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Q3-D3C

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英特爾創客教學競賽  得獎作品

光線追蹤系統

由於地球暖化,利用再生能源已成為全球性議題,太陽能板即是眾所矚目的焦點之一。然而,傳統太陽能板由於架設於固定物上,發電效率以太陽直射發電板時之發電效率最高,其他時間則因太陽斜射,能量發散,使得發電效率相對低落,甚為可惜。

有什麼辦法可以改善這種困境呢?宜蘭縣慧燈中學的楊岱霖老師,在引導學生認識太陽能發電設備與原理,以及開發板的基本功能後,將帶領學生結合兩者,思考並設計能夠提升發電效率的「追日系統」。藉由本課程,訓練與提升學生解決問題的能力,並將課程學到的相關理論,實踐活用於日常生活中。

q3-d3_photo-1    單元名稱:光線追蹤系統
    學習領域:資訊科技
    適用年級:國中一年級
    設  計  者:私立慧燈中學 楊岱霖老師、王瓊宜老師

 

 

 

單元摘要:

本課程由引領學生認識太陽能發電之技術與設備之角度導入,結合電腦科技,讀取光敏電阻作為計算之參數,再自行撰寫電腦程式,計算出太陽能板所需旋轉方向後,由Galileo開發板微電腦來驅動馬達,將太陽能板漸進旋轉至最佳角度,藉以提高太陽能板之發電效率。

設計理念

本教學單元採用專題式學習法PBL(Project Based Learning),藉由學生動手做的過程,尋求解決問題的方法,進行真實的學習。單元內容特別結合物理與資訊科技領域,激發學生活用知能,進行統整式的學習;此外,也將思考能力的培養融入課程中,引導學生學習運算思維,並透過心智圖等思考工具,增進分析及問題解決的能力。

設計者的話

運算思維的培養正蔚為風潮,而「動手做」就是個學習的好方法。目前國內國、高中生,因為缺乏相關背景知識與動手做的機會。本課程結合科學(S)、技術(T)、工程(E)、數學(M)等知識與技能,藉由程式軟體的設計、相關組件的操作,進而建構一個資訊化太陽能發電設備。

在「動手做」的教學過程中,逐步的引領學生結合理論與實際、提升學習動機與專注力、激發主動探究與實作能力,讓學生從無到有、由想法到實作、自設計圖到成品,學會如何發揮自己的創意,善用手邊價廉、甚至可以回收再利用的垃圾,搭配適當的工具及資訊能力,讓自己具有改善、進而創造優質環境的能力;在獨力完成一件成品時,不僅是學到相關的知能,還能獲得成就,達成自我肯定的目標。

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