專家專欄

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《我是瓦斯通》跨域探索課程分享

張景傑、陳怡均
國立臺南大學附設實驗國民小學


    因受到「教育部潔能系統整合與應用人才培育計畫」之二0一九國際能源教育工作坊「WHAT do we Use and HOW do we use it ?」這門課的啟發,而設計出《我是瓦斯通》跨域探索課程,課程對象是國小六年級學生,教師自編教案與教材,指導學生訪查桶裝瓦斯售價及蒐集自來瓦斯帳單,進而比較兩種瓦斯的CP值。

引起動機:桶裝瓦斯比較貴?

    教師以一則「四口之家桶裝瓦斯較天然氣月貴五百元」新聞引起學習動機,調查全班學生家用瓦斯的使用種類,並詢問學生:「桶裝瓦斯真的會比較貴嗎?」、「要如何驗證新聞報導的內容是正確的呢?」 下課前讓學生思考這些問題。

發展活動:任務指派與認識瓦斯

    將全班二十五人分為五個組,各組透過電話訪查或是家中桶裝瓦斯的發票調查二十公斤的桶裝瓦斯售價,以及透過自來瓦斯帳單了解天然氣的收費方式。各組發表調查結果後,發現桶裝瓦斯的售價並不一致,價差可達數十元。此外,發現自來瓦斯每兩個月為一個計費週期,並且有一筆兩百元的基本費,也發現臺灣南北部使用的自來瓦斯的熱值不同,價格也不同。當教師問:「如果一個家庭兩個月內幾乎沒有用到瓦斯,那麼哪種瓦斯較便宜?」答案很明顯的是不需基本費的桶裝瓦斯,結論卻顛覆了「四口之家桶裝瓦斯較天然氣月貴五百元」這則新聞報導,所以該思考的下一個問題就是:「到底哪種瓦斯比較便宜呢?」

圖一 全班討論自來瓦斯費帳單

    接著教師使用《我是瓦斯通》自編教材,教導桶裝瓦斯與自來瓦斯的基本知識,說明液化石油氣與天然氣的來源、成分、特性、儲存與運輸等差異,以及介紹「熱值」的定義,作為日後計算瓦斯CP值的先備知識,並宣導瓦斯使用與安全,使學生認識並了解能源與日常生活的關聯。

跨域探索:以數學為工具計算CP

    思考「哪種瓦斯比較便宜呢?」會遇到的第一個問題是:桶裝瓦斯以桶計費,而自來瓦斯每兩個月收費一次且有基本費,兩者計費方式截然不同,而且桶裝瓦斯主要是丙烷和丁烷的混合物,天然氣又稱自來瓦斯,成分是甲烷,兩種瓦斯的熱值亦不相同,這兩大問題都困擾著學生進行瓦斯費價格的比較。

    經過教師教導後,學生認識了CP值(萬仟卡/元)的意義,發現可以將兩種瓦斯費透過CP值進行價格比較,有了相同的比較單位便能公正比較出瓦斯費高低。其中一個小組之瓦斯使用量、熱值與價格統計表及其折線圖,如表一、表二及圖二所示,可知當兩個月的使用量為十六萬仟卡時,兩種瓦斯費相同,若使用量低於十六萬仟卡時,桶裝瓦斯較便宜;若使用量高於十六萬仟卡時,則自來瓦斯較便宜。

表一、桶裝瓦斯使用量、熱值與價格統計表

 

未使用

使用量

使用量(公斤)

0

20

熱值(萬仟卡)

0

24

價格(元)

0

700

表二、自來瓦斯使用量、熱值與價格統計表

 

未使用

使用量

使用量(立方公尺)

0

90

熱值(萬仟卡)

0

87.3

價格(元)

200

1640

圖二、瓦斯熱值與價格折線圖

 

科普精神:將結論轉為常民語言

    一般民眾對於十六萬仟卡恐怕是毫無概念,因此上述結論不利於研究結果的推廣,故需具科普精神,將結論轉為通俗易懂的語言。桶裝瓦斯一桶可用幾天才算是低用量的用戶?自來瓦斯一個月的帳單是幾元或是使用幾度才算是高用量的用戶?秉持著這一個理念,學生再次將透過數學運算轉換出所需的答案。

綜合活動:根據使用量多寡選擇瓦斯

    學童研究發現家用瓦斯使用量較低者應使用無基本費的桶裝瓦斯,高用量者則使用自來瓦斯較划算。學生黃心繪表示:根據我們這組的調查發現,自來瓦斯每期帳單金額超過四百六十元,也就是天然氣使用量超過十七度者就屬於高用量,若二十公斤的桶裝瓦斯可使用九十天以上就屬於低用量,民眾可根據使用量多寡選擇瓦斯的種類。

    經過三個月《我是瓦斯通》課程後,發表會邀請臺南大學環生學院院長兼任中小學能源教育資源中心主持人張家欽教授,以及南大附小研究處主任王新昌到場指導。張家欽院長表示,要進行兩種瓦斯費的比較相當不容易。學生能將艱澀的熱值與CP值,轉換成通俗易懂的帳單金額和使用天數,讓人一聽就懂,值得讚許。

圖三 《我是瓦斯通》課程發表會

圖四 南大環生學院張家欽院長講評