2021年5月18日 星期二

鹽水發電新能源


        能源危機可是目前全世界的重大議題,所以在推動STEAM的教育中也會強調尋找替代能源(再生能源)的重要性,尤其臺灣在這近的一週內就大停電二次,更讓我們覺得這個話題的迫切性…  

       前陣子老師我花了一些大洋買了某家的鹽水動力車產品,就是號稱加鹽水就可以產生動力(電子)的意思,我把買來的盒裝原封不動就交給小朋友組裝(要他們自己看說明書,自己上網找資料),結果有組好喔!真的加鹽水就會跑了!


        在這篇文章中,我們就來釐清這個現象,雖然老師我專長也不是物理化學,不過這個時代知識來自四面八方,去搜尋就有!從商品提供的說明也可以有所瞭解,原來水還可以利用另一方法產生能源,這就是用鹽和水來造出「鹽水發電」。

        查了網路上的資料:(https://www.pcmarket.com.hk/%E9%B9%BD%E6%B0%B4%E7%99%BC%E9%9B%BB%E6%96%B0%E8%83%BD%E6%BA%90/金屬能夠導電,是良好的導電體,原因是金屬含有可「自由走動」的電子,自由電子由一種金屬逃走到另一種金屬的過程就會產生電子流動,稱為電流。

以金屬鎂為例,鎂的原子核中有 12 粒正電荷粒子,同時有 12 粒負電荷粒子(電子)繞著原子核,最外層有 2 粒電子與原子核的吸力弱,容易從金屬中「逃出來」,就如金屬在「放電」。

        當兩種不同的金屬放在一起時,會有自由電子由一金屬走到另一金屬,但是不是持續的,難以產生大量及連續的電子進行流動,所以需要第三媒介來引導自由電子持續流動,鹽水就能擔當此角色。

        所以我們檢視一下,這部鹽水動力車的供電部份:

空氣極(也就是碳片)

鎂合金片

不織布(用來滴鹽水保濕)
        發電的原理:把不織布放在碳片上滴幾滴鹽水(濃度要超過20%),再把鎂合金片靠上去


        我們使用三用電表來量一下是否產生了電~真的有電了,像這樣的裝置大約可以產生1.7V的電力,足以讓小小的馬達轉動了…

※查一下化學元素表,鎂是12,而碳是6,兩種金屬比較之下,鎂的氧化活性較高,碳的氧化活性較低,故此鎂合金片會當負極,而碳片為正極,浸過鹽水的不織布成為電解質的鹽橋,鎂合金片和鹽水接觸使鎂合金片釋出電子,形成鎂離子的自由電子,自由電子從鎂經過電路到達碳片,電子移動的過程中產生電流。
※放在車子上接觸馬達的正負極,馬達就動啦!車子就跑啦!


※這個話題其實還可以再研究,這次我用調了很濃的食鹽水,產品說明書中說20%的鹽水就可以了,可以做一個實驗設計→不同濃度鹽水是否會產生不同的電力及持續力,再來就是開擴性的想法,有電之後不一定是做車子,也可以用在別的設計上…像是停電時滴鹽水就亮起來的照明灯之類的,哈!
鎂片用過之後會氧化,刮掉後可重覆使用

其實很單純就是馬達的正負極,做漂亮點賣相好

※這車體的部份,我想著之後再改裝成接Micro:bit之類的控制板也可以玩一下,不過大概只能向前跑向後跑,而且接上3.7v的16340後,馬達會轉得很快,應該是不會燒掉啦!
把馬達線拉出來用16340給電



2021年5月11日 星期二

風力仿生獸競速賽

 

        這一次因為有許多小朋友都成功地將風力仿生獸組好了,所以老師就來辦一場競速大賽,這兒可沒有海風可吹,我們要自己製造人造風~這場比賽以歡樂為主,獎品就是吃吃喝喝(由老師提供啦!)

自己搧風囉
自己搧風

        今天我們利用校長室旁的會議室來進行這場風力仿生獸的競速大賽,參賽的有十二位小朋友,從四年級到六年級都有,每個人都帶著自己組裝的仿生獸,並且調整好…比賽方式很單純,就是利用PP板搧風讓自己的仿生獸向前走,比賽的距離約50公分~


        比賽開始進行,老師先講解比賽規則,以抽籤對戰的淘汰賽方式,初賽分成六組,輸的就被淘汰了,獲勝的小朋友進入複賽,這六位小朋友再抽一次籤決定對戰組合,所以複賽有三組的對戰,輸的淘汰,獲勝的三位小朋友就是前三名囉!進行最後的循環賽取前二名(有吃有喝),比賽過程中,選手們可是蠻累的,手一直搧風很痠的!

※以下是初賽、複賽和決賽的實況




        經過一連串的比賽,最後由帥哥誠拿下冠軍,美女涵則得到第二名,他們二位得到飲料和吃的,其他第一場有獲勝的小朋友都有一杯飲料唷!第一場就被打敗的就沒有啦!
其他照片集錦,有樂趣就好了…














2021年5月4日 星期二

風力仿生獸的組裝


         自己看著說明書和搜尋Youtube上的組裝影片來做一隻風力仿生獸是不錯的自學練習吧!老師可是花一點本錢的,「做好成功的就送你!」,去年對上一屆的小朋友我就這樣做過,只提示到那兒去找資料,過程中完全不給予任何說明及提點~

這箱都是上次失敗的

        想不到小朋友的自學力還真是有點慘,雖有影片有說明書可看,但靠自己看就是漏東漏西,失敗率超乎想像的有點高,所以這一次我改變了一點點策略→有限度的提示及提醒,依過去經驗中收集而來的錯誤點,先跟小孩說,並要求大家特別注意某些部份的影片要重覆確認地看…





        這種作法果然就見效了!這說明了什麼呢?我個人的看法是:學者們雖不停地推動學生自學這個向度,但在教學現場,老師的輔導地位仍然是必要的,學生大部份靠自己去搜尋資料及線索,老師在必要時給一點意見但不幫忙…



再來可以辦個風力仿生獸行走大賽了!不過不要用吹的,用搧的好像不錯!


※原本應該練習打字的五年級練得比較快的,我也讓他們到旁邊組一隻來看看

新邀請的成員及六年級的活動

 

        在四月份開始,我們又邀請了許多五年級的小朋友中午來學習及研究資訊方面的技能,一開始也沒什麼好說的,就是每個人分配一個位子,只教大家注意標準的坐姿及鍵盤手指位置…
        緊接來一段千篇一律的說明:「
會打字與不會打字,在學習電腦上佔有決定性的關鍵,所以請有心學習電腦的初心者務必熟讀並且努力練習,只要突破了打字這個難關,一定會發現電腦學習之路平坦許多。大家就開始無聊的打字練習地獄了…這段時間可能會持續一個多月,過程中老師除了提醒大家姿態上的注意事項,就是希望大家要有耐心及毅力了!

        在這段時間裡,小朋友應學習如何靜下心來,如何專心於操控自己的手指而不是嘴巴,嘴巴的部份是日後才要訓練的(簡報或採訪),而這段時間也是老師在觀察誰是不適合這個小團隊的,因為在這項無聊又漫長的訓練中,對於大家的專注力、持續力、自制力是相當大的考驗,尤其是對現在的小孩來說~

※雖有些小朋友卡住了,但大部份已進入狀況,小朋友自己也會知道自己有進步的現象發生(我覺得這是很重要的),努力與自覺進步連結在一起,老師只能在旁給予指導,練習及進化仍要靠自己去實現。


        六年級做什麼?經過忠e之聲主題文章的學習任務之後,只有部份的六年級繼續留下(有一些在做主題時就自己打了退堂鼓,另一些是老師覺得不適合留下),他們移到了電腦教室最靠窗戶的那排,手開始就是擺平自己的新環境,今年這些留下來的不做畢業光碟,而是進行其他的學習…



※擺平環境就包含了,從無到有弄出一台主機,硬體組裝到作業系統及軟體的重新整備,老師給他們的設定是到外頭去工作,老板給了地方和資源得靠自己把自己的工作環境給建立起來~



還給大家一個小積木組起來當座位的吉祥物,老師的目的就是讓大家不斷地有動手的機會


忠e之聲第十一期的編輯

 


        一段時間忘了來Update這個Blog了,其實上學期結束前,學生資訊小組的課程就是進入忠e之聲的編輯練習(這個本來就是為了讓小朋友有跨領域學習機會才創刊的電子雜誌),可能與一般學校常見的運作不太一樣(因為有一本校刊要做所以學生就得來做),對我來說這二種設定的意義是大大的不同的!
很多事在做時的觀念是很重要的:
        如同之前提過:有老師跟我提到:怎麼「選」資訊小組的呀!我說:不是「選」!我是透過在一般為學生上電腦課時努力「觀察」小朋友的操作屬性,決定「邀請」某些小朋友,邀請時總是尊重學生個人意願、家長和導師,如果擺不平就別勉強了,之後老師的「觀察」仍是持續的(多向度),儘可能以一種理智及邏輯分析的角度…所以在這個群體裡是不會使用破口大罵法、背後靈法或規定一大堆的方法~
回頭說忠e之聲的編輯,從上一期開始,忠e之聲的內容回歸到只放學生編輯團隊的主題文章而不再向學校其他學生徵稿或一些學校的榮譽榜之類的…,就也是這本電子雜誌創刊的起始的想法。

在編輯忠e之聲主題文章的過程中,大家是很辛苦的,雖然只是一篇主題文章,但從訂出題→擬定計畫→執行,過程中搜集分析資料,最後排版編輯,想的總是比較容易,做起來可是步步都日是難關。
        在這本數位雜誌中,老師的立場是儘量保持學生原本的作品風貌,只有指導及督促小朋友完成自己的主題文章,而不以大人的眼光來評判或修改小朋友最後的文章,所以免不了會有一些版面呈現出不一般的風格…
        以現在的教育環境來說,平時在學校中的課程安排都是偏向學科導向的,學生的生活一直就是環繞著國語、數學、英文、社會…各科目的成績…考得好代表是人才嗎?這是我個人心中一直存在的疑問…,所以在這個中午的時段,我等於是開啟了一個不一樣的時空,我希望學生去關心真實世界的生活模式。


        我希望學生以主題學習的方式來切入,把平時自己學到的技巧串起來,是跨越科目的界限的,而且在不同的年度學習的向度也可能不同,知識及流行都會隨著時空的變化而變化,也沒有所謂的好或不好…當然老師會要求大家要認真,老師跟大家也在同一個行列呢!

※每年到了主題文章學習的時候,不可避免地就會有一些小朋友顯露出不太OK,因為這兒不會有人時時刻刻地盯人,或處處罵聲連連…,主題文章課程的執行,從一開始的介紹→小朋友尋找自己的主題→老師詰問→主題確認→心智圖結構計畫→搜集資料→彙整文稿→圖文排版→文章完成~有的小朋友會展現出毅力及自制力,而有另一批人會失去動力,實在很可惜,老師我的態度一貫維持只「勸說」和「提醒」,再慘的就請他回教室去了!
※缺乏內控力的小朋友,以後上國中也許還是有老師會為了成績盯著、但那是不長遠的作法,上了大學、研究所、長大了出社會都還要人跟著嗎?所以在我有缘遇上的小孩,我就開始說服大家自己做自己的事也同時為自己負責。