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感謝台中二中葉婉儀老師、台南二中李宜欣老師、平鎮高中蔣佑明老師、嘉義高中林芳妃老師、旗美高中蔡佳娟老師融入校內課程
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2021年12月25日 星期六

探究實作A第十四週--觀察現象[風力發電機]

上週是段考

再之前我們利用諾貝爾經濟學獎得主的研究,來讓學生將自然探究實作的學習與社會科學做連結。

也用測量體重體脂讓學生對測量的「可信度」與「有效度」有一點點感覺。

這週是行事曆的第十五週,我們準備進到風力發電機的主題。

老實說,我們使用這個主題並不是因為要做綠色能源。
而是因為風力發電的測量方式與特性可以用來教我們要的觀念。

那就是「讀取數據的策略應該考量現象的原理,以及儀器的原理,評估讀取的方式是否有足夠的信度與效度」

也就是這個單元並不是另一個實作主題,而是乘載著我們到下學期做半開放式探究時,學生需要思考的面向、使用的能力。

但這個單元已經到學期末了,熱愛實作的學生也應該疲乏了,更何況主題並不「看起來有趣」

考量這個單元所在的時間點,讓學生確實感受「課程對生活有重要的幫助」是很重要的。

畢竟年紀愈大,我們接觸一個新事物時,愈會一開始就思考「這與我的關聯是什麼?」

先點出我們在這個單元會學到的東西在整個學年的架構中,是在什麼位置。

然後跟學生介紹我們使用風力發電機這個題材來學習這些重點


還是與學生有關的~新竹的海邊有許多風力發電機。這些風機是為了綠電。



在這個時間點,四大公投案大約還有一個月。我跟他們介紹四大提案中有兩個都跟能源有關。
令人驚訝的是,我有調查知道這四個提案內容的學生在兩個班都沒有超過四分之一。

在這邊,我分享了我在高中時,我的老師對我的影響。
以前我是讀延平中學。特殊的校史讓我的老師們都是同一個(當時的在野)黨派。
我老師告訴我,不論支持什麼,一定要讓一個國家社會有在野黨。
這句話沒有讓我永遠支持在野黨,卻讓我知道不能為不認同在野黨,就除之而後快。

我也希望我有一句話可以讓學生帶著,陪伴他們到很久以後。

我送給他們的是
「如果有人用簡潔有力的口號希望得到你的信任,那請你一定要永遠保持懷疑」
因為,簡潔有力的口號,往往想達成的是縮短你思考的時間。

所以雖然猛一聽「四個不/都同意,台灣更有力/美麗」就差點被洗腦,但還好僅存的一點懷疑讓我沒有被洗腦成功。

當有懷疑時,就要去搜集資料、前後對照,思考背後的論述架構與邏輯(廣告時間,這是我們下學期要學的)




看了這麼多,應該發現,最重要的其實是我們的能源政策是什麼?蓋了風機顯然不夠,那三接就夠嗎?好像以前跟現在的訴求很像欸。

所以,記得。
碰到口號,請停一下!!

但你會說我想要說哪個立場是對還是錯嗎?
我更想說的是,決策評估跟研究不同。
研究有是非對錯。決策評估要的卻是能解決問題的方案。
核廢料、燃煤空汙、破壞藻礁,在環境與健康上是絕對可怕的事情。

但如何解決台灣的能源缺口,如果只有這三個方案,那麼我們需要的是傷害最小的。
如果第四個方案所帶來的後果是大家清楚而決定接受的,那麼也是可以的。

卻不能既不接受第四個方案,卻也不接受前三個方案。


回到風力發電。
發電的原理都是一樣的。
就是當線圈所感應到的總磁場有變化時,線圈上就會產生電流。變化越大,產生的電流就越快。

給學生看一下商業風力發電機的簡介。



然後介紹我們使用的機台、偵測儀器與讀取數據的方式。
就讓學生開始做一台屬於自已的風力發電機。
這次上課只是要讓他們熟悉機器的操作,尤其重要的是從中留下一些觀察想法。
另一個重點是讓他們能使用電腦或手機讀取數據,繪圖之後發現電流電壓的跳動方式。

但一下子開放全部時間讓學生自由操作會很災難。


因此會大致說明有哪些事情要同步進行。
並且確認每組有特定的學生負責拿取風機(求償有門),還有負責使用電腦的(免得下課時出現竟然是用手機截圖記錄數據的慘案)



指定學生上傳數據檔案連結,這樣我就很好追蹤各組進度

在這邊我們提供LED燈讓學生做測試,至少要能讓一顆LED亮起來才行。
通常這會很有引起動機的效果~~


這邊老師就要變出一大堆東西。
九台大風扇、九台電腦,一大堆延長線。
小扳手、螺絲帽、剪刀、膠帶、電子天平、電鑽、竹筷、圓規。
還好有手機,因此不用準備攝影機、量角器之類的。

比較麻煩的是學生在讀數據時的技術問題。
像是電腦與軟體操作(我們用事先錄影,放在雲端教室)
還有像是儀器接線鬆脫、風機運轉問題等等。

最可怕的就是碰到學生興致勃勃遇到拿LED燈泡去測試卻發現一顆也亮不起來的時候。
尤其是當老師看了半天也無法發現問題的時候。。。。

為此我們四位老師花了三小時研究九台風機,還是搞不懂為何有的風機產出的電壓電流只有其他台的三分之一。

排除到最後只剩下銲接點的問題orz,但我們實在沒有人力與時間繼續debug。




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