師大新聞

臺師大科教中心承辦2009國際地科奧林匹亞競賽

　　【8/28科學教育中心提供】國際地球科學奧林匹亞(International Earth Science Olympiad, IESO)是由高中生參加的科學競賽活動，是國際地球科學教育組織的重要活動之一。為加強青年學生瞭解地球科學在生活中的重要性，並提升對地球科學的學習興趣，自2007年始，國際地球科學奧林匹亞高中生科學競賽已陸續於韓國及菲律賓等國舉辦。除藉由此學習活動加強地球科學教育的交流外，國際地球科學奧林匹亞競賽亦鼓勵各國學生彼此建立友好關係，促進國際交流和合作。

　　作為國際地球科學奧林匹亞參賽國成員之一，我國自2007年第一屆起即組隊參賽並爭取承接2009年9月14至9月21日第三屆競賽活動於臺灣舉辦的主辦權。為籌辦規劃此次主辦競賽之相關事宜，教育部委由國立臺灣師範大學科學教育中心擔任競賽的承辦單位。本次地球科學競賽預定於9月15日舉行開幕典禮、9月21日舉行閉幕及頒獎典禮，並於競賽期間安排國際學生至國立故宮博物院等地進行參訪。

　　臺灣代表隊的參賽學生在過去兩屆的競賽中皆有極為優異表現。臺灣奧林匹亞組織委員會主席國立臺灣師範大學科學教育中心張俊彥教授指出，本次藉由奧林匹亞國際競賽的主辦，除可再次展現臺灣在地球科學教育領域之卓越成效外，亦可提高臺灣在國際社會的關注度。
　　
　　此外，適值921集集大地震十週年，在臺灣舉辦「第三屆國際地球科學奧林匹亞」科學競賽，更深具紀念意義。為呼籲正視全球變遷對人類環境的影響，臺灣國際地球科學奧林匹亞組織委員會在此次競賽中提出「人與環境的互動」、「重視地球環境生態保育」及「互相扶持與提攜」等三大主軸，並將之融入本次競賽的相關活動中，期望能為我國在提升國際對全球環境永續發展的關注上盡一份心力。
　　
　　此外，為彰顯臺灣所處地理位置的特殊性，本屆我主辦國圖徽之設計理念乃象徵著臺灣在黑潮洋流、颱風及地震的不斷交互影響下所孕育出的堅忍的民族性格及具包容性的文化風情。

　　隨著全球環境與氣候劇烈變遷的影響，地球科學在各國中學科學課程已日漸受到重視，國際地球科學奧林匹亞的參賽國家數亦從上一屆的6國增加到本屆的18國。本屆參賽國家包括美國、英國、義大利、日本、韓國、柬埔寨、印尼、尼泊爾、菲律賓、斯里蘭卡、泰國、奈及利亞、印度、新加坡及主辦國臺灣等15國；另外烏克蘭、阿根廷及法國等3個國家亦派員來臺觀摩競賽進行，總計有18個國家近120名來自全球各地的學生與教師共同參與。

　　根據國際地球科學奧林匹亞組織章程的規定，競賽的試題範圍除了傳統認知的地質、大氣、海洋及天文之子領域外，自上世紀1990年代以來地球科學學者大力推動的地球科學系統概念亦涵蓋在此奧林匹亞競賽的主軸內。因此，本競賽的課程內容綱領為「在“天文”(astronomy) 太空中的地球系統，而此系統包含“地圈”(geosphere)、“氣圈”(atmosphere)和“水圈”(hydrosphere) 等子系統」。地球科學奧林匹亞的競賽分為筆試及實作考試兩大部分，筆試的部分主要為理論性的評量，亦即檢視參賽學生在地球科學專業知識上的精熟及理解程度；實作考試的部分則透過實驗器材的操作和野外考察活動的設計檢驗參賽學生在操作地球科學相關的科學實證活動的能力。

實作考試 (Practical Test)

　　地球科學作為科學研究領域的一環，因其內涵整合了物理、化學及生物等的學科內容，使之成為一具有跨領域特質的學門。此外，又因其研究對象即為我們所生存居住的地球，所以除了實驗室的實驗研究及儀器操作外，野外考察成為地球科學此一學門的獨特研究方法之一。為考核並提升青年學生在實地操作並進行地球科學相關科學實證活動的能力，大會在實作競賽的評量項目中，分別設計了與天文、大氣及地質相關的儀器操作分析及野外實地考察等活動。

　　地球科學奧林匹亞的實作考試訂於9月18日進行。上午進行的項目是與天文與大氣領域相關的儀器操作及資料解讀測驗活動。參賽學員須透過天文望遠鏡的儀器操作，觀測並說明天文現象。此外，在大氣的實作考試中，參賽學員必須在電腦上操作、觀察並解讀相關的氣象或大氣圖表及資料並進行報告。下午則移師北海岸進行地質相關的野外實作考試，參賽學員在大會所選定的不同考察點運用特定的工具分別進行觀察、測量及繪製並做出綜合性報告。

　　大會所安排的野外考察活動是一項非常真實及實務的測驗，在風雨無阻及清楚的裝備要求下，競賽學員像一位真正的地質學家一樣進行觀察、挖掘、測量、解讀及繪製等的地質考察工作。此項地球科學奧林匹亞的競賽，除了期望年輕一代的地球科學學習者能藉由實作考試提升其專業的知識技能外，更希望能藉野外的實務考察過程，彰顯地球科學工作者親臨現場並求真求實的專業精神。

國際團隊野外考察 (International Team Field Investigation, ITFI)

　　臺灣坐落於歐亞大陸板塊及菲律賓海板塊的聚合帶，是一個板塊運動活躍且地震活動頻繁的地區。車籠埔斷層在1999年9月21日的再次活動，引發了20世紀以來亞洲最大的地震－921集集地震。其芮式規模高達7.6，並造成了慘痛的傷亡及損失。今年適逢集集地震十週年，因應地球科學學科的性質，本次奧林匹亞競賽除筆試外，大會特別設計了一個呼應集集地震的國際團隊考察活動，期望藉由這個考察活動能讓來自世界各國的學生體驗到集集地震的影響，及如何對地震活動所造成的地表變形進行構造地形學的初步調查，並藉此推測當時可能之地表破裂長度與地震震度。

　　9月19日之國際團隊考察地點位於南投縣名間鄉的921地震斜塔紀念園區對面之三角公園及台中縣霧峰鄉的中興大學園藝試驗場(葡萄中心)。此兩地點皆為我國因921集集地震造成地表變形但至今仍保存良好之處，本考察活動的目的是要讓各個團隊利用簡易的大地測量方法對地形進行高程變化的量測。

　　為加強參賽國及參賽學生互相學習與交流，此活動團隊的分組方式為跨國混合編組，以國家平衡、性別平衡及語言平衡的原則下將原來以國家為單位組別的近60位參賽學生打散重新分成10個跨國考察團隊。因此所有參賽的學生將全程以英文與其隊員溝通，以鼓勵參賽學生在進行野外考察活動的同時，學習如何與不同文化背景的成員進行工作協調與互相合作以達成共同目標。在實際測量受災地層變動之後，大會將安排各個國際團隊在隔天進行野外考察的口頭發表活動，以闡述其對自然災害對人類及地球環境影響之體認。

盤岩真知 (Rock Knowledge Assembly, RKA)

　　為深思集集地震造成的地表震動及人員傷亡，除選擇受到集集地震影響的區域進行國際團隊考察活動外，本次地球科學奧林匹亞競賽活動組織委員會與位於彰化縣的國立溪湖高中將一同舉辦極富教育意義的盤岩真知 (Rock Knowledge Assembly)活動。期望藉由活動重申「人與環境的互動」、「重視地球環境生態保育」及「互相扶持與提攜」等三大競賽主旨，並使盤岩真知活動成為各國參賽青年學生永難忘懷的學習經驗。

　　第三屆國際地球科學奧林匹亞盤岩真知活動訂於9月19日下午四點整於彰化縣溪湖鎮溪湖高中舉行。據臺灣地球科學奧林匹亞競賽活動組織委員會主席國立臺灣師範大學科學教育中心主任張俊彥教授指出，這項活動構想一經提出，即獲得溪湖高中林賜郎校長的大力支持，溪湖高中提供並規劃校地做為此盤岩真知活動鋪石鑄碑之用並會將之永久保存。張主任代表國際地球科學奧林匹亞組織委員會對溪湖高中的支持，特別表達感謝之意。

　　國際奧林匹亞臺灣競賽活動組織委員會邀請每一位與會國成員帶一塊他們國家最具特色、約10x10公分大小的岩石標本。活動中將利用各國所帶來的岩石和主辦國台灣團隊所準備的臺灣岩石標本，排列出“IESO 2009 臺灣”的圖騰，讓所有的參賽學生都能留下美好的回憶！ 

　　為讓此具有象徵性的921紀念活動更富有教育與學習意義，大會將引導各國依國家名稱的英文字母順序，將其所帶來的各式岩石鋪排在溪湖高中已預先準備好的IESO 2009的圖騰框架中。會中亦將邀請每個參賽國家隊伍安排一位學生代表，在他們國家放入岩石之後，針對他們所帶來的岩石特性以及對此次參加奧林匹亞競賽活動的反思發表簡短的感想，以總結並分享他們的競賽學習之旅。「磐岩真知」代表了IESO的重要里程碑，它將被永久保存，以彰顯世界各國為地球科學教育交流的貢獻，和對地球環境永續發展堅定不移的信念。

國際團隊野外考察(International Team Field Investigation, ITFI)成果發表及專題演說

　　因應地球科學學科的性質，本次奧林匹亞競賽除筆試外，大會特別設計了一個呼應集集地震的國際團隊考察活動，期望藉由這個考察活動能讓來自世界各國的學生體驗到集集地震的影響，及如何對地震活動所造成的地表變形進行構造地形學的初步調查，並藉此推測當時可能之地表破裂長度與地震震度。

　　在經過學生團隊辛勤的野外工作之後，大會特訂於9月20日下午安排國際團隊野外考察結果的團體發表報告活動，藉以呈現各團隊的考察及學習成果。為完整呈現團隊合作的結果，各團隊將其觀察、測量、繪製或拍攝所蒐集的考察資料，透過小組討論及協同合作的方式製作成電腦投影片，並以團體為單位向所有參賽學生與老師們發表野外考察報告。

　　因為這是一項團隊活動，因而此國際團隊野外考察活動的成績並不列入正式競賽成績。臺灣地球科學奧林匹亞組織委員會主席國立臺灣師範大學科學教育中心主任張俊彥教授特別指出，此活動強調的是參賽學生如何在達成目標的同時學習與他人協調、相處並相互配合，因此彰顯團隊合作的意義大於競賽的成績結果。而大會為鼓勵團隊合作的精神，將特別頒發最佳團隊和最佳報告等兩個團隊獎項嘉獎表現優異的團隊。

　　除此之外，地球科學臺灣奧林匹亞組織委員會特別邀請享譽國際的地球科學學者同時也是美國科學院的國外院士，東京大學的榮譽教授上田(Seiya Uyeda)先生蒞臨會場並發表專題演講。上田教授在地球科學的研究範圍極廣，涵蓋了岩石磁性、海洋及地表熱流、地表板塊構造及地震電磁法預測地震等。

　　另外，他所撰寫的“地球新視野”一書對地表板塊構造專業知識的傳播尤其有卓越貢獻。此次應地球科學奧林匹亞競賽之邀，上田教授將針對“地球科學的重大發現”這個題目進行專題演說。上田教授將從歷史的觀點探討大陸漂移假說的形成、此假說被古地磁學所駁斥及接受的歷史發展、地磁場域逆轉的角色以及其在證實海底延展假說及地表板塊構造理論上的重要性。上田教授將於演講中分享他的研究心得，並提供更多更廣的地球科學研究的內涵及視野給參與今年於臺灣所主辦的國際地球科學奧林匹亞新生代的青年研究者，以期藉由地球科學的研究能更深入的體察「人與環境的互動」、「重視地球環境生態保育」及「互相扶持與提攜」等此次競賽活動的三大訴求。