【SDGs 專欄 18】科學探究與提問：引領知識融入真實情境的契機

在探索科學知識與永續發展的交集中，《教科書融滲永續發展指南》科學篇透過「科學導向型的提問」與「永續發展教育導向的提問」等兩種獨特的提問方式來將相同的科學知識概念以不同的提問方式引導學生思考。前者著重於生態系統平衡中生物相互作用的科學知識理解，後者則聚焦於如何將科學知識應用於實際解決問題，例如在保護生態平衡的同時促進社區經濟發展。這兩種提問方式不僅能培養學生的科學知識，還能讓他們將知識應用於生活情境、打破傳統學科之間的隔閡並促進全面的發展和永續思維。

《教科書融滲永續發展指南》示例

以有機化學-塑料的製造與使用為例，多數塑料的生產過程仰賴有限且不可再生的石油資源，其開採和使用不僅會導致自然環境的衰竭，也對未來的供應帶來不確定性與挑戰。透過兩種不同的提問方式，學生不僅能將回收和生物可分解性與塑料製造的化學知識產生連結，同時也能引導他們將這些知識應用於解決真實世界的複雜情境與問題，並與永續發展進行深度連結。

範例一 解決塑膠永續發展的挑戰

• 科學問題：使用網路了解由生物塑膠製成的高分子 — 它們與由石油製成的高分子有何不同？
• 永續發展教育問題：化學如何解決由化石燃料製成的塑膠的永續使用問題？

範例二 探索塑料處理的永續前景

• 科學問題：化學如何幫助改變從垃圾到被視為有價值的可再生資源的使用過的塑料的認知？
• 永續發展教育問題：目前對於使用過的塑料的處置的態度與什麼環境、健康和社會問題相關？

龍騰化學科示例

在國際案例的脈絡下，龍騰化學科的示例也有異曲同工之妙。以下示例以化學實驗的水污染檢測為核心，透過測試水質的濁度、酸鹼度、導電度和溶氧度等指標來評估水體污染的程度。該實驗的前言「如何知道魚缸、小溪、埤塘受汙染了？透過水質檢測，可以探查各區域水質的健康程度，也幫助了解環境變化的趨勢。」以永續發展教育的問題出發，並透過實驗操作來讓學生運用相關指標來判斷不同水源的污染程度。教學者也可以透過以下的提問範例，來讓學生思考科學、環境、社會參與和教育等多層面相關的問題，深入探討永續發展教育在化學中的應用與問題解決的發想。

範例一 水污染的影響與解決方案

• 科學問題：在檢測水污染的過程中，我們可以學到哪些化學原理和科學概念？
• 永續發展教育問題：鑑於檢測結果，我們應該採取什麼行動以解決或減緩水污染問題？

範例二 環境監測與社會參與

• 科學問題：水質檢測如何促進社會對環境變遷的認識？它如何成為永續發展教育的一部分？
• 永續發展教育問題：如何透過科學實踐促進公眾參與，以達到永續發展的目標？

科學導向的永續發展探究

透過《教科書融滲永續發展指南》我們可以清楚了解如何透過科學導向及永續發展為核心的問題探究，引導學生思考將科學知識應用於解決化石燃料製成的塑膠所帶來的永續使用挑戰。同時，藉由龍騰化學科的水污染案例，我們也可以鼓勵學生思考水汙染對於生態系統、健康和社會造成的廣泛影響。因此，藉由強調科學在解決真實世界當中問題的實用性，不僅能激發學生的主動學習、深化對化學概念的理解，同時也能擴展他們對化學材料與水汙染的認識。此外，結合科學教育與永續發展原則，不僅能有助於培養學生成為具有全球視野和社會責任感的全球公民素養領袖、促進他們具備批判性思維和問題解決的能力，更有助於培養更具專業素養的未來科學家來推動永續未來的綠色創新。