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最local能源教育 播下在地能源種子

2019/10/25 |採訪撰文:謝逸嫻(特約撰稿人) 點閱人次: 162

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初英山小小科學創作營上課畫面
圖片提供/初英山文化產業交流協會

到花蓮吉安鄉初英社區看見最乾淨無污染的社區綠能系統建置,學習最local的能源教育!


走在花蓮吉安鄉初英山山腳下的南華村初英社區,看著田間灌溉用的大小水圳,聽著潺潺流水聲,小水力發電系統安裝在水圳之中,運用水流,全天候24小時不停歇地轉換出乾淨無污染的綠色電力,源源不絕地供應著水圳旁的路燈電源,社區綠能系統模式著實令人心神嚮往!

初英山文化產業交流協會從2016年開始投入社區綠能建置,初期協會運用初英山流至社區、提供田間灌溉的大小水圳來設計小水力發電;自2018年7月開始,小水力發電系統正式供電,讓水圳旁的路燈可以使用。之後因初英山水力發電所在每年歲修期間須進行裝置維修,為使綠電不間斷,今年(2019)起協會另於辦公室屋頂安裝太陽能板進行發電,使社區綠能系統發展更具系統規模。

上為綠能充電控制箱,內含監測儀及蓄電池;下為小水力發電裝置 上為綠能充電控制箱,內含監測儀及蓄電池;下為小水力發電裝置
攝影/謝逸嫻

能源教育向下紮根 培養孩子深度思考能力

由於社區坐擁豐富的再生能源資源,激發協會因地制宜、能源教育向下紮根的念頭,因此協會與在地居民共同創立「農村矽谷實驗室」,今年暑假首度開辦「初英山小小科學創作營」,是設計給小學生參與的夏令營課程。

夏令營的課程內容,主要是透過生動有趣、淺顯易懂的科普動畫影片,讓小朋友們認識能源生成方式、類別和發電方式的機械動力原理,再引導小朋友思考、討論能源議題,例如核能發電是否安全、再生能源的優缺點;不替孩子做決定,而是培養孩子認識能源、關心環境並提升自身思辨能力,在孩子心中種下關心能源議題和能源發展的種子。

除了靜態課程外,也讓小朋友們動手DIY製作太陽能模組小車,從動手組裝的過程體驗機械動力原理,看著太陽能小車透過太陽能板進行光電轉換後在路上向前行進,以及透過水流測試儀看到水流與水力大小關聯,運用小水力發電系統使燈泡發亮等活動,都能深刻感受能源轉換的奇妙,觸發對能源知識的興趣。

協會監事鍾寶珠小姐表示,此次夏令營報名十分踴躍,剛開放網路報名,短短幾個小時就報名額滿!帶給協會莫大驚喜之餘,也給協會極大的信心,未來將持續規劃於暑假舉辦「綠能科學教育」,目標是朝向常態性開課。目前已和負責能源課程教學的吉安數位機會中心李惠倫老師完成初步課程規劃,預定明年度將課程分為初階、中階、高階課程,針對小學、國中、高中學生分別開設,希望培育在地能源種子的同時,也培養參加全國「小水力發電機設計大賽」的花蓮地主隊伍選手。

初英山小小科學創作營上課畫面
圖片提供/初英山文化產業交流協會

設計課程動腦又動手 執行力滿分!

在能源課程的設計上,李惠倫老師擁有豐富的經驗,初階課程的設計是以夏令營的課程為核心,提供給小學生活潑有趣又淺顯易懂的能源入門;提供給國高中生的中階、高階課程的目標則是培養具思考、設計、發明精神的人才,預計由學生以分組方式進行小水力發電模型設計測試,課程內容包括動腦設計、搜尋材料、製作模型、測試、修正完整循環等。

從動腦設計開始,學生們就需要有具體的發電模型概念。李惠倫老師`:「我們結合吉安數位機會中心資源,運用中心電腦教室操作3D繪圖軟體,教導學生將腦中想法轉化為可拆解組裝之發電模型3D設計圖,而中心的3D列印機則可製作等比例模型,供學生們討論製作模型所需材料、用具和製作大小尺寸。」

從想像到實際製作模型,學生通常會想到精密儀器、高科技設備、各項電子用品、各式應用材料等,因不知從何下手而令人望之卻步。不過李惠倫老師打破這種高難度的想像,以其個人平日研究、設計和製作的模型為學生講解、示範,例如「水流測試儀」是為了測量水流強度是否可達小水力發電標準而設計,只要使用廢棄光碟片加上幾支吃冰淇淋用的木片,就可以完成測試儀主體,加上購買的齒輪、馬達、電線,再連接測速儀器,「水流測試儀」就完成了!取材如此簡便,卻能製作出實用的工具,「水流測試儀」也在「初英山小小科學創作營」中大放異彩。

「水流測試儀」讓學生在課程中實際運用
圖片提供/初英山文化產業交流協會

另外,具備實際發電功能的「微水力發電模型」,也是李老師累積多年指導學生的經驗,開發設計且不斷修正而成。「微水力發電模型」從3D設計開始,先採用方便取得的材料完成模型實品,不過學生在運轉測試時發現,原先設計的正方型內部支撐板搭配8支支架,運轉流速及動能轉換不足以供應燈泡用電,於是師生們進行設計修正,將內部支撐改為圓型設計,同時將支架從8支增加為12支,再測試修正後模型時,已可供應一顆電燈泡的用電量,證明修正方向正確。

在設計與實作時,李老師鼓勵學生透過不斷的嘗試與修正,讓學生們體會到自己動手發電的樂趣,不需要昂貴的材料,便能讓學生們理解,只要開始動手做,就在前往成功的路上了。而修正則是測試後的必經過程,不斷在測試後修正,就能持續進步。

李老師強調:「對於綠能課程我們不只有想法,更有堅強執行力!學生們只要有興趣、肯投入學習,我們就會盡全力提供可運用的資源來完成。」

微水力發電模型及修正後模型
攝影/謝逸嫻

培育在地能源種子 更期望成為社區推動典範

從社區的再生能源發電開始,一方面提供自用電力,另一方面還可結合課程,讓在地學生動腦、動手做中學,一舉數得!鍾寶珠小姐語重心長表示,社區要建置自己的電力裝置,或是做更多的推廣,都需要人力和時間的累積。而透過能源教育,從小朋友開始教起,也能將這些能源知識帶回家中,促進家長認知。協會希望未來能以現有社區綠能建置系統、發展經驗和成果,做為社區太陽能結合小水力發電發展的示範,推廣至全國更多社區,為能源自主盡一分心力!


關鍵字:能源教育,社區綠能系統,小水力發電,能源種子

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