保溫大作戰 － 保溫裝置比賽 (熱的傳播與保溫的應用)
- 環境議題：資源處理與再利用
- 執行方法：實驗、實習
- 教育階段：國民小學
- 學習議題：能源資源永續利用
- 議題實質內涵：E41 理解物質循環與資源回收利用的原理
- 策劃/執行人：汪芮竹
- 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：105.11.29~105.12.6
- 參與人數：23
目標：
1.結合自然課課堂上所學有關「熱傳播」的方式，讓學生了解並能比較熱對於不同材質熱傳導效果的差異。
2.讓學生了解日常生活中各種「保溫裝置」的原理，並能透過小組討論思考不同保溫裝置保溫效果的差異性。
3.能利用日常生活中不同材質的資源(如：資源回收物品)設計自製保溫裝置，以達到讓學生能將課堂所學知識結合各種資源的實際應用。
進行方式：
第一節課開始後，先向學生介紹熱的傳播方式(熱傳導、熱對流、熱輻射)，讓學生對於熱如何進行傳導有初步的概念，待學生對於熱的傳播方式有一定程度的了解後，於第二節課將學生分組並進行實際操作。
【實作進行步驟及方式】
1.介紹並透過實驗讓學生比較熱對於不同材質傳導的差異性：
讓學生動手操作實驗，利用將鐵棒與塑膠棒分別放入熱水中靜置3分鐘，再讓學生去觸摸鐵棒與塑膠棒，感受熱對於鐵、塑膠材質的傳導速度及效果的差異。
2.介紹並讓學生了解「保溫裝置」的原理，透過實際操作讓學生了解利用不同的材質作為保溫裝置原料，將會影響其保溫裝置的保溫效果：
準備不同材質的容器(燒杯、鐵杯、塑膠杯、紙杯、保麗龍杯)，並在各容器中裝入等量的熱水，將各容器靜置10分鐘後，請學生測量不同容器中溫水的溫度變化。
3.利用日常生活中常見的物品，讓各組同學進行討論，並設計專屬於自己的保溫裝置：
於課前請學生準備數種不同材質的回收物品(如舊報紙、廢棄紙箱(瓦楞紙)、飲料杯(保麗龍)、不要的抹布、包裝用的廢棄氣泡紙、枕頭的棉花.....等)，讓學生分組討論需要利用什麼材質的物品、利用什麼方式來設計各組自己的保溫裝置並實際動手製作。
給各組10分鐘的時間動手製作自製保溫裝置，待製作好後，準備溫水裝入各組的保溫裝置中，靜待5分鐘後再請學生紀錄並觀察自製保溫裝置中溫水溫度的變化。
4.於自製保溫裝置實驗結束後，選出製作保溫效果最佳的小組給予獎勵，並讓各小組同學進行結果比較討論與發表感想。
成果描述：
1.於實驗前有請各組同學先回家進行思考，並於實驗當天準備不同材質的回收物品當作保溫裝置的素材，而同學們於實驗當天也大多都有準備符合規定之素材料並實際應用到自製保溫裝置中。
2.多數小組與同學均能利用熱傳導的知識將保溫的概念融入自製保溫裝置中，且能掌握不同材質對於裝置溫差的影響，進而去思考「不同的包裝方式」(如將裝水的燒杯加上蓋子，或是燒杯底部進行加工)是否也會影響溫度的差異。
3.各組皆有成功製作出創意與保溫效果兼具的自製保溫裝置，同學們也對自己的成果覺得很滿意，各組同學也會相互討論各組不同的實驗過程與結果。
實施心得：
1.在進行熱傳導在不同物質傳播的差異的實驗時，學生們在動手實際操作後發現原來不同的材質對於熱的傳導差異如此大，讓學生對於生活中各種裝置的保溫效果有了更深的認識與了解，並會思考、發表及討論學生們自家中保溫裝置的比較與差異。
2.進行自製保溫裝置實驗前，有請學生回家收集各種材質的廢棄物品，學生們利用帶來的物品進行實驗後，了解了日常生活中原來有些很常見的回收物其實也可以用來當作保溫的材料，同時也引發學生體認資源回收可再利用的概念。
3.讓學生分組進行討論設計自製保溫裝置後，發現各組學生們的創意五花八門，各組學生為了製作出心中理想的保溫裝置而絞盡腦汁，也讓學生們能夠將所學知識實際應用到實驗中，進而讓學生達到「做中學、學中做」的體驗。
學習者心得：
1.我們利用了課本當作杯蓋來阻擋熱水溫度的散失，獲得了不錯的保溫效果。(第2組)
2.雖然我們這組的保溫效果比較差，但我們知道了原來就算使用很多的材料製作不代表保溫效果會更好，只要選對材料就能有好的保溫效果。(第4組)
3.因為擔心溫度降低的速度很快，我們利用瓦楞紙製成的鞋盒來做為最外圍的包裝，效果意外的不錯。(第5組)
補充：