空氣污染建模課程

空氣汙染建模環境（Air Pollution Modeling Environment，APoME），是一科技導入的學習環境，專門設計來幫助高中生，理解空氣品質是多種變因在錯綜複雜的作用下產生的結果，這些變因包括有空氣污染物、地形效應、以及氣候因子等。而此學習環境共涵蓋一套學習課程與電腦建模軟體。

學習課程主要包含五個活動，是依循5E學習環而設計（包括有投入Engagement、探索Exploration、解釋Explanation、延伸Extension和評鑑Evaluation），整套學習課程共計15堂50分鐘的課程。在活動一時，教師先提供空氣汙染的相關新聞，並詢問空氣品質的相關問題，目的是刺激學生思考，引起學習動機。學生再以小組合作的方式，藉由網路搜尋相關資料，如PSI（空氣汙染指標）、空氣品質回報系統、以及空氣品質測試。在活動二和三時，教師開始介紹影響空氣汙染分佈的相關變因，像是大氣穩定度、風速、和地形因素等。之後以小組方式進行觀察與解釋擴散現象的實驗。實驗進行的同時，會鼓勵學生找出變因與空氣汙染物濃度間的關係，並進一步利用這些關係去解釋為何在某些地區，或某種氣候條件下，空氣品質將會良好或是很差。到了活動四與五，每個小組開始嘗試利用建模軟體建立一套關於空氣汙染分佈的模型。而後，教師會提供兩個空氣品質相關的情境題，要求學生利用他們自己所建立的模型去預測每個情境下的空氣品質狀況為何。活動五的尾聲，學生將會針對自己小組所設計的模型進行效用評估，並且找出模型的應用侷限性。

實徵研究顯示，待參與過APoME的活動後，學生對空氣品質的理解有顯著的進步。學生可設計出詳細規畫的步驟流程，找出更多涉及空氣汙染物分佈的主要變因，仔細地控制與操弄變因來測試模型，並提供更多元的方法來蒐集資料。這些資料皆明確地指出APoME可有效地支持學生展現專家般的建模實務。

相關資料：

• 空氣品質線上模擬軟體

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