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摘要: |
學生們利用標示及描述的方式呈現出能源如何在教室裡的各種電器用品中流動,並創造出一個表格來呈現教室中的能源流動。 |
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年級程度: |
幼稚園∼四年級 |
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領域: |
物理,環境科學 |
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場地: |
教室 |
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時間: |
準備時間:10分鐘
活動時間:兩堂50分鐘的課程 |
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關鍵字彙: |
能源、能源來源、熱、光源 |
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主要概念領域: |
生態體系﹝包括人類社會﹞中的能源流動 |
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學習目標 |
學生們能指出能源在教室中各項電器中的流動。
基本原理:
藉由檢視多樣電器用品能源使用的方式,學生能了解教室中能源的轉變。 |
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準備教材 |
•影印一份或數份學生手冊中能量流動箭頭搭配課堂活動使用
•護條膠帶
•寫字紙或筆記本
•書寫用的文具用品 |
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背景說明 |
在一般的教室裡,我們可以找到許多會用到能源的設備,這些設備將能源由某個狀態或形式轉變成另一種樣貌(例如:由電能到機械能、由電能到光能),而這些能源多半來是電能。學校的電能通常來自於發電廠,發電廠則使用多種不同的發電方式,包括石化燃料(煤、石油、天然氣)、核能與水力發電。不過,每一種方式都是讓渦輪轉動,渦輪連接到附有大型金屬線圈繞阻的發電機,當渦輪轉動時,發電機內的線圈繞阻也會繞著大型磁鐵轉動,因而產生電流。透過這個過程,發電機就能將機械能轉變成電能,然後再經由電線傳送到附近的家庭或商家。
「電流」簡單地說,就是移動的電子。電子會因為電池、發電機或其他設備提供電力而移動,也可以藉由銅線或其他導電物質而流動。人體也會導電,這就是為什麼我們要特別注意跟損壞的電線保持距離,你可以聯繫當地的電力公司詢問更多用電安全的資訊。
當電能藉由電線被傳送到學校(家庭或商家)後,建築物中的電線會將電能傳送到學校中的各個角落,電器再經由插座獲得電能。電器可以將電能由一種形式轉換至另一種,例如燈泡能將電能轉換成光能,果汁機內部的馬達可將電能轉變成機械能,其他日常電器還能轉換成聲音、光能、動能與熱能。
學校中其他主要的耗能之處還有通風及空調系統。某些學校的主要耗電在活動中心的照明,少數學校則每間教室都裝設冷氣。目前所有學校供電都來自台電。學校裡使用了大量的能源在照明、電器用品以及空調上,電費通常是學校預算中僅次於人事費用的最大支出,如果學校降低用電量,就能有更多的經費用在學生的教學資源上。
老師與學生們也可以協助學校減少用電:隨手關掉沒有使用的燈和其他電器,鼓勵學校採用省電設備等等。透過生活習慣的改變,例如採用省電照明和空調,做好絕緣避免漏電,學校就能省下近百分之30的用電量。
在美國有一個「聚焦能源學校計畫」,該計畫提供有興趣節電的學校技術方面的支援,以及尋求經費方面的建議,該網站上(www.focusonenergy.com)有更多詳細資料。在台灣,台達電子文教基金會與大地旅人環境教育工作室所執行的全校式經營能源學校計畫,也透過專家小組輔導學校進行實際節能與能源教育。 |
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教學流程 |
引起動機:
請學生找找生活中常見的能源,如動能、光能、聲音、熱能等,並確認學生們了解常見的能源來源。
進行步驟:
1.告訴學生他們將畫一張教室的能源地圖。
2.將班級分成數個小組,並發給每組一支能量流動箭頭,請學生用箭頭標示出教室中使用能源的用品。
3.向學生們解釋箭頭的三個部分。箭頭中間寫或畫上所標示的用品名稱,箭頭上寫或畫出該用品提供的能源形式,而箭尾處則是標出使用的能源來源。如果不清楚來源,就寫上問號。
4.與學生們分享下列兩個範例。範例一的投影機將電能轉變為光能,學生們也許會注意到投影機同時也產生熱能與聲音,可以同時被標示在箭頭中,也可以使用另外兩支箭頭分別表示。範例二為暖氣機,學生通常知道暖氣機提供熱能,但並不清楚它的能量來源,因此在箭尾的部分標上問號。
5.請每一組指出一項能源用品並用箭頭標示它的能源轉換。如果學生們不清楚什麼是能源用品,可以參考下表教室中常見的能源用品。如果有需要,可提供更多的箭頭給學生,讓教室中所有的能源用品都被標示。
也可以藉遊戲的方式來進行這項活動,例如讓一組學生標示能源用品,另一組學生則負責寫出該物品的能源來源或形式。
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結語: |
在教室中所有的能源用品都被標示出來後,讓學生們試著在課堂上與大家分享各項用品的能源來源與能源形式,並協助學生們將打上問號的地方完成;例如:若是學生不知道暖爐發出熱能的能源來源時,可以從什麼單位獲得資訊?又或許可以請工友或是學校中負責維修公共設施的職員協助解說或帶領參觀學校的空調設備。 |
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評量 |
形成性:
•學生是否能夠指出日常生活中的能源用品?
•學生是否能正確填上箭頭上的各項標示?
•如果不知道能源來源與形式,學生如何尋找出正確答案?
總結性:
將能量流動箭頭中的幾個欄位空下來讓學生填入答案,測試他們對能源轉換的了解程度,也可以用結語中的遊戲方式來進行。並讓學生們根據箭頭在筆記本上畫出一份能源地圖,記錄能源在教室中流動及轉變的情形(鳥瞰圖會是較清楚的製圖方式)。 |
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延伸活動 |
激發學生更進一步找出能源的來源。學生或許知道電力驅動許多用品,但他們知道電是從哪裡來的嗎?此時也能邀請電力公司的人員來介紹發電過程及能源資源(例如煤和核能),同時也可以宣導用電安全的資訊。 |