能源教育融入國中課程─太陽能積木教育模組

                 在石油即將枯竭的現今,世界各國都致力於尋找替代能源,而「綠能」是我國積極發展的產能方案,綠能包含了風力發電、潮汐發電、太陽能發電等,而台灣因為地理環境的限制,專家研判以太陽能發電的發展空間較大,是因為風力與潮汐發電等都需要環境的配合,而太陽能發電僅需要太陽光的照射即可,而且太陽能發電的架設成本較低,可以實施到一般民眾的家中,於是推廣太陽能發電刻不容緩。

                 在國中的課程中,有一個單元在介紹能源的轉換,也討論了各種發電模式中所需要的能源轉換,而太陽能發電也在近幾年加入課本中,國立彰化師範大學能源科技教育中北區區域中心開發一套太陽能積木教材,希望藉由動手做以及學生自行探究的過程去了解太陽能發電的基本知識,也希望能藉此教案推廣至中小學中,提升中小學學生的能源科技知識素養。

                 此模組採用了常見的太陽能電池以及積木,藉由積木能夠自由組合的特性,使得課程上可以有更多的變化,而對學生來說「電」往往是過於抽象難以理解的,也藉著積木的特性讓電可以用直觀的方式來看出其變化,像是將太陽能板與馬達再和積木結合,便成為一輛簡易的太陽能車,在陽光強時,太陽能車跑得比較快,陽光弱時,太陽能車就跑得比較慢,便是一種直觀的方式能讓學生了解到太陽光的強弱與太陽能電池的發電能力有很大的相關,除此之外,該課程也可以與其他學習過的內容一同進行討論,像是簡單機械、力與力矩、牛頓運動定律等,都很適合加入課程中一同討論,在動手做過程中,學生不斷修改也不停的互相討論,以學生為中心,讓其自行建構出該領域的知識,這便是建構式教學。除了用這樣簡單直觀的方式來進行課程外,也可以培養學生的科學技能,像是讓學生自行設計實驗,設計變因找出各項變因間的關聯性;或教學生繪製圖表,把實驗成果用圖表的方式呈現,再去解釋圖表的意涵;再來還能夠訓練學生上台報告的能力,將實驗所得之結果整理成PPT簡報,用自己的方式來解讀,並讓聽眾了解,這些都是課本上沒有教的能力,也才是真正要讓學生可以帶著走的能力。

                 能源議題是每個人都需要關心的,因為能源與生活息息相關,可以看到地球上的能源正面臨枯竭的問題,但很多人選擇的是漠不關心或迴避,於是能源教育課程除了希望學生學習到能源相關的知識與技能之外,更希望的是讓學生學習到能源的可貴,不要浪費能源,讓節約能源環保的精神深植學生的心中,你的一小步會是地球存續的一大步,只有地球永恆發展,人類也才能不斷生存下去。

作者介紹

檳吉台灣學校 張雨勝 教師
能源科技教育、科學教育。