核能發電的利與弊探討:能源選擇的全球視野與永續思辨

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核能發電~停、看、聽

國際教育

課程主題

全球議題環境與永續-自然資源的使用-核能


地球村觀念的興起,讓我們瞭解地球環境的永續發展是全民的責任。人類社會為追求經濟的高度發展,消耗過多的自然資源,今天,我們已然明白自然資源並非取之不盡,用之不竭,過度耗盡資源的代價,已經產生對人類生存的危機。

因此,節能或開發利用新能源,遂成為最熱門的議題,例如:核電廠的興廢與否,新能源如太陽能、風力、水力、綠能等該如何開發與應用,都是當前最迫需關切的。

本教學設計選擇核能發電~停、看、聽」為主題,以觀光科三年級的選修課程「生態保育」作為課程設計的基本架構,引導學生探討興建核電廠的利與弊,了解無論台灣是否繼續興建核電廠,在日常生活中從自身做好節省資源,就是愛地球最好的表現

為引起學習動機,課程一開始,以311日本福島和烏克蘭車諾比的核災實例,引導學生共同關注核能安全及能源配比之未來競合關鍵指標以「台灣應該要繼續興建新的核電廠與否」為討論的議題,之後將請各小組上台報告自己的論點,並且分析說明「使用核能發電利弊得失」,各組在提出自己的論點時須透過資料蒐尋,找到有利的佐證資料,利用顯示證據來回答專題的問題,讓小組組員互相討論及腦力激盪,透過收集資料與建立新證據的同時,學生得以綜合所學發展其價值觀念,了解自然環境之保存維護,環境永續發展與利用的正向積極作法,最關鍵之處就在於珍惜自然資源的利用。

設計者

三信家商 吳秋慧、謝淑梅

教學時數

4節課160分鐘)每週2*2

融入類科

與科目

觀光科:生態保育

國際教育能力指標

學習目標

2-1-1認識全球重要議題。

4-2-1瞭解全球永續發展之理念並落實於日常生活中。

  1. 能認知全球暖化議題的現況,關心自然資源的利用並且願意在日常生活中落實珍惜能源

  2. 能了解能源的種類

  3. 能了解核能發電的利與弊

  4. 能針對本單元課題提出批判反思的見解


壹、教學活動架構

Line 1000Line 1001Line 1002Line 1003Line 1004Line 1005Line 1009Line 1010

活動二:能源使用的利與弊

(40分鐘)

核能發電~停、看、聽

4節課(160分鐘)

活動一:能源的認識

(40分鐘)

二、全班討論目前我們所使用的能源有哪些類別

一、運用311日本核災與烏克蘭車諾比核災事件的報導、照片、影片讓學生

共同關注核能安全與能源配比的關鍵問題

提供閱讀資料與影片讓學生瞭解歐洲經濟大國德國的電力大革命與荷

蘭致力開發新能源的現況

一、全班分組討論「台灣應該要繼續興建新的核電廠與否」、與「使用核能發電

弊得失」,進行分組報告。


  1. 完成學習單()比較台灣、德國、美國、法國、日本與荷蘭的能源使

用現況及利與弊分析。


活動三:台灣需要興建新的

核電廠嗎? (80分鐘)

Line 1010Line 1004Line 1010Line 1010

貳、教學活動

  1. 活動一:能源的認識(40分鐘)

    1. 播放311日本核災與烏克蘭車諾比核災事件的報導、照片、影片,引起學生

關注核能安全,及引起學生學習本單元的興趣與動機。

    1. 全班討論目前我們所使用的能源有哪些類別,請學生踴躍發言表達意見。

    2. 教師統整台灣現階段能源使用的類別、配比與優缺點,歸納結論,請學生將教師講解的內容整理在學習單()

  1. 活動二:能源使用的利與弊(40分鐘)

    1. 指定閱讀文章「今周刊807期」:綠色德國的奇蹟,讓學生了解德國電力大革命的發展歷

程與成果。

    1. 播放各國致力開發新能源的影片:「環保創意-荷蘭篇」、「環保創意-紐西蘭篇」給學生觀看,因課堂時間的限制,只播放重點片段,另請學生利用課餘時間完成全片的觀賞。在課堂上則利用口頭提問,向學生拋出全球暖化與各國致力開發新能源的議題,詢問同學看完影片的心得與想法,引導學生關心自然資源的利用。

    2. 閱讀上列的文章與觀賞影片後,教師發下學習單(),請同學利用課後時間上網搜尋在日本311強震後,德國、法國、荷蘭、美國與日本的核電配比,及其未來的核能政策發展趨勢。要求學生在下一節課時,將其先行完成的學習單()帶到班上,聽取教師的統整講解後,修正其蒐集資料的不完備之處,如有學生獲得比教師更精確的資料,也鼓勵他們在班上分享。

    3. 為了讓同學了解核災所帶來的影響和代價教師彙整世界著名的核災事件,以及他們帶

來之災害影響於學習單()請學生閱讀後,書寫心得感想。

()核能雖然帶來慘痛的核災,但是核能的正面效益,也的確為人類帶來值得肯定的便利與

經濟效益,為了引導學生培養比較分析的能力,教師應該提供核能正面效益的學習資料,

此時再發下學習單(),讓同學了解核能發電的優點好處,並請同學省思比較,書寫感

  1. 活動三:台灣需要興建新的核電廠嗎?(80分鐘)

    1. 複習先前所學有關台灣的能源使用現況的利與弊,以及各國核能發電未來發展趨勢之後,再帶入「台灣需要興建新的核電廠嗎?」的議題,請學生思考。

建議:

核能使用安全性問題以及核能發電廠是否應持續興建與使用等議題,受到各國政府與民眾的關切,然而每個人的立場與論點不盡相同所以教師在教學時應保持中立的立場,教學重點為將核能的使用現況與利弊得失分析給學生了解,並引導學生提出自己的批判反思的見解

    1. 將全班學生分成數小組,針對核能發電的利弊得失,討論「台灣應該要繼續興建新的核電廠與否」,請各小組在討論後,彙整其反對或支持的論點,並進行分組上台報告。評量方式可用小組互評方式,各小組使用小組互評表,寫下對其它組別所提出論點給予評分與建議。

    2. 在課程的最後再由教師講評,對於各組所提出的論點,均應給予尊重,台灣目前發電能源使用仍仰賴核能,且台灣能源的使用與發展乃是決策者依台灣現況所定,短期內無法做改變。歸結本單元的學習目的,主要是為學生埋下關心未來台灣的能源配比的種子,且無論未來台灣能源的開發與利用如何,關鍵之處在於每個人都須珍惜能源的使用。

參、學習評量

學習目標

評量方式

  1. 能認知全球暖化議題的現況,關心自然資源的利用,並且願意在日常生活中落實珍惜能源

透過「環保創意-荷蘭篇」、「環保創意-紐西蘭篇」影片的觀賞,向學生拋出全球暖化與各國致力開發新能源的議題,請學生表述想法。

  1. 能了解能源的種類

運用學習單()評量學生對於能源的認識與了解。

  1. 能了解核能發電的利與弊

運用學習單() ()()評量學生對於核能發電議題的認識與了解。

  1. 能針對本單元課題提出批判反思的見解

運用學習單()評量學生是否能透過小組合作討論、整合意見,並提出各組支持或反對台灣興建核電廠的論點


肆、教學建議

一、本教學方案雖然是以觀光科高三年級「生態保育」的科目來實施,但倘若教師想將此方案運用至其他類科的相關科目也可以,只需在教學過程中依照科目的屬性需求增減教學內容。

二、本教學方案可依照教學時間多寡,彈性選擇教學活動,例如若教學時間較短,除了可將範圍縮小至選擇台灣與其中的單一國家核能發電使用現況的比較分析,同時亦可依據課程設定的單元學習目標,選擇較適用的學習單。

伍、教學資源

一、參考書籍

1.楊紹華(2012)綠色德國的奇蹟。今周刊807期。

2.劉秀蓉(2012)新能源政策下台電公司因應策略。經濟部能源局:能源報導

(Energy Monthly)1

3.陳龍銘(1997)原子核的奧秘與核能的應用。台北市:台灣書店。

4.麥可.隆(2002)不朽的核廢料。國家地理雜誌,7月號。

5.胡宗香(2002)台灣核廢何處去?。國家地理雜誌,7月號。

6.路西爾.克雷夫特(2011)呎尺家圓夢歸程福島核變。國家地理雜誌,第132期。


二、網站資料

  1. 天下雜誌517核四建不建2013.04.08。取自:http://topic.cw.com.tw/nuclear/pg2.aspx

三、影片

公共電視:我們的島節目第623集,福島核災專輯。

消失的國界:環保創意荷蘭篇。取自http://www.youtube.com/

消失的國界:環保創意紐西蘭篇。取自http://www.youtube.com/


陸、附件

  1. 學習單():能源家族-電從哪裡來?(學生用)

  2. 學習單():談核色變-他山之石(學生用)

  3. 學習單():核災浩劫-核能重大安全問題(學生用)

  4. 學習單():與核共舞-核能發電的正面效益(學生用)

  5. 學習單():「核去核從-核能兩面觀?」(學生用)

  6. 學習單():核能發電~停、看、聽學習檢核表




























附件一

核能發電~停、看、聽學習單()




班級: 座號: 姓名:     

發電方式

發電量比例

(%)

優點

缺點

燃煤發電(煤)




燃氣發電(天然氣)




燃油發電(石油)




核能發電




水力發電




汽電共生發電




再生能源發電

風力發電




太陽能



能源是一切活動的原動力,可分為非再生能源與再生能源。非再生能源為消耗性的,用過之後就無法再回復的,例如:煤、石油、天然氣。再生能源則是取用不盡,可以不斷再生的能源。例如: 太陽能、水力能、風力能、地熱能、潮汐能。請你寫出台灣現階段的發電方式之應用狀況及其優缺點。


資料來源:1. 台灣電力公司http://www.taipower.com.tw/

2. 小牛頓240期第32頁.牛頓出版公司

附件二

核能發電~停、看、聽學習單()



班級: 座號: 姓名:     

日本於2011311日發生地震並引發海嘯,而造成日本核電廠出現安全問題,再度衝擊各國原本的核電規劃,世界各國無不積極檢討核能政策與國內的安全及因應措施。試寫出以下各國目前的核電配比及未來的的核能政策。

國家

核電配比

日本311強震各國核電發展趨勢

德國



法國



荷蘭



美國



日本



資料來源:

  1. 台灣核能級產業發展協會:http://tnaweb.org.tw/Information/news-more.asp?Btfiy3oJfKTCaLZug24Tyf



附件三

核能發電~停、看、聽學習單()




班級: 座號: 姓名:     


日期

地點

情形

影響

2011
3
11

日本
福島核電廠

宮城縣三陸沖外海規模9.0

震,引起大海嘯。福島核能電廠機組十二日發生氫爆。

  1. 至少有15人受到輻射汙染,受汙染人數可能增至160人。

  2. 疏散人數高達21萬人。

2004
8
9

日本關西電力
美濱核電廠

核子反應爐渦輪機無輻射性蒸氣外洩。

1.四死七輕重傷。
2.
因無輻射外洩,故未撤離居民。

1999
9
30

日本
茨城縣東海村
鈾燃料加工廠

工人違反正常作業程序增加產能,倒入過量鈾料引輻射外洩。

2死。

1986
4
26

烏克蘭
車諾比核電廠

車諾比爾核電廠4號反應器發生水蒸氣及氫氣爆炸。爆炸引發大火並造成大量輻射外洩。

史上最嚴重核子電廠事故,國際核事件分級表中唯一第七級事件。根據綠色和平組織報告:超過9萬人罹癌。損失達2千億美元。輻射影響涵蓋區域包括原蘇聯西部、西歐、東歐、斯堪地那維亞半島、不列顛群島和北美東部

1979
3
28

美國賓州
三哩島核能電廠

三哩島核能電廠核子反應爐熔毀,射外洩。

世界核能發電史第一次核能意外。國際核事件分級表中第五級事件。14萬居民疏散。 核能發電廠二號機嚴重損毀,損失達10億美元。


料來源:合新聞網】  

三哩島車諾比日本福島等核災事件,可發現核災發生,仍是一片混亂與不可控制,災難的影響和代價,至今無法估算。看過以上的例子,請寫出自己的感想。(不得少於200字)



                                             

                                       

                                   

    


附件四

核能發電~停、看、聽學習單()



班級: 座號: 姓名:     

核能的優越特性

特性分析

核能是最安全的發電

方式

核能電廠有7重安全裝置,可以把事故發生機率降到最低。核能電廠的安全度遠遠超越其它人為及天然意外事故,100座核能電廠發生事故造成死亡的機率和慧星撞擊地表造成傷亡機率一樣低。

核能是最尊重生命的發電方式

世界能源協會(WEC)統計1970199222年間,全球發生了2次重大核能事故,即美國三哩島事件與蘇聯車諾比爾事故,共有31人死於這些事故。「分析1969-1996年發生的1,943次重大能源事故,其中與石油有關的死亡為15,000人、與煤有關8,000人、與水力有關5,000人。」。如果比較單位電力供應造成人員傷亡,火力與水力發電都超過核能百倍以上。

核能是對環境最友善的能源

外部成本(External Cost)是評估能源使用對於環境衝擊大小最客觀的量化基礎,所有權威的外部成本分析結論都指出:核能在主要能源中外部成本最低,燃煤發電是核電的10倍以上、天然氣發電也是核電的4倍。

核能是目前唯一具有經濟效益的永續能源

相對於石油在40年、天然氣在60年內耗盡,核能可以多種燃料供應,幾乎取之不盡用之不竭。而且可以最經濟的方式供應全人類無盡的水資源與氫能源,成為真正的永續能源。

核能是最經濟的能源

根據台電與美國能源部分析各種能源發電成本(內部成本),核能遠低於其他發電方式,每年為台電淨賺232億。假如要以其他火力發電取代,單7年的代價高達4,000億到1兆。

核能是實踐二氧化碳減量目標的唯一希望

溫室效應造成的全球氣候變遷是人類文明最嚴峻的考驗,二氧化碳減量是必然的國際義務。核能發電每年為我國減少3,000萬噸排放,20年間,總共為台灣減少6億噸排放。幾乎減少的13 %CO2的排放。不止每年替社會節省3,940億的碳稅,如果少了核能,我國不可能達到減量目標。

核能是最穩定的能源

根據美國分析各種發電方式的容量因素(即每年能發電的時間比例),核能平均高達91%,燃煤只有68%、燃氣與風力都只有30%。如果要用風力來取代核能,必須投資3倍的機組。只有核電廠可以提供最穩定、安全、經濟的運作

核能是國家安全的基礎

核能燃料只需1架飛機就可供應18個月運轉所需。如果使用天然氣取代核電,每2天需要3萬噸的天然氣船供應;萬一停運,全國將進入限電狀態。

資料來源:社團法人中華民國核能http://www.chns.org/s.php?id=9&id2=143

核能是二次世界大戰以後的新興能源,成本低,效能高,發展至今,已漸漸受到科學界與產業界的肯定。請同學以理性及現實的考量看待核能發電的正面效益,並寫出自己的感想。(不得少於200字)

                                       

                                       

                                       

                                       

附件五

核能發電~停、看、聽學習單()



組別: 組員姓名:________________________________________________________


日本311海嘯導致福島核電廠氫爆,造成嚴重核災。當核災問題已不只是技術問題,更是民生問題,一般人有權力理解思考核電是否存續。

請各小組同學之間深刻討論,試著以贊成與反對的立場,說明自己組別的觀點。


贊成核能的論點

反對核能的論點



結論

本小組一致贊成台灣興建新的核電廠

反對台灣興建新的核電廠




附件六

核能發電~停、看、聽學習單()

核能發電~停、看、聽學習小組互評

組別: 組員姓名:__________________________________________________________

「台灣應該要繼續興建新的核電廠與否」?各組上台報告贊成或反對的觀點,請其他組別同學依據受評組別的整體表現,於下列適當的方格中「」。


受評組別


評分指標

★★

★★★

★★

★★

★★★

★★


建議

切合主題







思考層級表現







活動參與








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