一、前言

2019年2月號Heho 健康網有篇專欄「我們為什麼要旅行？告訴你 8 個旅行的好處」，這是很多人常常在思考的一個問題。2019年10月份今週刊（Business Today）也有篇專欄報導「別說以後賺大錢、有時間再帶你去旅行…」。有的人是為了工作間喘口氣休息一下，有的人是想要探索自己，有的人則是喜歡冒險看看不同世界。其實這個問題將會再旅行過後，答案越來越清晰，就是「擁抱多元、珍惜當下」。一般人的生活總是脫離不了習慣的圈子，用固定的模式、走相同的路線、接觸早已習以為常的人，少了一點生活上的滋潤、缺乏能對生命改變的契機。旅行，則是一種能跳脫原本生活框架的突破，透過旅行我們不但能接觸不同文化開拓眼界，過程中的歷練也讓自己有所成長。

教育部推廣十二年國民基本教育課程綱要（簡稱108課綱）中，有關國民中小學暨普通型高級中等學校自然科學領域，頒訂的自然科學基本理念，特別闡述科學源起於人類對生活周圍的好奇或需要。人類觀察研究自然界各種現象與變化，巧妙地運用科學來解決問題、適應環境及改善生活，科學在文明演進過程中持續累積，而成為文化重要內涵。我們的國民更需要具備科學素養，能了解科學的貢獻與限制、能善用科學知識與方法、能以理性積極的態度與創新的思維，面對日常生活中各種與科學有關的問題，能做出評論、判斷及行動。同時，我們也需要培養未來的科學人才，為人類文明與社會經濟發展奠下堅實的基礎。

然而，2019年2月號健康網（Health & Hope，HeHo）也特別報導，明明是外出度假，為什麼回來卻覺得更累？相信這是許多人的旅遊經驗，不管是出國還是留在國內旅遊，總是有這樣的感受，明明是期待已久的休假，為了要紓解平時累積的壓力而安排的旅遊，卻往往再旅遊回來後覺得身體更累了，這究竟是為什麼？原因出自於台灣人的旅遊習慣，因為有時間的限制及難得出遊一趟，難免總是想把行程排得滿滿的，不浪費一絲一毫的時間，所以外出旅遊時，往往是透早出門，很晚才回到飯店或民宿歇息。然後，到了風景區就是留下幾張「到此一遊」的照片，這就是旅遊了。但是這樣緊湊的行程，讓原本規律的生活作息產生變化，反而讓身心狀態惡化，讓安排旅遊的美意原本是要讓自己放鬆，卻成為更多的壓力。

 二、科普旅遊（Popular Science Tourism）

什麼是科普旅遊，科普旅遊是一種新興的旅遊形式，對科普旅遊的理論研究尚處於初始階段，關於科普旅遊的概念，有學者指出，科普旅遊是通過旅遊的深層次開發，突出其科學文化內涵，以滿足人們探索大自然奧秘的好奇心，提高自然科學知識普及的生態旅遊精品項目。另有學者指出，科普旅遊指的是集科普教育和旅遊為一體的旅遊產品，其目的在於使遊客在旅遊的過程中受到教育，寓教於遊，寓教於樂（Edutainment），是以旅遊活動為載體，在旅遊產品中增加科普教育含量，使遊人在旅遊過程中身心受到陶冶與熏陶，提高遊人素質的一種新型旅遊形式。

科普旅遊可以從廣義和狹義兩方面進行理解，狹義的科普旅遊是指以旅遊活動為載體，以傳播普及科學文化知識為主要目的的旅遊形式；廣義的科普旅遊是指凡是通過旅遊活動獲得科學文化知識的旅遊形式均屬科普旅遊。它是以遊覽為主要目的，在遊覽過程中獲取科普知識，寓教於樂、寓學於遊，集娛樂性、參與性、知識性、教育性於一身的旅遊活動。

科普旅遊作為旅遊活動的一種，應該具有一般旅遊活動的特點，除此之外，它還具有以下一些特點：

1.普及科學知識：科普旅遊的主要宗旨在於使遊客獲得科普知識，宣傳與大眾日常生 活相連的、與自然或社會熱點問題相關的科學知識，逐步培養相信科學、尊重科學、依靠科學、崇尚科學的意識。遊客通過旅遊活動，瞭解有關自然現象的成因、特徵、規律；參觀當今社會科技進步的文明成果，激勵自己為了人類更加美好的生活而努力。

2.產品具有專門性：沒有哪一個旅遊區可以將所有的科學知識全部加以介紹，因此， 科普旅遊必然具有專門性的特點，每一個科普旅遊項目或產品只能就一個層面或一個專題來進行科普旅遊活動。

3.向一般大眾延伸：隨著旅遊活動的不斷發展，特別是人們認識水平的提高，科普旅 遊將逐漸普及，其隊伍會不斷擴大，成為人們的一種時尚，一種消費熱潮。

因此，規畫一個融入休閒感性與認知知性的旅行遊程，就需考量旅遊需求，旅遊需求是指人們可以通過旅遊行為而獲得滿足的一些基本需要，一般旅遊需求，可歸類為：

1.精神性： 現代人生活節奏快，生活壓力大，周末或假期寄情山水，開闊心胸，釋放壓力。

2.社會性： 和不同的朋友通過旅遊而增加交流和理解，來滿足感情的需要。

3.文化性： 到風俗文化相異的地方遊覽采風，滿足了其增長見識的需要。

4.新知性： 滿足對耳聞卻未知的好奇心需要。

滿足上述旅遊需求的四項指標，始能提供旅遊者精神愉悅與心靈滿足的旅遊需求，國立科學工藝博物館（下稱科工館)也因此規劃辦理了國內、外科普旅遊的活動，提供給學生及一般民眾對感性與知性旅遊的需要，本文將介紹一個鮮為人知，建置於日治時期（1885-1945），但對南台灣水資源取用貢獻良多的文化資產水利工程與遊程設計。

 三、二峰圳水故事

因應科工館持續辦理海內、外科學旅遊（Science-Based Outreaching Tour, SBOT）活動，結合日治時代在台灣興建且現今仍在使用的三大農業使用水利工程，分別是利用地下堰體（Gully）汲取地下伏流水的屏東二峰圳、為於台南的烏山頭水壩（Dam）與嘉南大圳，以及位於台中利用所謂倒虹吸管原理（U-type or Reverse Siphon）汲取大甲溪水源的白冷圳等三大百年水利設施，該三大水利設施結合地形地物，採用生態工法施作，以避免破壞大自然環境，科普旅遊活動的內容將包含人文、感性與知性等面向規畫。

昔日，屏東林邊溪流域在洪水季節時氾濫成災，夏秋苦潦；用水季節時水源枯竭，春冬苦旱，其土質為岩石風化而成，為無農業利用價值的土地。位於屏東縣來義鄉林邊溪上遊的二峰圳地下汲水工程，是1923年日治時代水利建設，一個兼具環境及生態保護的水利設施，臺灣糖業株式會社為開墾蔗田，需充足灌溉用水，由日本水利技師鳥居信平（Nobuhei Torii, 1883－1946）負責建造，鳥居信平畢業於東京帝大農業土木科，且為電影忠犬八公（Hachi , 1923-1935）主人翁上野英三郎（Hidesaburo Ueno, 1872-1925）的門生。

運作至今近百年的二峰圳，除了對臺灣水利的貢獻之外，過去吸引著從舊部落翻山越嶺的排灣族人，舉家於此附近土地重新建立新部落，也是過去協助此項工程建造的男女族人相會的地方，代表著柔水依戀的牽絆，有著細水長流的情感。整個二峰圳集水廊道，因著清澈的溪水，水質優良，歸功上遊的排灣族原住民部落族人對於土地環境的保護，二峰圳才能擁有豐沛的水源及清澈水質，灌溉滋潤下遊整片土地，也形成一處文化廊道，成為了來義鄉最佳的環境教育場域。

 四、二峰圳科普旅遊遊程設計構面

本文所提二峰圳的科普旅遊設計構面，從歷史文化、民生需求、自然環境、休閒需要與未來願景等五個構面思考與設計，分述如下：

1.歷史文化：闡述二峰圳水利工程建造的歷史淵源，此與台灣地形多山，但河川短淺有關，屏東平原夏季多雨，但冬季乾旱，農作物的生長與維持無以為繼，因此，日治期間，需要找一個解決永續水源的方法。

2.民生需求：林邊下游出海口塭豐村附近，地勢原本低窪，適合養殖漁業發展，當地民眾也發現，淡水與海水混合的漁塭，能使經濟價值高的龍膽石斑魚長得比較快，考量經濟效益，當地養殖漁業者，就在魚塭中，混合大量地下水與海水。

3.自然環境：超抽地下水的結果，使得當地地層逐漸下陷，林邊溪河床（海拔0公尺)比村內道路高，形成村內地表高度海拔為負值（約-3公尺)的特殊景觀，當地房屋也比填土過後的路面低等奇特現象，每遇大雨氾濫，就發生水淹村落情事。

4.休閒需要：二峰圳水源依賴河床下砂土石自然過濾，水質清澈，適合取用泡茶煮炊或下河溝戲水。

5.未來願景：夏季多雨氾濫，冬季乾旱缺水，漁業養殖需求仍在，地層下陷就難免，乾淨水源人人喜愛，尋找可用策略，以解決或延緩林邊溪下游地層下陷的方法，又可不需另建造破壞生態且爭議頗多的水庫，使得民眾休閒、漁業生產及乾淨水源永續的方法。

 五、二峰圳科普旅遊遊程規畫

基於以上科普旅遊五構面的思路，本科普旅遊的活動地點計有：

1.佳冬鄉塭豐村： 實地探究位於林邊溪下遊處的佳冬鄉塭豐村地層下陷的來龍 去脈，並利用動手做水電阻與硝酸銀檢測，以探究地下水鹽化的證據。

2.林後四林平地森林園區： 參觀二峰圳汲水堰體1:1模型與運作的科學理論。

3.二峰圳原址： 前往位於林邊溪上遊二峰圳原址，實地觀察文化資產所在地。

4.大潮州地下水補注湖: 探究並思考如何建置一個永續使用地下水庫，解決當前林邊溪地層下陷與水產養殖魚業超抽地下水的現況，以及未來水資源再生與應用的問題。活動所在地相對位置如圖一：

圖1.二峰圳科普驢遊活動動線配置圖

二峰圳科普旅遊一日遊程配當表如下述：

（一）08:00 科工館集合出發：點名與發放活動手冊。

（二）08:10-08:50 遊覽車上：

1.分組及認識團隊成員，忠犬小八電影欣賞。
一部描述二峰圳水利工程師鳥居信平的大學教授上野英三郎，他所領養的一隻狗與他之間的故事。

（三）09:00-11:30 參訪失落的地平線¬－佳冬鄉塭豐村。

1.尋找塭子國小與塭豐村地層下陷的證據（照片一）。

2.探究為何水產養殖魚業要超抽地下水。

3.實地觀察林邊溪出海口與塭豐村的海拔位置對照。

4.地下水鹽化形成原因與檢測-水電阻與硝酸銀（AgNO3）檢定（照片二）。

4.1了解濱海地區的地層下陷造成地下水鹽化的後果。

4.2學習以化學方法檢驗氯離子（Cl-）的濃度。

4.3學習以溶液中電阻的測量來了解離子的含量。

4.4學習微量實驗及實驗廢水處理的方法。

5.旅遊需求： 新知性。

6.108課綱對應: 自-E-A1; 自-E-C1:自-J-C1；Ina-III-3; Ing-II-1~3; Na-IV-5~7。

圖2.實地觀察林邊溪下遊出海口附近，塭豐村地層下陷現況（圖左漁船停泊處海拔為0公尺，圖右塭豐村民宅海拔約-3公尺）


圖3.動手做水電阻、硝酸銀與鹽水混合產生白色沉澱物實驗，檢測地層下陷後地下水鹽化（海水滲入地下水層）的證據。

（四）11:40-12:00 問題與討論。

（五）12:10-13:30 午餐-前往林後四林林後四林平地森林園區。

（六）13:30-14:30 參觀二峰圳汲水堰體1:1模型（照片三）。

1.運作的科學理論： 過濾與重力的應用，運作說明如下
二峰圳的地下堰堤在河床底下約九公尺深的地方，一般人不易理解其構造。林後四林平地森林園區設計了實體模型，讓原先在河床底下的地下堰堤浮出地面。地下取水的原理為，以照片四為例，河床下的伏流水若從右邊向左邊流，水接觸到傾斜的滲水面，通過有混凝土柱、黃荊的枝條，流入裡頭的三角空間後，順著渠道流往下遊。

圖4.二峰圳汲水堰體1:1模型。


圖5.二峰圳汲水原理（圖片來源: https://www.peopo.org/news/57688 ）

2.利用二峰圳水源泡腳，感受親水性。

3.旅遊需求：精神性、社會性、文化性

4.108課綱對應:

4.1 Ca-1：實驗分離混合物，例如結晶法、過濾法。

4.2 PKe-Vc 3： 自然界的一切交互作用可完全由重力、電磁力、強力、以及弱作用等四種基本交互作用所涵蓋。

4.3 ENa-Va-1：全球水資源的分布不均，取用亦有限制，是人類面臨的重大課題，臺灣尤其需要面對。

（七） 14:40-15: 30 參觀二峰圳原址。

1.實地參觀二峰圳汲水原址（圖6、圖7）


圖6.位於林邊溪上遊來義鄉所保留之二峰圳原址維修通道與汲水井。

圖7.二峰圳原址維修通道與汲水井排氣孔，終年有涼風往外吹拂。

2.旅遊需求：精神性、文化性。

3.108課綱對應：

3.1 INc-9： 地表具有岩石、砂、土壤等不同環境，各有特徵，可以分辨。

3.2 INd-5： 自然環境中有砂石及土壤，會因水流、風而發生改變。

（八）15:40-16:30 取用二峰圳水源返家-參觀大潮州地下水補注湖。

1.實地參觀潔淨的地下水源。

2.地下水補注運作原理（圖8、圖9） 為解決沿海居民因養殖漁業需要，超抽地下水導地層下陷問題，屏東縣政府在林邊溪上遊，選擇地質適合的地點開闢大潮州人工湖，做為地下水補注區，以提供足夠的淡水水源供下遊民眾需要。


圖8.參觀大潮州人工地下水補注湖監測站。


圖9.大潮州人工地下水補注湖實景。

3.建置地下水庫、水銀行的計畫。 屏東大潮州人工湖竟是乾涸一片，顛覆水庫湖光山色的印象。這座地下水庫意不在儲水，而是把洪水引流到地底，撐起地下蓄水空間，等日後乾旱，適當抽取出來的地下水，都將是台灣的救命水。

4.旅遊需求： 精神性、文化性、新知性。

5.108課綱對應

5.1 INg-2： 地球資源永續可結合日常生活中低碳與節水方法做起。

5.2 PKc-Va-4： 電位差等於電流乘以電阻，此為歐姆定律。

 六、結論

去（2020）年受到武漢肺傳染病影響，科工館大部份的海外旅遊活動被迫取消，反觀，國內的一般旅遊活動仍是停留在走馬看花、到此一遊的方式，藉由科普旅遊的推廣，且經參與民眾的回饋意見，本文在此彙整數項結論，可供爾後有意推廣科普旅遊有志之士參考之。

（一）年齡層： 二峰圳科普旅遊活動，除了一般學生外，也適合親子、成人與樂齡族 群參與，可說是老少皆宜的戶外活動，自109年7月首次開辦以來，迄12月底止，已辦理了五梯次活動，計150餘人次自由報名參加，年齡層計有親子、高中學生、老師及退休樂齡民眾。且已有3個學校團體預約於110年1-2月期間報名參與。現年83歲張阿嬤不但樂於學習，且勤於隨手做筆記（圖10），甚至寫了一張感謝信給科工館承辦人（圖11）
圖10.83歲張阿嬤參加科普旅遊後寫下滿滿的筆記。


圖11.83歲張阿嬤參加科普旅遊後寫的感性回饋信

（二）豐富性：本項科普旅遊，融入歷史文物、地理環境、從水資源的角度追古思今探未來，有感性的人文故事，有知性的科普應用，無怪乎一為60歲退休樂齡的冉姓學員不禁在活動群組中留言: 「太豐富了！早上、下午不同主題，中間還上了世界地理，真是印證了行萬里路的道理。回去找時間再閱讀資料，才能產生連結，一切就更有意義。感恩，謝謝科工館，謝謝指導老師，美好的假日，幸福啦！」。

（三）寓教於樂：活動搭車途中在遊覽車上播放的「忠犬小八」影片，劇情演員雖是美國好萊塢（Hollywood）的影視明星，但片中故事劇情皆以忠犬小八與男主角上野英三郎教授，動物與人之間的親切互動與忠誠故事為題材，此情節也在康軒版小學五年級國語習作中出現，無怪乎參與活動中一對親子郭爸爸（40歲)留言: 「就讀國小孩子們回應滿滿也深刻，剛翻了孩子國語習作，這個故事出現在康軒版小學五年級國語習作中呢」（圖14)。

圖12.科普旅遊活動素材與小學課本內容呼應的連結。

（四）親水機會：當參與活動者，可以自在地在二峰圳廊道中戲水，休閒喜悅與快樂的心情表露無遺（圖15.1），必可在河道上游處取用潔淨的水源（圖15.2）



圖13.民眾可在二峰圳水源廊道自在戲水。