1 統計圖 ── 生質燃油交響曲 設計者 ─ 嘉義縣大同國小 陳欣民 融入式能源教育創意教案 康軒數學第八冊第七單元
2 來聽首不一樣的數學交響曲 1. 荷蘭的真實數學教育 (RME) :數學教育旨 在讓數學成為日常生活中的一項工具, 以解 決生活問題。 2. 在情境脈絡下的副學習,可以學習經濟學、 科學等其它學科的知識,培養思考與實際應 用能力,多過於講授學習。 引自張英傑、張素宜 (2008)
3 新旋律:統計圖課程融入能源教育 相關的期刊、文獻常用各種統計圖表示生 質燃油 (biofuel) 在能源供給的角色和定位, 以及全球產量成長情形,適合做為數學課 程中「統計圖」的教學情境。 在康軒數學第八冊單元七「統計圖」課程 融入生質燃油發展現況的情境脈絡,讓學 生更深入認識統計圖表如何應用於呈現資 訊,與「副學習」新興能源。
4 聆聽交響曲之態度:數學探究教學 鼓勵學生去思考、臆測、分析、論證、批判、證 明,並且主動學習 (McLoughlin, 2009) 。 Siegel, Borasi 與 Fonzi(1998) 的探究環四重奏: (1) 準備和聚焦、 (2) 執行探究、 (3) 綜合和溝通、 (4) 評估和延伸
5 曲目:統計圖表 統計圖之折線圖 統計圖之圓形圖 統計圖之長條圖
6 揭開序曲 統計圖就是以圖形的方式呈現資 料數量的變化。 橫軸就是看統計圖橫的那條線, 縱軸就是看統計圖直的那條線。
7 第一樂章 風暴 價格最高時每桶 多少錢 ? 資料來源:謝志強 (2008) 。生質燃料發展現況與展望。風力發電與生質燃料發展趨勢研討會專題報告 原本的價格 調整後的價格 圖 1 :石油價 格 橫軸代表西元年份 每格代表一年 標題名稱 石油價格在西元 幾年時達到最高 ? A : 1979 年 A : 美元 最大值
8 第一小節 風暴的起源 資料來源:經濟部能源局 引自康軒數學第八冊, p77 橫軸代表 西元年份與月份 標題 上圖的三條曲線代表西德州、杜拜、布蘭特在 2003~2009 的石油價格。你看到了什麼變化趨勢 ? 圖2:圖2:
9 第二小節 風暴的發展 資料來源:經濟部能源局。引 自康軒數學第八冊, p77 。 最大值 次大值 A :三地區自 2003 年起均有升高趨勢。 2003/01~ 2006/07 上升速度較慢,最大值高於 70 美金 / 桶; 2006/07~ 2008/1 上升速度較快,最大值高於 123 美金 / 桶
10 間奏 ─ 你認識折線圖了嗎 ? (1) 用直線段連接各個數據點 (2) 以折線方式顯示數據的變化 趨勢 (3) 可以反映數據增減的規律、 及最大、最小的值 請見下面例子與說明 統整音符
11 老師把 4 月 9 日當天各時刻的氣溫畫成圖表如下 ( 時刻 ) A : 1 小時 A : 2 點到 4 點 (1) 縱軸每一小格表示 什麼? (2) 溫度下降最快 的時候是幾點? 時刻 溫度 9 上升曲線代表 溫度升高 下降曲線代表 溫度降低 最陡,下降速度快 資料來源:自編 ★基本圓形圖的範例
12 想想看: 當原油價格提 高時,人們下 一步會怎麼做 ? 尋求新興能源、 替代能源 資料來源:謝志強 (2008) 。生質燃料發展現況與展望。風力發電與生質燃料發展趨勢研討會 - 專題報告。 經濟部能源局。引自康軒數學第八冊, p77 。 間奏 ─ 新興能源
13 間奏 ─ 什麼是生質燃油 生質燃油主要有兩類: (1) 以玉米、小麥、薯類等原料,經發酵、 蒸餾、脫水製作而成的燃料酒精 (2) 以大豆、向日葵、花生等經由酯化反 應、中和、水洗以及蒸餾的生質柴油 可再生、清潔、原料易得、利用形態便利
14 第二樂章 奮鬥 根據左圖,將供應 能源比例由高至低 排列 資料來源:謝志強 (2008) 。生質燃料發展現況與展望。 風力發電與生質燃料發展趨勢研討會 - 專題報告。 標題名稱 A :石油 (35%) 、天然氣 (20.6%) 、煤 (25.3%) 、 再生能源 (13.1%) 、核能 (6.3%) 、生質能 (10.1%) 、 水力 (2.2%) 及其它 (0.5%) 扇形面積大小 代表所占比例 全部扇形面積 合併為 100%
15 第一小節 風暴的發展 2005 年,供應比例 最高的能源是什麼 ? 石油 資料來源:謝志強 (2008) 。生質燃料發展現況與展望。 風力發電與生質燃料發展趨勢研討會 - 專題報告。 占全部能源供應比 例的多少 ? : 35% 生質能占全部能源供 應比例的多少 ? 生質能: 10.1% 圖3:圖3:
16 第二小節 生質燃油分布 美國 ( 約 43%) 巴西 ( 約 32%) 歐盟 ( 約 15%) 合計占總產量 90% 資料來源:楊奕農 (2008) 。美國與主要國家生質燃油發展現況與政策。農政 與農情 ( 農委會 ) , 189 。取自 全球生質燃油的 生產主要集中於 哪三處 ? 占全部供應的多 少比例 ? 圖 4 :全球生質燃油產地分布圖
17 間奏 ─ 你認識圓形圖了嗎 ? (1) 劃分為幾個扇形的圓形統計圖 (2) 這些扇區合在一起剛好是一個 完全的圓形。 (3) 以扇形的大小來表示數量多寡 的統計圖,稱為圓形圖。 請見下面例子與說明 統整音符
18 地區墾丁玉山陽明山太魯閣雪霸金門 人數 ( 萬人 ) 容易看出各個 類別之間的數量大小 標題 ★基本圓形圖的範例 資料來源:康軒數學第八 冊, p79
19 第四小節 ── 全球趨勢預測 資料來源:謝志強 (2008) 。生質燃料發展現況與展望。風力發電與生質燃料發展趨勢研討會 - 專題報告。 橫軸代表 西元年份 這張圖預測 2015 年生質燃料值產值為多少 ? 超過五百億美金 圖 5 : 全球生質燃料產值預測圖
20 第五小節 ── 全球趨勢 橫軸代表 西元年份 縱軸代表 產量 生質燃料產量成長了 3 倍後, 產量和酒精比起來如何 ? A :仍然少於酒精 酒精 進階版長條圖形式 比較兩事物的大小 圖6:圖6:
21 間奏 ─ 你認識長條圖了嗎 ? (1) 以長條狀的圖形來表示數量的 統計圖。 (2) 亦可橫向排列。 (3) 長條柱或柱組中線須對齊項目 刻度。 請見下面例子與說明 統整音符
22 ★基本長條圖的範例 標題名稱 橫軸記錄各 種類水果名稱 縱軸記錄喜歡 某種水果的人數 四年五班最喜歡的水果長條圖四年五班最喜歡的水果長條圖
23 春 夏 秋 冬 ( 季節) 0 (人) 涼爽冰果店四季平均每天來客人數統計如下 猜猜看: 這個符號 代表什麼 意義? 當數量在較大才有變化時,為了強調變化情 形,可加入一省略符號,用 ( ) 表示。 資料來源:邱繹瑾 (2012) 。國家教育研究院 報告。 間奏:另一種形式的長條圖 補充音符
24 第三樂章 對立 請由低到高排列出各國生質酒精原料成本 橫向的長條圖 A : 甘蔗 ( 巴西 ) , 0.2 美元 / 公升;玉米 ( 美國 ) , 0.25 美元 / 公升;蜜糖 ( 澳洲 ) 0.48 美元 / 公升;纖維質 1.4 美元 / 公升 資料來源: 楊奕農 (2008) 。美 國與主要國 家生質燃油 發展現況與 政策。農政 與農情 ( 農委 會 ) , 189 。 取自 coa.gov.tw/ view.php?c atid=13955 。 圖 7 : 各種原料生產酒精之成本比較 橫軸代表 單位成本 縱軸代表 原量種類 第一小節 ─ 成本考量
25 第二小節 ── 平衡問題 美國生質酒精的供給量大還是需求大 ? 美國生質酒精需求大於供給,需仰賴進口 即使生質燃油成本較高, 仍「供不應求」 ! 資料來源:楊奕農 (2008) 。美國與主要國家生質燃油發展現 況與政策。農政與農情 ( 農委會 ) , 189 。取自 。 圖 8 : 美國生質酒精需求與供給情形
26 間奏 ─ 反向思考 (1) 因生產生質燃油,土地改為農地破壞生態 (2) 生質燃油的大量使用造成糧食價格上漲, 威脅到貧國與窮人的生存 (3) 如:美國放棄種植小麥和大豆,轉產玉米 以生產酒精。 2006 ~2007 年時,玉米價格成 長一倍以上,小麥價格也創下 10 年新高,兩 者庫存量則跌至 25 年來最低點。 引自許振邦 (2008)
27 第四樂章 破曉 2007台灣電力消費情況2007台灣電力消費情況 這個圖形是什麼 ? 在說明什麼 ? 資料來源:能源文宣手冊。經濟部能源局。 A :圓形圖;說明 2007 年台灣電力消費量
28 第一小節 ── 能源用電量 2007台灣電力消費情況2007台灣電力消費情況 2007 年,用電最高的部門是什麼 ? 占多少百分比 ? 資料來源:能源文宣手冊。經濟部能源局。 A :工業; 51.7%
29 第一小節 ── 能源用電量 2007台灣電力消費情況2007台灣電力消費情況 2007 年,能源部份用電量占多少百分比 ? 資料來源:能源文宣手冊。經濟部能源局。 A :能源; 8.7%
30 第二小節 ── 油氣雙燃料車加氣站 台灣加氣站統計台灣加氣站統計 這個圖形是什麼 ? 在說明什麼 ? A :長條圖;台灣至 100 年 12 月的加氣站統計 資料來源:能源文宣手冊。經濟部能源局。
31 第二小節 ── 油氣雙燃料車加氣站 台灣加氣站統計台灣加氣站統計 依上圖,最多和次多具有已開業加氣站的縣市為何 ? A :新北市 14 座最多,其次為臺北市 8 座 資料來源:能源文宣手冊。經濟部能源局。
32 第二小節 ── 油氣雙燃料車加氣站 台灣加氣站統計台灣加氣站統計 從上圖來看,已開業加氣站總計幾座 ? A : 52 座 資料來源:能源文宣手冊。經濟部能源局。
33 第三小節 ── 加油站統計 台灣加油站統計台灣加油站統計 這個圖形是什麼 ? 請說出橫軸和縱軸名稱 A : 折線圖;年度;站數 資料來源:能源文宣手冊。經濟部能源局。
34 第三小節 ── 加油站統計 台灣加油站統計台灣加油站統計 民國 100 年的時候,全台有幾間加油站 ? A : 2,698 站 資料來源:能源文宣手冊。經濟部能源局。
35 第三小節 ── 加油站統計 台灣加油站統計台灣加油站統計 資料來源:能源文宣手冊。經濟部能源局。 民國 100 年的時候,全台加油站的成長率為多少 ? A : 0.07=7%
36 第四小節 ── 沈澱 你能分別說出折線圖、長條圖、圓形圖的特徵嗎 ? ~The End~ 資料來源:能源文宣手冊。經濟部能源局。