K-12能源教育電子書 - Energy Education e-Handbook

這個主題提供學生有關能源的基本概念，並促進學生珍惜生活中的能源，提供學生對於如何使用能源來維持、組織和改變影響生活的覺知。

年級	能源的定義	能源管理的自然定律	體系裡的能源流 / 生物與非生物	在生態系統裡的能源流

K－4 科學環境教育社會教育體育消費教育/家政			生物體系使用能源來成長、改變、維持健康、移動和繁殖。部分能源藉著儲存來提供未來的使用。	人類，就如同自然體系，需要能源來自我組織和維持。人類從獵人和收集者（hunter-gatherer）到產業工人（industrial），並依著他們使用能源的量和速度來作分類。
K5－8 科學環境教育社會教育	能源有組織、改變物質或「做功」的能力。能源主要以兩種形式存在：位能（能源儲存於物質）和動能（移動的能源）。能源的具體形式包括暖氣流、橡皮圈、電磁體（例如光、電、磁鐵）、重力、化學、和核能。	能源可從一位置轉換至另一個位置，例如太陽的能源從太空直到地球。能源被轉換就是靠著作工（例如：推動一個物質）以及轉換熱量（傳導、對流和輻射）。能源既不被創造也不被破壞，它只會被轉換。這就是熱力學第一定律。例如：儲存在煤塊裡的化學能源可被轉換成熱量。	所有體系遵守能源管理的自然定律。能源流動並被儲存在各式非生物的體系裡。	一般來說，台灣是工業化的、技術上的先進、高度使用能源的社會。
K9－12 科學環境教育社會教育	能源可被計量和量化。不同的測量單位可來量化能源。一個單位可被轉換成另一種。能源的測量單位包括卡路里和千瓦時（一度電）。能源使用功率作為一個等級（rate）。功率的單位包括馬力和瓦特。	隨著能源的轉換，部分能源無法再利用。	部分能源藉著體系間流動來轉換。其餘則儲存於其內。部分體系轉換能源是比較有效率的。生物體系裡生物使用能源的速率是不同的。有些生物體系，例如鳥，迅速地使用能源來成長和新陳代謝，因此必須快速地取代它。例如烏龜，緩慢地使用能源，因此取代比較不常發生。	生態系統使用能源來維持生物與非生物體系之間的生物地球化學（biogeochemical）循環。生態系統以能源流的類型和數量、能源預算、使用能源來維持平衡或恆穩態，為特徵。

這個主題協助學生瞭解他們和其他人在滿足生活水準中，能源的發展使用上已經變得越來越獨立。瞭解能源是什麼以及能源如何在體系內流動對於人類重視能源是必需的。

活動	能源的發展	能源的消耗	再生能源的發展

K－4 科學環境教育社會教育體育	初級能源來源不是去挖掘發現就自然存在。次級能源從初級能源使用技術來產出,台灣的初級能源九成仰賴進口。		再生能源來自可被繼續補充的來源。人類使用的再生能源包括太陽、風、水力發電、生物量和地熱。人類已經使用再生能源。太陽能是從太陽輻射傳播到達地球表面的能源。
K5－8 科學環境教育社會教育體育	人類從各種方式來得到能源。 .某些能源是可再生的，因為它們可以藉著自然過程快速地復原（replace）。其他非再生的能源，因為它們不是被緩慢地復原就是完全不能再復原。台灣目前大部分使用的化石能源、核能，都是進口的。其他資源，包括生物量、水力發電、太陽能、風，這些都是可再生的，並且是存在於台灣的。	全球的能源需要受到人口數量的成長以及消耗增加的影響。當部分能源的耗盡以及需求增加，這些資源的競爭也會增加。尤其是非再生資源，例如化石能源。	再生能源在許多的運用上是可靠的能源。多樣化再生能源的可利用性。太陽能可作為發電或加熱空氣或水。風是移動的空氣。風能可作為產生電力、研磨穀物以及打水。水力發電是由落下的水所產生的動能。水力發電機器透過落下的水所獲得的動能來產生電力。生物量從生物或生物有機物質所釋放出來的能源。生物量可依各種目的來使用。地熱是從地球產生的熱能。地熱可依各種目的來使用。
K9－12 科學環境教育社會教育體育	當個人和社會為了提供社會的需求，能源被他們認定為能源來源。部分能源是集中的，其他是分散的。地球的能源分佈不平均。	供應和需求會影響能源的發現、發展和使用。能源的供應和需求決定於資源的可得性，技術發展的程度，以及生活形態、健康和安全、經濟、政治和文化等社會因素。	每一種再生能源有適合它作某種運用的特性。多樣化地轉換再生能源的有效性。再生能源體系能被集中或分散。

這個主題主要是協助學生瞭解能源的如何使用會影響他們的生活。認定這些因素可增加學生對於他們為什麼以及如何使用能源的覺知，並引起為什麼在管理能源的使用上它是重要的理解。

年級	環境的品質	社會政治的	經濟	生活方式 / 健康 / 文化

K─4	能源發展使用能改變環境狀況。			健康和安全因素是結合能源的發展使用。台灣人民的健康和安全是與能源發展使用有相關。能源使用透過美術、語言、文學和宗教來表達。
K5－8	較快速的能源發展將會廣泛地造成環境的損害。台灣的環境藉著能源發展使用被改變。比起非再生能源，可再生能源技術使用對環境產生較低影響的清潔能源。	能源的需求影響國家、地區之間結盟與衝突的關係。再生能源體系可由個人、社區和政府所擁有。	能源的可得性、使用會影響經濟成長。許多職業是因為能源的發展使用而有。能源成本是美國威斯康辛州經濟發展的一個因素。許多職業是因為再生能源的發展使用而有。使用再生能源讓美洲變得比較能夠能源獨立。	支持人類生活方式的技術可能導致能源的無效率使用。個體可購買集中來源的再生能源。人類有各種理由選擇再生能源。使用再生能源將減少部分的個人、社區的健康風險。台灣的文化，部分由可得的能源所形塑。對於再生能源的支持，在國家、文化和政府間是不同的。
K9－12	比起環境已經被改變要來恢復它，再生能源使用較少的能源、經費來保護環境。環境成本和利益包括發展、製造、分佈和再生能源技術的安裝。	社會政治的過程產生能源管理的法律和規章。能源發展使用的影響是不平等地被均分。台灣的社會政治過程產生法律和規章。對於再生能源的支持受到社會和政治的影響。社會政治的過程決定再生能源發展、可得性與使用。	能源的市場價格包括勘查、污染控制和其他費用的成本。外部成本（環境和健康損害）不包括在能源的市場價格上。能源消耗的速度是受到能源價格和外部成本的影響。消費者考慮購買再生能源常常關心的是償付（payback）。部分分散的再生能源體系將實現它們使用期限的償付。當比較再生能源的成本時，應當考慮非再生能源的外部成本。再生能源發展的投資朝向物質和勞工，而非燃料。	源的可得性已經形塑了文化。因為社會的瞭解，以及經過一段時間後能源改變，能源使用上的文化表現也出現改變。使用再生能源能緩和使用化石燃料的影響。許多第三世界國家從再生能源發展和調度來獲利。

這個主題在於協助學生發現保護能源可讓未來的使用者還能繼續使用能源。學生願意有效採取行動來管理能源使用，他們必須對於能源是什麼、能源如何在體系內流動、能源的價值、能源使用對於人類社會和環境有影響，有完整的瞭解。

年級	能源使用的管理	能源的發展使用之未來展望

K─4		未來將發展新的能源、新的能源管理方法、新的能源技術。再生能源使用在全世界是日益成長的。
K5－8	能源的選擇和如何被使用，會影響能源的管理。能源或許可以在保護能源、因特定目的而使用能源、或減少能源使用，來作管理。能源管理的結果和方案協助台灣人民能較有效率地使用能源。使用再生能源延長非再生能源的可得性。支持再生能源使用的行動，從簡單的和價錢低廉的（例如購買太陽能計算機）到較困難的和昂貴的（例如設置風力系統）都有。	今日，有關能源管理的選擇，將影響未來生活、環境的品質。再生能源技術會繼續改進，並變得較有效率。
K9－12	人民，無論是個體或組織一部份，也許可以在決定能源使用上作決定或採取行動。社會和社會人民所作的決定或採取行動，是取決於與能源管理的選擇有相關的障礙、鼓勵。分散的再生能源體系的使用，通常是個人的選擇，而非政府的命令，儘管政府鼓勵使用再生能源。	當能源發展使用的改變，也許會出現新型的社會。未來將發展新的能源、新的能源管理方法、以及新的能源技術。

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