[神奇的風力發電樹屋]教學單元計劃          余秀琴、孫玉霞、高玉妹

教學單元名稱:神奇的風力發電樹屋

核心問題：再生能源的種類與認識

單元問題：

（一）  如何節約能源，終結能源危機？

（二）  風力能源的產生與應用？

（三） 風力發電的原理與展望？

（四）  台灣有哪些地方有風力發電系統與運作情形？

( 五 )  本校的風力發電系統在哪�堙H有何功能?

教學單元摘要：現今使用之能源，不再是「取之不盡，用之不竭」的時代了，眼看能源日益缺乏，並造成地球氣候暖化、聖嬰現象、溫室效應，嚴重破壞地球生命，因此，人人應學習如何開源節能，產生新能源技術，有朝一日再造一個「新瓦特」和「狄賽爾」的世界，並瞭解「未來學」中利用太陽能、風能、生質能、地熱能的方法與重要性，本校推廣能源教育建立太陽能光電與風力發電樹屋、太陽能溫室風扇、太陽能噴水池、太陽能玩具、迷你水力發電機，目的在引導學生及社區民眾身體力行，節約能源與了解再生能源的好處，本學期主題教學單元活動，在於暑假中剛完成的「神奇的風力發電樹屋」，讓城市的孩子也能嘗試爬樹的樂趣與勇敢刺激，達到寓教於樂的效果，最重要的是同時讓學生了解風力發電的原理與運用展望；風力發電可緩和對石化燃料的需求，台灣約有半年吹東北季風，風力發源豐富，應積極開發新能源才是，以減少空氣污染造成的災難，並永續經營下去，教育從根栽培起，好讓未來的國民都俱備了能源的素養。

學生學習目標/成果：

1.      能利用網際網路及圖書、媒體光碟、使學生獲得對整個能源環境及其相關問題之知識。

2.      建立能源網站內容及相關問題之意識與敏感度。

3.      培養學生具備節約能源的責任感與安全使用的觀念。

4.      從資訊操作配合科學能力指標，使學生獲得解決資源再生的專業技能及能源素養。

5.      使學生養成積極參與改善生活環境的行為。

能應用大自然的資源再生利用。

符合之課程綱要指標/課程標準目標：

以多重教學模式設計課程，活動內容採用阮汝禮(Renzulli)三合充實模式，活動過程以(Parnes)創造性問題解決模式，學習策略以小組問題解決學習(Noddings)，活動結果以多元才能發展模式(Taylor)，融入(Gardner)多重智慧理論的情意課程，循序漸進的學習方式，藉由能源生態學習認識「自然與生活科技」領域的知識，並符合本國科學教育理論即科學、技能、社會(S.T.S)的教學模式。

各階段實施要點如下：

第一階段：一般探索  ─  能源的認識與觀念。

第二階段：團體訓練 ─ 再生能源體驗與操作。

第三階段：專題研究 ─ 參觀訪談研習營。

融入九年一貫領域學科綱要目標：(架構圖)

自然與生活科技第（1）（2）（3）（4）（5）項

數學第（4）（5）項

社會第（9）（10）項

藝術與人文第（1）項

語文課程第（8）（9）（10）項等綱要指標

教學目標如下：

1.      知識領域：培養探索能源意義和來源、種類與用途、能源科學的基本定律。

2.      技能領域：運用資訊教育使學生了解能源的重要與生活、交通、產業、能源有限性。

行為領域：建立網路互動區互通節約能源的方法。

教學活動

第一階段：一般探索  ─  「能源總動員」認識與觀念〈計560分鐘〉

一、先備活動─課前準備窗口〈160分鐘〉

(一)教師準備活動

1.     班級經營包括：擬定教學單元實施計劃 、學習專題說明單 、參考設計年度課程計劃大綱、課表安排、親師懇談計畫、擬雙向溝通會議計畫、選課表、召開家長座談會共商本學期應配合教學活動、選課名單統計與安置、溝通會議記錄、收回選課表及統計安排選課一覽表、校外教學計劃、感謝狀、獎狀、調補課通知單、學生請假單、簽到單-家長座談會、簽到單-級任老師。

2.       準備引導之教材內容：

〈1〉    以「能源總動員〈一〉」教材統整並延續參考用、能源風力發電樹屋設計展、安全檢查暑假完工的能源設備如風力發電樹屋、經濟部能源委員會發行之書刊、自製主題教學活動簡報（Power point）引起學生對能源教育的興趣與重視。

〈2〉利用自製的VCD(能源教育活動實錄)、能源專業機構贈送的光碟。

〈3〉安排學生於適當的時間攀爬太陽能樹屋、風力發電樹屋、溫室風扇、太陽能噴水池、迷你水力發電機、太陽能路燈、太陽能玩具（見附件一）。

〈4〉    五個活動學習單、問題導向學習單及測驗評量、風力發電講義、教學網站、設立能源網站、實施規劃表、學習專題說明單、家長同意書、網路安全守則、設計圖比賽獎狀、電腦使用規則、獨立研究學習單、自我檢核表、教師總評量表、親師生檢核表（見附件二）。

〈二〉學生準備活動

1、俱備製作Power point(簡報內容規劃表)的能力及存檔用的磁片(一人一盒)、掃描器、數位像機的使用、實驗操作使用、辨認器材的能力。

2、搜集有關能源教育資料，尤其是再生能源(太陽能發電及風力發電)，預計91/10/03能源小尖參觀工研院資能所、水資所與台大農場一天、製作校外教學簡報、心得報告。

3、確定分組人數(四人一組)分A、B、C、D四組。

4、學會利用媒體報導及卷宗夾檔案。

5、安全講習：注意爬樹的技巧、實驗中的安全、網路使用規則、善後處理。

二. 、活動流程〈計400分鐘〉

(一)分組報告〈80分鐘〉

1、教師鼓勵學生搜集閱讀能源資料。提出活動一：討論節約能源終結溫室效應的問題。〈學習單一---神奇的風力發電樹屋〉

2、各組報告討論的結果，學生以簡報〈當作Home work〉完成參觀風力樹屋、太陽能樹屋等各種模型的報告，並秀在數位電視上做簡短的報告與比較。

3、分組做主題報告：（能專心聽取同學的報告，並提出問題或回答問題）

(1) 如何節約能源，終結能源危機?

4、對各組報告的內容提出補充或質疑 。

〈二〉校外參觀活動〈一天〉

1、校外教學計劃通知家長並行文至工研院與台大農場，各組上網查資料製作簡報秀出自製的校外教學簡報介紹兩地點四景點概況。

2、行前說明校外教學〈拍活動照片、心得報告〉

3、資料放置於教學網頁上。

第二階段：團體訓練 ─ 再生能源體驗與操作〈計560分鐘〉

一、準備活動：〈160分鐘〉

〈一〉再生與非再生能源標本或成品，預借儀器/檢查/準備（數位相機、掃描器等）。

〈二〉進行能源專題研究〈見獨立研究學習單---獨立研究的方法、確定主題、獨立研究研究工作分配表〉之準備。

〈三〉提供上學年度學生作品科展說明書之1與之2、學生表演的能源兒童劇、學生科展比賽的實驗實錄VCD、建立風力樹屋資料照片檔。

〈四〉老師準備自製的能源簡報（秀朗能源網站組織與展望上校門照片連結之簡報），以引起學生學習動機而準備。

〈五〉表、風車模型、蓄電池、燈、電風扇、風向風速計、紀錄表、電腦監視器、溫度計、紙條等實驗器材實驗操作。

二、活動流程〈400分鐘〉

〈一〉分組報告〈80分鐘〉

1、播放老師的能源簡報以引起學習動機。

2、提出問題分組討論：活動二：風力能源的產生與應用？

 3、講義與專書研讀。

4、各組規劃簡報內容後亦製作完成，依次報告風力發電樹屋的簡報。

5、互評書面自評請學生就能源議題與自然資訊領域討論確定要研究的主題。

6、延續五年級未完成之能源主題並繼續討論與分配工作。

7、縮小範圍以暑假中完成的風力發電樹屋為研究方向，評估實驗方法的可行性。

〈二〉團體活動〈320分鐘〉

1、能源教室專欄佈置：天文台展示後的學生風力、太陽能樹屋設計圖及水力發電實驗模型、太陽能玩具等重新布置在能源教室裡供學生參考思考問題〈太陽能科技島光電少年、太陽能科技島太陽光電展〉。

2、提出問題分組討論：活動三：風力發電的原理與展望〈學習單二---風與電〉。

3、實施實驗器材、爬樹訓練的安全講座。

4、安排爬風力發電樹屋〈拍活動照片〉。〈學習單三---漫遊太空〉

5、討論如何應用資訊科技可天天觀察樹上風車運轉與產生能量的情形。

6、邀請企業界技術指導和提供資訊、家長在實驗活動中或時間上的協助。

7、調查家中使用能源如水電費及天然氣瓦斯，前半年的費用與比較利用電腦做統計圖〈參考上學期科展作品中的統計圖〉。

第三階段：專題研究 ─ 參觀訪談研習營專題研究或獨立研究〈560分鐘〉

一、準備活動：〈160分鐘〉

〈一〉整理（Powerpoint簡報教學：將各組報告的資料加以整理，進行綜合的討論。）列 印書面資料存放在卷宗檔案裡，把各組的資料存進各組電腦的資料檔。

〈二〉觀察風力發電樹屋與太陽能樹屋在溫室中的溫度

〈三〉實驗中需準備材料如溫度計、電表、蓄電池植物等

〈四〉準備評鑑表（教師總評量、學生自我檢核表、親師生檢核表）、問卷

〈五〉準備學生獎狀

〈六〉版面設定需電腦操作

〈七〉規劃成果展示區

〈八〉裝訂說明書〈如傑克的神奇屋─風力發電樹屋的探討〉

二、活動流程〈400分鐘〉

〈一〉分組報告〈200分鐘〉

1、提出問題各組共同討論。活動四：台灣有哪些地方有風力發電系統運作情形？〈學習單四---太陽與地球的互動〉

2、討論（引導兒童思考，地球村資源的利用不當和環境汙染，會破壞生態環境平衡。了解台灣風力發電系統集中在新竹沿海，雖然不能完全替代至少可緩和對化石燃料的需求，節省家電使 用。）

3、學習單活動（Powerpoint統整教學：教師於課前完成『神奇的風力發電樹屋』統整 的網頁，以互動的方式呈現問題，做即時回饋與示範答題。

兒童運用報告、整理的資料，填寫學習單---獨立研究的方法、測驗評量、家長同意書。

〈二〉總討論〈120分鐘〉

1、活動五：本校的風力發電系統在哪�埵釵韞\能?〈引導學生設計有創意的問題作研究〉〈學習單五--影響地球溫度變化的原因〉例如植物在風力發電樹屋與太陽能樹屋的溫室中成長之比較。

2、以問題導向學習進行討論為何要建立本校風力發電系統及其運作功能如何？〈問題導向學習單六〉。

3、問題統整（視時間長短，給予補充資料），完成說明書裝訂成冊〈如傑克的神奇屋─風力發電樹屋的探討〉。

4、成果展示利用電腦版面設定（參考90學年度作品格式）列印出來貼在看板上。

5、討論展示日期口頭報告互相觀摩，邀請原班老師、能源委員會、家長會、全校師生和補助者觀賞評鑑，提供校內師生參觀後，優良作品繼續參加縣內舉辦之科展比賽，獲選國展作品可繼續參加全國科展比賽，提供90學年度參展作品成果分享〈國立台灣科學教育館第42屆科展成績公佈網站國小物理科、41屆國小物理科1206號作品專輯〉及〈民視新聞網〉、〈秀朗國小網站首頁新聞〉專訪參展學生研究過程 。

〈三〉延伸課程〈80分鐘〉

1. 討論相關資料搜尋的方法及獨立研究的科學方法。

2. 上本校(秀朗)能源網站回答『互動區』的問題並提供各組製作的網頁內容。

3..教師總評量(評量表)、學生自評、問卷

自製神奇風能教學網頁

http://www.hles.tpc.edu.tw/works/energy/_html/teach_web/index.html

風力發電DIY教案分享