課程介紹

Highscope Rooting Locally. Connecting Globally. FORESEEING Future

107年

綠能科技融入高、國中理化及生活科技創客課程之開發與推廣

團隊成員
課程教案
綠能科技 PDF WORD
綠能科技創客課程 PDF WORD
課程架構
課程架構

子計畫一「綠能科技融入高、國中理化及生活 科技創客課程之設計」重點在於設計綠能科技之創客課程,利用「做中學」的創客精神,激發參與學生對於「動手做」的熱情與內在動機。創客教育的理念,在於如何讓師生找回學習的熱情,主動學習、探索事物發展的脈絡,以找出問題、解決問題。
子計畫一將開發一套將綠能科技融入高、國中理化及生活科技之課程,以學生自發性的創意及需求為出發點,引導學生探索相關之整合性知識與能力,並能從實作中體會到樂趣,進而達到終生學習及自我成長的目的。
子計畫二「綠能科技探究式創客課程之開發與評鑑」的重點,則是將國立虎尾科技大學綠能科技的研發成果及創客資源帶入台南市立南寧高中,利用其專業的電子,光電及多媒體設計師資,協助台南市立南寧高中的教師開發出探究式創客課程並做課程評鑑。子計 畫三「綠能科技創客課程應用於南寧高中國中部之理化及生活科技教學與推廣」的重點,首先將子計畫一與子計畫二共同開發之課程,以台南市立南寧高中及國中部為教學中心,進而推廣至全國之高中及國中。

課程內容

本計畫目前實施1.太陽能光電;2.物理反應式綠色能源及各種充電儲能技術;教材設計以探究式教學及引導同學動手做的實作課程為基礎,搭配自製教具以符合「創客」的精神。
本計畫第一年開發之太陽能光電課程單元為:
1.光線的軌跡;2.光的顏色與波長;3.光的反射、吸收與穿透;4.太陽光譜的量測與分析;5.半導體材料特性與物理基礎;6.太陽能電池的基本結構與發電原理;7.太陽能電池製程與檢測;8.太陽能電池效率損失與理論極限;9.太陽能電池等效電路與電性參數10.不同種類的太陽能電池製作技術
第二年開發之物理反應式綠色能源及各種充電儲能技術課程單元為:
1.熱電效應;2.太陽能集熱原理與技術;3.水力能;4.風力能;5.海洋能;6.充電電池;7.超級電容;8.充電儲能原理與技術;9.電流的磁效應;10.初階3D建模與3D列印實作

課程融入新興科技的類別

本課程融入綠能科技、3D列印。

課程實施成果

本計畫目前實施1. 太陽能光電;2. 物理反應式綠色能源及各種充電儲能技術;每一部分有10個單元,每一單元為2小時教學課程。教材設計以探究式教學及引導同學動手做的實作課程為基礎,搭配自製教具以符合「創客」的精神。
高中端 綠能科技融入高、國中理化及生活科技創客課程(高一高瞻專班,20小時)
(1) 熱電效應、太陽能集熱器(融入物理課)
(2) 特斯拉線圈、渦電流發電機(融入物理課)
(3) 電流磁效應、超級電容(融入物理課)
(4) 充電電池、充電原理與技術(融入物理課)
(5) 3D列印實作、光線反射、光譜量測與分析(融入物理、生活科技課)
國中端 綠能科技融入高、國中理化及生活科技創客課程之開發與推廣:應用於國中部教學與推廣(國一、二科學營,國三自然與生活科技課程,20小時)
(1)3D建模設計、列印、太陽能發電、光譜(國三,融入自然與生活科技課)
(2)電流磁效應、充電電池、充電儲能原理與技術、超級電容、太陽能集熱原理與技術(國三,融入自然)與生活科技課)

106年
團隊成員
課程架構
課程架構

子計畫一「綠能科技融入高、國中理化及生活科技創客課程之設計」重點在於設計綠能科技之創客課程,利用「做中學」的創客精神,激發參與學生對於「動手做」的熱情與內在動機。創客教育的理念,在於如何讓師生找回學習的熱情,主動學習、探索事物發展的脈絡,以找出問題、解決問題。子計畫一將開發一套將綠能科技融入高、國中理化及生活科技之課程,以學生自發性的創意及需求為出發點,引導學生探索相關之整合性知識與能力,並能從實作中體會到樂趣,進而達到終生學習及自我成長的目的。子計畫二「綠能科技探究式創客課程之開發與評鑑」的重點,則是將國立虎尾科技大學綠能科技的研發成果及創客資源帶入台南市立南寧高中,利用其專業的電子,光電及多媒體設計師資,協助台南市立南寧高中的教師開發出探究式創客課程並做課程評鑑。子計畫三「綠能科技創客課程應用於南寧高中國中部之理化及生活科技教學與推廣」的重點,首先將子計畫一與子計畫二共同開發之課程,以台南市立南寧高中及國中部為教學中心,進而推廣至全國之高中及國中。

課程內容

本計畫以3年的時間,開發三大部分的綠色能源探究式創客課程,共有1.太陽能光電;2.物理反應式綠色能源及各種充電儲能技術;3.化學反應式綠色能源及能量轉換;每一部分有10個單元,每一單元為2小時教學課程。教材設計以探究式教學及引導同學動手做的實作課程為基礎,搭配自製教具以符合「創客」的精神。

課程融入新興科技的類別

本課程融入綠能科技、3D 列印。

課程實施成果

本計畫目前實施1.太陽能光電;2.物理反應式綠色能源及各種充電儲能技術;每一部分有10個單元,每一單元為2小時教學課程。教材設計以探究式教學及引導同學動手做的實作課程為基礎,搭配自製教具以符合「創客」的精神。
高中端:綠能科技融入高、國中理化及生活科技創客課程(高一高瞻專班,20小時)
(1) 熱電效應、太陽能集熱器(融入物理課)
(2) 特斯拉線圈、渦電流發電機(融入物理課)
(3) 電流磁效應、超級電容(融入物理課)
(4) 充電電池、充電原理與技術(融入物理課)
(5) 3D列印實作、光線反射、光譜量測與分析(融入物理、生活科技課)
國中端
綠能科技融入高、國中理化及生活科技創客課程之開發與推廣:應用於國中部教學與推廣(國一、二科學營,國三自然與生活科技課程,20小時)
(1)3D建模設計、列印、太陽能發電、光譜(國三,融入自然與生活科技課)
(2)電流磁效應、充電電池、充電儲能原理與技術、超級電容、太陽能集熱原理與技術(國三,融入自然與生活科技課)

105年
團隊成員
課程內容
物理教師指導學生測量太陽能電池IV曲線

太陽能光電課程

本計畫預計以 3 年的時間,開發三大部分的綠色能源探究式創客課程,每一部分有 10 個單元,每一單元為 2 小時教學課程。教材設計以探究式教學及引導同學動手 做的實作課程為基礎,搭配自製教具以符合「創客」的精神。
第一年太陽能光電主要介紹太陽能電池概論及 基本原理、不同種類太陽能電池的材料與製作技術、基礎光學原理與吸收光譜量測、效率損 失與理論極限、等效電路、電性參數,各種結構或光、電特性分析技術等。此計畫以南寧高中高中部學生實施,經過一年課程研發修正,已可規劃作為本校校本特色課程。本計畫發展教具之一『即測即得簡易光譜儀』教師只要下載光譜儀STL檔後3D列印外殼,加上光柵、Webcam,即可自製一光譜儀,可觀測不同光源的光譜,並即時在ImageJ繪出不同光源的光譜,可應用在高中物理、地球科學的光譜教學單元。

研發教具之一:光線的軌跡

太陽能光電課程

本計畫由南寧高中的理化及生 活科技教師與國研院國網中心 3D 列印研發團隊,合作規劃本計畫,並以南寧高中國中部將總計畫暨子計畫一、子計畫二共同開發之綠能科技創客課程,結合 3D 列印設計、 建模、製作教具雛型與試教,將教學成效回饋給子計畫一及子計畫二,做為課程修正的依據。本計畫課程雖是由子計畫一開發的課程,為因應國中學生先備知識,再做修正調整並增加其他實作如染敏化電池製作等,發展出的教具之一『光線的軌跡』,讓學生在動手操作中,更實地了解反射定律,成為適合在國中實施的綠能創客課程。

課程架構

本計畫共規劃10個課程單元:
1. 光線的軌跡
2. 光的顏色與波長
3. 光的反射、吸收與穿透
4. 太陽光譜的量測與分析
5. 半導體材料特性與物理基礎
6. 太陽能電池的基本結構與發電原理
7. 太陽能電池製程與檢測
8. 太陽能電池效率損失與理論極限
9. 太陽能電池等效電路與電性參數
10. 不同種類的太陽能電池製作技術