前言

現代人享塑膠帶來的便利之際，也不知不覺造成環境沉重的負擔。經科學家統計，每年近800萬噸塑膠進入海洋，大型塑膠經光、海浪與鹽分的物理作用，碎化成小於5mm的微塑膠，過程中容易吸附各式環境賀爾蒙與有機汙染物，經浮游動物攝食進入食物鏈，並層層累積到高級消費者，最終可能回到人體內。因此，對於海鮮消費量佔全球第四名的國人而言，海洋塑膠廢棄物不僅是環境問題，更是食物安全問題。

隨著近年相關研究的發展，人們發現微塑膠已入侵生活中各層面，如礦泉水、自來水、貝類與部分魚蝦等。然而，也仍有許多問題尚待釐清，如微塑膠汙染廣泛程度、對生物的影響以及有無自行排出的可能等等。筆者也發現高中課本或環境教育演講中時常提及海洋廢棄物問題的嚴重性，但皆僅止於現象的描述，若能讓學生藉由實驗探討其會對生物的生理、生殖、行為造成的影響，或是生態層面的影響等問題，更能讓學生深入瞭解此環境議題，進而對相關減塑政策或相關行動產生認同感。有鑑於此，科普活動計畫「海鮮裡的塑膠『微』機」與北區高中攜手合作，帶領學生從科學探究層面切入海廢議題，從一系列的觀察、發現、探究、體驗、結論、發表等過程，從先認識科學，進一步以科學為工具來回答問題，再將成果填補知識空缺。

 壹、目的

圖1. 計畫架構

希望從科學探究的角度切入海洋廢棄物議題，不同以往直接告訴學生這議題為什麼需要被關注，而是透過親海活動先「看見並體會」再加上「科學探究」與「志工體驗」，透過雙手去了解與探索，進一步體會人類製造的廢棄物對環境造成的影響，以及物品回收再生所耗費的成本。最終以「成果發表」呈現探究過程得到的解答，以及學生參與計畫前、中、後，對海廢議題的看法與態度。期盼能提升計畫參與學生親近海洋、了解海洋與愛護海洋之素養，進而推己及人，為海洋發聲（圖1）。

 貳、執行方式

本計畫與八所高中合作，以為期一年的專題研究方式進行，深入了解海洋塑膠汙染議題，並帶領33名高中生針對白蝦、文蛤、牡蠣、魚類等常見海鮮，以及鹽巴和運動飲料等進行檢視。進行9個針對微塑膠議題的探究，分別「進行海鮮體內微塑膠調查」與「微塑膠造成的生理影響」兩大主軸，各校參與學生與探究題目如表1，課程架構如表2。完整的探究過程中，也讓學生透過參訪資源回收站、演講、淨灘等活動，更深入體會回收物的處理過程與海廢的成因。

表1. 計畫合作學校資料表


表2. 課程架構 ＊為戶外課程或實驗示範課程

 參、學生探究成果

高中生在升學壓力下，學習範圍往往受課本與考試範圍所限，且科目之間的交集較少，較缺乏跨領域的思考。透過本科普計畫將課程中所學的生物 （水域生態系、人類活動與生態平衡） 、化學 （氧化與還原、酸鹼作用、高分子化學） 與地球科學 （潮汐、洋流） 等知識整合，並實際運用於調查過程中，例如找出適合的潮汐時間以利野外採樣工作之進行，了解生物的生存特性並規劃合理的採集區域等等。讓學生理解即便是生物相關的研究仍需要其他科目的支援，透過跨科目的學習能達到加深學習印象之效（圖2）。


圖2. 參與學生經歷的科學探究歷程

同學們經過一年的努力，在中研院舉辦成果發表會，當天共吸引77位民眾參與，其中有14%為中研院內人員，10%為環保非營利組織與海廢議題研究員，6%為學校教師，36%為大專、國高中及小學生，32%為一般民眾。從這組成顯示參與層面廣泛，且也讓各年齡層感興趣之學生和研究員互相交流討論，對報告學生而言實屬相當難得的經驗（圖3、4）。學生的探究成果也被環境資訊協會（圖5）、台灣動物新聞、Yahoo新聞報導，目前已超過700次點閱與300次分享，除了成為「知識的傳播者」更發揮青少年的社會影響力，對學生而言無非是莫大的鼓勵。


圖3. 計畫參與學生於發表會上合影


圖4. 同學和與會者於會場的交流


圖5. 新聞頁面

除了科學層面的探究之外，透過愛海小旅行（淨灘與回收站志工體驗）與演講等課外活動，讓高中生實際到「現場」瞭解海洋廢棄物的成因，與資源垃圾的處理等等，活動於台北、新竹、台中共舉辦六場次，各場次均有許多非參與計畫之師生一同參與，台北場次之對外觸及率有48%，新竹為74%，台中為83%，顯示當參與學生從探究中實際體認到海廢議題的嚴重性後，便會主動邀及更多朋友一起來認識與了解，也使議題能有效地在同儕與家長間傳播，達到提升國民海洋素養之效（圖6）。


圖6. 淨灘與回收站參訪，了解回收場如何處理回收物

不同於以往環境教育多以勸說式，單向告訴學生應該如何或者不該如何，藉由科學探究的過程，把決定權交給學生，由他們決定海廢議題中他們最想了解的問題，自行設計實驗並試著回答問題，同步訪談學生對海廢議題看法的轉變，多數學生表示雖然從課本、環境教育演講或新聞中都知道海邊正在被垃圾覆蓋，但總感覺距離很遙遠，但實際動手去探究與體驗後，更能感同身受的了解生物的痛苦，甚至有些同學們更主動以自身的研究成果去說服家人、好友減少使用一次性餐具，發揮自身影響力為海洋發聲。影片上傳至YouTube 平台至今已獲得312次觀看、11次分享（圖7）。


圖7. 訪談影片記錄學生參與前後的心得感想

 肆、總結

計畫目的為帶領高中生經歷一段完整的科學探究歷程，從提出問題、設計實驗、分析數據，到最後報告研究成果，參與學生無不花費相當大的時間與心力完成，犧牲無數假日、補習時間甚至畢業旅行，完成的研究成果雖有不足之處但高中生們初次登台而言，已表現的可圈可點。合作學校中半數是社區型高中，半數為前三志願，但從成果而言兩者表現相差不遠，這顯示只要給學生機會，社區型高中雖然課業成績不如前三志願，但科學探究之路他們一樣可以走出明媚風光。不少家長與老師也表示看到平常木訥的孩子站在台上侃侃而談，心中充滿驕傲與感動，經過這次機會也讓社區高中之學生信心大增，也可與課業學習較強的學生互相交流。本計畫由科技部科普活動計畫經費支持（107-2515-S-001-001），並於109年轉由國立海洋科技博物館繼續執行（109-2515-S-396-003）。

 伍、困難與挑戰

一、同學對做研究的認知落差：
學生對於「做實驗」的認知多為實驗課中食譜式的學習方式，使得學生以為只需跟著上課內容操作即可，不知道需要自行構思探究題目並設計實驗，以至於低估所需花費的時間或超過預計花費時間，對於忙碌的高中生造成時間壓力。經過本次執行的經驗，下次應開宗明義地強調預期花費時間以及達成的標準，並設計篩選機制找出動機較強之學生。此外，學生自行構思的實驗，往往學校現有設備無法配合，故需要額外添購造成學校採購壓力，應要求學生以現有設備器材設計實驗。研擬一個完整有科學意義的題目對高中生而言確實相當花費時間，使學生反映前半段步調較慢，使得後期實驗與數據分析較匆忙。建議應提供大方向或循著前人的框架再行延伸探討，並建議學生簡化題目。

二、評量方式須更精確：
本次以訪談方式記錄與評量，以探究模式引導學生瞭解海洋廢棄物，是否能引起自發性減少使用一次性塑膠產品的行動，從結果而言近80%（33人中有24人）的學生表示參與計畫後生活習慣發生改變，但缺乏改變程度的量化數據，如參與前後一次性餐具的使用次數等等，應建立幾個量化的數據，較能容易了解實行成效。