scenariusz dla gimnazjum - Samorząd Województwa Mazowieckiego

„Odnawialne źródła energii – zielona energia”
Scenariusz lekcji fizyki dla gimnazjów nt. odnawialnych źródeł energii
Temat: Odnawialne źródła energii – zielona energia
Czas trwania zajęć: 45 min
Cel główny: Przybliżenie zagadnienia odnawialnych źródeł energii
Kryteria sukcesu/NaCoBeZU: Rozróżniam konwencjonalne i odnawialne źródła energii.
Wymieniam wady i zalety OZE
Metody pracy: Pogadanka, pytania kluczowe, prowadzenie eksperymentu, „stoliki
eksperckie”
Środki dydaktyczne: Cytryny, gwoździe miedziane i stalowe (lub np. blaszki cynkowe i
miedziane), przewody, multimetr, ikony do dopasowywania (zał. nr 1), diody i żarówki,
opcjonalnie baterie AA i koszyki na nie, wentylator komputerowy, suszarka
Opracowanie:
Cezary Olchawa, konsultacja Piotr Zwoliński: Niezależna Grupa
Popularyzatorów Nauki EKSPERYMENTATORZY
Przebieg zajęć / zagadnienia:
Od 1 do 5 minuty:
Pogadanka z pytaniami kluczowymi:
Co to jest energia?
Po co ludziom potrzebna jest energia?
Skąd się bierze energia? / Jakie są źródła energii?
Przypomnienie pojęcia prądu elektrycznego jako uporządkowanego ruchu elektronów.
Wykorzystanie symulacji PHET dostępnej on-line pod adresem:
https://phet.colorado.edu/sims/signal-circuit/signal-circuit_pl.jnlp *
Od 5 do 10 minuty:
1
www.kolektory.mazovia.pl
Ułożenie obrazów znajdujących się w załączniku nr 1 w pary.
Do każdej pary uczniowie dobierają wyrażenie spośród podanych przez nauczyciela:
1. energia wiatru
2. energia słoneczna
3. energia ruchu wody
4. energia spalania węgla
5. energia spalania gazu
Od 10 do 15 minuty:
Przeprowadzenie szybkiej burzy mózgów: uczniowie wymieniają zalety i wady tradycyjnych
źródeł energii.
Burza mózgów pozwala uczniom nabrać szerokiej perspektywy dotyczącej paliw kopalnych:
nabierają świadomości kosztów wydobycia gazu, węgla, ropy oraz ich negatywnego wpływu
na środowisko.
Od 15 do 25 minuty:
Budowa układu symulującego elektrownię wiatrową. Użyte zostaną: multimetr, wentylator
komputerowy, żarówka, suszarka.
Za pomocą strumienia powietrza z suszarki należy wprawić w ruch łopaty wentylatora.
Następnie za pomocą multimetru należy zbadać zależność między odległością od suszarki i
wielkością generowanego napięcia.
Jako rozszerzenie ćwiczenia możliwe jest wykonanie wykresu zależności napięcia od
odległości.
Rolę odbiornika pełnić może również żarówka: cyfry prezentowane na wyświetlaczu miernika
uniwersalnego mogą dla niektórych uczniów być wartością abstrakcyjną. Zastosowanie
żarówki, która zmienia swoją jasność zależnie od prędkości obrotu łopatek wentylatora to
rozwiązanie bliższe codziennemu doświadczeniu uczestników.
Od 25 do 40 minuty:
Podział klasy na 5 grup. W ich ramach uczniowie wyszukują w Internecie (przy użyciu
komputerów lub urządzeń mobilnych) informacje nt. poszczególnych odnawialnych źródeł
2
www.kolektory.mazovia.pl
energii. Przygotowują krótką notatkę, którą prezentują na forum klasy. Charakteryzują krótko
swoje źródło energii oraz przekazują w niej informacje na temat 3 najważniejszych zalet i 3
wad przydzielonego im OZE. Lista tematów:
1. energia słońca
2. energia wiatru
3. energia wody
4. energia z biomasy
5. energia geotermalna
Od 40 do 45 minuty:
Ewaluacja warsztatu. Uczniowie na żółtych karteczkach zapisują najbardziej zaskakującą
informację, jaką usłyszeli na dzisiejszych zajęciach. Karteczki przyklejają na tablicy.
* Aplikacja opracowana na Uniwersytecie Kolorado i udostępniania na zasadzie Wolnej
Licencji CC-BY Phet interaktywne symulacje University of Colorado
Boulder https://phet.colorado.edu
Informacje dla nauczyciela
Przykładowe wady i zalety OZE:
Energia słońca:
+ Najzasobniejsze źródło OZE;
+ Niskie koszty eksploatacji;
+ Nie szpeci krajobrazu
- Zależna od pogody;
- Niska wydajność;
- Wysoki koszt początkowy.
Energia wiatru:
+ Duży potencjał na wietrznych terenach;
+ Całkowity brak emisji zanieczyszczeń (za wyjątkiem dźwięku);
+ Stały koszt pozyskiwania prądu;
- Wiatraki szpecą krajobraz;
3
www.kolektory.mazovia.pl
- Emisja hałasu;
- Dezorientacja ptaków.
Energia wody:
+ Duży potencjał w wielu rejonach świata;
+ Stabilność dostaw energii (w niektórych rejonach);
+ Możliwe sprzężenie ze zbiornikami retencyjnymi;
- Konieczność regularnej konserwacji;
- Ryzyko zalania cennych obszarów;
- Modyfikacja naturalnych właściwości wodnych terenu.
Energia z biomasy:
+ Ekologiczne zagospodarowanie odpadów;
+ Dodatkowy zysk dla rolników;
+ Produkcja nawozu;
- Konieczność budowy infrastruktury i jej serwisowania;
- Ryzyko rozszczelnień;
- Duże rozdrobnienie instalacji.
Energia geotermalna:
+ Stabilność dostarczanej energii;
+ Uniezależnienie od sieci energetycznej;
+ Bardzo ekologiczna energia;
- Wysokie nakłady;
- Długotrwały okres przygotowawczy;
- Produkcja prądu z ciepła wymaga dodatkowych urządzeń.
4
www.kolektory.mazovia.pl
Informacja nt. projektu
Scenariusze zajęć oraz konkurs ekologiczny dla dzieci i młodzieży „Energia ze słońca” są
elementami projektu „Budowa systemu energii odnawialnej – kolektory słoneczne w
zakładach opieki zdrowotnej, dla których organem tworzącym jest samorząd województwa
mazowieckiego”. Instytucją realizującą projekt jest samorząd województwa mazowieckiego.
Projekt realizowany jest w 12 szpitalach na terenie województwa mazowieckiego i polega na
instalacji kolektorów słonecznych do ogrzewania ciepłej wody użytkowej.
Wartość przedsięwzięcia to ponad 42 mln zł, czyli ok. 10,83 mln franków szwajcarskich, a
dofinansowanie ze Szwajcarsko-Polskiego Programu Współpracy wynosi 85 proc. kosztów
kwalifikowanych.
Szpitale biorące udział w projekcie:
1. Specjalistyczny Szpital Wojewódzki w Ciechanowie
2. SZPZOZ im. „Dzieci Warszawy" w Dziekanowie Leśnym
3. Mazowiecki Szpital Specjalistyczny im. dr. J. Psarskiego w Ostrołęce
4. SPZOZ „Meditrans Ostrołęka" Stacja Pogotowia Ratunkowego i Transportu Sanitarnego
w Ostrołęce
5. Wojewódzki Szpital Zespolony w Płocku
6. WSZPZOZ im prof. Eugeniusza Wilczkowskiego w Gostyninie
7. SWPZZPOZ im. dr Barbary Borzym, ul. Krychnowicka 1, Radom
8. Mazowiecki Szpital Wojewódzki w Siedlcach Sp. z o.o.
9. Mazowieckie Centrum Rehabilitacji “STOCER” Sp. z o.o.
10. Międzyleski Szpital Specjalistyczny w Warszawie
11. Szpital Dziecięcy im. dr. J. Bogdanowicza SPZOZ, ul. Niekłańska, Warszawa
12. Mazowieckie Centrum Neuropsychiatrii Sp. z o.o., Zagórze k/Warszawy
5
www.kolektory.mazovia.pl
Załącznik 1
A.
B.
D.
E.
G.
H.
J.
C.
F.
I.
L.
K.
6
www.kolektory.mazovia.pl
Dla nauczyciela:
Para liter
Energia
D-G
Energia słoneczna
A-E
Energia wiatru
F-C
Energia ruchu wody
K-B
Energia spalania
węgla
I-J
Energia spalania
gazu
L-H
Energia spalania
ropy
7
www.kolektory.mazovia.pl