二、課程設計

施教對象 高一或高二
模組名稱 飲用水安全及水源系統保護教育
節數 4 節課
教學時數 (200 分鐘)


297 教材統整
高一基礎地科
八、大氣與海洋的運動
2.海氣間的水文循環
高中基礎化學
二、水-自然界中各種用水的水質及其處理法,自然水的污染及防治
高中地理
五、水文-1.水文概說,
3.地下水

§主要概念部分:
模組目標
§科學過程技能部分:
2-1 學習製作家中水源系統保護紀錄表格
2-2 學習勘查並繪製家中供水設備簡圖。
§科學-技術-社會連結部分:
3-1 認識飲用水安全之重要性,落實生活中水源系統之保護。
3-2 認識定期水質抽驗及供水品質與違反品質事件告知民眾之重要性,建 學生預備
1. 了解酸鹼指示劑顏色變化的意義 知識
2. 認識水質檢測表示單位的意義
3. 具備水壓力與虹吸原理的概念 單元架構

1-1 瞭解水質對人體健康之重要性。
1-2 瞭解水源之使用歷程及遭遇之問題。
1-3 認識自來水淨水處理過程及其限制。
1-4 瞭解家中水源系統及確保飲用水安全應注意事項。
1-5 瞭解如何選用安全之包裝及盛裝水。 立民眾對飲用水之信心。
3-3 透過全民與政府對水的高度關注,共同提昇飲用水品質與安全保障。 放心喝下這杯水 如何得到安全的水? 這杯水從哪裡 來? 這杯水安全嗎? 飲用水安全與水 源系統保護教育 自來水生飲 乎? 298 單元 目標 主要活動流程
 1-1 這 杯水安 全嗎 ?
 1-2 這 杯水哪 裡來?
三、活動流程 使用 活動內容 教具 無色,說明水是良好的溶劑。
 1. 引起動機: n 取少許粉筆灰溶於水中,經攪拌後仍呈透明礦泉水

◎ 能體認水是 水溶液性質 試驗(8’) 無法確認水溶液的性質。 一罐 n 利用酸鹼指示劑變換溶液顏色,說明由外觀酸鹼指 示劑 酸鹼液 體 杯子五 個 粉筆灰
2. 水質與健康n 說明水對人體的重要性。 (5’) 筆記型
◎ 瞭解水質優 電腦 投影機 n 說明水質優劣對健康的重要性。 n 舉例說明: 微量化學物質如砷(烏腳病)、汞(水俁病)、 鎘(痛痛病)等重金屬中毒。 水媒疾病如桿菌性痢疾、阿米巴痢疾、傷 寒、A 型肝炎… 等。
3. 取用水源的n 淡水的主要來源是雨水,利用水循環圖說 三個歷程明,人類取水的三種歷程: 河水、井水、自來水。(2’)
4. 飲用河水與n 說明人類最方便的取水方式為河水、山泉 湖水時期 (15’) 水、湖水等,古文明發展也多從河流開始。
n 說明隨著人口急速增加及工業發展,污染問 題日益嚴重。
n 介紹台灣河水污染狀況,造成民眾離水性與 恐水症,而河川污染的主因是污水下水道未 普及。
n 說明污水下水道的設計與功用。
n 說明污水下水道興建對改善河川污染之重 要性。
n 比較國內外之污水下水道的普及率。 時期(20’)
 5. 飲用地下水n 1885 年劉銘傳巡撫鑿井供水,為台北早期 的公共給水。
n 說明地下水的優點: 取用方便、水量豐沛、價格低廉、溫度變化 小等。
n 說明地下水的缺點是易受到污染。
n 舉例說明: 比較台灣地區84~88 年山地鄉與非山地鄉 桿菌性痢疾的發生率。 學校發生之痢疾事件的案例介紹。 299 具體目標 良好的溶 劑,可溶解許 多物質,所以 無法藉由外 觀、氣味等方 式確認是否 安全。 劣對健康之 重要性。
◎ 能指出幾種 因水質不良 所造成的傷 害。
◎ 指出取水來 源有三種。
◎ 了解河水對 人類的重 要,也知道目 前河川被污 染的嚴重性。
◎ 了解污水下 水道的功用 與重要性。
◎ 了解地下水 的使用情 形,及其優缺 點。 1-3 自 來水生 飲乎? 說明台灣地區的地下水污染狀況,並列舉數 種污染來源: 化糞池、垃圾掩埋場、儲油槽、有機溶劑等。 時期(15’) 因素(20’) 水源污染、水處理添加劑殘留、消毒副產 品、飲水設備的污染等。 有氯氣、凝聚劑等部分殘留在飲用水中,尤 其當水源受污染時,添加劑用量更多、殘留 情形更嚴重。 相關網
◎ 比較之下,理 解自來水還 是安全的。 統計說明,自來水水質的合格率高,是目前站連結 最好的選擇。(如果 地自來水事業處或相關網站(如: http://www.twd.gov.tw)。 n n 說明土壤與地下水污染整治法對地下水源 保護之重要性。 6. 飲用自來水n 說明自來水的優點: 水質穩定、成本低、提供高處住家使用等。 n 台北於1909 年淨水廠完工後,全面提供自 來水。 n 介紹自來水淨化程序: 沈降(大顆粒靜置,小顆粒加凝聚劑) 過濾(除去固態雜質) 除臭(活性碳吸附有機物質) 消毒(氯氣、臭氧殺死細菌)。 n 說明目前台灣自來水普及率在90%以上。 7. 影響水質的n 列舉影響水質的因素: n 水源污染 包括自然環境改變與水源保護地的人為破 壞。目前妥協之道是將取水口向上游移動。 n 水處理添加藥劑 n 消毒副產品 如三氯甲烷為氯氣與水中有機物質反應生 成,是一種致癌物質。 n 飲用水設備 其所引起的污染,例如:鉛製輸水管有鉛溶 解、紅鏽水、二次污染(略提)。 8. 自來水還能n 以歷年台灣地區飲用水水質抽驗檢驗結果 喝嗎?(5’) n 說明水質檢驗結果的取得,可至環保署、各教室能 上網) 或使用 預存檔 300
◎ 了解地下水 受到那些污 染,其污染的 嚴重性。
◎ 知道自來水 的優點。
◎ 了解目前自 來水的處理 方式。
◎ 知道自來水 是目前最普 遍使用的水 源。
◎ 能說出影響 水質的可能 因素。
◎ 配合台北歷 史,了解公館 取水口移到 新店青潭的 原因。
◎ 了解水源地 保護的重要。
◎ 了解處理水 添加藥劑的 必要性,知道 環境污染與 劑量的關連。
◎ 知道自來水 中可能存在 三氯甲烷等 致癌物質。
◎ 知道鉛管輸 水的缺點。9. 指派回家作n 飲用水設備架構圖的範例說明。 業,為下次n 要求學生繪製其家中的飲用水設備架構 課程準備 (10’) 10. 下課時間 (10’) 11. 自來水生飲n 說明自來水生飲之的條件: 條件(5’) 1-4 如12. 二次污染 (5’) 何得到 安全的 水? 供水(5’) 13. 供水水壓不n 解釋供水水壓不足必須使用間接供水。 足必須間接n 說明間接供水與直接供水的差別。 n 說明由於間接供水所增加的設施有: 水塔、地下蓄水池、加壓抽水機等。 n 介紹一般家用飲用水設備圖。 14. 如何減少二n 說明減少二次污染的方法有: 次污染? 個人方面 (15’) 學生範
◎ 了解如何繪 例檔案 圖。繪製重點為: 水塔、蓄水池、化糞池、抽水機等位置,與 管線的連接方式。 n 回收同學繪製的自家飲用水設備架構圖。 符合飲用水水質標準、封閉系統、無二次污 染等。 n 說明飲用水管理條例標準訂定的內涵。 n 解釋封閉系統,為自來水給水端與用戶端間 的輸送是直接送達之封閉管線。 n 定義「二次污染」,從自來水廠到用戶間所 受到的污染。 n 說明自來水公司的供水水壓不足,是造成二 次污染的主因。 n 比較美國與台灣供水水壓。 避免直接抽水、地下蓄水池依標準施工、提 升人民用水常識等。 n 解釋直接抽水易造成負壓,並舉案例。 n 地下蓄水池之設置依標準施工,應與化糞池 距15 公尺以上。 n 提升民眾用水常識,說明蓄水池、水塔按時 (1~2 次/年)清洗之重要性。 301 製,並知道觀 察重點。
 ◎ 能說出自來 水生飲之條 件。
◎ 能指出飲用 水管理條例 標準訂定之 內涵。
 ◎ 知道何謂封 閉系統。
◎ 知道何謂二 次污染。
◎ 能說出自來 水直接供水 與間接供水 之差異及造 成原因。
 ◎ 了解由於水 壓不足,必須 間接供水,造 成二次污染。
◎ 知道負壓為 何形成,並了 解負壓如何 引起自來水 污染。
 ◎ 能指出何者 才是正確的 蓄水池與化 糞池設置。
 ◎ 能說出蓄水 池、水塔按時 清洗之重要 性。1-5 放 心喝下 這杯水 1-6 結 語 說明減少二次污染的方法有: 提高污水下水道普及率、加速更換老舊管 線、提高供水水壓等。 15. 如何減少二n 次污染? 政府方面 (20’) n 以人體動脈與靜脈的概念,說明自來水管線 與污水下水道設置對環境的重要性。 n 說明污水未專線送走,會積存在周遭環境造 成二次污染源。 n 說明污水未集中處理,會造成河川污染。 n 說明自來水管的老舊,會造成水資源浪費以 及二次污染。 n 說明提高供水水壓是最根本的解決方式,但 所要面臨的困難包括管線材質更新、成本效 應等。 16. 下課時間 (10’) n 挑選繪製較佳(並有含家庭淨水設備)的兩全部黑 位同學,請學生將其飲用水設備架構圖畫在板 黑板上,一邊一個。暫時收 起布幕 17. 強調如何避n 以同學繪圖,說明自家飲用水設備的注意重黑板
◎ 加深印象,知 免二次污染點,複習如何減少二次污染之處。 n 指出圖中有家庭淨水設備。(5’) 淨水設備及 濾材(15’) 18. 介紹常見的n 常見淨水設備的基本結構,包括: 過濾布過濾網、陽離子交換樹脂、活性碳 等。 n 說明各濾材的功能,並提供實物供學生觀 看。 拉下布
◎ 知道一般淨 幕、投水設備的基 影機、本結構有那 手提電些,並了解其 腦、濾功用。 材實物 n 說明逆滲透(RO)淨水器的運作功能。 n 說明殺菌處理單位的重要性,強調自來水為 水源之淨水設備,應以殺菌為重點。 n 簡介蒸餾水製造機。 n 簡介電解水靜水原理。 市售淨 水設備 的DM 19. 正確使用淨n 說明淨水器需正確使用: 水設備(10’) 定期清洗、更換濾材,才能維持功效 n 說明濾材都會因累積雜質而降低濾水功 效,必須定期更換濾材。 n 說明濾材上的雜質為適合細菌繁殖的營 養,必須定期清洗濾材。 20. 煮沸法,最n 如果家中沒有以上淨水設施,使用煮沸法是 基本的淨水 方式(5’) 最基本也最普遍的淨水方式。 n 說明煮沸法之優點,包括除去暫時硬水、除 去有機氯化合物等。 302
◎ 瞭解設置污 水下水道的 重要性。
◎ 知道提高供 水水壓所要 解決的問題。 道如何避免 二次污染。
◎ 知道逆滲透 (RO)淨水器 的運作功能。
◎ 知道殺菌是 一般淨水設 備的重點。
◎ 知道正確使 用淨水設備 的方式,並了 解其理由。
◎ 知道煮沸法 是最普遍也 最基本的淨 水方式。21. 包裝水(5’) n 市售礦
◎ 了解飲用包 泉水數裝水應注意 事項。 說明有些時候會使用包裝水或盛裝水。 n 說明解釋包裝水上應注意的標示: 水源別、水源地點、取得水源水質檢驗證明瓶 及符合飲用水水源水質標準。 n 說明如何選用安全之包裝及盛裝水。
◎ 歸納為確保22. 結語 個人方面 (5’) n 總結為確保飲用水安全,個人及家庭應注意 事項。 n 引導學生為確保飲用水安全,可以為社會、 國家貢獻心力之處。 飲用水安,個 人及家庭應 注意事項
◎ 瞭解水質抽n 介紹美國消費者信心報告法則(CCR)。 n 說明定期公佈水質報告。 23. 結語 政府方面 (5’) 驗結果告知 民眾之重要 性 四、學生學習狀況分析 引起動機: 水溶液性質試一罐無色,說明水是良好的溶劑。 驗(8’) 示劑無法確認水溶液的性質。 n 取少許粉筆灰溶於水中,經攪拌後仍呈透明礦泉水◎ 能體認水是 良好的溶劑,可溶 n 利用酸鹼指示劑變換溶液顏色,說明由外觀酸鹼指解許多物質,無法 藉由外觀等方式 確認是否安全。 分析與討論

(一) 1-1 這杯水 安全嗎 ? 中顏色由透明無色瞬間轉為紅色時,從學生專注的眼神與驚嘆的聲音,得知學生在此引起 動機的過程中,受到相當程度的刺激,同時也對自己透明等於乾淨的固有認知產生衝擊, 由此學生的好奇心與學習需求將產生。 飲用河水與湖 水時期(15’) n 說明人類最方便的取水方式為河水、山泉 水、湖水等,古文明發展也多從河流開始。 n 說明隨著人口急速增加及工業發展,污染問 題日益嚴重。 ◎ 了解河水對 人類的重要,也知 道目前河川被污 染的嚴重性。 分析與討論

(二) ◎ 了解污水下 水道的功用 與重要性。 n 說明污水下水道興建對改善河川污染之重 要性。 n 比較國內外之污水下水道的普及率。 模組設計最終目標為適切、有效於教學活動中進行,因此本模組透過實地試教, 敏銳觀察學生反應,並分析學生學習狀況,進行模組內容的確立與修正,以提高本模組 之可行性。以下針對本模組試教期間,學生的反應與學習狀況作分析討論。 分析討論:利用數種酸鹼指示劑分別與酸鹼液體混合,其顏色變化明顯,例如:當杯 分析討論:多數學生長期已被許多駭人的影像建立一個概念— 台灣的河川污染嚴 303 重,但學生普遍不瞭解污水下水道建設對改善河川污染的重要性,對台灣的污水下水道普 及情形更是未曾耳聞,因此在說明污水下水道的功用與台灣建置普及率遠落後許多開發 中國家後,學生呈現難以置信的表情,進而詢問台灣污水下水道建設進度及目標,由此觸 發學生關心環境與重視改善污染的方法,進而瞭解與監督公共建設的規劃與進度。 供水(5’) ◎ 能說出自來 水直接供水與間 接供水之差異及 造成原因。 24. 供水水壓不n 解釋供水水壓不足必須使用間接供水。 足必須間接n 說明間接供水與直接供水的差別。 n 說明由於間接供水所增加的設施有: 水塔、地下蓄水池、加壓抽水機等。 n 介紹一般家用飲用水設備圖。 n 說明自來水公司的供水水壓不足,是造成二 次污染的主因。 n 比較美國與台灣供水水壓。 ◎ 了解水壓不足 必須間接供水,造 成二次污染。 分析討論:由學前測驗結果發現普遍學生認為屋頂有水塔是全世界共同的現象,且 分析與討論

(三) 認為水塔的功用在於儲水,應付台灣常有的缺水現象,在解釋自來水供水水壓不足的問題 及其影響,學生與家中許多熟悉的設備聯結後,才瞭解各種設備的需求情形與功用,進而 得知飲用水遭受二次污染的途徑。 25. 如何減少二n 說明減少二次污染的方法有: 次污染? 個人方面 避免直接抽水、地下蓄水池依標準施工、提 升人民用水常識等。 分析討論:分析:停水期間許多民眾感染水媒疾病,由學前測驗結果發現學生普遍 分析與討論

(四) 認為是使用受污染的地下水所致,說明由自來水管直接抽水會造成管內呈現負壓,易造成 水源污染的情形後,學生體會到平時對家中的飲用水設備需有一定的瞭解,於停水期間方 能採取必要之措施,以確保家中飲用水安全。 26. 下課時間 (10’) n 挑選繪製較佳(並有含家庭淨水設備)的兩全部黑 位同學,請學生將其飲用水設備架構圖畫在板 黑板上,一邊一個。 分析討論:由學前測驗結果發現多數學生對於家中的飲用水設備內容及位置不清 分析與討論

(五) 楚,更不知道家中飲用水設備的清洗維護情形,於學生調查並繪製家中飲用水設備架構圖 後,由回收的繪製內容,可明顯看出大部分學生已能清楚得知家中飲用水設備內容與位置, 例如:水塔、蓄水池等設備之有無及位置,進而推知家中供水方式屬於直接或間接,於調 查與繪製過程中,學生亦瞭解並說明家中飲用水設備的清洗維護情形,關心家中飲用水的 安全。以學生繪製的設備圖,依不同之設備架構,說明為避免飲用水遭二次污染應注意事 304 項後,學生更能將所學應用於家中的情況。 淨水設備及幕 濾材(15’) 拉下布◎ 知道一般淨 水設備的基本結 投影機構有那些,並了解 其功用。 27. 介紹常見的n 常見淨水設備的基本結構,包括: 過濾布過濾網、陽離子交換樹脂、活性碳 等。 n 說明各濾材的功能,提供實物供學生觀看。 28. 正確使用淨n 說明淨水器需正確使用: 水設備(10’) ◎ 知道正確使 用淨水設備 的方式,並了 解其理由。 定期清洗、更換濾材,才能維持功效 n 說明濾材都會因累積雜質而降低濾水功 效,必須定期更換濾材。 n 說明濾材上的雜質為適合細菌繁殖的營 養,必須定期清洗濾材。 分析討論:由學前測驗結果發現約有1/3 以上學生的家中裝設有淨水設備,然而卻 分析與討論

(六) 普遍不知道家中淨水設備的種類與清洗維護情形,藉由常見淨水設備及濾材的介紹後,於 學後測驗結果得知學生已能區分各淨水設備及濾材的功能,並得知家中使用的設備、濾 材種類與清洗維護情形,進而製作家中淨水設備及濾材定期清洗、更換紀錄表格,正確使 用淨水設備。