的還要實際了解這裡的水質適合哪一種生物的生存或說生態特性。
2. 教學的方式;學習儀器操作→實際測量記錄→初步判斷水質→提供閱讀文本→思考、討論數據和文本描述的關聯性→發表推論、結果。


附件:

※羅葉尾溪溪水質監測
一、監測結果記錄表

水溫
pH
DO
濁度
日期
茅埔坑溪
海拔260m
28c
7-8
4ppm
40JTU
105.07.02
羅葉尾溪
海拔1850m






問題與討論:
1.和平區羅葉尾溪的水質和太平區茅埔坑溪的水質資料有哪些地方不同?


2.
根據以下的文本,請判斷這兩條溪流適不適合櫻花鉤吻鮭的棲息環境?



二、文本閱讀
鮭魚與水質(摘錄)
作者:官文惠 副教授(明志科技大學環境與安全衛生工程系)
    魚類長期生活在水中,故水質的好壞也直接反應魚類棲息地品質,進而影響魚群數目的多寡。以台灣特有的櫻花鉤吻鮭為例,鮭魚屬於冷水性魚類,故水溫是直接影響鮭魚的生存條件,它們最適合生長在5~17℃的水溫範圍內,孵化時則降為7~12.5℃範圍內。

另外,水中酸鹼度、溶氧量、營養鹽濃度、濁度等等水質檢測常見項目,也間接影響鮭魚生存條件。因此為了維護其族群繁衍與生存,除了要對它的棲息地水質做監測瞭解之外,對於櫻花鉤吻鮭棲息水域也有必要訂定水質基準,使水質維持在最佳範圍內,以保護鮭魚的棲地環境。

    溫度是評估冷水性鮭魚棲地的重要指標,水溫過低會影響鮭魚的攝食率,過高會使得魚卵不易存活。而且水溫升高會造成水中溶氧量減少,故水溫會直接影響鮭魚的攝食、代謝及生長。七家灣溪流溫度維持在夏季13~17℃,冬季9~13℃。pH值介於6.5~8.5時對魚類生產力最好,pH值大於9或低於5.2時會損害魚類鰓的表面細胞,更會產生大量黏液妨害魚類呼吸。歐盟及我國規定pH應介於6~9之間,七家灣溪流pH值介於6.2~8.5之間,符合保育魚類水質最佳範圍內。

    濁度會影響水中能見度,造成鮭魚攝食的有效度降低,懸浮顆粒更容易經由摩擦對水棲生物造成物理性的傷害,若附著於魚卵表面,則其透氧率會降低導致孵化率亦隨之降低。國內學者建議濁度要求在5 NTU之下,七家灣溪流域濁度值在2 NTU以下符合要求。