學生設計風車業扇部份(可更換) 教材教法
能源與動力之教學示例一風車的製作
非本 I申昌宜
本單元旨在瞭解能源的演進與重要性、探討能源的種類(如:太陽能、風能、水力 能、海洋能、生質能、地熱能、石油、天然氣、煤、化學能、核能等)及應用、體察能 源與環保的關係(如:空氣污染、輻射效應等的防衛J) ，此外在能源短缺的時代，也必 須思考開源節流。當進行單元教學時可利用附錄一、二，腦力激盪出本單元的學習活 動。 活動示例:風車的製作 一、適用對象:國中三年級 二、教學節數: 10 節 三、活動場景 當未來的能源危機開始浮現時，每一個國 家均無法提供充分的能源給人民使用:此時假 若你所居住的環境擁有大自然中風的能源時， 請你設計一個最佳的風車模型，以將風的能源 妥善運用，並藉此產生動力供日常所需。設計 及製作的重點如下: 1. 能夠將自己的構想實際的表現且製作出 來。 2. 改善自己的風車，使之能夠產生最大的 動力。 3. 思考可能的發生問題，並解決之。 [註) I.學生主要在設計風車的葉扇部份(如圖 l 所示) ;因此，風車的其餘部份由教師 提供，以便評量具公平性 o 圖 l 風葷的葉扇 2000{I'·
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2. 圖 2 中的小塑膠盒可以依照情況放人迴紋針以增加重量。 四、具體目標 使學生能:
1
.瞭解各種能源的種類及節約能源的方法。 2. 瞭解能源與動力轉換的過程。 3. 利用網站的瀏覽功能或者查詢功能獲得所需的相關資訊。 4. 設計一個有效產生能源的風車型式。 5. 製作一個有效產生能源的風車。 6. 說明自己設計的風車所可能面臨的難題。 7. 提出解決的方法以解決自己所可能面臨的難題。 8. 提出所設計的風車若應用在實際生活上將會產生那些困 境。 五、重要概念 (一)科學領域 1.功能轉換原理 將風能轉換為機械能，亦即轉換成為怯 碼所提昇的位能 (W=mgh) 2. 右手定則一依風的方向判斷風車的運轉方向。 3. 白努利定理一快速流動的空氣會使壓力變小。 (二)數學領域 1.作圖能力一繪製角平分線、垂線等。 2. 商高定理一兩股平方合等於斜邊平方合。 (三)科技領域 1.圖學一製圖與繪圖的知識與能力。 2. 鋸切一線鋸使用的知識與能力。 3. 飽削一平飽機、邊飽機使用的知識與能力。 4. 鑽孔一鑽床使用的知識與能力。 5 砂磨一砂紙的種類與使用時機。 教材教法 圖 2 六、機具與材料 (一)機真表 名稱
規
格 數量|
備 註 手工電鑽 l 台 線鋸機 l 台 高尺 圓規l 隻
鉛筆 l 隻27
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'I.i，月 f11~ 教 ff 33 在 9 月j事支持教;去 動|具體|學 鏢 I (設計與製作) ﹒分組討論節約能源仔IJ 串呵?錄一、 的方法。 I 躍力數選出本 .蒐集各種與 j鹿三拉賴 i 元的學智活驗。 額的知講與訊息。 4 卜討論各種問境並揖 i 和瘖照錄三一觀 出解決的方法。 I 念清單，使 ﹒學習科技、科舉、|瞭解本單元所必 數學等相關知織。|須真備的相關知 識，並評鑑分組 討論的成績。 ﹒續襲工作單醋，過 i 利用間接六
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1. 依設訐關開始製作|輯用甜鋒四 風車。 I 習評鑑素，許鑼 ，當遭遇問難時，可|學生的製作過緝。 以請教老師或同學以 握得解決的方法 o 能 I 6 卜記據自己的難題挂 i 利用líf1雄主王一 查誨解法方法。 I 習歷程記錯呀， 撰寫製作揖 望能學習 j如 I
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.介紹能源的種類與節的能諒的方式 o .升經能輾轉換與當存方式。 .1r招軒謂竊謠言觀費功能或 功能蒐集資料的方法。 仆，介紹各種現車的重式。 ﹒介紹利用風車產生能源所可能面 臨的困境。 ﹒介紹製作風車模型所必須具備的 相關知識。4 1 •
.卅供學生問題的諮詢 o 先直讀ijg 己的風 到的難題罵罵? ﹒觀試學生所製作的嚴密。 報告其所面臨的難 解決? 思考其所設計的風息， 實際生活 t 峙，月能 x， 到哪些層面的問題? l 台 1 組惜一位
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華夏材警車法 八、學習自標評鑑 (一)認真且
1.
tî~ 事先草藥教師所要求的賀科 o
2. 仔緝思考在鍵作過程中所可能面臨的問 3. 能設計 tH 較佳的風車塑式，使單:章:能夠連對最佳能動力盡生效率 o (三)技能 l 告別寄自己的構思完體的繪摸出來。 2. 能將所設計的風車型式究整的製作出來。 3. 能瀾蠶路車 pfr 能幫舉起的最大眼磷數 o (三)情意 1.能熱絡的參與課堂上梅討論 o 2. 能仔細撰寫學習歷程記錄。3.tî~ 在畫是{乍聽車的過程中用心的投入。
丸、教學謂源 l.國立科學工藝博物館到銘心nal主扭曲給ι工組凶且峰y_M臨到.un.. Q 見 http://www. nstm ‘ gov.tw/ 。2. 矗立且盤盤韋擅盟麗。見 http://www.nmns.edu.tw/ 。
3. 經濟揮能源發員會 o 見 http://www.moe且 ec.gov.tw/ 。4. 能源技衛股清網站上血路Y::Sa且ng.. Q 見 http://www.erl. itr i. org.tw/energy-sav ﹒
ing/default.htm
Q5. 矗立盈盒。見 http://ftp.yuntech.edu. twl肉.wangyj/圳 dy/pwr4-1.htm 0
6. 昆主疆軍盡是L 0 兇 http://ftp.yuntech.edu. tw/-wa時yj/st叫y/pwr4-2.htm 0 十、建議 1.教師最好能夠事先準繡各種溫車的設計提式及摸型，以俱學生參考構思。 2. 若敢讓學生上輯瓷誨資料， &\須先確定學生具館有電牆之基本素養，以免造成 學生時茵擾 o 3. 有料的規格應該由教驛班統一規定，以選免造成不公平的情況發志。 4. 分組討論及公得報告品;其注意畢生是否有著蓋在餅造思考、問題解決的方向
行。
5. 強烈建議領略學哲歷程記諒衰，以療解學生學習的過程以及故況。 參考資制 國中生活科技教學資訊網(民 88) 0 見 http://www .ite.ntnu.edu.tw/-J_ TEnetl
0 盟，高中生活科技教學單元計鑫分享(民 88 )。見 http://www.ite.ntnu.edu.tw/-teach/ 。 竄史主活輯技數學活動網路資源系統(民 88 )。見 http://lifetech.ite.ntnu.edu. tw /webl
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其他
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