Temat zajęć Alternatywne sposoby otrzymywania energii cieplnej

Transkrypt

1 Temat zajęć Alternatywne sposoby otrzymywania energii cieplnej Klasa: I-III gimnazjum Związek z programem nauczania: fizyka-zjawiska fizyczne i procesy, pojęcia: zasoby, paliwo, energia cieplna, odnawialne/nieodnawialne źródła energii. Fizyka i zrównowaŝony rozwój. : 60 na przygotowanie uczniów do projektu, 2 tygodnie na pracę uczniów w grupach, na prezentacje. Słowa kluczowe: zasoby, energia cieplna, paliwo, odnawialne źródła energii, energooszczędność. Tło i treści teoretyczne: Energia cieplna jest jednym z najczęściej uŝywanych typów energii. Jest dosyć łatwa do pozyskania przy uŝyciu energii elektrycznej. Jednak energia elektryczna często jest otrzymywana z paliw kopalnych, które mogą być bezpośrednio spalane i przetwarzane na ciepło. Zarówno wyczerpywanie się zaopatrzenia w paliwa kopalne, jak i fakt, Ŝe ten rodzaj paliw zanieczyszcza środowisko, wymagają rozwoju społecznej świadomości. Dotyczy to szczególnie wdraŝanie alternatywnych rozwiązań i technologii bardziej przyjaznych środowisku. Uczenie się o alternatywnych technologiach dostarczania ciepła stwarza moŝliwość potwierdzenia roli fizyków i inŝynierów w promowaniu zrównowaŝonego rozwoju. Cele edukacyjne: Uczniowie pogłębiają zrozumienie pojęcia zasoby i świadomość stosowania przyjaznych środowisku alternatywnych technologii przemysłu grzewczego. Uczniowie poznają lokalne systemy zaopatrywania w ciepło. Uczniowie oceniają ekologiczne zyski wynikające z uŝywania alternatywnych technologii zaopatrywania w ciepło. Atmosfera nauczania: Gospodarstwo domowe, szkoła, urząd miasta, systemy grzewcze dostępne dla uczniów, jednostki handlowe i produkcyjne elektrowni cieplnych/ technologie/zasoby. :

2 kolorowe karteczki samoprzylepne pisaki papier A3 tablica informacje na temat organizacji projektu i arkusze z kryteriami oceny komputer projektor Etapy zajęć: Etap I 10 Wprowadzenie, dyskusja na temat zasobów 15 Tworzenie kolaŝu na temat zasobów i ich klasyfikacji 10 Postawienie problemu - produkcja i dostarczanie ciepła 25 Przygotowanie do projektu Etap II 2 tygodnie Tydzień projektu: praca uczniów w grupach Etap III 5 Wprowadzenie Prezentacje projektów Etap I 10 Wprowadzenie Nauczyciel i uczniowie dyskutuję o rzeczach, które są nam potrzebne w Ŝyciu codziennym. Nauczyciel prosi uczniów o wymienienie kilku rzeczy, bez których ani pojedyncze osoby, ani społeczeństwo nie mogłoby Ŝyć. Pomysły uczniów spisywane są na tablicy. Uczniowie z pewnością wymieniają wiele róŝnych rzeczy i warunków, które moŝna powiązać z kwestiami domowymi. Zadaniem nauczyciela jest tak pokierować dyskusją, aby uczniowie doszli do wniosku, Ŝe to zasoby są niezbędnym kolorowe karteczki samoprzylepne tablica

3 warunkiem do istnienia jednostek i społeczeństwa 15 Tworzenie kolaŝu Uczniowie dobierają się w 3-4 osobowe grupy. Grupy spisują listę rzeczy (lub warunków), które mogą być określone słowem zasoby. Nauczyciel rozdaje karteczki samoprzylepne i prosi grupę o napisanie jednego zasobu na jednej karteczce. Na papierze A3 uczniowie mają pogrupować wyliczone zasoby i stworzyć kolaŝ. Grupy samodzielnie wybierają cechy/kryteria do pogrupowania zasobów. Układają grupy zasobów zgodnie z ich znaczeniem, zaczynając od najbardziej istotnego. Prace uczniów i ich wybory najbardziej istotnego zasobu zostają podsumowane. Jeśli uczniowie nie zidentyfikowali takich grup jak zasoby ludzkie i zasoby naturalne nauczyciel kieruje dyskusją tak, aby uczniowie sami wpadli na ten pomysł. Podpowiadamy grupom, aby frazę zasoby ludzkie zapisały na karteczce i przykleiły do kolaŝu. Podczas dyskusji powinien zostać wyciągnięty wniosek, Ŝe jakość Ŝycia społeczeństwa zaleŝy od ilości dostępnych zasobów dziś i dla przyszłych pokoleń. 10 Postawienie problemu badań Mówią, Ŝe z winy szerokiego uŝywania transportu zasoby paliw kopalnych przez ostatnie 50 lat gwałtownie spadają. Uczniowie zostają poinformowani, Ŝe zaopatrzenie w paliwa, ropę i gaz naturalny wkrótce się skończy. KaŜda grupa usuwa karteczkę z przykładem paliw kopalnych z kolaŝu i formułuje 3 problemy, które pojawiłyby się w takiej sytuacji w prywatnym domu (mieście). Jak moŝna rozwiązać taki problem? Prawdopodobnie uczniowie wspomną o problemie zaopatrzenia w ciepło i benzynie koniecznej do transportu i przedyskutują rodzaje paliw jakie są uŝywane do produkcji ciepła na poziomie lokalnym. Jako moŝliwe rozwiązanie, uczniowie mogą zasugerować odnawialne źródła energii i nowoczesne technologie zaopatrywania w ciepło. 25 Przygotowanie do projektu Nauczyciel motywuje uczniów do dalszych działań przypominając, Ŝe kaŝdy z nas jest odpowiedzialny za pomoc społeczeństwu w znalezieniu alternatywnego wyjścia z sytuacji kryzysowej. Zachęcamy uczniów do pogłębiania wiedzy poprzez stworzenie grupowego projektu, którego celem będzie znalezienie rozwiązania problemu zaopatrywania w energię cieplną podczas sezonu zimowego w ich prywatnych domach, szkołach lub domach w zasięgu centralnego systemu ogrzewania ich miasta. KaŜda grupa dyskutuje: 1) Pomysł na projekt i problem badań 2) Jaka wiedza i umiejętności są konieczne do karteczki samoprzylepne, papier A3, pisaki

4 zrealizowania tego projektu? 3) Jakich informacji będą potrzebować i gdzie mogą je znaleźć? KaŜda grupa ogólnie opisuje główną ideę projektu. MoŜliwe tematy, które mogą zostać zasugerowane, jeśli uczniowie mają problem z formułowaniem własnych pomysłów: Kolektory słoneczne w naszej szkole Elektrownia słoneczna w kaŝdym domu Co jest bardziej efektywne pompa grzewcza czy baterie słoneczne Biomasa źródło energii cieplnej dla mojego domu W grupach uczniowie omawiają i opracowują plan pracy oraz rozdzielają obowiązki. Nauczyciel sugeruje, aby zbadali oni wybrane zagadnienie, zebrali dane dotyczące średniej ilości ciepła zuŝywanej w sezonie grzewczym, określili tymczasową wydajność urządzeń działających na alternatywnych źródłach energii, zbadali koszta. Nauczyciel informuje uczniów, Ŝe na koniec projektu kaŝda grupa zostanie oceniona. Grupy uzgadniają treść i wzór projektu ( raport, plakat, broszura). Nauczyciel wraz z uczniami uzgadnia formę prezentacji i kryteria oceny. KaŜda grupa umawia czas i miejsce konsultacji, podczas których będą zdawać sprawozdanie z postępów. Etap 2 Tydzień projektu 2 tygodnie Praca uczniów w grupach Uczniowie pracują samodzielnie nad wypełnieniem zadań projektu i dokonują sprawozdań z postępów pracy. Nauczyciel konsultuje się z uczniami w przypadku jakichkolwiek pytań. Etap 3 Prezentacja wyników projektu

5 5 Wprowadzenie do prezentacji Przypominamy uczniom cel projektu. Rozdajemy uczniom kary z kryteriami oceny i prosimy o zapisywanie szczegółów na temat kaŝdego z zaprezentowanych projektów Prezentacje projektów KaŜda grupa prezentuje swój projekt. Publiczność zadaje pytania i ocenia projekt. 10 Podsumowanie KaŜda z grup ocenia prezentacje innych grup. Uczniowie podsumowują, jakie napotkali trudności podczas pracy nad projektem, co utrudniało, a co ułatwiało im jego realizację. Podsumowując, nauczyciel podkreśla rolę zasobów ludzkich i kompetencji naukowców oraz zwykłych ludzi w znajdowaniu rozwiązań przyszłych problemów. Zostają podkreślone najwaŝniejsze aspekty zrównowaŝonego rozwoju: ekonomiczne korzystanie z zasobów, ochrona jakości środowiska, kompetencje jednostki i społeczeństwa arkusze z kryteriami oceny