初試範例,全國高中物理探究與實作競賽

素養評量的要素:(1)符合真實性問題。(2)跨領域或跨學科。(3)結合「學習表現」與適當的「學習內容」。(4)符應解決生活問題。閱讀全文PDF 檔案下載

題目名稱

能源效率標示

情境範疇

生活情境

題幹

民國 99 7 1 日起,銷售冷氣機或電冰箱時,在展示機種正面處張貼或懸掛能源效率分級標示,不得隱匿、毀損,導致消費者無法辨識。


以下為兩台具有相同冷房能力冷氣之能源效率標示,其中最關鍵的是 能源效率比值(W/W)”,數值越高冷氣效能越好;


另外表格上方標示的年耗電量(/),計算方式為﹝額定總冷氣能力(kW)/標示能源效率比 (W/W)× 1,200(小時/),數值均四捨五入至小數點第二位後再進行計 算,年耗電量四捨五入取至整數位。(經濟部能源局提供)

例如下方圖 12.0 (kW) 除以 6.88 (W/W) =0.29070.2907 × 1200 = 348.84 四捨五入後 = 349 (如圖所示 約 349 )。圖中右方的圖示則 是依據窗()型冷氣機或箱型冷氣機能源效率分級基準表所訂之能源效率 等級,共有 1~5 級,1 級最省電,5 級用電最多。

1


2

取材說明

本試題取材自經濟部能源局節能標章全球資訊網

問題一

若依能源效率標示的每年耗電量來估算,上圖的兩台冷氣每年電費相差約

多少錢?(假設電費每度 3 )

(A) 1,023 (B) 1,047 (C) 2,070 (D) 2,411

答案(評

分準則)

A

核心素養

A 自主行動-A2 系統性思考與解決問題

評量架構

問題解決:■辨識議題、解釋現象、運用證據

探究內容:■經驗數據、科學理論、異例 探究過程:■歸納、演繹、批判

學習內容

PNc-c-3 能量一樣的系統,作功的能力不一定相同。

學習表現

po--2:能辨別適合科學探究或適合以科學方式尋求解決的問題(或假

說),並能依據觀察、蒐集資料、閱讀、思考、討論 等,提出適宜探究之 問題。

試題概念

與分析

本題要求學生蒐集資料、思考以解決問題:運用節能標章提供之數據計算兩台冷氣的電費。

1 349 ×3 /=1047 元,圖 2 690 ×3 /=2070 元;

兩者相減即可得到答案 1023 元,故選 A


問題二

大仁以他實際使用冷氣的狀況考慮:每年的 7-9 月才會使用冷氣,安裝在書房每天平均使用 2 個小時,若兩台冷氣的價差為 12000 元,則計算兩台 冷氣的電費差額,約需使用幾年才能賺回購買冷氣的價差? (假設電費每度 3 )

(A)3 (B)15 (C)30 (D)80

答案(評

分準則)

D

核心素養

A 自主行動-A2 系統性思考與解決問題

評量架構

問題解決:■辨識議題、解釋現象、運用證據

探究內容:■經驗數據、科學理論、異例 探究過程:歸納、■演繹、批判

學習內容

PMc-c-2 電在生活中的應用。

PMc-c-3 科學的態度與方法。

學習表現

po--2:能辨別適合科學探究或適合以科學方式尋求解決的問題(或假

說),並能依據觀察、蒐集資料、閱讀、思考、討論 等,提出適宜探究之 問題。

試題概念 與分析

本題要求學生蒐集資料、思考以解決問題。

大仁每年使用冷氣 2 × 30 × 3 = 180 小時,節能標章是以每年 1200 小時計算。

因此以大仁使用兩台冷氣的用電量相差(690 - 349)× 180 ÷ 1200 = 51.15 度電,每年電費差額為51.15 × 3 =153.45,價差 12000 相當於 78.2 年的電費差額,故答案選 D

問題三

若以環保的角度來思考,大仁去找了台灣近年的電力排放係數:

單位:公斤 CO2e/



年度100101102103104105
全國電力排放係數0.5360.5320.5220.5210.5280.529

說明:

105 電力排放係數

=(綜合電業 GHG 排放量+民營電廠 GHG 排放量+汽電共生業 GHG 排放量輸送損失 GHG 排放量)

÷ (銷售電量)

= 0.529 公斤 CO2e/度


(GHG:Greenhouse Gas 溫室氣體)


以上資料可知道台灣目前每發一度電會造成 0.529 公斤的二氧化碳排放 (能源局提供)請問由這份資料來判斷,下列結論何者正確?

(A)使用圖 1 的冷氣有可能比使用圖 2 的冷氣有更多的碳排放

(B)冷氣不能發電,所以和碳排放無關

(C)冷氣的能源效率比越高,碳排放越少

(D)如果大家都使用節能一級的冷氣,則台灣的電力排放係數可望降低

答案(評

分準則)

A

核心素養

A 自主行動-A2 系統性思考與解決問題

C 社會參與-C1 道德實踐與公民意識

評量架構

問題解決:■辨識議題、解釋現象、運用證據

探究內容:■經驗數據、科學理論、異例 探究過程:歸納、演繹、■批判

學習內容

CMe-Vc-2 全球暖化的成因、影響及因應方法。

學習表現

po--2:能辨別適合科學探究或適合以科學方式尋求解決的問題(或假說),並能依據觀察、蒐集資料、閱讀、思考、討論等,提出適宜探究之 問題。

試題概念 與分析

本題要求學生由提供的資訊中發現事件的意義,推測可能的因果關係,判定與研究問題直接相關的科學影響因素,思考全球暖化的因應方法。

碳排放的多寡與冷氣的節能效率並非直接相關,還要考慮冷氣的使用時間。另外,冷氣的能源效率高低和台灣的電力排放係數並無直接關係。



以上評量,依據素養評量的要素檢核如下:

1. 符合真實性問題:這是市售冷氣資訊以及能源局提供之數據。

2. 跨領域或跨學科:問題三全球暖化問題是跨學科的重大議題。

3. 結合「學習表現」與適當的「學習內容」:如上表。

4. 符應解決生活問題:問題一、二、三評量的能力。