目標:
因為本校有許多教室位於二樓,但樓頂並無其他遮蔽物可阻擋夏日熾熱的陽光。所以每逢夏日時節,教室內便悶熱難耐。讓每個學生學習時,容易心浮氣躁,以致學習效果大打折扣。在五年級上學期的自然與生活科技領域中,小朋友學過有關熱的傳播及阻絕的相關知識。因此決定研究如何使教室內溫度下降,使小朋友們能學以致用,希望能夠找出既環保又經濟有效的方法,讓我們能夠涼快一「夏」。
進行方式:
實驗過程中,在老師的指導下,製作簡易局部性柱體模型,來觀測各種材質覆蓋在屋頂上之後的減溫效果。實驗中,如果建造房子直接進行觀測是最為準確的,但以現在的條件無法達成。且找現有房子來觀測不但標準不一,而且費時費力,困難度比較高,並不適合。 實驗步驟如下:(一)請學生上網搜尋各種可能降低屋內溫度的方法,經由大家共同討論,找出可能有效的方法。(二)根據假設,分別製作高30公分,長寬各30公分,屋頂長寬各30公分的正方体模型,各種方法及原型各6個。(三)測量用的溫度計,採用相同的測量值的儀器,以降低測量誤差,各模型分配一個溫度計。(四)將模型放在陽光下曝晒,記錄各模型內外溫度變化觀測。(五)將各模型溫度與原型溫度比較,決定它的降溫效果。
成果描述:
在實驗一中,將不同顏色的色紙貼在小木屋屋頂,各模型內放置一溫度計,直接受光照,曝晒二小時(上午10時至12時),記錄模型內外溫度,實驗結果依不同顏色的色紙的吸熱程度依序為:黑色色紙->黃色或紅色色紙->綠色色紙->白色色紙。而實驗二,將不同材質材料舖蓋在小木屋屋頂,放置樓頂讓頂部受光,各模型內放置一溫度計,直接受光照,曝晒二小時(上午10時至12時),記錄模型內外溫度。實驗結果裡屋頂不同材質材吸熱程度依序為:屋頂加蓋鐵片->屋頂用塑膠袋->屋頂加黑色網子->屋頂加蓋瓦片->屋頂舖蓋草皮。
實施心得:
起初,一開始我們認為只要阻擋了陽光就不會熱,因此使用便宜的黑色塑膠袋來代替黑色塑膠網,但是實驗數據顯示,用黑色塑膠遮蓋反而使屋內溫度比不遮蓋還要高,並沒有降低屋內溫度的效果。在未來學校考慮處理隔熱問題時我們應當更加注意相關的顏色與材質,避免形成反效果。而屋頂加裝頂棚、加裝隔熱板或鋪種綠色草皮,都能夠使頂樓變得涼快些。其中以種植草皮的降溫效果最好,這個現象更是說明了一件重要的事,就是多種植綠色植物,不僅可以讓生活環境變得涼快舒適。但是在屋頂上種草皮的方式,對於現有學校的建築物來說有很大的探討空間。除了更應該考慮到建築物本身的結構承重問題,以及屋頂在帶有草皮之後的排水情況,因此這個選項是在未來決定興建新校舍之後,一個很值得考慮的議題。
學習者心得:
這次的觀測研究,只有針對屋頂單一面向受熱來探究三種方法是否有效降低屋內溫度,但是在實際生活上,房屋受太陽照射都另加東、南、西三個側面,因此,在東、南、西三個側面牆也要做有效的降溫措施,才能讓屋內加倍降溫,這樣頂樓才能真正變涼快。而透過這次的活動,除了在過程中學習到將課本裡的知識作生活中的應用,更重要的是能夠為學校,為自己周遭的環境盡一份心力,實際動手嘗試讓生活的環境變得更好,而不是透過吹冷氣、抱怨的方式。未來再遇到其他的情況,在覺得心煩之餘,我們也許會嘗試開始動動腦,想想有沒有哪些點子,可以改變現在的情況,讓周遭的環境更加宜人。