五忠科展作品 會發亮的洗手台

老師–我們的教室洗手台會發光

摘要

我們發現學校的洗手台的水,向下流到下一層的時候,就像是瀑布向下流,

所以我們想研究看看洗手台的水能不能夠用來發電。我們做了五種水車,利用齒輪比的關係,連接小馬達當發電機,測出水車的轉動產生的電壓。然後我們連接了LED燈,發出了微微的亮光,我們做出洗手台的水可以發電的研究,但是,我們想要讓LED燈更亮,我們就要蒐集更多的資料和學習更好的技術,才能打到我們的目標。

壹、研究動機:

平時打掃廁所時,洗手台的水會由上層水槽流到下層水槽。我發現水由上層向下層流的時候就像瀑布一樣,水是由上而下流的。所以洗手台的水應該可以像水壩一樣用來發電。後來,我去看了其他的洗手台,結果發現新北棟的洗手台都是一樣的,於是我想研究洗手台的水可不可以用來發電。

貳、研究目的:

一、瞭解水力發電的原理。

二、探討洗手台的水發電的方式。

三、洗手台的水發電的情形如何。

四、做出會發光的洗手台。

參、研究器材與設備

冰棒棍、CD、齒輪、版畫版、LED燈、樂高積木、鍊條、免洗筷、木板、小馬達、鱷魚夾、三用電表、熱熔膠槍、布丁盒、鋁箔包、湯匙、置杯架、相機、斜口鉗、電線、公升杯、彈簧秤。

肆、研究方法及步驟:

設計及製作水車測試發電情形的實驗研究。

一、了解水力發電的原理。

二、蒐集水車的相關資料及原理。

三、了解發電機的原理

四、測量洗手台的水量。

五、製作水車。

六、測試水車轉動情形。

七、水車連結發電機測試發電情形。

八、水車連結LED燈泡讓洗手台亮起來。

伍、研究結果

一、了解水力發電的原理。

利用水的落差,水的位能轉為水輪的機械能,再以機械能推動發電機,而得到電力。就是將大量的水引入水輪機,而水輪機又與發電機連結合體,水的衝擊力產生機械能,再利用水輪機所產生的機械能轉換成發電機的電能,這就是水力發電原理。

二、蒐集水車的相關資料。

我們蒐集水車的相關資料,作為我們設計水車的參考。水車的轉動是靠水的衝擊力推動。

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三、探討發電機的原理

使用一個有封閉迴路的線圈,在馬蹄形磁鐵的兩磁極間轉動,則穿過線圈內的磁力線數目,將隨線圈所在位置的不同而改變,也就是隨時間而改變,則線圈的導線就會產生感應電流,這就是發電機的原理。

四、測量洗手台的水量。

利用公升杯測量洗手台手龍頭流出的水量,每分鐘有3公升的水流出。

五、製作水車模型

(一)水車的製作:從討論蒐集的水車的相關資料後,我們做出5種水車來做實驗,做法是先用冰棒棍黏起版畫版(×8),再黏上CD片×2、裝上齒輪架在基座上。

(二)水車的設計:水車1號為基本型,水車2號加裝半個鋁箔包。水車3號加裝飲料杯盒,水車4號加裝免洗湯匙。水車5號是水車號加長葉片型。

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水車1號

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水車1號

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水車2號

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水車3號

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水車4號

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水車5號

六、測試水車轉動情形。

實驗一:測試5種水車每分鐘轉動的圈數。

(一)測量圈數的方法:利用跳繩計圈器連結到水車(如圖1),測一分鐘轉動的圈數,每種水車都測四次取平均值。

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圖1 利用跳繩計圈器計算圈數

(二)測量結果如表1,以水車1號平均每分鐘114圈最好。

表1 5種水車每分鐘轉動的圈數測量結果

單位 圈/分鐘

第一次

第二次

第三次

第四次

平均

水車1號

112

111

125

110

114

水車2號

100

103

101

100

100

水車3號

105

101

103

104

100

水車4號

109

108

110

107

107

水車5號

100

103

105

107

100

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實驗二:測試5種水車轉動的力

(一)測量轉動力的方法:我們想知道水車轉動時產生的力有多大,利用彈簧秤拉住葉片,測量出水車轉動時產生的力(如圖2)

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圖2測量水車轉動時產生的力

(二)測量結果如表2,水車3號290克最好。

表2 5種水車轉動時產生的力測量結果

 

水車1號

水車2號

水車3號

水車4號

水車5號

單位克

20

110

290

150

111

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七、水車連結發電機測試發電情形

實驗二:測試5種水車以1:1、1:3、1:9齒輪比方式帶動小馬達產生的電壓。

(一)測試的方法:利用齒輪組的原理連結水車與小馬達,水車轉動透過齒輪鏈條轉動小馬達,測量小馬達產生的電壓。(如圖3)

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圖3 1:1、1:3、1:9測量齒輪比方式帶動小馬達產生的電壓

(二)測量結果如表3,以水車3號平均1.3v最好。

表3 以1:1、1:3、1:9齒輪比方式帶動小馬達產生的電壓測量結果

單位 V

水車1號

水車2號

水車3號

水車4號

水車5號

1:1電壓

0.2

0.18

0.17

0.12

0.12

1:3電壓

0.6

0.5

0.4

0.4

0.4

1:9電壓

1.0

1.1

1.3

0.7

1.2

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八、水車連結LED燈泡讓洗手台亮起來。

陸、討論

(一)每分鐘轉動的圈數測量結果最好的是水車1號平均114圈,這可能是因為水車1號比較輕(因為他沒加任何東西),水車的衝擊力較大,所以才會轉得比較快。

(二)水車轉動時產生的力測量結果水車2號有加鋁箔包,可以裝水。水車3號加裝置杯盒290公克,裝水的容量較大,產生比較多的位能,轉動的力量比較大。水車1號產生20公克的力和水車5號產生110公克的力,這兩個水車都是同樣的構造,水車五號有加長,類似使用了槓桿原理。

(三)1:1、1:3、1:9齒輪比方式帶動小馬達產生的電壓測量結果

水車3號在1:9的齒輪比產生1:3的電壓效果最好,這是因為水車3號在1:9的齒輪比下,水車轉一圈,小馬達轉27圈,所以產生的電力就比較強,而在1:1的齒輪比下,水車1號的測驗結果是0.2。由此可以證明1:9的齒輪比的水車,需要比較大的轉動力量,也就是說要有比較大的水的位能,而水車3號的水杯,裝了水,水的位能就變大了,轉動的力量自然就會變大了。

(四)把水車3號1:9的模式連結LED燈泡只產生微微的亮光,

柒、結論

(1)利用洗手台水的位能,我們可以透過水車的轉動連接小馬達,讓LED燈泡發亮。

(2)但是想要再把齒輪比提高到1;27,讓燈泡更亮,卻發現無法順利帶動齒輪,這是因為我們的技術不夠好,所以我們的研究是正確的,只是我們必須改進我們的水車製作技術。因此我們會收集更多的資料、學習更多的知識,繼續研究出學校洗手台最佳的發電模式。

捌、參考資料

水力發電的原理http://www.solar-i.com/hyd.htm

發電機的原理 http://www.hres.chc.edu.tw/sea/energy/theory.html

2013-04-06 10.41.53 2013-04-08 16.14.51 2013-04-08 17.15.07 2013-04-10 13.22.43

1O1學年度健體領域教學與評量計畫(健康)

宜蘭縣二城國民小學1O1學年度第1學期 健康 領域教學與評量計畫

一、 教材版本: 南一

二、 教學者: 周雪華 林秀琴 楊淑清

三、 定期評量規劃:

定期評量

週次

日期

教學進度與

重要教學活動內容

多元評量項目與比重

(如採分組或個別評量方式,可註記參與評量人數)

備註

0830-0901

(一)健康守護神

討論 口頭發表 演練

1.書面作業

學習單 40%

2. 參與討論發表情形、學習態度40%

3.平時打掃、衛生習慣20%

0902-0908

(一)健康守護神

0909-0915

(一)健康守護神

0916-0922

(一)健康守護神

0923-0929

(二)愛護五官

討論 口頭發表 學習單

0930-1006

(二)愛護五官

1007-1013

(二)愛護五官

1014-1020

(二)愛護五官

1021-1027

(四)安全有保障

討論 口頭發表 學習單

1028-1103

(四)安全有保障

十一

1104-1110

(四)安全有保障

十二

1111-1117

(四)安全有保障

十三

1118-1124

(五)健康的飲食

口頭發表 檢核表

十四

1125-1201

(五)健康的飲食

十五

1202-1208

(五)健康的飲食

十六

1209-1215

(五)健康的飲食

十七

1216-1222

(六)家庭歡樂派

角色扮演 學習單

十八

1223-1229

(六)家庭歡樂派

十九

1230-0105

(六)家庭歡樂派

二十

0106-0112

(六)家庭歡樂派

二十一

0113-0118

檔案整理

1O1學年度生活領域教學與評量計畫

宜蘭縣二城國民小學1O1學年度第1學期 生活 領域教學與評量計畫

一、 教材版本: 南一

二、 教學者: 周雪華 林秀琴 楊淑清

三、 定期評量規劃:

定期評量

週次

日期

教學進度與

重要教學活動內容

多元評量項目與比重

(如採分組或個別評量方式,可註記參與評量人數)

備註

0830-0901

(一)我的家人

1-1 我的家人

口頭發表

1.藝術作品實作評量 20%

2.演唱、律動、節奏20%

3.發表、討論

、小組合作20%

4. 習作、書面作業30%

5. 學習態度

10%

0902-0908

1-1我的家人

1-2 有家人真好

藝術作品實作評量

0909-0915

1-3家人的相處

角色扮演

0916-0922

(二)光和影

2-1 發現影子

觀察 討論

0923-0929

2-2影子變變變

2-3 影子戲開演

實作

0930-1006

2-3 影子戲開演

分組表演

1007-1013

(三)玩具世界

3-1 我的寶貝玩具

分享 口頭發表

1014-1020

3-2 有趣的玩具

拍打節奏 演唱

1021-1027

3-3 動手作玩具

實作

1028-1103

3-3動手作玩具

(四)奇妙的聲音

4-1 聽聽聲音

實作

聆聽 發表

十一

1104-1110

4-2 聲音魔術師

演奏樂器

十二

1111-1117

4-3 小小音樂會

分組演奏

十三

1118-1124

(五)繽紛色彩

5-1 一起找顏色

觀察 討論

十四

1125-1201

5-2 色彩魔術師

彩繪實作

十五

1202-1208

5-3 校園寫生畫

藝術作品實作評量

十六

1209-1215

(六)我們的社區

6-1 我生活的地方

觀察 發表

十七

1216-1222

6-1 我生活的地方

6-2探索我們的社區

發表 討論

十八

1223-1229

6-2探索我們的社區

*社區巡禮

發表 討論

十九

1230-0105

6-3我愛我的社區

社區資料記錄

二十

0106-0112

6-3我愛我的社區

社區資料記錄

二十一

0113-0118

延伸學習、學習評量

檔案整理

習作

101學年度上學期國語定期學習評量結果分析與省思

二城國小101學年度第ㄧ學期第一次學習評量結果分析與省思

年級

二年級

撰寫者

周雪華

版本

翰林

領域

國語

結果分析與省思

本次國語期中考的試卷,題型多樣化,除了第十一大題『閱讀測驗』稍微偏難之外,其餘各大題的題型難易度適中,可以評量出學生在國語文領域的各方面能力。

本班的評量結果整體上算不錯(平均分數為92.65分),90~99分者有15位,80~ 89分者有5位,沒有程度落後太多的小朋友。學生評量分析的結果,茲條列於下:

1. 字詞義測驗方面,『根』和『跟』、『流』和『留』、『在』和『再』這三組同音字約有四分之一的學生答錯,其餘題目多數學生表現良好,錯誤率不高。『同音字的分辨』在課堂上可再多舉例說明,並增加孩子練習的機會。

2. 標點符號方面,除了兩位學生(2號、11號)錯誤稍多,其餘表現良好。

3. 造句方面,大部分的學生皆能寫出還算完整的句子,已達到基本造句能力。被扣分者大多是教過的字沒有寫國字、忘了標點符號。

4. 十一大題『閱讀測驗』答錯率偏高,尤其以第3題答錯率最高,答案中的3個選項都在文章中出現過,學生在閱讀完文章之後,需思考判斷哪個選項和題目有關聯性,不能認為只要題目有出現過的選項即是答案。此題答錯率偏高,顯示孩子在閱讀時只有被動的接收訊息,缺乏動腦思考的習慣。

此種情形在課堂上的討論也常發生,學生擅長有標準答案的題目,但對於需要思考判斷的題目,則不喜歡動腦想,這個部分得再多提供學生機會練習,讓學生調整學習的習慣,除了被動的吸收,也要主動的思考。

101學年度上學期數學定期學習評量結果分析與省思

二城國小101學年度第ㄧ學期第一次學習評量結果分析與省思

年級

二年級

撰寫者

周雪華

版本

翰林

領域

數學

結果分析與省思

本次數學期中考的試卷,題型多樣化,題型難易度適中,題目皆屬基本題型。

本班的評量結果不盡理想(平均分數為89.25分),100分者有2位,90~99分者有8位,80~ 89分者有7位,70~79分者有3位。學生評量分析的結果,茲條列於下:

1. 二位數的加法:全班的學生表現良好,皆已達到基本的運算能力,除一人粗心之外,其餘皆沒錯。

2. 長度:有少數幾位學生因概念不清或粗心而有答錯情形,已針對概念不清

的小朋友個別指導,多數學生表現良好。

3. 容量: 將相同容量的水倒在兩種容器裡(胖胖杯、瘦瘦杯),哪一個容器

的水面會比較高?

這個問題於課堂上時,曾實際動手操作給學生看,但仍有約四分之

一的學生答錯。學生的迷思概念可能是以為胖胖杯的容量大,所以

水面會比較高。或許下次教學時,可以多操作幾次,或是讓各組親

自操作,以釐清學生的概念。

4. 加法和減法的應用:

應用題是此次期中考班上學生錯誤較多的題型,針對學生錯誤的題目,需

補救加強的有:

1. 加強線段圖的理解~ 可用有顏色的長紙條代替線段,學生可能更容易理解。

2. 以貼近學生生活經驗的問題來佈題,學生較容易理解題目的意思,避免發生孩子是因為語文理解能力不足,而影響其運算能力。

3. 不斷提醒學生要讀題,寫算式前先想一想,應該用加的或是減的。至於理解能力較弱的學生,可教導其將關鍵字詞圈起來,或是用畫圖的方式幫助理解。

101學年度生活領域課程檢核表

宜蘭縣二城國小一百零一學年度第一學期課程實施檢核表

領域課程:二年級 生活 領域

版本:南一版

檢核者:二年級教師群(周雪華、林秀琴、楊淑清)

大單元

名稱

小單元

名稱

原訂節數

改自編或延伸課程

結合環境時令禮儀典章制度大型活動

結合社區資源或文化特色

融入議題

課程主軸或主題

確定節數

我的家

1.我的家人

4

*減1節

*融入閱讀:

繪本:家庭大不同

◎家政教育

【二城風】

健康成長

3

2.有家人真好

5

* 減1節

◎家政教育

【二城風】

健康成長

4

3.家人的相處

6

*融入閱讀:

繪本:我討厭媽媽

◎家政教育

【二城風】

健康成長

6

【小計】

15

13

光和影

1.發現影子

5

◎環境教育

【二城風】探索研究

5

2.影子變變變

5

*融入閱讀:

影子戲的故事劇本

◎環境教育

【二城風】探索研究

5

3.影子戲開演

6

延伸1節:皮影戲影片欣賞

◎環境教育

7

【小計】

16

17

玩具世界

1.我的寶貝玩具

4

*融入閱讀:

繪本:我愛玩

◎家政教育

4

2.有趣的玩具

6

*融入閱讀:

繪本:謝謝你!小老鼠

◎家政教育

6

3.動手做玩具

6

延伸1節:

玩具博覽會

◎家政教育

【二城風】探索研究

7

【小計】

16

17

奇妙的聲音

1.聽聽聲音

4

*融入閱讀:

:動物聲音繪本

4

2.聲音魔術師

7

*融入閱讀:

:聲音從哪裡來

◎環境教育

【二城風】探索研究

7

3.小小音樂會

5

延伸1節:

分組表演

◎生涯發展教育

【二城風】自信學習

6

【小計】

16

17

繽紛色彩

1.一起找顏色

6

*融入閱讀:

:顏色翻翻書

【二城風】探索研究

6

2.色彩魔術師

6

*融入閱讀:

:我的蠟筆

6

3.校園寫生畫

6

6

【小計】

18

18

我們的社區

1.我生活的地方

5

*融入閱讀:

:愛幫忙的男孩

◎環境教育

【六里情】自然生態

5

2.探索我們的社區

5

延伸2節:

社區巡禮

◎環境教育

【六里情】自然生態

7

3.我愛我的社區

6

◎環境教育

【六里情】自然生態

6

【小計】

16

18

【總計】

97

100

教學實施後修正或建議事項

1. 第一單元『我的家』這個主題,學生於一年級時已做過小書介紹過自己的家人,故酌減兩節。

2. 第二單元『光和影』的主題,讓小朋友分組表演影子戲,從製作道具、編排劇本、設計對白、操作紙偶到正式演出,小朋友都充滿了高度興趣。第二組的小朋友演出的『小紅帽』,故事流暢,組員間的默契佳,分工合作的態度良好,表現相當不錯!

3. 第三單元『玩具世界』,讓孩子利用隨身可得的回收物品自己動手做玩具~做紙球、折紙青蛙、紙爆竹和光碟陀螺,藉由這些好玩有趣的遊戲,讓孩子了解很多玩具不需花錢買,小朋友在這個主題裡玩得很開心。

4. 第四單元『奇妙的聲音』,讓小朋友分組進行小小音樂會的活動,雖然在活動前已讓孩子分組練習、編排動作,但正式進行音樂會當天,小朋友的表現很拘謹,不太敢大方的做出表演動作,演出結果不如預期。或許下次分組的方式可以改變,讓組員間的默契更佳,表現或許會更好。

5. 配合第六單元『我們的社區』,帶領小朋友步行到學校附近參觀社區機構(頂埔車站、頂埔托兒所、下埔王爺廟、養殖漁業區,,,等),小朋友走出校外進入社區異常興奮,當天因氣候不穩定,故社區巡禮的時間稍微緊迫一些,是美中不足的地方。回校後,全班一起分工製作學校附近的地圖。