再生能源

Level IV|國中 13–15 歲

教學資訊

Key ID
1.6-IV
主題
Renewable Energy(再生能源)
核心概念
再生能源包括太陽能、風能、水力、地熱、潮汐、波浪與生質能。核能雖發電不排 CO₂,但因燃料有限且產生放射性廢棄物,不屬再生能源;生質能僅在「新生物量足以抵銷排放」時才算永續。
年段
國中 7–9 年級(13–15 歲)
建議活動數
4 個活動
授課語言
繁體中文(關鍵英文:PV、LCOE、capacity factor、biomass、offshore wind)

學習目標

認知層

社會情緒層

行為層

活動流程

活動一 能量怎麼從自然「搬」到插座?
步驟 1 ・ 開場思辨
展示一顆電池、一支風車玩具、一片小型光電板,問學生:「它們有什麼共通點?」學生 30 秒內寫下猜測。
學習目標檢核點: C1
步驟 2 ・ 能量轉換鏈教學
依序畫出五種再生能源的能量轉換鏈:水力(太陽蒸發水→位能→動能→電能)、太陽光電(光子→電子→電流)、風力(不均勻加熱→氣壓差→葉片轉動)、地熱(地球內部熱,約一半來自放射性衰變→蒸汽→渦輪)、生質能(光合→碳氫化合物→燃燒→熱)。
學習目標檢核點: C1
步驟 3 ・ 閱讀活動「潔淨能源愛地球」
閱讀教育部教材《潔淨能源愛地球》——太陽能、風能、生質能基本原理與臺灣應用。小組討論「哪一種能源最靠太陽?」(除地熱外幾乎全部)。
搭配投影片: 潔淨能源愛地球摘要
參考資料: 教育部教材《潔淨能源愛地球》
學習目標檢核點: C1
步驟 4 ・ 動手做小風車
用紙杯加吸管做 30 秒小風車,測試吹氣方向與轉速關係,分組記錄學習單 §2。
學習目標檢核點: C1 B1
步驟 5 ・ 總結
畫出「太陽是地球絕大多數能源的源頭」概念圖,學生口頭覆誦。
學習目標檢核點: C1
活動二 優缺點與用途配對(含核能定位)
步驟 1 ・ 回顧快測
5 題 Kahoot 快測(5 種能源對應原理),即時回饋。
學習目標檢核點: C1
步驟 2 ・ 容量因素概念
介紹「容量因素」(太陽光電 15–25%、陸域風電 25–45%、離岸風電 40–55%、水力 40–60%;臺灣 2025 年全額躉售台電的光電案場平均約 13.2%,台電),解釋為何需要儲能與多元組合。
搭配投影片: 容量因素長條圖
學習目標檢核點: C2
步驟 3 ・ 優缺點對決表
每組分配一種能源(太陽/風/水/地熱/生質/海洋/核能),列出 3 優點、3 缺點、2 適合用途;3 分鐘發表後全班拼成整合表。
搭配投影片: 優缺點對決表
參考資料: 教育部教材《拯救地球大作戰》、《臺灣的綠電現況》
學習目標檢核點: C2
步驟 4 ・ 核能定位討論
為何「低碳但非再生」?帶入放射性廢棄物與燃料有限性,學生辨析「低碳 ≠ 再生 ≠ 永續」。
搭配投影片: 核能三圈文氏圖
學習目標檢核點: C2
步驟 5 ・ 成本曲線
展示 2010–2019 年太陽能成本下降約 85%(IPCC AR6)曲線,小組推測原因(量產/技術/政策)。
搭配投影片: 成本下降曲線
學習目標檢核點: C2
活動三 我的家鄉用什麼電?臺灣綠電與生質能調查
步驟 1 ・ 臺灣綠電現況
2023 年再生能源佔比 9.5%(2025 年已達 13.3%,經濟部能源署),目標 2050 年 60–70%,主力為屋頂光電與離岸風電。學習單 §4 計算「每年須新增多少 %?」。
搭配投影片: 2023 臺灣電力結構
學習目標檢核點: C2 C3
步驟 2 ・ 家鄉能源盤點
用 Google 地圖加公開資料查自己縣市最近的太陽光電場、風機、火力電廠、水庫;學習單 §5 填寫「我家鄉 2 公里內的能源地圖」。
搭配投影片: 家鄉能源盤點任務
學習目標檢核點: C3 S1
步驟 3 ・ 生質能永續性偵查
分組調查一項在地生質能使用(傳統灶燒木柴、烤肉炭、生質鍋爐、廚餘發電),收集 3 筆證據判斷是否永續(來源+再生速率+替代品),完成 CER 表格(學習單 §6)。
搭配投影片: 生質能永續判準
參考資料: 教育部教材《潔淨能源愛地球》
學習目標檢核點: C4 S2
步驟 4 ・ 森林與木柴的張力
引導學生討論「只砍不種」vs「永續林業」對生態的差別。
學習目標檢核點: S2
活動四 從我做起:學生治理 + 推廣影片挑戰
步驟 1 ・ 全球與臺灣目標接軌
2023 年 COP28 決議「2030 年再生能源三倍化」;對比臺灣 2050 路徑,學生於學習單 §7 寫「臺灣三倍化的關鍵三件事」。
搭配投影片: COP28 三倍化決議
學習目標檢核點: C2 C3
步驟 2 ・ 專題任務
分組製作 60 秒推廣影片腳本+校園再生能源提案書,採 CER 結構(主張/證據/推理+行動步驟+成效指標+全校行動四面向檢核)。
搭配投影片: 專題任務發布
完整學習單: worksheet.html §8
學習目標檢核點: B1 B2 S1
步驟 3 ・ 組間互評+決選
每組 60 秒「電梯簡報」+全班用全校行動(WSA)四面向檢核表評分,選出 2 組送「學校能源轉型工作坊」。
學習目標檢核點: B2 S1
步驟 4 ・ 後設認知+承諾書
學生於學習單 §9 書寫 50 字以上反思「我原本對再生能源的想法 → 現在改變的地方 → 我願意承諾做什麼」。
搭配投影片: 三個帶回家的問題
學習目標檢核點: S1 S2

教學資源

國際教學資源

臺灣本地

數據引用

評量方式

形成性評量
  1. 能量轉換鏈配對(活動一):檢核 C1。
  2. 優缺點對決表(活動二):檢核 C2。
  3. 家鄉能源地圖(活動三):檢核 C3。
  4. 生質能 CER 表(活動三):檢核 C4 S2。
總結性評量
  1. 校園再生能源提案書(CER + 全校行動四面向,25 分量規):檢核 B1 B2。
  2. 60 秒推廣影片腳本(資訊正確+具感染力,10 分):檢核 B2 S1。
  3. 反思/承諾書(≥50 字+具體行動,5 分):檢核 S1 S2。

Whole School Approach 延伸

本教案可結合以下四大面向擴展為全校性行動:

治理

課程

校園營運

社群

延伸活動