105年度臺北市防減災及氣候變遷調適教育優良教材徵選活動教材設計表
老師，我家會溶化嗎！？
作者：藍士修
摘要
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摘要內文
地震後發生的土壤液化並非首次，但造成規模性死傷卻是在最近，因此許多人對土壤液化並不了解。本教材首先透過「土壤液化懶人包」的活動，讓學生先閱讀相關科普文章，再針對常見疑問製作釋疑的懶人包澄清觀念。接著利用「天搖地化」的實驗操作，讓學生了解土壤液化是怎麼發生；並透過各種建築變因，澄清土壤液化及建築物結構間的迷思。最後製作「家家有本安全的經」來強化學生的防災觀念。
關鍵字：土壤液化、土壤液化潛勢區、防災教育。
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壹、 教學活動設計架構圖
貳、 教學活動設計表
參、 教學活動設計流程(一個單元以4節課為設計原則。請自行增加表格使用。)
具體目標
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教學設計流程
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時間
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教學資源
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評量方式與標準
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1-1學生能知道「土壤液化」的發生原因。
1-2學生能知道「土壤液化」的因應措施。
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【準備活動】
讀報：
國語日報，105年03月15日頭版(如附件三)
《土壤液化潛勢區區查詢 八縣市上線》
【發展活動】
1.學生分組討論關於土壤液化最想知道的五個問題， 並記錄下來。
2.學生閱讀土壤液化科普文本(如附件一、二)
3.學生分組討論從文本中尋找問題答案，並記錄下來。
4.教師引領全班討論，並統整歸納。
【綜合活動】
土壤液化懶人包(製作小書)：
1.教師說明八格小書製作方法及內容要求。
P.1：封面、作者。
P.2~6：關於土壤液化最想知道的五個問題及解答。
P.7：遇到土壤液化時的逃生須知。
P.8：封底，災害發生時的緊急連絡及求救電話。
2.學生製作小書。(可做為回家作業)
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5分
3分
10分
10分
5分
2分
5分
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國語日報
空白記錄紙
土壤液化科普文本
A4紙
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全部的學生都能專心閱讀
全部的學生都能投入討論。
全部的學生都能完成小書製作。
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2-1學生能正確操作土讓液化實驗。
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【準備活動】
觀賞影片：土壤液化與地層下陷
https://www.youtube.com/watch?v=A8TRwG_VPbw
【發展活動】
學生分組進行實驗：
1.將透明塑膠箱裝50毫升的水。
2.將沙土裝進透明塑膠箱中，裝至比水面約略高些。
3.將裝好沙土的塑膠箱放在滑板上。
4.將模型小屋放置在沙土上。
小屋可分四種形式：
普通小屋
小屋底下黏四根竹籤：模擬地基打長樁。
小屋上放置未黏合的物件：模擬建築結構不穩。
較高的長方體紙盒：模擬高樓
5.搖動滑板。
6.觀察四類型小屋的變化並記錄。
【綜合活動】
教師引導歸納結論：
1.地基較深的建築不易受土壤液化影響。
2.建築結構穩固在土壤液化發生時才不會受損。
3.建築物的高度不是土壤液化時建築物受損的指標，建築結構才是。
4.土壤液化不代表一定不安全，房屋結構才是要定期檢測。
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5分
25分
10分
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滑板
透明塑膠箱
沙土
水
模型小屋
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全部學生都能進行操作及實驗並翔實記錄。
全部學生都能投入討論。
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3-1學生能正確知道地震來襲時的自保因應方法。
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【準備活動】
學生利用「土壤液化潛勢查詢系統」查詢自家及學校是否位於土壤液化潛勢區。
【發展活動】
學生分組查找資料及討論「防災六問」：
1.若自家或學校位於土壤液化潛勢區該怎麼辦？
2.地震來襲時的因應措施？
3.「黃金三角」的迷思？
4.地震後沒困住，接著該做什麼？
5.地震後被困住該怎麼辦？
6.緊急避難包裝什麼？
若無電腦可利用附件四。
【綜合活動】
防災安全經(製作小書)：
1.教師說明八格小書製作方法及內容要求。
P.1：封面、作者。
P.2~7：「防災六問」問題及解答。
P.8：封底，災害發生時的緊急連絡及求救電話。
2.學生製作小書。(可做為回家作業)
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10分
20分
10分
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電腦
電腦
A4紙
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全部學生都能操作並完成查詢。
全部學生都能投入討論。
全部的學生都能完成小書製作。
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肆、教學省思
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對「土壤液化」這個議題，其實很多人都是莫名其妙的恐慌或不知不覺的無畏。因此希望透過文本的類似說明書的閱讀經驗，讓學生了解何謂土壤液化。但在文本的選擇上來源有限，因此只能將網路上的文章融合後配合圖解，再讓學生閱讀，並透過懶人包的再創作歷程讓學生印象更深刻。在實驗設計方面，在房屋模型的選擇上，可以讓學生製作房屋模型，印象會更深刻。但操作型的課程總是讓學生最為投入，而且這個實驗的效果十分好，可以說沒有失敗或效果不理想的情況出現。有學生將水倒出後，搖晃看似無水的濕潤沙子，不多久又再度呈現液化的狀態，這個結果讓學生更深刻的理解土壤液化的發生。最後土壤液化潛勢區的查詢，讓學生把重心放回自身周邊，並從預防開始做起，透過討論及小書製作，讓學生更了解在地震發生的前、中、後應如何應變。而帶回跟家人分享並請家長簽名，更可將防災觀念傳播到家庭中。
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伍、教學活動照片(可自行增加)
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教師示範操作土壤液化實驗
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教師示範操作土壤液化實驗
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學生實際操作土壤液化實驗
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學生實際操作土壤液化實驗
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學生實際操作土壤液化實驗
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學生實際操作土壤液化實驗
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學生實際操作土壤液化實驗
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學生實際操作土壤液化實驗
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學生閱讀土石流科普文本
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學生發表土壤液化討論結果
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學生利用平板電腦查詢土石流潛勢區
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學生記錄防災六問查詢結果
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陸、附件:教學相關資料
手指能戳土就是土壤液化？
by 上下游記者郭琇真 on 2016 年02 月16 日 in 農學堂
206美濃強震震出台南安南區土壤液化的問題，日前有立委開記者會當場示範手指戳土，強調災情嚴重性，遭廣大網友狂酸，究竟什麼是土壤液化？哪些地方易發生土壤液化？土壤液化高潛勢區蓋房子該如何防範？如果是農地出現土壤液化又該如何處理？《上下游》訪問各路專家，一一釋疑。
一、土壤液化是什麼？
簡單來說，土壤液化就是土壤因地震擾動，原本居於下層的地下水跑到土壤上層，使得土壤上層變得疏鬆、像泥水般，若上層泥沙的受壓超過負荷就會衝破地面，出現噴砂現象，導致蓋在上頭的建築物牆壁會龜裂，而噴砂的地方因為水帶走了泥沙，該地區下方會空洞，進而發生地層下陷。
←1964年日本新潟地震，導致有整排樓房因土壤
液化而傾斜或倒塌。（圖片來源／USGS）
「台灣地質新、氣候多雨、地下水位又高，距地面頂多1、2公尺，因為這些因素，一有地震擾動就得注意土壤液化問題。」台大地質系教授陳文山強調，尤其砂質土壤土質疏鬆、含水性高，和泥質土壤相比，更容易發生液化，一般業界稱地表下20公尺內的細砂層為「液化層」，代表是高液化潛勢區。
17年前的921集集大地震，使得台中、南投、彰化和雲林一帶建物和農田爆發土壤液化現象，堪稱史上最大規模，此波206美濃強震，爆發土壤液化的台南安南區過往是魚塭池，後來才填土興建房子，陳文山說，像這類魚塭、濕地或沼澤地都是土壤液化高潛勢區，蓋房子都不好蓋，如果興建時沒有特別注意，很容易重蹈覆轍。
二、土壤液化高潛勢區可以蓋房子？
當然可以，但需在工程設計時，確實做好地質鑽探調查、進行地盤改良。
陳文山舉例，像高樓可以透過打基樁的方式穿透液化層來強化結構，低矮平房就得改良地質基礎，像是灌漿、在土壤表層鋪設密實的水泥板牆，在其中填土或鵝卵石，以此來預防。
不過陳文山坦言，多年來，多數台灣建築業者蓋房子並沒有確實去紀錄、分析土壤結構的資料，「使得地質鑽探淪為形式，而政府也沒做好監督角色」，他憂心推測，即便一個月後行政院公布六都高潛勢液化區，政府的監督機制沒有改善和落實，仍會有業者偷吃步、虛應故事。
陳文山解釋，一般建案除了有營造單位，還會有個監造單位，負責監督營建公司是否如實施工，但過往這兩個單位太過緊密，雙方容易有金錢往來，進而導致監督淪為形式，再加上政府方把關不確實，使得我國雖空有完整的建築規範，但因為沒落實而「走樣」。因此政府作為第三方單位，有責任擬定一個完善的監督機制並加強監督強度，讓業者確實照個規則走。
三、農地也會發生土壤液化？
住宅區會發生土壤液化，當然具備同樣環境條件的農地也會發生，不過相較之下，農地的土壤液化問題不大，上頭通常不會有高聳建物，「地震擾動完後就會恢復原樣，農民清一清表層砂土，仍可以繼續耕作。」農委會農試所所長陳駿季說。
農試所農業化學組組長郭鴻裕指出，就過往調查看來，農業因地震發生土壤液化的地區比較會是養豬場或養雞場，但因為禽畜產業的建築多屬輕建築，整體來說影響不大，若真的發生就是接受事實，清理乾淨就好，此外，像農村裡的建築物也可多加注意，過去921集集大地震就曾導致彰化員林三角路一帶的農村房舍發生土壤液化，這部分就像建築一樣得進行地基改良。
郭鴻裕說，砂質土雖然較鬆軟、保肥力不強，但很適合栽種諸如花生等豆科類作物，因為這類作物不需太多肥料，又可從空氣中固氮，此外像地瓜、西瓜、蘆筍等作物也因為具有相同特性，很適合栽種在像靠海邊或老河床的砂質地上，但除此之外，農人若要栽種其他作物仍然可行，只好加強肥料和水分管理，就沒有太大的問題。
土壤液化不可怕/ 李錫堤
經濟部 3/04/2016 作者: 李錫堤/ 國立中央大學應用地質研究所教授
土壤液化（soil liquefaction）是指土壤因地震的壓密作用，使裏層土壤的水份被擠壓到表層，土壤顆粒間的水壓升高，有效應力下降，土壤失去抗剪強度，呈現如液態的狀況。當地表承受不住地下水的壓力時就會發生變形、破裂、噴水及噴砂，房屋與結構物下沉、傾斜、龜裂、甚至傾倒，地下管線破裂或上浮等。
「土壤液化」並不可怕
土壤液化在各種地震災害中並不是最可怕的。地震災害包括：斷層錯動、地盤變形、強烈振動、山崩、地陷、海嘯及土壤液化等。海嘯及大山崩往往造成重大的人命損失，強烈振動也會造成多量的房屋倒塌，斷層錯動、地盤變形與地陷等會對結構物造成直接的破壞，但其範圍較局限於斷層線及其鄰近地區。地震時的土壤液化一般災範圍較大，震度五級以上地區都有可能，但土壤液化造成的房屋與結構物損壞及人命損失常是最少的；集集地震及今年的美濃地震都造成廣大地區的土壤液化，但人命損失趨近於零。土壤液化造成的房屋下沉及傾斜通常不會造成嚴重的結構損壞，有必要時傾斜的房屋還可以請專業廠商扶正而能繼續使用。
土壤液化事件簿─了解明白安心不怕懶人包
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土跟水是分開的兩種物質，為何會產生液化呢？其主要原因在於液化前的「砂粒結構」，讓原本的砂粒與地下水呈現穩定狀態。但因為劇烈搖晃下而發生改變，造成地下水壓上升，水就冒上來了。也就是原本在比較深層土壤的水份，跑到表層的土壤裡頭來。當水份過多時，土壤表層就會變成像泥巴一樣，甚至直接冒出泥水來，這種現象就叫做「土壤液化」。
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資料來源：經濟部http://www.economic-news.tw/2016/03/What-is-soil-liquefaction.html
  
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防災教案設計
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