太陽能板與環境溫差
- 環境議題：其它環境議題
- 執行方法：專題研究
- 教育階段：國民小學
- 學習議題：環境倫理
- 議題實質內涵：E27 覺知人類的發展需要地球環境和生態資源的支持
- 策劃/執行人：林致宏
- 動機：教案活動單元點子
- 目標範圍：班級性
- 難易度：普通
- 實施期間：2024.9.1～2024.9.14
- 參與人數：6
目標：
1.太陽能板發電是綠電當中重要一環，而太陽能板對環境造成的影響也是社會大眾所關注。學校地處台南市北門區，附近鹽田近年來陸續出現大面積的太陽能板，這些「種電設施」是否形成「熱島效應」？帶著班上小朋友做小小觀察與記錄。
2.紀錄教室頂樓的太陽能板表面空氣溫度在陽光直射與折射兩個條件下，與板下水泥地面、50公尺外的操場地面3者溫差。
3.小朋友能觀察、紀錄，與發表自己的看法。
進行方式：
1.觀賞影片，來源YouTube：「太陽能板構造與發電原理」、「光害與熱效應」、「綠能與環境的平衡點」。
2.學校太陽能板與地平線的角度是28度。根據中央氣象署九月11日太陽仰角資料，紀錄2個時間點：下午2點仰角62度，光線與太陽能板呈垂直（入射角0度）、下午4點仰角35度，光線與太陽能板折射（入射角27度）。
3.跟小朋友解說觀察步驟與安全宣導。分兩組，分別紀錄2個時間，太陽能板表面、太陽能板地面、50公尺外的操場地面，共3個地點的溫度。
成果描述：
1.藉由這次的觀察，與小朋友討論時間、地點這些「變項」的意義與目的。事前大家蒐集資料與準備工作當中，得到的知識是最大的收穫。尤其對教學者是很棒的學習經驗。
2.在觀察當中，小朋友會提出許多教學設計事先沒有想到的問題，比如「溫度計該統一放置太陽能板哪一個位置？」、「太陽能板與操場高度差影響陽光」等變因，非常有科學精神。
3.雖然實驗結果有一些些超乎預期，但仍然如實記錄。小朋友會討論「誤差範圍」這個議題。
4.由記錄結果，太陽能板造成環境溫差並不顯著。
實施心得：
1.小朋友使用的溫度計是包覆在木頭裡面，測試的「太陽能板溫度」實際是「上方1公分的空氣溫度」。觀察前的溫度計校準是甩一甩降到20度，然後放置20分鐘，儀器不是很精準。主要著重在數據比較。
2.觀察前的預期：下午2點垂直照射，太能板表面與其他地點應該溫差最大。下午4點陽光折射，3個地點應該溫差最小。觀察結果：的確有差異，但不大。
學習者心得：
1.甲生：原來太陽能板不會燙人，摸起來一點點溫溫的，比金屬曬太陽的溫度還低。
2.乙生：經過觀察結果，中午太陽能板周遭溫差比較大，下午的溫差很小。
3.丙生：如果老師能帶我們去比較遠的地方做第4個地點的紀錄，應該更有說服力，因為都熱擴散了，短距離內當然沒什麼溫差。
4.教師：丙生說法很棒。
補充：
1.課前影片：太陽能板的發電原理：https://www.youtube.com/watch?v=GaOgf49sopE&list=PLPXvzP6x59lRok52PBvzj56gao6A9_Fbq&index=7
2.課前影片：熱擴散是如何產生的：https://www.youtube.com/watch?v=eU0rr3Wds_o
3.小朋友在記錄過程專注又開心，沉浸在思考當中。