跟天龍的學校近 方便備課 真是幸福
今年參加太陽能鍋研習,收到價值不斐的太陽能鍋,代價就是到他校推廣。
開學後10月中旬才被通知,等確定學校後,不到一周就要為團出征了。
還好我在唐榮國小,天龍在大同國中,兩人學校離得近,10月25請天龍來唐榮備課,天龍一口答應,我們當天利用不到1小時的時間就將方向抓好了,真是太有效率了,接著請天龍回去寫教案,這位不是天龍國來的天龍可真厲害,很快掌握備課的重點,星期五晚上星期六我們在空中加班,你一言我一句的,慢慢將教案內容釐清,經過一再的修正,星期一晚上終於接近完工。
感嘆天龍的教案設計功力是如此強大,簡報也做得如此鉅細靡遺,真是讓人嘆為觀止。很慶幸有這樣的戰鬥夥伴。老來運來喔!謝謝啦!
10.29定稿的教案
屏東縣環境教育輔導團到校教學教案設計 主題: 太陽能鍋與碳足跡
教學設計
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名稱:從能源到餐桌:碳足跡的啟示
設計者:夏可泰、利天龍
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教學方式
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價值澄清法、分組合作學習法
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教學支援
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申請學校教師
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教學地點
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新生國小、鶴聲國小
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教學素材
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簡報、學習單、影片、太陽能鍋具、餅乾、棉花糖
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教學工具
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單槍、學習單、攝錄器材
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教學時間
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80分
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教學對象
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中、高年級
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教學思考
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*以鍋具的煮食功能為思考脈絡的起點,接著思考家庭生活的能源類型、台灣的能源來源
*思考太陽能作為能源使用時的優、缺點。
*太陽能鍋的原理、如何組裝、太陽能鍋與生活減碳的關係。
*從能源的碳足跡,談到生產的碳足跡(食物里程、低碳飲食)
*低碳生活的本質:碳足跡的意涵、減碳與環境的關係、如何從生活中力行減碳。
*思考教學的方式:分組運用小白板合作學習
(課程安排)
1. 先到戶外架設鍋具、放置食物、量溫度,
2. 配合太陽能鍋的觀察,融入熱的傳導、對流、輻射的原
3. 再到室內討論能源的碳足跡,並運用地圖說明石油、瓦斯從遠地運送來台的里程,總結能源運送的碳足跡。
4. 利用教學影片說明生產的碳足跡,以實際做法鼓勵學生於生活中實踐。
5. 到戶外量測實驗結束時的溫度。
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教學流程
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一、準備活動
(一)課前準備
上課前與申請學校承辦人員取得聯繫,確認上課地點、班級分組方式、學生人數。
2.請學校自行組裝完成受贈之簡易太陽能鍋,便於教學。如果人數較多,可能需要提早到校,利用二組鍋具輔助操作。
3.事先聯繫請上課班級的老師協助準備餅乾、棉花糖和一支溫度計。
4.於隨身碟中備妥教學影片及簡報檔案(ppt)
(二)引起動機
活動一:太陽能鍋初體驗
1.首先將學生帶到戶外,進行太陽能鍋的組裝。此時不必多作說明。
2.以簡單食材(如棉花糖、餅乾夾心)置於黑色鍋中並套上耐溫袋。
3.運用溫度計測量使用前的溫度,並於學習單中紀錄之。
**注意:若是一般的酒精溫度計,只能量氣溫,因太陽能鍋可能高達攝氏150度,超過酒精溫度計的極限,可能發生危險。
4.將學生帶回室內。
二、發展活動
(一)從爐具到能源
1.
詢問學生鍋子的用途。(煮東西)請同學們想一下家裡有哪些爐具?通常父母親利用這些爐具在煮東西時,是使用了甚麼熱源(能源)?(瓦斯爐à瓦斯;電磁爐、電晶爐à電)
(二)台灣的發電結構及其問題
2.
台灣自產的瓦斯足夠嗎?
可播放【能源台灣-藻礁與天然氣的選擇】影片(前面約2分鐘),
政府計畫在2025年,將天然氣發電的比例,從目前的35%,提高到50%。所以要建設天然氣的接收與儲存設施。目前台灣只有二座天然氣接收港:高雄永安港、台中港。經過二百多公里長的海管與陸管,輸送到苗栗通霄匯合,再往北輸送給用戶。其中的80%是送到火力發電廠。由此可知,台灣自產的天然氣足夠嗎?(不夠)
3.
台灣是用哪些方式取得電力?根據簡報所附的2017年台灣發電結構與再生能源發電種類,說明各種發電方式的比例。(燃煤46.8%、燃氣34.7%、燃油4.5%、核能8.3%、再生能源4.5%、水力1.2%)
4.
配合學習單,請學生各自或分組討論目前台灣的發電結構以非再生能源為主(燃煤、核能、燃氣),可能產生何種問題?(學生填寫或討論時,老師在黑板畫出九宮格後,進行行間巡視,請若干位同學上台寫答案)
(三)運用太陽能
1.綜合學生的討論,老師指出推廣利用太陽能的理由:
減少空氣汙染
核廢料的儲存
能源依賴進口
能源消耗量太高à減少碳足跡、對抗暖化
5省錢
6災害應變能力。
2.台灣有利用太陽能的條件嗎?
位於低緯度的熱帶、副熱帶地區,陽光充足
材料取得容易(紙箱、鋁箔)
到處都有水泥陽台和屋頂、
3.播放影片【太陽能烤肉】影片(2分鐘)
4.配合學習單,寫出太陽能的優點(再生能源、節能減碳…)、缺點(受天氣影響,不穩定、烹煮時間較長…)。
(四)太陽能鍋的科學原理
1.根據剪報內容,介紹太陽能鍋零件的原理,一邊完成學習單的連連看。
(1)反射鋁箔板:解說時利用放大鏡燒紙張、螞蟻的生活經驗,說明光線可以經由聚焦,讓熱源集中燒東西;同樣的,鋁箔板也可以讓太陽光反射到鍋子,以便烹煮食物。根據研究,光面鋁箔紙,不但可以反射光,也可以反射95%的【熱能】,剩下的5%會被傳導出去。因此,鋁箔紙是一個適合聚光的材料。
(2)黑色鍋子:夏季時,避免穿黑色衣服,是因為黑色比較不能反射陽光,而且會吸收大部分陽光。所以,鍋子漆成黑色,可以幫助減少陽光的反射,以便吸收更多的太陽輻射能量。
鍋子的材質是金屬,是因為固體中,金屬的熱傳導性質比非金屬好。在金屬杯與紙杯中裝入同樣溫度的冰水,用手拿起兩杯水時,會感覺金屬杯比較冷,原因就是金屬對熱的傳導比紙對熱的傳導快。因此,鍋子用金屬製成,才能把熱量迅速傳導給鍋內的食物。
(3)透明耐熱塑膠袋:由於透明,太陽輻射可以穿透曬到裡面的鍋子,鍋子吸收太陽輻射後會變熱,溫度越來越高。熱能會從高溫的地方,對流到低溫的地方。因此,塑膠袋的功用,就是作為氣流的屏障,阻止空氣對流,讓溫度比較容易維持住。效果就像是一個溫室那樣。
老師可補充保溫瓶的學習經驗,幫助理解:溫室中的空氣被加熱,由無法對流到溫室外頭,於是熱上加熱。保溫瓶的內膽與外殼之間的空間抽成真空,所以內膽內的熱水或冷水因為沒有介質讓熱傳導降溫,所以可以保溫。所以溫室要更熱,要在溫室之外再蓋一個更大一些的溫室,讓太陽能光照得進來,但加熱的空氣出來得少,就算出了內層,但內外層之間沒有空氣的介質,無法產生對流,繼續保溫。
(4)說明烹調過程的注意事項
不要讓毒性的材料 (如塑膠類、噴漆等) 直接接觸到食物。
不要直接看發亮的反光板。
鍋子很燙,最好戴上手套。
鍋蓋要蓋緊喔。小心玻璃的部分,注意不要打碎。
(五)碳足跡的科學原理
1.接下來,讓我們關注到食物從生產到烹煮過程的碳足跡。
播放【碳足跡的科學原理】影片(4.5分鐘)
2.碳足跡,代表一份產品從原料運輸、加工到變成成品,以及成品使用過後,廢棄物的處理,這全部的過程,經過嚴謹的科學計算,算出來的二氧化碳排放量。
(六)台灣進口的能源從哪來?
1.活動:繪製台灣主要能源進口國示意圖
(參考學習單,讓學生根據統計資料加以畫出連線,用三種顏色分別標示煤炭、天然氣、石油)呈現一種能源時,等待學生畫完,再呈現下一種能源的統計表
(1)煤炭:利用簡報的資料,說明2001-2015年之間,印尼與澳洲是台灣進口煤炭的主要國家。從排名來看,印尼跟澳洲一直都是前三名的煤炭進口國,而中國在2010年以前,也一直是排行在前三名中,而在2011年後則由南非與俄羅斯取代。
(2)天然氣:在2010年之前,台灣的天然氣進口主要來自印尼跟馬來西亞,分佔排行第一與第二名。而2011之後,卡達成為最主要的天然氣進口來源國,印尼跟馬來西亞退居二、三名。
(3)石油:台灣的石油進口國,從2004年到2016年,排名第一跟第二的都是沙烏地阿拉伯跟科威特,最近一年的第三名是安哥拉。
2.三種能源都畫完後,老師利用簡報秀出答案,以便同學核對。
3.老師補充:我們進口的能源多數進行了長距離的輸送,碳足跡相當驚人。必須提醒的是,還要注意到輸送的頻率。以天然氣為例,以2017年來說,一年之中運送天然氣來台灣的船隻,就達到265船次,幾乎每1.5天就有遠渡重洋而來的輸氣船隻停靠台灣。以此觀點來看,這樣的發電方式對地球環境並不友善,主要是能源輸送過程的碳足跡。接下來,從食物的角度討論生產的碳足跡。
(七)低碳飲食
1.播放剪輯過的影片【低碳飲食】(6分鐘)
2.影片重點如下:
(1)自己種菜自己收成,減低食物的運送里程
(2)有機肥料在地製作,減低肥料的運送里程
(3)要吃多少就採收多少,減少浪費,也是減碳的一環。
(4)多吃蔬菜少吃肉,多選擇當令的蔬菜水果,減少所需電力的保存
(5)多吃生菜沙拉等蔬食,減少烹調時間
(6)預先拿出冷凍的食物,解凍後可減少烹調的時間,節省燃料。
(7)用水煮替代熱炒烹調,集中水煮食物,先燙青菜,再燙肉類。
(8)少吃加工食品,加工及處理廢棄物的過程會消耗能源。
(9)多喝水,節能減碳。
(10)準備好適當的工具,事前準備好食材,鍋具效能要提高、減少瓦斯及用電。
(11)選擇節能標章的鍋具及產品,節省用電,節能減碳
三、綜合活動
1.提醒學生攜帶學習單和原子筆到戶外,觀看太陽能鍋目前情形,紀錄實驗結束時的氣溫和鍋子的溫度。
2.鼓勵學生在日常生活的各方面,願意以低碳方式友善地球環境。
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教學資源: 從能源到餐桌學習單(B4雙面一張)
晚上也能用的太陽能烤爐https://www.bomb01.com/article/3389210.29定稿的學習單
10.30 修改成A4的學習單
107學年度新生國小太陽能鍋到校推廣教學活動學習單
班級:
座號: 姓名:
一、台灣的發電結構與可能產生的問題:
比例排序
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發電來源
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問題
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1(46.8%)
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2(34.7%)
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3(8.3%)
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4 (5.7%)
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5(4.5%)
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二、認識運用太陽能作為能源的優、缺點
三、太陽能鍋的科學原理
傳導l
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l塑膠袋可以產生保溫的效果,這是因為空氣的何種熱傳遞方式被阻止了
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輻射l
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l太陽的光與熱,主要是透過何種方式傳遞,才能穿透塑膠袋,被鍋子吸收?
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對流l
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l鍋子溫度升高後,把熱傳遞到食物,這是熱的何種傳播方式?
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四、碳足跡的計算:
一份產品從原料( )、( )到變成成品,以及成品使用過後,( )的處理,這全部過程經過嚴謹的科學計算,得出的( )排放量。
一份產品從原料( )、( )到變成成品,以及成品使用過後,( )的處理,這全部過程經過嚴謹的科學計算,得出的( )排放量。
四、台灣進口的能源從哪來?
請用三種不同顏色的筆,參考老師的簡報,畫出台灣能源進口的國家(畫出前三名即可)
圖例:煤炭( ),石油( )天然氣( )
<世界地圖>
五、低碳飲食的方法(適合的請打P)
□自己種菜自己收成 □有機肥料在地製作 □要吃多少就採收多少
□多吃肉類少吃蔬菜 □少吃加工食品 □用水煮替代熱炒□預先將冷凍食物解凍 □多運動,多喝手搖飲料 □選擇當令蔬果□多吃生菜蔬食,減少烹調時間□準備適當工具,事前準備好食材 □選擇節能標章的鍋具及產品
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