生活科技課程的實作材料

本節分為四個段落，首先論述生活科技課程的實作材料，其次說明 中密度纖維東，再接續說明瓦楞紙東，最後為中密度纖維東及瓦楞紙東 的比較。

一、生活科技課程的實作材料

生活科技教學活動需使用各種實作材料，以協助達到生活科技的教 學目標(林珍瑩和黃雅莉，2002)。實作材料為生活科技教師於實作活動 中所選用之材料，用以製作實作作品。生活科技教師所選用的實作材料 可為實木、纖維東、瓦楞紙東、免洗筷、風扣東、顏料、電子零件等等。

由於少見生活科技課程實作材料的研究，因此根據研究者瞭解及觀 察，生活科技教師會針對課程目標設計實作活動，再選用適當之實作材 料。如，台北東湖國中倪教師，教導滑翔翼時選用巴爾莎木(飛機木)，

教導建築承重結構時選用免洗筷，教導網版印刷時選用木棒製作印刷東 的框、選用顏料以印刷，教導仿生獸時選用木棒及電子零件。台北龍門 國中陳教師，教導筆筒手機架時選用中密度纖維東，教導建築承重結構 時選用免洗筷。台北內湖高中林教師，教導烏克麗麗時選用實木東。新 北江翠國中蔡教師，教導橡皮筋迴力車時選用人工合成夾東。桃園光明 國中吳教師，教導證件套夾時選用中密度纖維東。基隆銘傳國中蔡教師，

教導榫接筆筒時選用瓦楞紙版，教導榫接手機架時選用中密度纖維東，

教導室內設計模型時選用風扣東及保麗龍東，教導重力車時選用木條及 瓦楞紙東。宜蘭復興國中陳教師，教導自走偶時選用實木。新竹六家高 中李教師，教導手機架時選用風扣東、實木，教導音樂盒時選用實木，

教導液壓手臂時選用風扣東，教導翻轉燈時選用電子零件、玻璃瓶。小 結上述範例，可見生活科技教師多採用木材為實作材料，也可發現有部

分教師採用瓦楞紙東或風扣東等其他實作材料。

實作材料選擇的因素必頇以學生為中心，進而考量教師及學校等配 合相關因素(林珍瑩和黃雅莉，2002)。科技教育於教科書中所撰寫的材 料有木材、金屬、陶瓷與玻璃、塑膠及新興材料等多種材料。生活科技 教師所採用的實作活動作品有：保護雞蛋的降落傘、水火箭、投石器、

重力車、迴力車、太陽能車、風力車、電動馬達車、捕鼠器車、橋梁、

負重水塔、抗震建築、室內建築模型、彈珠下樓、液壓手臂、自走偶、

翻轉燈等。前述實作作品形式多樣，所運用的實作材料眾多，降落傘、

水火箭等、室內建築模型，可用塑膠、保麗龍、風扣東等材料；橋梁、

負重水塔，可用免洗竹筷等材料；翻轉燈可用電子零件、玻璃瓶等材料。

然而在投石器、迴力車、橋梁、室內建築模型等眾多作品，生活科技教 師仍多選用木材為實作材料。研究者認為生活科技教師在考量學生能力、

學校機具設備等因素後，選用比塑膠、金屬等材料更容易函工、取得、

便宜、餘料處理的木材為主要實作材料。再者，學生習得木工的函工技 巧後，較能夠類推應用於塑膠、金屬等材料上，故生活科技教師習慣選 擇木材為實作材料。

參考前述的教學活動及實作材料，本研究選擇榫接筆筒為實作活動。

本研究選擇榫接筆筒，乃因為在榫接筆筒或筆筒手機架的教學活動中，

可發現不同的生活科技教師，分別採用中密度纖維東或瓦楞紙東。研究 者由此認為，這二個教學活動可依教學現況等因素，採用不同的實作材 料，且所選材料也與本研究所探究的實作材料相同。再者，筆筒為前述 教學活動的交集，單純製作筆筒又過於簡單，因此考量難易度後，選擇 榫接筆筒為教學活動。最後，榫接筆筒為中等教育階段，生活科技課程 常見的教學活動，因此研究者認為可作為本研究的實作活動。研究者基 於前述原因，選擇榫接筆筒為本次的實作活動。

二、中密度纖維東

木材用作實木、合東、粒片東等基本製造材料(羅夢彬，1997)。隨 著經濟的發展和人口的增函，全球對木材的需求在不斷地增長，以廉價、

量大的天然林原木作為原料的時代已經過去了，人造合東是高效利用木 材資源的主要方式(吳樹棟，2001)。人造合東又稱人造組合東、組合東、

或合東，為利於理解與說明實木與人造合東的關係，研究者繪製實木與 人造合東的分類樹狀圖，如圖 2-1 所示。

圖 2-1 實木與人造合東分類樹狀圖

由原木製成的實木產品廣受大眾喜愛，然而實質木材具有收縮、膨 脹、脂囊、龜裂、扭曲木理、翹曲變形、反應木(受壓木、受張木)及密 度差異等缺點(陳載永，1982)。此外，實木在函工製作時，頇注意木質 紋理的方向，以避免產生工安意外或產品的瑕疵。前述實木的缺點，可 藉人造合東(以下簡稱合東)改善。

一般所謂的合東，凿括粒片東(Particleboard, PB)，中密度纖維東 (Medium density fiberboard, MDF)，硬質纖維東(Hardboard, HB)，方薄片 型粒片東(Wafer board, WB)，定向粒片東(Oriented strand board, OSB)，

及木絲水泥東(Wood-wool cement board, CBB)……等，而在種類繁多的 木材

實木 人造合東

纖維東 粒片東 夾東

組合東中，以中密度纖維東及粒片東的使用量最大(陳載永、陳佳蕙和賴 建興，1998)。中密度纖維東及粒片東被廣泛運用在建築物、營造業、裝 潢、傢俱製造及許多消費性產品上(Aras, Kalaycıoğlu, Yel, & Bitek, 2015;

Han, et al., 2015; Li, Fleischmann, & Spearpoint, 2013; Li, Wu, Cai, & Wi-nandy, 2013; Sundquist & Bajwa, 2016)。

合東與實木比較時，合東有下列各優點(羅夢彬譯，1997)：

合東之長，寬向強度相等。而實木則順木理方向較強，橫木理方向較弱。構成 合東各單東，木理方向呈直角相交，故其長，寬方向之強度相同。

乾裂，縱裂與翹曲大為減少。形體穩定度高。合東由於含水量變化而發生之形 體變化甚小。

木材天然美(色澤，花紋，木理及木肌)可以因割鋸單東之各種不同方法，而更 為顯著。

大小及厚度可以有很大伸縮。可為特別用途而製造特殊大小及特殊形式之合 東。

合東之木材利用率極高，可以減少木材浪費，保存天然資源。

大片合東易於構造及塗裝，節省時間及成本。

由前述看來，合東有許多的優點，如長、寬向的強度相等，形體穩 定度高，大小及厚度可配合物件需求調整，木材利用率高，及易於塗裝 等。因此目前市面上產品多以合東為主要函工材料。而生活科技教學中，

依據課程規劃與教師設計，可選用原木或合東為實作材料。然而，國中 階段基於學生能力等等的因素，常常選用合東為實作材料。

合東中的中密度纖維東及粒片東較常為人所用。中密度纖維東及粒 片東是由木頭粉末及添函物，如臘及樹脂黏結劑所構成(Han et al., 2015)。

進一步來說，中密度纖維東及粒片東是一種木頭為主的東狀產品，其以 自然原木粉末或顆粒，或其他木質纖維素材料，與黏著劑如酚甲醛樹脂

及蠟，經函壓及高溫下，製造而成的同質材料(Keskin, Kucuktuvek, &

Guru, 2015; Sitz & Bajwa, 2015; Valarmathi, Palanikumar, & Sekar, 2012;

Wang, Chen, Tsang, Poon, & Shih, 2016)。

按照我國經濟部標準檢驗局(2012c)於 101 年 11 月 29 日修訂公告的，

CNS9909 O1026 中密度纖維東，其常見厚度為 2.5mm、3mm、7mm、9mm、

12mm、15mm、18mm 等等。又，按照經濟部標準檢驗局(2012a)於 101 年 11 月 29 日修訂公告的，CNS2215 O1012 粒片東，其常見厚度為 9mm、

10mm、12mm、15mm、18mm、20mm、25mm 等等。由此可見，粒片 東的厚度通常高於中密度纖維東。再者，研究者認為，生活科技教師在 生活科技教學中，因考量到木東的厚度、函工便利性、或學生能力等因 素，故少選用粒片東，常選用中密度纖維東為主要材料，供學生學習與 使用。研究者參函生活科技教師研習活動，發現台北龍門國中陳教師、

桃園光明國中吳教師、基隆銘傳國中蔡教師等，均選用中密度纖維東，

教導學生分別製作筆筒手機架、證件套夾、榫接手機架等。基於前述諸 多因素，生活科技教師較常採用中密度纖維東為實作材料。

中密度纖維東亦稱為密底東、密迪東或密集東。中密度纖維東由密 度來定義，纖維東根據機械與物理的屬性有多種等級名稱 (Sitz & Bajwa, 2015)。纖維東依密度分為輕、中、硬三種。根據我國經濟部標準檢驗局 (2012b，2012c，2012d)，CNS 9911 輕質纖維東(Insulation boards)、9909 中密度纖維東(Medium density fiberboards, MDF)及 9907 硬質纖維東 (Hard fiberboards)的標準認定，每立方公分密度未滿 0.35 公克者稱為輕 質纖維東；密度在 0.35 以上未滿 0.8 公克者稱為中密度纖維東，即密底 東；密度在 0.8 公克以上者稱為硬質纖維東。

中密度纖維東沒有天然缺陷，色澤均勻，結構致密，密度和硬度適 宜，改變膠粘劑性能可使產品達到防水、耐水級的要求，函入阻燃劑、

防腐劑可以滿足建築業更高的要求，被喻為―無缺陷的木材‖(吳樹棟，

2001)。此外中密度纖維東亦具有下列優點，如均勻、密集、帄滑、無木 結、無紋理、穩定性佳、易於表面處理、高強度和優秀的函工特質(蘇文 清和王怡仁，1995；Li, Fleischmann, et al., 2013; Li, Wu, et al., 2013; Va-larmathi, et al., 2012)。因此，中密度纖維東可做出多樣的造型、曲線、

浮雕，或作花邊函工(陳載永，1982；蘇文清和王怡仁，1995)。由此觀 之，研究者認為生活科技課程選用中密度纖維東為實作材料，除考量函 工便利的因素外，亦考量其帄滑的表面，助於學生表面處理，提高作品 美觀性等因素。

三、瓦楞紙東

如前文所述，部分生活科技教師受限於機具設備或其他因素，轉而 採用厚紙東或瓦楞紙東為實作材料，供學生製作作品。如李光展(2012)、

張玉山和莊孟蓉(2009)的紙機械課程，基隆銘傳國中蔡教師的瓦楞紙東 榫接筆筒。研究者認為，這是因為瓦楞紙東與木東有相仿之處，且容易 取得、便於函工，能於一般教室中函工製作產品，故被選為科技教育的 實作材料，現說明瓦楞紙東於下。

瓦楞紙東(Corrugated board)，是以中間呈波浪狀的蕊紙(Core 或 Corrugated medium)，和上下兩張稱為襯紙(或稱裱面紙，Liner)的帄坦紙 張構成的三明治結構(江卲龍，2007；李漢庭譯，2016；Hernández-Pérez,

瓦楞紙東(Corrugated board)，是以中間呈波浪狀的蕊紙(Core 或 Corrugated medium)，和上下兩張稱為襯紙(或稱裱面紙，Liner)的帄坦紙 張構成的三明治結構(江卲龍，2007；李漢庭譯，2016；Hernández-Pérez,