103/11/27思考因應氣候變遷的解決方案-仿生學途徑
教學案例實作-蓮花出淤泥而不染
研習心得內容:
本次教師成長研習室邀請周鴻騰老師，針對氣候變遷、衝擊與因應作為之間的關係作深入探討，其中提到影響氣候的因素，有海洋變化、火山變化、行星軌道變化、太陽活動等。再加上人類過度能源消耗與改變了土地利用方式，導致大氣層中溫室氣體的排放量與濃度持續增加 。為什麼會如此?是因為全世界都需要次級能源-電，產生電力的來源大部分來自於燃燒化石燃料。
所以向動植物與地球學習，站在星光下、坐在森林中或涉入威嚴和強而有力的海洋以激起敬畏、驚奇、神秘、興奮和謙卑的感覺，嘗試去感覺其內所含協助我們生存的大量微小生命，學習如何生活得更簡單和更永續，甘地的適足原則，減低你在地球生態足跡的數量及影響。
另外老師也提到生物對環境的適應，生物長時間與環境互動的結果，經由遺傳與競爭等機制，即可演化出忍受環境刺激的適應能力。生物適應環境的趨勢可分為：形態上的適應、生理上的適應、行為上的適應。例如：
形態的適應：生物可以改變自身的形態來因應環境的刺激，像洄游性的魚類或哺乳類，牠們的體形會趨於流線型以適應水的阻力；底棲性的魚類和甲殼類則趨向扁平以利避敵 。在研究生物如何改變形態來因應溫度變化的學者，提出兩條生態學上著名的定律 ，分別是「阿倫定律」 與「勃格曼定律」。
生理的適應：生物改變其生理代謝以適應環境壓力的現象即是生理適應 。
生理適應的實例如：改變排氨的方式以適應缺水的環境、提高血紅素濃度以適應低氧的環境、以夏眠或冬眠的方式適應高低溫環境、以蛹或卵渡過食物缺乏的季節、鯨豚以改變生產的方式適應水中的生活。
行為的適應：生物會改變行為來應付危險或不良的環境。如鳥類優先餵飽最強壯的雛鳥，是避免因為食物不足而餓死全部雛鳥的適應性行為。
所有生物保護自己的方法，例如：1.個體本身：尖刺突起、皮毛、種子、硬殼。2.化學上：釋放有毒物質，如毒蛇、毒蠍、毒藻。 3.行為上：躲藏 4.形態上 ： (1)保護色 (2)擬態 ：生物發展出和沒有直接親緣關係的另一生物或環境在外表（形狀，顏色）、聲音或行為上的相似。
仿生學的概念（生物適應環境的本事）：生物長時間與環境互動的結果，經由遺傳（hereditary）與競爭（competition）等機制，即可演化出忍受環境刺激的適應能力。 生物為了生存與其生存環境的協調過程，往往是通過形態（shape）、生理（physiological）與行為（behavior）的改變來增加其存活和繁衍的機會，適應（adapt）環境以求得生存。在形態上發展與背景環境相似，形成保護色或是偽裝，體色鮮豔且明顯形成警戒色，形態和體色擬態（mimicry）皆與某種生物相似。為了恫嚇天敵而不被捕食。成長過程、變態過程、冬眠方式。
生理上發展出尖刺突起、皮毛、種子、硬殼，或是釋放有毒物質。生物機制、攻擊方式、社會組織、群體生活。以適應當時的環境、繁殖更多的後代，動物的體能和智能就會遺傳下去，在種群中取得優勢。
蓮花效應的應用：目前蓮花效應的概念主要是應用在防污防塵上，透過人工合成的方式，將特殊的化學成分加入塗料、建材、衣料內等等，使其具有某些程度的自潔功能，以實現超疏水防塵的目的。 包括防水底片、防水噴霧劑；外衣、鞋子、車子的外殼、反光鏡、安全帽鏡片、廚具、瓦斯爐等容易髒污的器具表面，甚至飛機的表面 。
發展仿生學必須關注的議題：Benyus（1997）也認為不同領域的專家跨界合作並發展出新的仿生科技、製造過程是新體系時，我們利用了大自然中動植物優越的求生法則所學來的知識，來解決人類的問題，而判斷新的解決之道是否能發揚生命的光輝。因為長久以來我們一直用「對人類好」來判斷這個創新的好壞，而「對我們好」的觀念往往演變成「對我們有利」。以大自然為典範的涵意就是我們必須將「對生命好嗎?」擺在第一位，並相信這個觀點也對我們會好。更要深思的是，仿生學應用於防災科技可以救人生命，但誤用於國防軍事卻可能扼殺生命，這是一個必須認真思考的問題。發展仿生科技懷著一顆謙卑的心向大自然學習，尊重各種生命，透過了解生命來學習其中的智慧，而不是人定勝天想要操控生命，憑一己的好惡任意去改變生命。如此在發展科技時才能真正達到造福世界的目的，並將可能產生的負面效應降到最低。

最後老師還說給學生書寫讀書心得，必須要求ORID原則，O：觀察大意；R：情緒感受；I：和該科的聯結；D：應用在哪裡。還提供一些相關網站，老師學生可以隨時查一些資訊，例如：國家教育研究院、台灣教育網、科技大觀園、環境資訊中心、科學人、國家實驗研究院、生態資源資料庫等，對教學很有幫助，尤其是每年環境教育融入基礎生物的教學，可以將今天研習資料如入教案中，可以增加教學的多元探討。


以上是本次研習心得。陳樺亭分享