docMoże zmienić tytuł „W kuźni Hefajstosa – energia wnętrza Ziemi”
download 
Reklamacja Transkrypt
Może zmienić tytuł „W kuźni Hefajstosa – energia wnętrza Ziemi”
Scenariusz zajęć dla uczniów gimnazjum Autor: Wiesław Srokosz 2006-03-09 W kuźni Hefajstosa – energia wnętrza Ziemi WSTĘP Energia geotermiczna jest naturalnym ciepłem wnętrza Ziemi. Została ona zgromadzona w magmie, gorących skałach, parze wodnej i wodach wypełniających szczeliny skalne. Energia ta jest pozostałością po procesach formowania się planety oraz pochodzi z trwającego wciąż rozpadu pierwiastków promieniotwórczych. Wraz z głębokością temperatura warstw skalnych rośnie. Ocenia się, że w środku globu ziemskiego (w jądrze wewnętrznym) temperatura wynosi około 5 000oC. Gorąca magma przemieszcza się w kierunku górnych warstw powodując nieustający przepływ energii od jądra do skorupy ziemskiej. Dziś spróbujemy odpowiedzieć na pytanie: Czy można wykorzystać te ogromne ilości energii? CELE Po zajęciach uczeń potrafi: • przedstawić procesy wydostawania się energii z wnętrza Ziemi na jej powierzchnię, • wskazać, do jakich celów wykorzystywana jest obecnie energia wnętrza Ziemi, • przedstawić sposoby pozyskiwania energii z tego źródła, • podać zalety pozyskiwania energii z wnętrza Ziemi, • wskazać wady utrudniające powszechne stosowanie tego źródła energii, • podać konkretne przykłady wykorzystania energii pochodzącej z wnętrza Ziemi w Polsce i na świecie. METODY I TECHNIKI • • • • • opis aktywny, praca w grupach z tekstem/Internetem, dyskusja „burza mózgów”, drzewo decyzyjne, mapa mentalna MATERIAŁY POMOCNICZE • • • • • materiały ze stron internetowych serwisu www.biomasa.org/edukacja, materiały ze strony www.scholaris.pl, scholaris → przedmioty → przyroda → wiedza → energia geotermiczna, mapa fizyczna Polski, mapa fizyczna świata, duże arkusze papieru, pisaki PRZEBIEG ZAJĘĆ 1. Zajęcia proponuję rozpocząć od dyskusji na temat pochodzenia informacji o budowie wnętrza Ziemi i dowodów na to, że wewnątrz Ziemi znajdują się duże ilości energii. W tym celu posługujemy się metodą „burzy mózgów”. Uczniowie spontanicznie zgłaszają wszystkie przesłanki. W końcowym etapie tej „giełdy pomysłów” formułujemy wniosek, dotyczący najważniejszych źródeł informacji o wysokiej temperaturze wewnątrz Ziemi. Będą to np. wiercenia geologiczne, pomiary temperatury powietrza w głębokich kopalniach, wybuchy wulkanów i gejzerów, badania sejsmiczne. 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 2. W drugiej części zajęć uczniowie będą pracowali z materiałami źródłowymi: wykresy, rysunki, mapy tematyczne i ogólnogeograficzne oraz materiały zamieszczone na stronach internetowych serwisu edukacyjnego www.biomasa.org/edukacja oraz Internetowego Centrum Zasobów Edukacyjnych MEiN www.scholaris.pl (www.scholaris.pl/Portal?secId=przed_8_6&mlt_docview=24RGK13ORTD2I2IH61I4JY W5). W przypadku braku dostępu do Internetu należy wcześniej wydrukować odpowiednie materiały ze stron i przekazać uczniom. Kolejno podajemy polecenia dla grup, nadzorujemy ich pracę i dbamy o zwięzłą prezentacje wyników pracy obydwu zespołów. Dzielimy klasę na dwa zespoły (grupa A i grupa B) i każdemu przydzielamy do wykonania kolejne zadanie. Uczniowie w grupach wykonują podawane przez nauczyciela polecenia, a wyniki pracy prezentują całej klasie. Zadanie I Polecenie dla grupy A Korzystając z materiałów dostępnych na stronach internetowych oraz własnych wiadomości proszę wyjaśnić, posługując się schematycznym rysunkiem, co to są gejzery. W wyjaśnieniu uwzględnij źródło energii wyrzucającej gorącą wodę oraz przyczynę wyrzucania wody w regularnych odstępach czasu. Proszę wskazać na mapie świata obszary, na których występują gejzery oraz wyjaśnij dlaczego występują one głównie w strefach sejsmicznych. Schemat przedstawiający przekrój gejzeru znajduje się w Załączniku nr 1. Polecenie dla grupy B Korzystając z materiałów (www.biomasa.org/edukacja/energia_ziemi/wykorzystanie_geo/) proszę wykonać (wg podanego przykładu) mapę mentalną przedstawiającą wykorzystanie energii wnętrza Ziemi. Przykład mapy mentalnej znajduje się w Załączniku nr 2. Zadanie II Polecenie dla grupy A W materiale „Pompy ciepła” zamieszczonym na stronie www.biomasa.org/edukacja przedstawiono schemat budowy i działania pompy ciepła oraz opis do tego schematu. Proszę zaznaczyć na schemacie, używając 1 symbolu: miejsca, do których odnoszą się poszczególne punkty opisu (1-4). Polecenie dla grupy B Korzystając z materiałów zamieszczonych na stronie internetowej www.scholaris.pl www.scholaris.pl/Portal?secId=przed_8_6&mlt_docview=24RGK13ORTD2I2IH61I4JYW5, proszę przedstawić sposób wykorzystania energii zgromadzonej w skałach na dużych głębokościach (energii gorących suchych skał). W tym celu wybierz jeden z rysunków i wskaż na nim kolejne etapy pozyskania energii: a. b. c. d. wtłaczanie pod wysokim ciśnieniem wody w szczeliny skalne; nagrzewanie się wody od gorących skał; wypompowanie wody na powierzchnie ziemi; odzyskanie energii gorącej wody. 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 Grupy wykonują na plakatach schematyczne rysunki (lub za pomocą rzutnika multimedialnego wyświetlają na ekranie schematy), a przedstawiciel grupy w zwięzły sposób objaśnia działanie urządzeń. Zadanie III Uczniowie korzystając z materiałów wskazują na mapach Polski i świata miejsca, w których pracują instalacje wykorzystujące energię wnętrza Ziemi podając jednocześnie, do jakich celów jest ona wykorzystywana. Polecenie dla grupy A Proszę wskazać na mapie świata miejsca, w których pracują instalacje wykorzystujące ciepło pochodzące z wnętrza Ziemi. Polecenie dla grupy B Proszę wskazać na mapie Polski miejsca, w których pracują instalacje wykorzystujące ciepło pochodzące z wnętrza Ziemi. Zadanie IV Ostatnim etapem pracy jest próba ustalenia perspektyw wykorzystania energii pochodzącej z wnętrza Ziemi. Polecenie dla grupy A Proszę ustalić zalety energii pobieranej z wnętrza Ziemi. Wyniki pracy zespołu zapisz w odpowiednich miejscach na schemacie (drzewo decyzyjne). Przykład szkicu drzewa decyzyjnego „Czy należy zwiększać pozyskanie energii pochodzącej z wnętrza Ziemi?” znajduje się w Załączniku nr 3. Szkic ten jest wspólny dla obydwu grup. Nadzorując pracę zespołu dbamy o to, aby uwzględniono zalety związane z wielkością zasobów, powszechnością występowania surowca, kosztami eksploatacji, oddziaływaniem na środowisko, niezależnością od zmiennych warunków klimatycznych i pogodowych. Polecenie dla grupy B Proszę ustalić wady (czynniki utrudniające powszechne zastosowanie) energii wnętrza Ziemi. Podobnie jak w przypadku polecenia dla grupy A, uczniowie w zespole ustalają cechy utrudniające powszechne zastosowanie tego źródła energii. Nadzorując pracę zespołu dbamy o to, aby uwzględniono między innymi koszty budowy instalacji, niebezpieczeństwo uwalniania się szkodliwych gazów, ryzyko przemieszczania się złóż geotermalnych. Wyniki pracy uczniowie zapisują w odpowiednich miejscach na schemacie drzewa decyzyjnego. Po zrelacjonowaniu wyników pracy obydwu zespołów i dyskusji uczniowie podejmują decyzję, która jest odpowiedzią na postawione wcześniej pytanie, „czy należy zwiększać pozyskanie energii pochodzącej z wnętrza Ziemi?” Wniosek zapisujemy w górnej części korony drzewa. Przykład wniosku Należy w większym stopniu wykorzystywać energię wnętrza Ziem, ponieważ jej zasoby są ogromne, możliwe do wykorzystywania prawie w każdym miejscu na Ziemi, niezależnie od warunków klimatycznych, a instalacje odzyskujące ciepło pochodzące z wnętrza naszej planety nie szpecą krajobrazu. Należy jednak przeprowadzać dokładne badania czy pozyskiwaniu tej energii nie będzie towarzyszyło wydostawanie się z wnętrza Ziemi trujących i szkodliwych substancji. Scenariusz przygotowany w ramach projektu Fundacji Partnerstwo dla Środowiska 3 współfinansowanego przez NFOŚiGW. www.biomasa.org/edukacja Scenariusz zajęć dla uczniów gimnazjum Autor: Wiesław Srokosz 2006-03-09 ZAŁĄCZNIKI Załącznik nr 1 – Przekrój gejzeru Załącznik nr 2 – Przykład mapy mentalnej Ogrzewanie szklarni ......... ......... ......... ......... Scenariusz przygotowany w ramach projektu Fundacji Partnerstwo dla Środowiska współfinansowanego przez NFOŚiGW. www.biomasa.org/edukacja 4 Scenariusz zajęć dla uczniów gimnazjum Autor: Wiesław Srokosz 2006-03-09 Załącznik nr 3 – Schemat drzewa decyzyjnego Scenariusz przygotowany w ramach projektu Fundacji Partnerstwo dla Środowiska współfinansowanego przez NFOŚiGW. www.biomasa.org/edukacja 5
