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大手牽小手,能源教育從小扎根,讓孩子「玩能源」「懂能源」

2017/05/31 |撰文:程金保(國立台灣師範大學機電工程學系教授)、王婷(國立台灣師範大學機電工程學系專任助理) 點閱人次: 3488

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學校透過巡迴攤車到校駐點(左上圖)、至火車站講解能源科學(右上圖)以及結合在地文化祭典等活動(下圖),讓孩子「玩能源」「懂能源」
圖片來源:程金保、王婷

能源與生活密不可分,也影響著各世代的生活環境,如何讓民眾真正認識能源、瞭解節能,並進一步身體力行節約能源,學校教育從小扎根,可說是最重要的關鍵點。

經濟部能源局多年來推展能源教育不遺餘力,藉由表揚推動能源教育績優學校(*註),深耕國民中、小學師生的能源素養,擴展節能減碳的成效。除了能源局之外,教育部也以21所能源教育推動學校為基地,結合大學與中小學教師的能量,發展出適合國小、國中、高中學生操作的能源科技教學模組,其中參與此項計畫的台中市德化國小、高雄市陽明國小以及台東縣廣原國小,由於推動成效良好,獲得經濟部2016年推動能源教育「傑出獎」的殊榮。

學校老師們精心設計各種生活化、趣味化的教學或推廣活動讓學生參與,例如:建置能源設施及場域、設計創意教學活動及教具、規劃融入式課程、舉辦動手做能源科學營隊等方式,以「體驗、探索、分享、動手做」的廣度,鼓勵學生去接觸、去瞭解與融入能源這個主題,做到了「玩能源」「懂能源」也要「學」在起跑點!

現在,讓我們一起來造訪這3校,瞭解他們的能源推動作法吧~

*註:「推動能源教育績優學校表揚活動」於2017年已更名為「國民中小學推動能源教育標竿學校選拔」


台中市德化國小:結合在地「媽祖文化」推波助瀾

說到大甲,許多人馬上聯想到的是「大甲媽祖」!是的,位於鎮瀾宮旁邊的台中市德化國小,將能源教育結合在地特色的大甲國際媽祖文化節,於節慶期間舉辦能源教具體驗等有趣的活動,為宣導能源教育推波助瀾。

「只要有好玩的,人潮就會聚集過來啦!」德化國小李永烈校長笑著這麼說。

身為自然科領域輔導團的召集人,李永烈校長除了透過校務領導培育校內能源教育種子教師,形塑對能源教育議題共識的能量之外,在能源教育概念的推廣則用簡單生活化的能源教具,如利用太陽能鍋灶製作爆米花、太陽能充電器幫手機充電等活動,很容易就吸引大家的目光,進而讓能源意識深植人心。

為了讓師生更體會能源,德化國小爭取經費,進行縱橫向的策略聯盟來達到資源連結擴散效益,在校內建置完成20多項能源教育設施,如設置430W風光互補的路燈、節能自行車、太陽能時鐘及太陽能鍋灶等實體操作展示區。此外,設置「節能減碳學習步道」,以及各種電器耗能指標,並於校園內設置各項交通運具碳足跡指標,堪稱是能源教育百寶箱。學校老師除了配合能源設施自製e化教材及教案將其融入教學中,也帶領學生動手製作風力發電、省能屋及太陽能船等教具,以汲取實務經驗,從做中學,增加對能源的興趣。

此外,為吸引家長及社區的參與,學校還特別設計了「能源教育宣導講座-能源知識賓果」、「能源教具DIY-神奇的魔笛」等親子活動,讓家長帶著學生進行能源闖關,藉此引起親子的興趣及重視,讓能源教育進入家庭,並主動連結在地文化議題(大甲媽祖)行銷,促進社會大眾對能源教育的認識,凝聚全區節約能源的氛圍。


學生藉由腳踏車發電系統之體驗,瞭解能源得來不易
圖片來源:程金保、王婷

太陽能鍋灶

外形像小耳朵(衛星天線)的太陽能鍋灶,利用圓弧外型鋁箔的集中反射特性,使太陽的熱能聚焦在一個點,只要在聚焦點上放上深色鍋具,就可以用來煮食。

置物架可以調整,使鍋底能對準焦點,盤面則可以調整進行人工追日,以獲得最大的太陽照射。鍋底為深色系,以利吸熱,尤其以黑色為佳,若是用來烤爆米花,會先將盤底噴上黑漆,陽光充足的情況下大約3分鐘就能完成爆米花,煮肉食也沒問題!只要40分鐘就可以將雞湯煮熟。

 

資料來源:台中市德化國小

 


李永烈校長解說太陽能鍋灶的原理概念
圖片來源:程金保、王婷

高雄市陽明國小:Follow Me!綠廊道讓你「長知識」

「我們是陽明國小綠廊道小小解說員,Follow Me!進行綠廊道巡禮後,你就會『長知識』囉!」

去過高雄市陽明國小的訪客一定對這段話不陌生。校方在校園裡建立了一條彩繪「綠廊道」教學場域,除了可融入「逛逛綠廊道,可別再『碳』氣!」創新本校課程進行教學外,還訓練能源小尖兵解說員,落實學生的參與。在輕鬆愉快的氛圍下,小尖兵連說帶唱地講解能源觀念,將太陽能、綠能、節電等概念有效地傳達給學生及參訪民眾。


陽明國小的綠廊道小尖兵解說員,用活潑生動的方式解說能源
圖片來源:程金保、王婷

校內還設置了現代化的能源展示館,結合e化資訊介面,展示多項能源示範教具,並搭配主題課程,讓學生藉由探討光、熱與溫度的關係,更加瞭解地球能源相關概念,並體會節約能源的重要性,也成為校園內受學生關注的議題。

除了校內資源,陽明國小定期邀請中鋼公司能源教育巡迴攤車到校園駐點,讓學生認識燃料電池、太陽能、省電燈泡等能源知識,並藉由鳳林國中、九如國小等伙伴學校的協力合作,擴大辦理能源創意競賽、全市30所學校的學生暑期能源營隊,以及課程綠建築設計大賽進行成果創意發表分享等活動,擴散能源教育成果。

陽明國小呂淑屏校長認為,實踐能源教育的推廣應該從教師自身做起,透過專業社群,讓教師獲得能源教育知能,並結合校內資源進行推廣,引導教師有效創新教材教法,就能發揮事半功倍之效。因此,校方在推動全校教師的能源知能進修上,積極鼓勵老師參與種子師資培訓,藉由這些生力軍不斷精進與自我成長,編寫創新教案融入課程,將節能概念運用於教學現場,影響學生並進而擴散到每個家庭。

「罐」古亙今話能源

為了讓學生透過探究的模式來學習能源,教師根據古代希羅引擎之原理製作「旋轉鋁罐」,藉由操作與反應、結果與反思,探索能源動力的原理,並瞭解此能源對生活的實用價值。

首先,觀察鋁罐受熱旋轉的現象,推測鋁罐旋轉的原因。鼓勵學生自行設計實驗,探究影響鋁罐旋轉快慢的因素,引發學生探究動機,並於動手做的活動歷程中,運用所學、驗證理論、啟發想像力與創造力,進而對科學新知產生追求探索的熱誠。此教案榮獲2015能源科技教案競賽金牌獎。

 

資料來源/2015能源科技教案競賽˙『罐』古亙今話能源作品簡介

 


台東縣廣原國小:偏鄉動力「源源」不絕,科普扎根700場

身處台東縣海端鄉偏遠地區的廣原國小,教學資源相對不足,要提升學生的能源知識可說非常不簡單。然而,透過校長用心領導,全校教師團結一心形成堅強的能源教學團隊,積極推動教學設計與能源創意教學。

除了在自製能源教材、教具、學習單等成果相當豐碩外,校方更經常舉辦多項研習及觀摩活動協助鄰近地區學校,10年來已累計能源教師研習高達150場,學生及民眾能源科普活動700場以上,推廣區域甚至遠至離島,擴大影響層面。

為了讓學生親自體驗,廣原國小建置了一間「趣味能源科學—探究與實作教室」,內含豐富的自製能源教材,包含基本的能量轉換與能源效率、低碳能源、生活節能、節能科技等,以及最讓學童喜愛的「能源動手做」實驗操作活動。從搭配的《能源特色課程》書籍裡可以找到38項教具及100餘部影片,各項教具都有完整編碼及QR code,學生及民眾可以透過編碼或手機,輕易的對應到教室中的教具組,並且觀看不同的教具製作與操作影片,提升學習能源的興趣。

除推廣趣味能源科學至全國各校之外,校內平日訓練有素、耳濡目染的學生就擔任起「能源科學」解說員的角色,肩負推廣能源教育的重任,不定時於車站、家鄉慶典(如射耳祭等)等人潮聚集的場合,進行能源科學表演活動,帶給鄉親歡娛及知識推廣,寓教於樂,從學校扎根並於社區萌芽,改寫偏鄉能源教育資源貧瘠的窘境。

旋轉吧!鉛筆

學校教師善用生活周遭的各種資源來製作成有趣的科學玩具,促進學生對能源知識的理解,進而引起學生的興趣。

例如「旋轉鉛筆」使用鉛筆、寶特瓶、吸管等隨手可見的材料,利用摩擦生電的概念示範電能轉換為動能的過程。以紙巾摩擦吸管,會產生負電荷,與鉛筆的電子產生相斥,鉛筆裡的電子會遠離吸管,而留下帶正電荷的質子,產生正負電荷相吸,因而旋轉。

此外,「乾餾竹筷」利用竹筷、鋁箔、酒精燈等簡單的材料體驗製造生質燃料,在實驗室中利用鋁箔紙將竹筷包裹起來隔絕空氣加熱時,會將竹材中的成分加以分解,產生黑色木炭,透過生活中隨手可得的素材來學習能源。

 

資料來源/能源科學動手做˙廣原國小-能源教育特色課程(修4版)

 


廣原國小舉辦百人規模的能源教育營,透過收集用過的寶特瓶、吸管、免洗筷等當材料,一起開心「玩能源」動手做
圖片來源:程金保、王婷

世代傳承:建立正確的能源價值觀

能源議題不僅關係到現代人的生活,也影響到全球世世代代的生存環境。能源教育需要讓學生願意主動參與,進而教導他們認識各種能源、建立正確的價值觀,並進一步能將節能減碳的行為實踐於日常生活中。

經濟部能源局致力推廣學校能源教育向下扎根,除了每年舉辦標竿學校表揚及示範觀摩活動,並於全國設置25所能源教育推動中心、發展能源融入式教案等推廣措施,期望經由潛移默化的教育方式,將節能觀念延伸至家庭及社區,進一步影響社會大眾之態度及行為。


關鍵字:能源教育,能源科技教學模組,推動能源教育標竿學校選拔

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