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Hom.gif (5133 bytes) 單元目標 主要概念 單元活動 m-heart2.gif (2838 bytes)
教學評量 教學程序 教學資源

 

教學對象:國中三年級學生

教材範圍:能源與運輸

教學時間:四節

作者: name1.gif (1099 bytes)

 

單元目標

在學完本單元之後,學生將能:

  1. 舉例說出能源的種類。

  2. 了解核能發電的原理及特性。

  3. 思考與分析核能發電的優缺點。

  4. 了解節約能源的重要性。

  5. 獲得辯論的經驗。

  6. 培養同儕間互助合作的精神以及團體默契。

  7. 學到分析、發表、溝通、說服等技巧。

  8. 習得尊重其他人的觀點。

 

主要概念

  1. 能源的種類:再生能源與非再生能源

  2. 核能發電的原理

  3. 核能發電的特性

  4. 核能發電的優缺點

  5. 節約能源的重要

 

單元活動

舉辦一場辯論賽,以「核能發電之利弊得失」為辯論主題。

活動說明

        以「辯論賽」的方式進行,學生身處辯論遊戲的情境,得以綜合所學發展其價值觀念;對決策技術之過程有所認識,並對核能發電的正負面因素獲得深刻的印象。

活動程序
  • 將全班學生分為正反兩方(班級人數較多者,可以分組或各挑選辯論選手參賽)。對雙方說明問題與評分方式,並講解辯論之進行程序:
  1. 五分鐘做主辯(先正方再反方)
  2. 五分鐘做再辯(先正方再反方)
  3. 雙方互相質詢,每位一分鐘(先正方再反方)
  4. 五分鐘做結辯(先正方再反方)
  • 佈置場地
  • 學生分組,並進行內部小組會議,推選出主辯者、再辯者、結辯者,其他組員則為助辯者。討論並擬出辯論稿內容。
  • 進行辯論程序(時間:一節)

 

教學評量

    本教學單元的設計是為了培養學生創造思考以及問題解決的能力,因此,本單元偏向於注重學生整個學習過程的表現。所以除了基本的認知評量外,教師可依下列表現實施評量(參考表二)

表一:認知評量
(一)占30%

    列舉核能發電之優點至少三項。

    列舉核能發電之缺點至少三項。

(二)占30%

能源與我們日常生活息息相關,請問在台灣除了核能發電外,還有那些其他可利用的能源或發電方式,至少列舉三項。

(三)占40%

如果你是決策者,現在必須決定是否要增設核能發電場,你的決定是什麼,為什麼?

 

表二:學生表現評量—參考要項

  1. 學生參與教師引導發言和分組討論的情況。
  2. 各組組員活動參與的情況。
  3. 各組在問題解決方面的表現。
  4. 個人或小組資料收集及記錄描述的完整性。
  5. 各組組員在活動期間的團隊默契。
  6. 學習活動的結論與觀察心得報告。

 

教學程序

 

時間

目標

教師活動

學生活動

二節

    
  1. 教師作個引言,引導學生思考能源與日常生活的關係。
  1. 思考
  2. 聽講
  3. 踴躍發言
    

1

4

  1. 教師說明能源的種類。

  2. 教師展示各類能源發電(地熱、風力、太陽能、核能……等)的圖片或幻燈片。

  3. 影片欣賞:

教師藉觀看影片(介紹能源)的內容,配合課堂講解,使學生印象深刻。

  1. 聽講
  2. 作筆記
  3. 欣賞影片
  4. 提出疑惑
  

2

3

4

  1. 教師講解核能發電的原理與特性。

  2. 教師分析說明能源的未來展望。

  3. 教師引導學生思考並瞭解節約能源的重要性。

  4. 教師與學生一起討論「節約能源的方法」。

  1. 聽講
  2. 作筆記
  3. 提出疑惑
  4. 思考
  5. 發言
  6. 分組討論

 

二節

5

6

7

8

  1. 單元活動(詳細內容,請參考【單元活動】--辯論賽)

  2. 活動(辯論賽)結束後,教師講評。

  1. 參與活動
  2. 檢討

 

教學資源

 
star.gif (2753 bytes) 能源的種類

    能源的種類大致可分為再生能源和非再生能源兩種。再生能源係指從太陽、風、水、木材和其他植物轉變而來的自然資源。由於是大自然的產物,故能生生不息。非再生能源係指石化燃料(如石油、天然氣和煤等)及核燃料等,都要經過開採與加工過程,才能轉化為能源。

    非再生能源的蘊藏量有限,且會隨著無節制的使用而日漸枯竭,所以要解決能源危機問題,首要之務即是有效地使用非再生能源,才能延長其供應年限。其次是從已經開發的礦區或油田中採集,並探勘新的能源蘊藏區。第三個任務則是有效地開發再生能源,替代有限的非再生能源。

star.gif (2753 bytes) 何謂「核能」

    核能是於五○年代發展出的最新能源,主要是依據質能互變的原理,也就是當物質改變形態時,會釋放出大量能量,這種由於物體質量改變而得到的能源,稱為核能。

star.gif (2753 bytes) 核能發電的原理

      根據愛因斯坦的相對論,能量和質量可以相互轉換,轉換公式為:E=MC2,亦即能量等質量乘以光速的平方,「E」代表能量;「M」是質量;「C」是光速,每秒約30萬公里。因此,只要極少的物質經由核分裂或核融合反應,即可轉換成驚人的能量。

         核能發電廠利用含有3%左右的可分裂物質之燃料,這些燃料固定分布在反應器裡;並且有許多控制棒插在燃料中間,以控制連鎖反應的發生,而且反應器中產生的能量隨時會被冷卻劑帶出來以發電,所以核能電廠不論從設計、運轉或使用等各方面來說,都是相當安全的。

star.gif (2753 bytes) 核能之特性
  1. 具有經濟上的誘因,核燃料鈾含有極高的能量,其相對成本很低。

  2. 污染物的排放與廠址面積需求上,核能發電較有利。

  3. 在原理上,核反應爐不可能形成核子爆炸,因為反應活性的密度係數及負溫度的關係,連鎖反應會自動終止。

  4. 核反應爐在冷卻劑漏失的狀況下,殘留在燃料組中的輻射性會構成一個很大的危機:燃料棒過熱及輻射線釋出。

star.gif (2753 bytes) 能源之未來展望

     儘管大家對未來石油價格的變動與能源危機有不同看法,但努力節約能源,積極開發新的替代能源儘量減少對石油的依賴,是世界各國能源政策的主要目標。

    台灣地區缺乏自產石化及核能燃料,因此致力於本地區再生能源的研究發展,是增加能源供應的方法之一。

    在未來中,所謂的「再生能源」(太陽能、風能等)將會是一種輔助性能源而非核能的替代者,因為再生能源的可用能量密度實在太低了。

    除了供應電力外,供應熱能給工業界及地區加熱系統在未來可能益形重要。