先進的能源教育

新北市環境教育委員  陳楊文

構成眼前這個世界，有兩股流動變化，一是物質的流動、一是能源的流動，以往人們認為物質與能源不會無中生有，也不會消失殆盡，只是各自轉換。直到愛因斯坦的E=MC²，才建構出物質轉換成能源的橋樑。能源不像物質的可視性，雖然人類知道其重要性，但對其了解恐不如對物質的瞭解與應用。 

從人類史來看，現代化、都市化、工業化肇始於瓦特（James Watt）先生發明蒸汽機，大量使用化石燃料與古代的太陽能，如煤、石油與天然氣等。三百年造就人類文明的興盛，同時也對環境產生劇烈影響。其中，因為燃燒化石燃料所產生的二氧化碳，改變大氣中二氧化碳濃度，也造成全球暖化，改變氣候型態，造成極端氣候。 

人人時時都在使用能源，生物活著時就需要食物與養分來維生。現代化的生活，尤其是在台灣，生活極度仰賴電能，試想要是停電、沒有電的供應，幾乎整個生活就會停擺。然而台灣的能源有高達九成九是仰賴進口，相當於我們的命脈仰賴他國，並非是個永續的現象。或許當代人還不會面臨到能源短缺的議題，然而我們的下一代甚至更下下一代，百年後，遲早會要面對，而趁現在還有時間空間，怎能不為未來著想？能源教育自有其必要性。

KEEP能源教育的結構

現有的教育體系不是沒有能源議題，然而只是將作自然知識來闡述，忽略其複雜與生活化的特性。個人認為能源不單是屬於自然學科，更是橫跨各項領域，也是重要的人文素養。其特性與環境教育相似，個人會認為能源教育是構成環境教育重要的基礎。更重要的是，要以環境教育的複雜與多元性思考去建構現代與未來的能源教育。 

筆者10年前在任職於非營利組織時，與美國威斯康辛大學（UW, Steven Point分校）合作，引入KEEP（K-12 Energy Education Program）能源教育學程。該學程是威斯康辛州法律規定，電力公司每年盈餘的5%需投入能源教育，運用開發設計給幼稚園K到高中12年級學生。經過這十年來的接觸台灣校園，益發覺得KEEP架構的清晰與寬廣，但後續還需要加入台灣整體社會對能源的現況與需求。

KEEP的發源地，美國威斯康辛州，由公民所發起的能源教育中心。	美國威斯康辛州民宅自己架設的太陽能板。

該學程主要有四大主題：「我們需要能源」、「如何開發能源」、「開發能源的影響」與「能源的管理」。主題的概念與各個年級、各領域都有其相關性。然而，當編寫一套從幼稚園到高中的能源教育方案時，依照理解程度力發展，在不同的年級中會有其各自不同強調的主題。 

主題一：「我們需要能源」，目標在帶領學生認識能源的性質，並引導學生對於能源使用、組織及能源系統，如何影響日常生活有所體驗。透過此一主題的活動，學生可獲得有關「什麼是能源」、「能源從何而來」以及「能源形式」等基礎知識。此外，他們也會對於節約能源與能源使用的限制等相關面向更加熟悉。 

在此主題的學習中，提供學生有關能源的基礎知識，而接下來三個主題的基礎概念都將由此主題中而習得。因此，在幼稚園至小學五年級的老師可著重在「我們需要能源」這個主題上，小學老師將會在此主題教學中，找到協助學生瞭解基本能源概念的各項活動與教學創意點子。 

主題二「能源的開發」目標在幫助學生辨認各種不同能源的來源， 並分析這些能源是如何轉化成為人們所能使用的過程。瞭解到「什麼是能源」及「能源如何在生態系統中流動」是人類如何達成利用、珍惜與管理能源所必須的。 

這些概念較適合國小高年級的學生，尤其是3到5年級。然而，有些概念需要更高階的思考技巧，因為學生需要針對能源的過程予以詮釋和檢視。在此主題內的部份活動會比較適合國中程度的學生。如何正確地使用能源及使用能源對生活品質、經濟活動和環境的負面影響會在低年級時開始引導；然而，因為許多議題的複雜性，KEEP建議這些概念最好在較後期再行介紹。 

主題三「開發能源的影響」目標在鼓勵學生探索能源使用如何影響他們的生活。其中大多數活動比較適合國中生，而高中學生可以利用學過的知識和技巧進行獨立的探索活動。辨識這些效應將增加學生對於為何，及如何使用能源等面向的覺知，並促進社會與個人管理能源資源的瞭解。 

老師可以教導低年級學生對能源使用效率的重要性。然而，低年級學生可能無法理解這些效益背後的原因，除非他們能學會抽象地思考。較高階的思考技巧（諸如連結經濟活動和能源流動、連結環境衝擊和能源流動與推論現今的行動會如何影響明日的能源供給的情況等），則適合在思考能力發展較成熟的學生。 

主題四「能源的管理」基本上是為國中及高中學生所設計的。提供學生知識與技巧，使其能基於永續的方式有效地使用能源。當學生自高中畢業後，應該可以具備將來獨立謀生的概念。這些能力將讓他們在遇到相關能源的決定時，可以做出更明智的選擇。學習並可讓學生在未來職場與生涯遇到選擇時，採取足以反映出其個人倫理觀與能源相關知識的行動。

台灣能源教育的需求與現況

台灣的能源高度仰賴外國，加上能源的取得被政策上視為國家資本，而有保障的趨勢，實質上卻是壟斷，缺乏公民參與的機會。另一方面，因應國際間能源資源有限，全球暖化與氣候變遷的議題，政府鼓勵節能減碳教育，成為能源教育切入傳統教育的良機。 

在這個知識的時代，資訊的獲取容易透過網際網路搜尋獲得。難能將暴漲的資訊量，轉換為可解決生活上困境的智能。能源教育不單是知識的傳遞，更是要整合各項領域：科學（science）、技術（technology）、工程（engineer）與數學（math.），學習處理複雜問題的能力。這種能夠處理環境中所產生大量資訊（Big data）的能力，與先進國家所推動的綠領（Green-collar worker），能夠處理環境與能源議題的職業，不謀而合。因此要能符合台灣與當前全球環境的能源教育，個人主張在KEEP的四大議題中，加入第五大項：公民創能。其內容主要在鼓勵從社會群體的角度，與整個環境成本的考量下，個人在群體中使用能源所應擔負的態度與責任。

公民創能

人人都在用能，能源管理不單是個人的私德，更是眾人之事，是屬於公德領域。能源管理可以落在能源的可視性，利用圖像的變化來處理複雜的用能問題（圖二）。從個人使用者到團體使用者，都需要每個人的參與。在校園這不單是總務主任或校長的事，更是所有師生用能習慣的整體表現。也需要所有使用者的參與。其內容主要分為「用電責任」與「能源自主」。

兩種用電需求型態圖，健康的用電每月平穩，不健康用電則波動大，可運用電責任的行為使整體用電健康化。

「用電責任」（Demand response）追求的是不要集中在尖峰時段用電，譬如學校六月份的畢業典禮與九月的開學典禮，使用禮堂時開冷氣，用電大幅增加時，就儘量不要再去使用大耗電的設備，或是轉移到不同時段利用。其原因是，電網為提供用電的尖峰，必須增設發電廠，然而傳統電廠如火力發電廠、核能電廠，一旦啟用是24小時不間斷，等到用電低時，如晚上，這些用電是無法儲存的，形同浪費。況且發電廠一旦蓋好運轉了，對於經濟（花錢）與環境（污染）都會產生衝擊。 

最重要的觀念是，發電廠是根據用電者的需求來發電。要記得減少需求，就減少開發污染。因此節能減碳是大家共同的責任。 

同樣的，在汽油能源方面，也有這樣的公民議題，譬如開車，一個人開車與兩個人共乘，後者就減少一半的排污量，而公共運輸或是腳踏車的減排更是驚人。一些發展中國家，會認為發展耗能產業，用消費來刺激GDP成長，就會轉變先進國家與人民福祉，如讓人民購買私家車，殊不知其不只消耗地球有限的能源，更是排碳與排污，造成可怕的霾害污染，不單自身受害，也影響鄰近國家國民的健康。 

將用電責任轉化成能源管理，即是在追求設備的能源效率與使用的最佳化。態度上，我們不再追求更大更高的輸出，而是能以最少能源創造最大的成果為榮，最求效率也是未來綠領職業的挑戰，不單自己力行，也在提供先進的節能服務，像是綠色設計、綠建築與能源效率管理等，都會是未來人類的需求。 

「能源自主」，誰說只有電力公司才能發電？自然界中能源無所不在，只是我們要不要去花力氣去擷取利用。小到個人，可以用一片工業用的250w太陽能板，組合出微太陽能板系統，就可以提供我們生活中的通訊與視聽所需，其造價跟小筆電售價差不多。人人都有此能源自主的責任，就會花力氣去追求更永續與清潔能源。從小見大，耗電大的工廠，更應該有責任自產能源，追求能源的自給自主，當有這樣的想法，就會去追求能源效率節省用能，省不下來之處再來使用再生能源，如此也才不會濫用的社會與環境的成本。

台灣民眾學習如何利用組合太陽能板。	在屋頂上實際測試。

 用電責任與能源自主在教學上，個人認為可以涵蓋所有年級的學生，譬如給低年級學生，我們教導如何開燈，也要教如何關燈，此為使用責任的教導。我們能教小朋友種菜，就能教小朋友利用太陽能發電，更是能源自主的啟端。 

以人類目前的發展來看，未來的能源與氣候變遷問題，只會越來越嚴重。今日我們還時間做出調適與改變，更應該透過教育與學習，賦予自己與未來的子孫，追求永續能源的能力。

作者陳揚文簡介

本身是能源教育的最佳學習受益者，台灣能源教育宣言發起人。美國綠建築認證師專業證照LEED APs（建物設計與營造、舊建築運作與維護），以及美國能源工程師學會（AEE）之建築功能驗證師證照（CBCP）。