Odnawialne Źródła Energii – czy zastąpią surowce wykorzystywane

Scenariusz zajęć dla uczniów gimnazjum
Autor: Wiesław Srokosz
2006-03-09
Odnawialne Źródła Energii
– czy zastąpią surowce wykorzystywane obecnie?
WSTĘP
Człowiek na różnych etapach rozwoju wykorzystywał różne źródła energii. Początkowo była
to siła jego mięśni, później nauczył się wykorzystywać ogień, siłę wiatru i wody oraz energię
zwierząt pociągowych.
W dobie rewolucji przemysłowej zapotrzebowanie na energię gwałtownie wzrosło. W jej
początkowym okresie podstawowym źródłem było drewno, a od połowy XIX do połowy XX
wieku węgiel kamienny. Od połowy ubiegłego stulecia gwałtownie zaczęło rosnąć znaczenie
ropy naftowej, która jest obecnie najważniejszym surowcem energetycznym, natomiast w
ostatnim trzydziestoleciu bardzo szybko wzrasta znaczenie gazu ziemnego.
Zasoby tych surowców wcześniej czy później wyczerpią się. Ocenia się, że najdłużej, bo
jeszcze przez prawie 220 lat, będzie można korzystać ze złóż węgla, o wiele krócej – ponad
60 lat – trwać będzie eksploatacja gazu ziemnego, zaś ropy naftowej wystarczy jeszcze na
około 30-40 lat.
Klimatolodzy biją na alarm – w efekcie spalania paliw kopalnych do atmosfery dostaje się
coraz większa ilość gazów cieplarnianych, następują zmiany klimatyczne.
Zapotrzebowanie na energię ciągle rośnie i coraz większy niepokój budzą pytania:
Czy można ustawicznie zwiększać wydobycie paliw kopalnych?
Co będzie, gdy wyczerpią się zasoby węgla, ropy naftowej i gazu ziemnego?
Czy istnieje możliwość zastąpienia ich źródłami alternatywnymi?
CELE
Po zajęciach uczeń potrafi:
• wymienić odnawialne źródła energii,
• wyjaśnić na czym polega pozyskiwanie energii ze źródeł odnawialnych,
• wskazać korzyści wynikające ze stosowania odnawialnych źródeł energii,
• wskazać wady utrudniające powszechne stosowanie tych źródeł energii,
• podać przykłady wykorzystania odnawialnych źródeł energii w Polsce i na świecie,
• zaproponować działania zmierzające do rozpowszechnienia wykorzystania odnawialnych
źródeł energii.
METODY I TECHNIKI
•
•
•
burza mózgów,
praca w grupach z tekstem/Internetem,
dyskusja
MATERIAŁY POMOCNICZE
•
•
•
•
materiały ze stron internetowych serwisu www.biomasa.org/edukacja,
mapa fizyczna Polski,
mapa fizyczna świata,
duże arkusze papieru, pisaki
Scenariusz przygotowany w ramach projektu Fundacji Partnerstwo dla Środowiska
współfinansowanego przez NFOŚiGW.
www.biomasa.org/edukacja
1
Scenariusz zajęć dla uczniów gimnazjum
Autor: Wiesław Srokosz
2006-03-09
PRZEBIEG ZAJĘĆ
1. Zajęcia proponuję rozpocząć od podania przykładów wykorzystywania energii w życiu
codziennym. W tym celu posługujemy się metodą burzy mózgów. Uczniowie podają, do
jakich celów potrzebna jest energia np. do ogrzania mieszkań, oświetlenia, poruszania
samochodów, uruchamiania domowych urządzeń elektrycznych i urządzeń
przemysłowych.
Następnie wspólnie odpowiadamy
wykorzystywania energii?
na
pytanie,
czy
możliwe
jest
życie
bez
Odpowiedź jest oczywiście negatywna. W dalszej kolejności polecamy, aby uczniowie
wymienili znane im źródła energii. Każdy uczeń wymieniając konkretne źródło zapisuje
je w odpowiednim miejscu planszy prezentującej podział źródeł energii.
Przykład zapisu
Źródła energii
odnawialne
energia słoneczna
energia wiatru
energia wód
energia geotermalna
energia biomasy
nieodnawialne
węgiel kamienny
węgiel brunatny
ropa naftowa
gaz ziemny
pierwiastki promieniotwórcze
2. W drugiej części zajęć uczniowie będą pracowali z Internetem lub w przypadku braku
takiej możliwości z materiałami wydrukowanymi. Wykorzystujemy materiały
zamieszczone na stronach serwisu edukacyjnego www.biomasa.org/edukacja.
Dzielimy klasę na pięć zespołów i każdemu podajemy źródło energii, którym będzie się
zajmował.
Zespół I - energia słoneczna
Zespół II - energia wiatru
Zespół III - energia wód
Zespół V - energia geotermalna
Zespół V - energia biomasy
Podajemy zadania (A, B, C) do wykonania przez każdą grupę, na podstawie wskazanego
materiału i własnych wiadomości.
Zadanie A
Proszę wyjaśnić w kilku zdaniach, na czym polega pozyskiwanie energii z podanych
źródeł energii.
Po wejściu na stronę www.biomasa.org/edukacja uczniowie wybierają ikonę, którą oznaczono
przydzielone danej grupie źródło energii. W przypadku braku możliwości skorzystania z
Internetu drukujemy wcześniej z podanej strony materiał dla każdej grupy i rozdajemy
uczniom po jednym egzemplarzu na grupę.
Czas przeznaczony na przygotowanie odpowiedzi to 5 minut. Po jego upływie
przedstawiciele zespołów prezentują odpowiedzi, a my dbamy o to, aby były one precyzyjne,
konkretne i zrozumiałe dla pozostałych.
Scenariusz przygotowany w ramach projektu Fundacji Partnerstwo dla Środowiska
współfinansowanego przez NFOŚiGW.
www.biomasa.org/edukacja
2
Scenariusz zajęć dla uczniów gimnazjum
Autor: Wiesław Srokosz
2006-03-09
Zadanie B
Proszę wymienić zalety podanych źródeł energii.
Uczniowie w swoich grupach ustalają cechy będące zaletami danych źródeł. Zwracamy
uwagę, aby uwzględniano cechy związane z dostępnością zasobów, ich rozmieszczeniem,
wpływem na środowisko itp. Wyniki pracy prezentuje wyznaczony przedstawiciel grupy.
Podawane przez uczniów zalety zapisujemy na tablicy lub w tabeli na plakacie, w kolumnie
„zalety”.
Przykład zapisu
Źródło energii
energia słoneczna
Zalety
- nieograniczone zasoby,
- nie zanieczyszcza środowiska
- itd.
Wady
energia wiatru
energia wód
energia geotermalna
energia biomasy
Zadanie C
Proszę wymienić wady (czynniki utrudniające powszechne zastosowanie) podanych
źródeł energii.
Podobnie jak w przypadku poprzedniego polecenia, uczniowie w swoich grupach ustalają
cechy utrudniające powszechne zastosowanie poszczególnych źródeł. Wyniki pracy
prezentuje wyznaczony przedstawiciel grupy i zapisujemy je na tablicy lub plakacie,
w kolumnie „wady”.
Podczas wymieniania wad poszczególnych źródeł energii dbamy o to, aby nie ograniczały się
one do uwarunkowań technicznych, ale uwzględniały również wymagania związane
z cechami środowiska przyrodniczego
3. Po prezentacji wyników pracy poszczególnych grup i zapisaniu wniosków (wypełnieniu
tabeli) uczniowie wiedzą, na czym polega wykorzystanie poszczególnych źródeł energii
i znają ich wady oraz zalety. Dla utrwalenia tych wiadomości polecamy, aby podane
warunki sprzyjające rozwojowi energetyki alternatywnej przyporządkowali do
poszczególnych jej źródeł.
Warunki sprzyjające wykorzystaniu alternatywnych źródeł energii:
Bezchmurna pogoda, częste występowanie wiatrów, występowanie blisko pod powierzchnia
ziemi wód o wysokiej temperaturze, duża siła wiatru powyżej 15 m/s, długi okres
usłonecznienia (czasu, gdy świeci Słońce), rozwinięty przemysł drzewny dostarczający dużej
ilości odpadów, duże różnice poziomu wód spowodowane pływami morskimi, duże obszary
niewykorzystanych gleb słabo urodzajnych, występowanie dużych oczyszczalni ścieków
i wysypisk śmieci, wysokie fale morskie, małe zapylenie powietrza.
Scenariusz przygotowany w ramach projektu Fundacji Partnerstwo dla Środowiska
współfinansowanego przez NFOŚiGW.
www.biomasa.org/edukacja
3
Scenariusz zajęć dla uczniów gimnazjum
Autor: Wiesław Srokosz
2006-03-09
Przykład zapisu
Źródło energii
energia słoneczna
energia wiatru
energia wód
energia geotermalna
energia biomasy
Warunki sprzyjające wykorzystaniu danego źródła energii
bezchmurna pogoda, długi okres usłonecznienia, małe zapylenie
powietrza
częste występowanie wiatrów, duża siła wiatru powyżej 15 m/s
duże różnice poziomu wód spowodowane pływami morskimi,
wysokie fale morskie
występowanie blisko pod powierzchnia ziemi wód o wysokiej
temperaturze,
rozwinięty przemysł drzewny dostarczający dużej ilości
odpadów, duże obszary niewykorzystanych gleb słabo
urodzajnych
4. Uczniowie korzystając z wiadomości zdobytych na lekcjach geografii wskazują na mapie
Polski i świata obszary, na których istnieją warunki sprzyjające wykorzystaniu
poszczególnych źródeł energii (zapisane wcześniej w tabeli). Uczniowie z grup, które
zajmowały się danym źródłem energii, informują pozostałych, czy na wskazanych
obszarach (o sprzyjających warunkach) istnieją elektrownie lub instalacje wykorzystujące
to źródło. Na podstawie tych informacji wszyscy uczniowie formułują wnioski co do tego,
gdzie w Polsce i na świecie istnieją jeszcze możliwości wykorzystania danego źródła
energii.
Przykład – Energia słoneczna
Z zapisanych w tabeli „warunków” wynika, że wykorzystaniu energii słonecznej sprzyja długi
czas usłonecznienia, długi okres bezchmurnej pogody i dobra przejrzystość powietrza.
Uczniowie wskazują na mapie świata obszary położone głownie w strefie klimatu
zwrotnikowego oraz podzwrotnikowego i umiarkowanego typu kontynentalnego położone
poza wielkimi obszarami zurbanizowanymi. Dochodzą do wniosku, ze w Polsce warunki do
instalowania kolektorów są mało sprzyjające. Można je instalować głównie na obszarach
środkowej Polski i poza aglomeracją warszawską oraz Górnym Śląskiem (z uwagi na duże
zanieczyszczenie powietrza).
Przedstawiciele grupy zajmującej się tym źródłem informują, że największe instalacje
wykorzystujące to źródło energii zbudowano w USA w Kalifornii, w Europie w Pirenejach
poza tym mniejsze kolektory słoneczne pracują w wysoko rozwiniętych krajach Europy i
Ameryki. Polska ma raczej skromne możliwości wykorzystywania tego źródła. Niewielkie
kolektory pojawiły się na dachach prywatnych budynków pomagając w ich ogrzewaniu,
a w rolnictwie wykorzystywane są do suszenia pasz.
5. Prosimy uczniów, aby korzystając z wiadomości zdobytych podczas tych zajęć oraz na
lekcjach innych przedmiotów zaproponowali działania zmierzające do rozpowszechnienia
wykorzystania odnawialnych źródeł energii. Tak kierujemy dyskusją, aby propozycje
uwzględniały udoskonalenia techniczne, powodujące zmniejszenie kosztów instalacji do
pozyskiwania energii i zwiększenie efektywności urządzeń oraz upowszechnianie wiedzy
o zaletach wykorzystywania alternatywnych źródeł energii.
6. Na zakończenie zajęć powracamy do postawionego na wstępie pytania: czy istnieje
możliwość zastąpienia tradycyjnych surowców energetycznych źródłami
alternatywnymi?
Prosimy, aby uczniowie udzielając odpowiedzi na to pytanie, jednym zdaniem uzasadniali
swoją odpowiedź. Uzasadnienia powinny uwzględniać zarówno względy ekonomiczne,
jak i wpływ na środowisko przyrodnicze.
Scenariusz przygotowany w ramach projektu Fundacji Partnerstwo dla Środowiska
4
współfinansowanego przez NFOŚiGW.
www.biomasa.org/edukacja