永续能源-风力发电原理及实作==周镒崇

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1、永續能源-風力發電原理與實作==周鎰崇高中生活科技教學設計表教學主題　永續能源-風力發電原理與實作授課年級高一授課時數500分鐘關鍵字永續能源、風力、發電科技領域別o傳播o營建o製造動力能源o運輸o生物科技教學內容提要1.動力來源-風力與扇葉2.發電機原理與製作-冷次定律3.能量傳遞-輪軸與齒輪4.精進-改良發電機與扇葉隨風轉課程綱要對照1.能源與動力-能源的形式與應用2.能源與動力-電力的開發與運用3.能源與動力-動力裝置的結構與應用材料單1.學生用（四人一組）-厚紙板一片、木板一小塊、1公分見方實木條一塊、齒輪1組、白膠、漆包線一捆、強力磁鐵

2、兩個、細金屬條數根、熱熔膠、銅片兩小片、鐵釘、LED燈組。2.教師準備-教學簡報、學習單、水的電解裝置。機具表鑽孔機配合活動活動大意以一則新聞引進永續能源的知識與觀念，銜接國中九年一貫課程自然與生活科技學習領域教材，增進高中生對生活科技的認識；課程中結合風力與發電，引導學生應用科學、解決問題，藉以激發學生學習生活科技的興趣。將教學活動主題分成：發電機、旋轉風扇兩部分，依序引導學生完成，接續修正組合成一個完整可以依靠風力發電作品，而完成整個教學。活動目標1.製作旋轉效能良好的風扇2.製作良好可以產生能源的發電機3.組織完善傳遞能量的齒輪組4.構築妥

3、善的風力發電機活動流程教學單元教學主要活動（配合學習單）時間1.永續能源-風力發電1-1緣起-以一則新聞引述風力發電目前在台灣的應用1-2風力發電主要構造與課程設計說明風力發電機的主要構造與本次課程單元依序簡介25分2.動力來源-風力與扇葉製作2-1承受風力之扇葉設計重點分析說明製作扇葉的幾個重點，並運用教師作品解釋2-2承受風力之扇葉設計範例舉出三個例子讓學生參考2-3旋轉風扇與基座設計繪圖發表教師作品後，再讓學生實際繪製與製作各組成品2-4旋轉風扇成品製作與數位相片學生製作完成，並以數位相機拍攝成品75分3.發電機原理與製作-冷次定律3-1磁

4、可以生電嗎？教師準備教學簡報及利用學習單，講解磁生電的歷史與原理3-2發電機製作重點解析說明製作發電機的幾個重點，並運用教師作品解釋3-3發電機設計繪圖發表教師作品後，再讓學生實際繪製各組成品設計圖3-4發電機成品製作與數位相片學生製作發電機成品，並以數位相機拍攝成品100分4.能量傳遞-傳動軸製作4-1輪軸與齒輪介紹輪軸與齒輪的功用，及在作品中可以當作簡單機械處4-2搭配齒輪與輪軸於作品中－傳動軸發表教師範例，並要學生構圖製作，並以數位相機拍攝成品100分5.修正發電機與改良風力裝置5-1作品基本要求5-2發電機的改良5-3風力扇葉改良100分

5、6.成果發表6-1評量發電量6-2評量最大發電壓6-3總結評分100分問題與討論如附件學習單附件與資源學習單o相關軟體參考作品數位照片（放置在學習單中）評量要點詳細表格如學習單-成果發表1.發電量-在人工穩定風力下，固定時間內電解水產生的O2體積，換算為電量，設定一固定值為基本及格分數，評分高低。2.最大電壓-在人工穩定風力下，固定時間內的最大電壓，設定一固定值為基本及格分數，評分高低。3.實用性-自然風下是否能發電、堅固、美觀。4.學習單收回-將所有單元裝訂成冊，評量學生學習歷程與態度。教學要點及注意事項1.學習單要注意將有『』的文字去除，讓學

6、生填寫，以增加學習效果。2.注意發電機製作中學生線圈纏繞的方向，並要學生盡量用輕材質、圈數多。3.扇葉的製作、折邊、旋轉方向。4.每次上課(兩節連排)時需同時發放下次上課學習單，提供各組準備材料與預習。5.鑽動機使用注意安全。6.在發電量與最大電壓的評分上，教師可先訂立一個及格標準(容易達到的目標)，然後再訂每增加多少加1分，直到滿分。7.電解水中產生H2自燃、O2可燃，避免學生輕視而引燃發生危險。8.由於電動機是由學生自行製作，所以要有良好發電不易，所以測量電量的標準需適量降低，一切以學生有完成作品即於以及格，予以鼓勵。本表格可視實際需要增縮單

7、元1：永續能源-風力發電1-1、緣起-【民生報】亞洲最大我首座民營風力大電廠啟用95-04-19記者鄭朝陽／專題報導高聳挺拔的鐵灰色高柱和不時緩緩轉動的三扇槳葉，在苗栗縣竹南、後龍的海岸線一字排開，讓原本荒涼的景致變得十分壯觀；這排170公尺、相當於57層樓高的大風機，不僅是北部海岸的醒目地標，也是台灣首座啟用的大型民營風力發電廠。25座風機不停轉動，一天為電廠業者的荷包吹進250萬元，看不見的「綠金」前景無可限量。◎風力資源我排世界第三【950423自行拍攝照片】這座由德商英華威公司設置的風力電廠，在取得經濟部能源局核准後開始「放電」，目前總裝

8、置容量規模為亞洲第一。除了在國內和亞洲拿下雙料冠軍，這座風力電廠最大的驕傲，在於發電時完全不產生二氧化碳（CO2），象徵台灣正式跨入再生