ENERGIJA - pef.uni-lj.si · 3 Nelektorirano delovno gradivo. Energija Urednica Cliona Murphy,...

1 Nelektorirano delovno gradivo.

ENERGIJA


Disclaimer: “The European Commission support for the production of this publication does not constitute endorsement of the contents which reflects the views only of the authors, and the Commission cannot be held responsible for any use which may be made of the information contained therein.” Projekt SUSTAN je nastal z namenom poiskati povezave med učenjem z raziskovanjem (Inquiry Based Science Education) in izobraževanjem za trajnostni razvoj (Education for Sustainable Development). Cilj projekta je razvoj dejavnosti za delo v razredu in razvoj gradiv za profesionalni razvoj učiteljev in za izobraževanje bodočih učiteljev. Da bi dosegli ta cilj, je mreža strokovnjakov in institucij uporabila že dobro poznano, preizkušeno in učinkovito metodo učenja z raziskovanjem. Ta je bila še posebej intenzivno obdelana v projektu Fibonacci. Mrežo sestavlja 11 evropskih institucij, ki se intenzivno ukvarjajo s stalnim strokovnim razvojem učiteljev in izobraževanjem bodočih učiteljev v 10 evropskih državah. WWW.SUSTAIN-EUROPE.EU

http://www.sustain-europe.eu/


Energija Urednica Cliona Murphy, School of STEM Innovation & Global Studies, Institute of Education, Dublin City University, Ireland

Avtorji Nicola Broderick, School of STEM Innovation & Global Studies, Institute of Education, Dublin City University, Ireland Cliona Murphy, School of STEM Innovation & Global Studies, Institute of Education, Dublin City University, Ireland Greg Smith, School of STEM Innovation & Global Studies, Institute of Education, Dublin City University, Ireland Lotfi Lakehal-Ayat, Ecole des Mines de Nantes, Studies Directorate Natalie Michel, Ecole des Mines de Nantes, Studies Directorate Carl Rauch, Ecole des Mines de Nantes, Studies Directorate Ana Gostinčar Blagotinšek, Pedagoška fakulteta, Univerza v Ljubljani Gregor Torkar, Pedagoška fakulteta, Univerza v Ljubljani Dušan Krnel, Pedagoška fakulteta, Univerza v Ljubljani Adelina Sporea, National Institute for Laser, Plasma and Radiation Physics, Romania Dan Sporea, National Institute for Laser, Plasma and Radiation Physics, Romania

Strokovni pregled Claire Calment, Foundation La Main a la pate, Paris, Francija David Wilgenbus, Foundation La Main a la pate, Paris, Francija

Prevod: Dušan Krnel in sodelavci


Kazalo Uvod 5 Poglavje 1: Zakaj je energija tako pomembna 13 Učna enota 1: Energija v življenju otroka 13 Učna enota 2: - Vrste energije 15 - Uporabljena energija se pretvori v drugo obliko 16 - Kako merimo energijo 17

Učna enota 3: Viri energije 20 Poglavje 2. Energija globalno: V čem je problem? 21 Učna enota 1: Spoznavanje fosilnih goriv 22 Učna enota 2: Elektrarne na fosilna goriva 25 Učna enota 3: Uporaba fosilnih goriv in klimatske spremembe 28 Poglavje 3. Energija vetra 33 Učna enota 1: Kaj je energija vetra 33 Učna enota 2: Načrtovanje in izdelava vetrne turbine 34 Učna enota 3: Kje je najboljša lokacija za postavitev polja vetrnih turbin 37 Učna enota 4: Vetrne turbine v vaši bližini 39 Poglavje 4. Energija sonca 42 Učna enota 1: Sonce - vir energije 42 Učna enota 2: Pretvorba sončne energije v toploto in elektriko 44 Učna enota 3: Potreba po elektriki pri vas doma 47 Poglavje 5. Energija biomase 50 Učna enota 1: Biomasa kot zaloga energije 50 Učna enota 2: Energija je shranjena v rastlinah 51 Učna enota 3: pozitivne in negativne posledice uporabe biomase 55 Poglavje 6. Kaj sedaj? Kako naprej? 57 Učna enota 1: Razprava o energiji 57 Učna enota 2: Uporaba energije 59 Učna enota 3. Varčevanje z energijo 60


Uvod Zakaj spoznavati trajnostni razvoj skozi učenje naravoslovja Podnebne spremembe, zmanjševanje biološke raznovrstnosti, upravljanje z naravnimi viri in onesnaženje so problemi globalnih razsežnosti, ki so ključni pri uvajanju trajnostnega razvoja. Reševanje teh in usmerjanje družbe v trajnostni razvoj je tesno odvisno od povezav med znanostjo in tehnologijo ter socialnimi in ekonomskimi vidiki razvoja celotne družbe. Za učinkovite spremembe pa je potrebna angažiranost tudi v smeri spreminjanja stališč, vrednot in ravnanj posameznikov in širše skupnosti. Predpogoj za uvajanje sprememb je izobraževanje, ki bi vsem državljanom omogočalo doseči kompetence potrebne za aktivno sodelovanje pri demokratičnih razpravah o ključnih razvojnih problemih. Državljani potrebujejo globlje razumevanje znanstvenih teorij, ki so v ozadju naštetih globalnih problemov, da bi bolje razumeli tudi njihove vzroke in posledice, ter alternativne predloge za rešitev, ki nastajajo v vladnih ustanovah, nevladnih organizacijah in v velikih korporacijah. Kompetentni državljani naj bi te vsebine obravnavali kritično in se zavedali da je rešitev več in vsaka s svojimi posledicami. Vse to zahteva drugačne veščine, metode in povezave za učence in za učitelje, ki bi omogočale tesnejšo povezavo med izobraževanjem za trajnostni razvoj, naravoslovni pismenostjo in aktivnim državljanstvom. Ta priročnik je nastal v okviru projekta SUSTAIN s ciljem razvijanja razumevanja idej trajnostnega razvoja v kontekstu poučevanja naravoslovja. Kaj je učenje naravoslovja z raziskovanjem (UR)?

Raziskovanje ali poizvedovanje je beseda, ki jo uporabljamo tako v izobraževanju, kot v vsakdanjem življenju in se nanaša na iskanje informacij in širjenje znanja s pomočjo iskanja odgovorov na zastavljena vprašanja. Včasih je to podobno raziskovanju v smislu “odkrivanja resnice”. Raziskovanje v izobraževanju lahko poteka pri različnih vsebinah in predmetih: pri zgodovini, zemljepisu, umetnosti, prav tako kot v naravoslovju, tehniki in tehnologiji ter matematiki - povsod, kjer se zastavljajo vprašanja, zbirajo podatki in dokazi ter na koncu poiščejo razlage in povezave. Pri vsakem predmetu ali področju nastaja drugačno znanje in se razvija drugačno razumevanje. Kar razlikuje znanstveno raziskovanje od drugačnih poti do resnice, je razvijanje razumevanja in širjenje znanja o naravi in družbi, ki temelji na metodi, ta pa na zbiranju in uporabi dokazov za postavljene hipoteze1.

Proces UR vodi težnja po razumevanju pojavov, ali po iskanju odgovora na zastavljeno vprašanje, zakaj se nekaj dogaja na tak način ali razvija v taki obliki. Nato raziskovanje vodi k povezovanju dokazov z idejami, ki vodijo k možni razlagi ali hipotezi, ki jo lahko preverimo. Delujoč “znanstveno” učenci nadaljujejo s preverjanjem, koliko veljavna je predlagana razlaga. Postavljajo hipoteze in poskušajo napovedati razvoj pojava ali določenih zakonitosti. Ideja ali teorija je veljavna le toliko, kolikor je uporabna za napovedovanje razvoja pojava. Za preverjanje hipoteze je potrebno zbrati nove podatke in dokaze o pojavu ali problemu. Po analizi teh novih podatkov primerjamo rezultate s predhodno napovedjo. Šele zatem lahko presojamo veljavnost začetne ideje. Če rezultati podpirajo začetno idejo, ta ni le potrjena, ampak s tem pridobi večjo veljavnost ali večjo razlagalno moč, saj z njo lahko razložimo širši obseg sorodnih pojavov. Tudi, če po preverjanju ne dobimo potrditve in je potrebno postaviti novo alternativno hipotezo je spoznanje, da prvotna ideja ne deluje, uporabno, saj prispeva k razjasnitvi in prečiščenju začetnih trditev. Tak proces izgradnje znanja z zbiranjem dokazov in podatkov s katerimi preverjamo potencialno razlago in idej na katerih temelji je znanstvena raziskovalna metoda in zato imenujemo tovrstno učenje z raziskovanjem.


Kaj je izobraževanje za trajnostni razvoj (ITR) Pred definiranjem ITR je pomembno opredeliti, kaj je trajnostni razvoj. Splošno sprejeta definicija trajnostnega razvoja je razvoj, ki zagotavlja potrebe današnje generacije, ne da bi bile s tem ogrožene potrebe bodočih generacij (Svetovna komisija za okolje in razvoj, Brundland Report, 1987). Običajno so ideje trajnostnega razvoja predstavljene s trem stebri: okolje (podnebje, biološka raznovrstnost, voda), družba (varnost in zdravje) in ekonomija (zaposlitev, investicije, ustvarjanje blaginje).

Družba

Trije stebri vzgoje za trajnostni razvoj. Trajnostni razvoj je celosten družbeni projekt in kot tak ne more biti definiran in uresničen brez naravoslovja. Pravzaprav ima naravoslovje ključno vlogo v vseh treh stebrih (način izdelave dobrin, način uporabe naravnih virov, kako skrbimo za varnost in zdravje državljanov in kako komuniciramo). Naravoslovje je tudi del naše skupne kulture in danes predstavlja četrti steber razvoja ali njeno povezovalno dimenzijo. To je tudi razlog, zakaj so v tem priročniku poudarjene kulturne dimenzije, še zlasti v učnih enotah, kjer je več časa posvečenega družbeno-ekonomskim vidikom uporabe energije. Zaradi močne in pomembne povezave med naravoslovjem in globalno težnjo po trajnostnem razvoju, je potrebno okrepiti odnos in poudariti še povezanost med vzgojo za trajnostni razvoj in naravoslovnim izobraževanjem. Izobraževanje za trajnostni razvoj je po definicija UNESCa “ izobraževanje, ki je dostopno vsem in jim omogoča širitev in poglabljanje znanja, veščin in stališč, potrebnih za uresničevanje idej trajnostnega razvoja”2. Izobraževanje za trajnostni razvoj (ITR) pomeni vključevanje ključnih vsebin kot na primer podnebne spremembe, biološka raznovrstnost, zmanjšanje tveganja naravnih nesreč, zmanjšanje revščine, uravnotežena potrošnja in drugo, v pedagoški proces. ITR zahteva participatorno poučevanje in učenje, ki motivira in opolnomoči učence za spremembo vedenjskih vzorcev in za aktivno udeležbo v dejavnostih za trajnostni razvoj. Posledično ITR razvija in širi kompetence kot so kritično mišljenje, zamišljanje možnih scenarijev in sporazumno sprejemanje odločitev. Odziva izobraževanja na izzive trajnostnega razvoja pa ne moremo zreducirati na eno samo dimenzijo. Sterling (2001)3 je izpostavil tri različne pristope: • izobraževanje o trajnostnem razvoju; poudarek je na znanju o trajnostnem razvoju. Predpostavlja, da je trajnostni

razvoj preprosto definirati in zato lahko postane poseben predmet v šolskem kurikulu. To stališče podpira “konzervativno učenje” in se ne sprašuje o veljavnosti trenutne izobraževalne paradigme.

• izobraževanje za trajnostni razvoj; poudarek je na “učenju za spremembe” (to je tudi pristop UNESCa). Vključuje znanje, vendar tudi vrednote, stališča, veščine in ravnanja. Ta pristop podpira kritično mišljenje in refleksijo.

Viable

Ekonomija Okolje

Climate

Water

Natural resources

Biodiversity

Health & safety Skilled workforce

Supporting communities

Jobs

Assets

Investment

Wealth creation Sustainable

Bearable Equitable


• izobraževanje kot trajnostni razvoj; poudarek je na procesu učenja in na “kakovosti učenja”. Vključuje oba druga pristopa, a poudarja učenje kot ustvarjalni, metakognitivni in sodelujoči proces. V tej perspektivi je učenje spregledano kot “spreminjanje” ter vključuje posameznike in institucije. Sprašuje se o veljavnosti trenutne izobraževalne paradigme in podpira transformativni in ustvarjalni vidik trajnostnega razvoja.

Ob teh predpostavkah lahko učenje z raziskovanjem podpira ITR, saj si oba pristopa delita skupne vrednote: sodelovanje, ustvarjalnost, inovativnost in drugo. Jasno je, da ITR v tem globalnem okviru podpira individualno angažiranost ob kakovostnem učenju, ki lahko vodi k individualnim in družbenim akcijam. Tako nastajajo znanje, spretnosti in stališča, ki podpirajo objektivni razmislek o okolju in družbenih ter ekonomskih pojavih, ki presegajo menja in stališča, temelječa na anekdotah.

Izobraževanje za trajnostni razvoj in učenje z raziskovanjem: prispevek projekta SUSTAIN Navkljub dejstvu, da so vsi trije stebri trajnostnega razvoja med seboj prepleteni in povezani, šolski predmeti težijo k usmerjanju pozornosti na le nega od treh. S tem še utrjujejo partikularizem posameznih učnih predmetov v tradicionalnem šolskem kurikulu. ITR podpira bolj kompleksen in večdimenzionalni ter povezovalni pristop. Pri preučevanju problemov povezuje več dimenzij: naravoslovno, geografsko, ekonomsko, politično, socialno in kulturno. S povezovanjem ITR in učenja z raziskovanjem se pozornost usmeri na razvijanje ozaveščenosti in sposobnosti reševanja problemov in predvidevanja bodočih scenarijev. Učenje postaja aktivni proces konstrukcije pojmov, načrtovanja, delovanja in refleksije. V tem pristopu je vedno dovolj prostora za kritično mišljenje v kombinaciji s kreativnim snovanjem perspektivnih rešitev. Priročnik odkriva poti po katerih lahko učenje z raziskovanjem omogoča izobraževanje o trajnostnem razvoju. Učitelje in učence seznanja z življenjskimi izzivi in sodobnimi, znanstvenimi pogledi na vsebine naravoslovja in tehnologije, ekonomije in kulture, tako kot se te obravnavajo v javnih razpravah. Ta pristop vključuje uporabo postopkov raziskovanja pri spoznavanju in vpeljavi trajnostnega razvoja in povezuje šole z drugimi sodelujočimi z istim ciljem v širšem družbenem okolju. 1 Inquiry in Science Education , Wynne Harlen, 2013. 2 Unesco spletna stran: http//www. unesco.org/new/educa-tion/themes/leading-the-international-agenda/educa-tion-for-sustainable-development/ 3 Sterling, Stephen. Sustainable Education-Re-visioning Learning and Change, Schumacher Briefings, Green Books, Dartington, 2001.

Nekaj primerov, kako lahko učenje z raziskovanjem podpira izobraževanje za trajnostni razvoj

ITR ni le ukvarjanje z okoljskimi problemi, ampak predpostavlja med-predmetni pristop, vključujoč tudi ekonomske, socialne in kulturne vidike. UR je metoda, ki razvija sposobnost reševanja kompleksnih problemov na znanstveni način. ITR obravnava kompleksne vsebine, ki segajo od individualnega nivoja do lokalnega in globalnega. UR omogoča priložnost za razvijanje globljega naravoslovnega znanja in razumevanja narave naravoslovja, ki je nujno pri razumevanju kompleksnega sveta.

ITR je usmerjeno v spreminjanje vrednot, stališč in ravnanj ter oblikovanju vzorcev ravnanja.

http://unesco.org/new/educa-tion/themes/leading-the-international-agenda/educa-tion-for-sustainable-development/


UR razvija različnost postopkov in znanj, s tem uvaja učence v iskanje odgovorov in oblikovanje zaključkov, ki temeljijo na objektivnih dokazih. ITR vključuje različne akterje. UR spodbuja pristop, ki trdno povezuje ekonomiste, naravoslovce in lokalno skupnost. ITR se pogosto ukvarja s spornimi in nedorečenimi vsebinami.

UR omogoča preseči osebna mnenja in jih nadomestiti z argumentirano razpravo, temelječo na dejstvih in kritičnem razmisleku.

Preverjanje v projektu SUSTAIN Preverjanje učenja in znanja obsega različne oblike in cilje. • Formativno preverjanje se lahko izvaja kadarkoli v učnem procesu in zagotavlja ponavljajočo povratno informacijo,

ki lahko vpliva na vaše načrtovanje in delo v razredu. • Sumativno ali končno preverjanje se običajno dogaja na koncu učne enote z namenom ugotavljanja učinka poučevanja na učenje in ugotavljanja uspešnosti poučevanja.

SUSTAIN je osredotočen na povezovanje ITR in UR, zato mora biti preverjanje prilagojeno različnim učnim izidom. UR ne vključuje le naravoslovnega znanja, ampak tudi izvajanje in razumevanja raziskovalne metode ali znanstvenega pristopa. Učni izidi pri ITR pa vključujejo kritično mišljenje in spremembe v stališčih in pripravljenosti na akcijo. Preverjanje tovrstnih učnih izidov zahteva vrsto različnih pristopov kot so: pregled pisnih poročil o raziskovanju in eksperimentiranju, drugih zapiskov, tabel in plakatov, poslušanje odgovorov in razlag ter argumentiranja učencev, opazovanje kako učenci izvajajo raziskavo in kako odgovarjajo na vprašanja o odločitvah in zaključkih. V priročniku SUSTAIN je nekaj pripomočkov in navodil s katerimi si boste lahko pomagali preverjati vaše učence, upoštevajoč vaš nacionalni kurikulum. To vam lahko služi tudi pri evalvaciji vašega načrtovanja in poučevanja ter preverjanju, ali ste zagotovili različne učne oblike in pristope. Priporočam tudi, da uporabite bolj izdelane instrumente za preverjanje, ki smo jih razvili v projektu Fibonacci, dostopne na: http//www.fibonacci-project.eu.4

Za UR5 so ti kazalci opisani kot dejavnosti učencev in jih prav tako lahko uporabite za evalvacijo učnih priložnosti, ki ste jih ponudili učencem. 4 Tools for enhancing inquiry in science education (2012) 5 Adapted from: National Research Council (2000). Inquiry and the National Science Education Standards: A Guide for Teaching and Learning. Washington DC: National Academy Press.

http://www.fibonacci-project.eu/


ključni elementi primeri kazalcev da ne

učenci se ukvarjajo z odgovori na raziskovalna vprašanja

• izhodišče je realna situacija • učenci premislijo, kaj o tem že vedo in kaj bi še želeli zvedeti • postavljajo produktivna vprašanja • napovedujejo in postavljajo hipoteze

učenci upoštevajo dokaze • odločajo katere podatke bodo zbrali • načrtujejo postopek zbiranja podatkov in kako bodo poskrbeli

za natančnost • zbirajo podatke

razlage oblikujejo na temelju dokazov

• analizirajo podatke in izločijo ključna dejstva • oblikujejo razlage, ki temeljijo na dejstvih • odgovorijo na raziskovalno vprašanje s pomočjo zbranih

dejstev

presojajo in preverjajo svoje razlage

• preverijo ali dokazi, zbrani podatki podpirajo razlage • poiščejo in izločijo pristranske neobjektivne dokaze • primerjajo svoje rezultate z drugimi • premislijo o alternativnih rešitvah in povežejo svoje razlage z

naravoslovnim znanjem

učenci sporočajo in utemeljujejo svoje razlage

• sporočajo svoje rezultate ostalim v obliki pisnih poročil, plakatov ali ustno

• utemeljijo zakaj je nek dokaz pomembne in kako se ujema z naravoslovnim znanjem

vsebina izhaja iz področja trajnostnega razvoja

• določeni in proučeni so okoljski vidiki • določeni in proučeni so socialni vidiki • določeni in proučeni so ekonomski vidiki • upoštevan je lokalni in globalni kontekst ter zgodovina,

sedanje stanje in projekcija v prihodnost

vsebina je obravnavana celostno

• zaznane so povezave med različnimi dimenzijami ITR in vključene so različne znanstvene discipline

• upoštevana je kompleksnost povezav naravnega okolja in človeških dejavnosti

• zaznan je previdnost zaradi negotovosti in njen vpliv pri sprejemanju odločitev

vsebina je obravnavana v obliki sodelujočega učenja

• dejavnosti podpirajo refleksijo in upoštevajo vlogo, ki jo imajo državljani pri uporabi dobrin in pri sprejemanju odločitev

• upoštevajo se različni pogledi na rešitev problema in možnost konfliktov pri sprejemanju odločitev

• poudarjena je odgovornost za ravnovesje med porabo dobrin in naravnim okoljem

vsebina je obravnavana po načelih transformativnosti

• dejavnosti stimulirajo kritično mišljenje in refleksijo • dejavnosti so usmerjene proaktivno in spodbujajo

ustvarjalnost • pozornost ni usmerjena le na znanje ampak tudi na

spreminjanje vrednot, stališč, ravnanj in življenjskega sloga. • raziskane so možnosti za spremembe


Predstavitev zbirke treh priročnikov

Ta priročnik, ki obravnava področje energije, je del zbirke, ki vsebuje še priročnik z naslovom Hrana in priročnik z naslovom Vsakdanji predmeti. Vsi trije deli skupaj predstavljajo poskus, kako naj bi se izobraževanje o trajnostnem razvoju povezovalo in uresničevalo skozi pouk naravoslovja. Priročniki naj bi bili v pomoč učitelju pri vpeljevanju vsebin trajnostnega razvoja in povezovanju teh vsebin z vsakdanjimi izkušnjami otrok. Te vsebine in predstavljeni pristop naj bi obogatili učne vsebine, otrokom približali “velike ideje” trajnostnega razvoja in jih opremili z naravoslovnimi kompetencami. Zakaj prav te vsebine? Hrana je vsakdanja, a vendar bistvena potreba v našem življenju. Priročnik bo v pomoč učiteljem pri raziskovanju različnih živil, njihove sestave (hranljivosti), proizvodnje (rasti), distribucije in potrošnje. S pomočjo vsebin priročnika otrokom ne širimo le naravoslovnega znanja in utrjujemo naravoslovnih postopkov, temveč širimo in poglabljamo tudi zavedanje in znanje o povezanosti naravnega okolja, družbe in ekonomije. Premislek o svojih stališčih in vrednotah, ki je del predstavljenega pristopa, bo otroka opolnomočil za aktivno delovanje in sprejemanje odločitev, ki temeljijo na dokazih. Vse to pa omogoča tudi spreminjanje življenjskega sloga. Tako kot hrano, vsak dan uporabljamo tudi različne vire energije. Težnja pot tem, da bi zagotovili dovolj energijskih virov za naraščajoče potrebe prebivalstva in želja po zvišanju življenjskega standarda, sta povzročili segrevanje ozračja, podnebne spremembe, onesnaženje in še druge težave. To je vodilo k zaključkom, da je potrebno zmanjšati uporabo fosilnih goriv, povečati energetsko učinkovitost in poiskati in uporabljati alternativne vire. Te pobude imajo pomembno vlogo v razpravah o trajnostnem razvoju in pripomorejo k razumevanju vsebin kot so obnovljivi in neobnovljivi viri energije, uporaba in varčevanje z energijo. To vse pa širi tudi naravoslovno pismenost. Vsakdanji predmeti, ki jih sprejemamo kot samoumevne, so lahko vir za zanimiva in izvedljiva raziskovanja otrok. Priročnik predstavlja, kako raziskovati vsakdanje predmete in s tem razvijati naravoslovno mišljenje in raziskovalne postopke. Vsak predmet pa ima tudi svojo življenjsko zgodbo; raziskovanje o tem, kako predmet nastane in kaj se z njim dogaja, ko ga nehamo uporabljati, vodi k razmišljanju izven vsakdanjih izkušenj in potreb otrok. To vključuje okoljske, družbene in ekonomske vidike trajnostnega razvoja in nudi bogate možnosti za med-predmetno povezovanje. Opozorilo Zbirka priročnikov je nastala kot rezultat evropskega projekta SUSTAIN, v katerem je sodelovalo 10 držav. Zato nekatere vsebine, primeri in pristopi niso neposredno prenosljivi v šole v različnih državah in med njimi in nacionalnimi kurikuli tudi ni neposrednih povezav. Uporabnik naj sam presodi, kako in kaj iz priročnika uporabiti in vključiti v pouk.


Priročnik Energija Priročnik Energija projekta SUSTAIN je namenjen učiteljem. Priročnik vsebuje zbirko aktivnosti in navodil, ki so učitelju v pomoč pri poučevanju in učenju o energiji, virih energije, uporabi energije in varčevanju z njo na način učenja z raziskovanjem (UR). Skozi ves priročnik se prepletata učenje z raziskovanjem (UR) in učenje o trajnostnem razvoju (ITR). Tako je nastal inovativen in stimulativen vir za učenje o energiji in trajnostnem razvoju. Cilj predstavljenih vsebin je podpora učitelju in otrokom pri širjenju naravoslovnega znanja in razumevanja dokaj zahtevnih vsebin, ki pa jih spoznavajo skozi lastno raziskovanje, premišljevanje, in razpravljanje o okoljskih, ekonomskih in socialnih vidikih uporabe energetskih virov in varčevanja z energijo. Priročnik je namenjen predvsem za delo z učenci v starosti od 8 do 12 let. Sestavlja ga 6 poglavij, vsako od njih ima več zaključenih učnih enot in navodil učitelju. Opisi učnih enot so dopolnjeni z informacijami za učitelja o uporabljenih naravoslovnih pojmih in z napotki za izvedbo UR in ITR. Nekaj virov • Harlen W. (Ed.) Principles and big ideas of science education, Association for Science Education, 2010.

• Gradiva, nastala v projektu Fibonacci, a FP7 European project: http://www.fibonacci-project.eu.

• Artigue M., Dillon J., Harlen W., Lena P. Learning through inquiry, 2013. • Harlen W. Inquiry in Science Education, 2013. • Borda Carulla, S. (Ed.) Tools for enhancing Inquiry in science education, 2013. • Harlen W. Assessment & Inquiry - Based Science Education: Issues in Policy and Practice, Global Network of Science Academies (IAP) Science

Education Programme, 2003. Viri za ITR

• Education for Sustainable Development, resource Book, UNESCO, 2012, dostopno na: http://unesdoc.unesco.org/images/0021/002163/216383e.pdf

• Teaching and Learning for a Sustainable Future

• A multimedia teacher education programme of UNESCO, available at:

• http://www.unesco.org/education/tlsf/mods/theme_gs/modoa.html

• Streling, S. Sustainable Education - Re -visioning Learning and Change, Schumacher Briefings, Green Books, Dartington, 2001

http://www.fibonacci-project.eu/

http://unesdoc.unesco.org/images/0021/002163/216383e.pdf

http://www.unesco.org/education/tlsf/mods/theme_gs/modoa.html


Pregled učnih enot

poglavje cilji učna enota

1. Zakaj je energija tako pomembna Cilj teh učnih enot je omogočiti otrokom, da se učijo o izvoru energije, o njenih različnih oblikah, pretvorbah, virih energije in kako jo merimo. IBSE metodologija omogoča, da otroci o energiji kritično razmišljajo in pri tem upoštevajo okoljske , ekonomske in družbene vidike uporabe energije.

učna enota 1: Energija v življenju otroka učna enota 2: - Vrste energije - Uporabljena energija se pretvori v drugo obliko - Kako merimo energijo učna enota 3: Viri energije

2. Energija globalno: V čem je problem?

Cilj teh učnih enot je omogočiti učenje o fosilnih gorivih in uporabi teh goriv po svetu. S tem razvijamo razumevanje o globalnih posledicah razširjene uporabe fosilnih goriv. Poudarek je na pomenu varovanja naravnih virov in na uporabi obnovljivih virov energije.

učna enota 1: Spoznavanje fosilnih goriv učna enota 2: Elektrarne na fosilna goriva učna enota 3: Uporaba fosilnih goriv in klimatske spremembe

3. Energija vetra Cilj teh enot je spoznavanje uporabe energije vetra z uporabo nepristranskih podatkov in resničnih primerov. Z uporaba IBSE otroci kritično presojajo okoljske, ekonomske in družbene vidike uporabe energije vetra.

učna enota 1: Kaj je energija vetra učna enota 2: Načrtovanje in izdelava vetrne turbine učna enota 3: Kje je najboljša lokacija za postavitev polja vetrnih turbin. učna enota 4: Vetrne turbine v vaši bližini

4. Energija sonca V teh učnih enotah otroci z uporabo IBSE spoznavajo in presojajo okoljske, ekonomske in družbene vidike uporabe energije sonca. To jim bo omogočalo globje razumevanje narave in pretvorbe sončne energije ter spoznavanje obnovljivih virov. Spoznavajo tudi, kako se različne oblike energije uporabljajo v različnih napravah.

učna enota 1: Sonce - vir energije učna enota 2: Pretvorba sončne energije v toploto in elektriko učna enota 3: Potreba po elektriki pri vas doma

5. Energija biomase Učne enote predstavijo biomaso kot vir energije: otroci spoznajo biomaso kot obnovljivi in kot neobnovljivi vir energije. Razvijajo razumevanje o vzdržni uporabi biomase kot vira energije v vsakdanjem življenju.

učna enota 1: Biomasa kot zaloga energije učna enota 2: Energija je shranjena v rastlinah učna enota 3: pozitivne in negativne posledice uporabe biomase

6. Kaj sedaj? Kako naprej? Otroci presojajo o prednostih in slabostih obnovljivih in neobnovljivih virov energije. Merijo porabo energije doma in v šoli, in predlagajo dejavnosti s katerimi bi zmanjšali porabo energije.

učna enota 1: Razprava o energiji učna enota 2: Uporaba energije učna enota 3. Varčevanje z energijo


1. poglavje: Zakaj je energija tako pomembna Cilji Cilj teh učnih enot je omogočiti otrokom, da se učijo o izvoru energije, o njenih različnih oblikah, pretvorbah, virih energije in kako jo merimo. IBSE metodologija omogoča, da otroci o energiji kritično razmišljajo in pri tem upoštevajo okoljske, ekonomske in družbene vidike uporabe energije.

Pregled učnih enot učna enota 1: Energija v življenju otroka V tem delu otroci razvijajo razumevanje, kako je energija prepletena z našim življenjem in da vse, kar povzroča neko dogajanje, kot na primer gibanje, segrevanje ali nastajanje zvoka, potrebuje energijo. učna enota 2 1. del: Različne vrste energije Otroci razlikujejo med različnimi vrstami in viri energije. Naučijo se, da energijo zagotavlja vir in da energija prevzema različne oblike, odvisno od uporabe. Učenci imajo priložnost za ugotavljanje in razlikovanje različnih oblik energije v njihovi domači okolici. 2. del: Uporabljena energija prevzame drugačno obliko Učenci praktično preizkušajo, kako se energija spreminja iz ene oblike v drugo. 3. del: Kako merimo energijo Porabo energije otroci določajo iz energetskih vrednosti živil, izpisanih na nalepkah, in iz porabe energije nekaterih domačih električnih aparatov. S tem razvijajo razumevanje, da je energijo mogoče meriti. učna enota 3: Različni viri energije Otroci določajo različne vire energije in jih razvrščajo na obnovljive in neobnovljive. Z raziskovanjem odkrivajo prednosti in slabosti različnih energijskih virov.

Učna enota 1: Energija v življenju otroka Učni izidi Otroci definirajo energijo kot zmožnost, da se nekaj zgodi. Razvijajo zavedanje kaj je energija, od kje prihaja in kako jo lahko uporabljamo. Pripomočki: pisala in papir Razvijanje naravoslovnih postopkov: opazovanje, beleženje in sporočanje, sodelovanje, razčlenjevanje. Energija v naši šoli Odkrivanje zamisli otrok Vodenje pogovora (razprave) z namenom odkrivanja zamisli otrok o energiji in kateri aparati uporabljajo energijo.


Vprašanja za spodbujanje razprave in refleksije:

Kaj je energija

Opozorilo učitelju Ko otroci soočajo svoje odgovore na vprašanje, se izkaže, da ima beseda energija zanje veliko različnih pomenov: - fizična moč (dvigovanje uteži in podobno), - mistična entiteta (energija kot fluid v mojem telesu; pogosteje kot pri otrocih se tak odgovor pojavlja pri učiteljih), - fizikalni pojem (nekaj kar lahko obstaja v različnih oblikah in lahko prehaja iz ene oblike v drugo), - ekonomski pojem (industrija proizvaja energijo, ki je primerna za uporabo).

Za kaj uporabljamo energijo? Razsvetljevanje učilnice, segrevanje učilnice, gojenje rastlin v rastlinjakih…

Ali lahko poiščite različne naprave v učilnici, ki uporabljajo energijo. Kako veste, da se pri tem energija porablja?

Od kje te naprave dobijo energijo?

Od kje dobi računalnik energijo? Elektrika

Od kje, Iz česa prihaja toplota v radiatorje v učilnici? Elektrika, nafta, plin.

Od kje je energija za stropne svetilke? Elektrika

Od kje, iz česa dobimo ljudje energijo? Hrana

Koliko različnih virov energije lahko našteješ? Veter, sonce, hrana, zemeljski plin, nafta, les…

Energetski pregled učilnice Otroci sestavljajo spisek naprav v učilnici (šoli), ki uporabljajo energijo za delovanje. Za zgled je lahko spodnja tabela. tabela 1.1 Energetski pregled

Naprave, ki uporabljajo energijo Kaj je dokaz, da se energija uporablja? Od kje energija prihaja?

žarnica v svetilki svetilka razsvetljuje učilnico elektrika

radiator učilnica se segreva nafta/plin

Razprava Po 15 minutah vsaka skupina predstavi svoje ugotovitve. Vprašanja za spodbujanje razprave

• Koliko različnih oblik (vrst) energije ste našli v učilnici (šoli)? Elektrika, energija mišic, energija nafte, plina, toplota, mehanska energija…

• Katere vrste energije uporabljajo svetilke, računalnik, interaktivna tabla, ….?

• Kako veš, da te naprave potrebujejo (uporabljajo) energijo?

Po diskusiji organizirajte “možgansko nevihto” na vprašanje, kaj mislijo, da je energija? Zapisujte rezultate diskusije na tablo. Izpostavite podobne odgovore. Razpravo vodite v smeri, da energija omogoča delovanje, omogoča, da se nekaj zgodi.


Zaključne ugotovitve Kaj ste se naučili o energiji? Spoznali smo, da naprave ne delujejo brez elektrike, nafte, plina, če jih ne potiskamo, vlečemo, obračamo z našimi mišicami. Vse to so primeri “energije”. Uporaba energije je ključna za delovanje česarkoli. Energija je to, kar potrebujemo, če želimo, da bo nekaj delovalo.

Učna enota 2 – 1. del: Različne vrste energije Učni izidi Otroci razvijajo razumevanje o tem, kako viri zagotavljajo energijo in se ta nato lahko pretvarja v različne oblike, odvisno od uporabe. Otroci so zmožni razlikovati in določati vrsto (obliko) energije v svoji okolici in poiskati ustrezne primere. Razvijanje naravoslovnih postopkov: opazovanje, beleženje in sporočanje, sodelovanje, razčlenjevanje, postavljanje vprašanj Oblike (vrste) energije Ozadje znanja za učitelja V prejšnjem poglavju so otroci spoznali da je energija zmožnost delovanja, da energija omogoča delovanje stvari, naprav. Ko govorimo o energiji, pa moramo razlikovati med viri energije in obliko (vrsto) energije. Elektrika je na primer vrsta energije, ni pa vir energije. Elektriko lahko pridobivamo iz različnih virov (sonce, veter, gorenje fosilnih goriv…). Proizvedeno energijo lahko pretvarjamo v različne oblike: • Zvok - iz nihanja zvočnih valov. • Kemijska energija - iz goriv (nafta, plin, les, galvanski člen - baterija). • Sevanje - sončna svetloba. • Elektrika - gibanje elektronov po vodniku. • Mehanska energija - tek, hoja. • Termična energija - toplota.

Razprava celotnega razreda: predstavitev energije svetlobe in elektrike. Razpravo začnite z naslednjim scenarijem: “Noč je in vi ste v gozdu.” Vprašanja za spodbujanje razprave: • Ali lahko v temnem gozdu kaj vidimo? • S čim si lahko pomagamo, da bi videli okolico? Baterijska svetilka, mobilni telefon s svetilko… • Katero obliko energije pri tem uporabljamo? Svetlobo in elektriko • S čim bi si lahko pomagali, če ne bi imeli baterijske svetilke, mobilnega telefona,…? Vžigalnik, sveča, vžigalica,.. • Ali to proizvaja svetlobo? (Da) Kako? Nastaja svetleč plamen - ogenj. • Navedite dva načina, s katerima dobimo svetlobo (svetlobno energijo). Elektrika in gorenje (ogenj). Razprava celotnega razreda: predstavitev toplote (termične) in kemijske energije. Vprašanja za spodbujanje razprave • Pravkar smo govorili o tem, da pri gorenju nastaja svetloba. Kaj še nastaja pri gorenju? Toplota • Kaj še lahko prižgete, da oddaja svetlobo in toploto? Sveča • Kaj se zgodi, ko svečo ugasnete? Ni več svetlobe in toplote

http://www.apple.com/


• Kje sta shranjeni svetloba in toplota, ko sveča ne gori? Shranjeni sta v obliki kemijske energije v vosku sveče. • Kaj ste se do sedaj naučili o energiji? Spoznali smo štiri oblike energije: električno, svetlobno, termično in kemijsko energijo.

Obstaja pa tudi mehanska energija (zato se lahko avto premika). Dejavnosti Učenci v skupini izdelajo preglednico o vrstah (oblikah) energije in za vsako od njih navedejo primer. (Glej tabelo 1.2 spodaj.) Učenci s pomočjo preglednice lahko izdelajo tudi pojmovni zemljevid. Tabela 1.2: Oblike energije v okolici

Oblika energije primer

električna žarnica, računalnik

svetloba / svetlobno sevanje topla greda, lončnice

termična / toplota segrevanje hrane, taljenje ledu

kemijska energija hrana

mehanska energija kolo, avto

Učna enota 2 – 2. del: Uporabljena energija se spremeni v drugo obliko Učni izidi Učenci razvijajo razumevanje, kako se energija pretvarja iz ene oblike v drugo. Pripomočki Teniška žogica Razvijanje naravoslovnih postopkov: opazovanje, raziskovanje, beleženje in sporočanje, sodelovanje, razčlenjevanje, postavljanje vprašanj.

Pretvorba energije Navodilo učitelju Naslednje tri dejavnosti so primeri, kako praktično prikazati pretvorbo energije iz ene oblike v drugo. Dejavnost A: Učitelj demonstrira, kako se energija spreminja iz ene oblike v drugo. Ponovite, da se energija pojavlja v različnih oblikah. Teniška žogica: pokažite žogico učencem. Vprašajte, ali ima žogica energijo. Ko je žoga v vaših rokah, ne kaže, da bi imela “energijo” - gibanje, zvok ali toploto.



Spustite žogico da pade in se odbije od tal. Vprašajte ali ima žogica energijo, ko se odbije. Da, žogica se giblje, zasliši se zvok, ko udari ob tla. V žogice je shranjena energija zaradi višine s katere pade na tla. Ta energija se spremeni v gibanje, zvok in toploto. Skočite s stola na tla. vprašajte otroke, katere vrste energije ste imeli pred skokom. Energija, ki je shranjena zaradi vaše višine, se spremeni v kinetično energijo gibanja. Ko pristanete tla sprejmejo energijo in jo pretvorijo v energijo zvoka in toplote. Zaploskajte. Kinetična energija rok se pretvori v energijo zvoka in toploto. Dejavnost B: Taljenje kocke ledu Pokažite kocko otrokom in jih vprašajte na kakšen način, bi se najhitreje stalila. Kocka postavljena na sonce, na radiator, nad vročo vodo, na dlani. Vprašajte, kaj povzroča taljenje. Toplota Dejavnost C: Vožnja s kolesom Otroci naj v delu v skupini odgovorijo na vprašanje, koliko različnih oblik energije je prisotnih pri vožnji s kolesom. Pogovorijo naj se tudi, katere pretvorbe energije nastajajo pri tej dejavnosti. Navodilo učitelju Pozornost otrok usmerite na različne oblike energije in na pretvorbe, ki nastajajo pri vožnji kolesa. V človeškem telesu izgorevajo snovi iz hrane, pri tem se sprošča energija. Zato kolesar potrebuje hrano. • Pri poganjanju kolesa se kemijska energija iz hrane pretvarja v mehansko energijo. • Vrtenje kolesa poganja dinamo, to omogoča, da luč na kolesu sveti.

kemijska energija mehanska energija električna energija svetloba hrana (kemijska energija) mehanska energija (gibanje nog) segrevanje telesa Zaključek Skupine poročajo o ugotovitvah. Skupen zaključek naj bo, da se energija spreminja iz ene oblike v drugo, to pa je odvisno od vrste dejavnosti. Pretvorba je mogoča pri vseh vrstah energije.

Učna enota 2 – 3. del: Kako merimo energijo ? Učni izidi Otroci razvijajo razumevanje, da je energijo mogoče meriti. Določali bodo vrednosti energije v hrani in koliko električne energije porabijo mali hišni aparati. Pripomočki Podatki o energijski vrednosti živil, podatki o porabi električne energije hišnih aparatov. Razvijanje naravoslovnih postopkov: opazovanje, beleženje in sporočanje, sodelovanje, razčlenjevanje.



Merjenje energije Ozadje znanja za učitelja Otroci naj bi sedaj vedeli, da vsako dejanje zahteva energijo. Razlikovali naj bi med različnim vrstami energije in našteli primere. Ta učna enota je namenjena razvijanju razumevanja merjenja energije. Uvajanje Otroke peljite ven ali v telovadnico. Otroci izvajajo dejavnosti, pri katerih ugotavljajo, da je za različen dejavnosti potrebno več ali manj energije. Navodila za učence: • Tecite do konca igrišča. Hodite do konca igrišča. • Brcnite žogo 5 m daleč. Brcnite žogo 20 m daleč. • Dvignite prazno posodo na določeno višino. Dvignite isto posodo, napolnjeno z vodo, do enake višine.

Vprašanja za spodbujanje razprave • Katero obliko energije ste uporabili, ko ste tekli, brcali, dvigovali? Kemijsko, mehansko, toploto. • Katero vir energije ste potrebovali, da ste lahko izvedli te dejavnosti? Hrano. • Ali se je energija iz tega vira pretvorila v druge vrste energijo. Kako? Da, kemijska v mehansko. • Za katero dejavnost ste potrebovali največ energije? Zakaj? • Kaj mislite ali je energijo mogoče meriti? Otroci ugotovijo, da bi za merjenje potrebovali neko enoto, potem bi dejavnosti glede

na porabljeno energijo lahko primerjali. Dejavnost: Branje podatkov o energijskih vrednosti živil Zagotovite dovolj nalepk z embalaže, ker so podatki o energijski vrednosti živil. Opozorite na to, da je enota za merjenje energije “joule (J)” ali “kilojoule (kJ)”. Pokažite, kje najdejo podatke in da podatki za energijo veljajo za določeno maso živila, na primer za 100 g ali za en obrok. Otroci naj se razdelijo po skupinah, ter podatke z nalepk prenesejo v tabelo (tabela 1.3). Po opravljeni dejavnosti vsaka skupina predstavi svoje podatke. Skupna ugotovitev je, da se energija meri v kilojoulih. Tabela 1.3 Branje podatkov z nalepk na embalaži živil

vrsta živila Kilojouli na obrok Kilojouli na 100g živila

srednja banana 378 kJ 378 kJ

rezina belega kruha 375 kJ 950 kJ

Dejavnost: Energijska tabela V tabeli 1.4 so podatki za energijske vrednosti za različne dejavnosti. Otroci podatke preberejo in se o njih pogovorijo. Tabela 1.4

Dejavnost Poraba energije v kJ

tek maratona (42 km) 7500

kolesarjenje 100 km 12000

hoja (30 min) 200


Dejavnost Poraba energije v kJ

čiščenje tal (10 min) 120

pranje avtomobila 150

Vprašanja za spodbujanje razprave • Katera dejavnost zahteva največ energije? Kolesarjenje. • Katera dejavnost zahteva najmanj energije? Čiščenje tal. • Kaj bi pojedel pred pranjem avta? Banano/ kos kruha. • Koliko rezin kruha bi moral pojesti pred maratonom? 20 kosov • Kaj si se naučil o enoti kilojoule (kJ)? S kJ merimo energijo in lahko ugotovimo, za kaj potrebujemo več in za kaj manj energije. Dejavnost: Našli smo kilovatno uro Vsako skupina učencev naj ima račun za električno energijo. Račun naj preberejo in poiščejo enoto, s katero merijo porabljeno energijo. Zaključek: Tako kot smo merili energijo, shranjeno v hrani, v kJ, merimo porabljeno energijo v kilovatnih urah (kWh) Slika 1.1 prikazuje povprečni čas, v katerem različni hišni aparati porabijo 1 kWh energije. Učenci naj podatke preberejo in se o njih pogovorijo.

Slika 1.1: Povprečni čas, v katerem različni hišni aparati porabijo 1 kWh energije.

naprava trajanje uporabe

električni grelnik vode (pretočni) 7 - 10 min

potopni grelnik vode 15 - 20 min

kuhalnik (3 grelne plošče) električni kotliček za vodo

20 - 40 min

el. žar 40 - 60 min

pomivalni stroj 70 - 100 min

računalnik TV

4 - 6 ur 7 - 9 ur


naprava trajanje uporabe

100 watna žarnica 20 watna varčna žarnica

10 ur 50 ur

Vprašanja za spodbujanje razprave • Koliko časa se lahko tuširaš za 1 kWh energije? 10 minut. • Koliko časa lahko gledaš televizijo za 1 kWh energije? 7 - 9 ur. • Katera naprava je bolj energijsko varčna, pomivalni stroj ali električni žar? Pomivalni stroj. • Enota kWh je uporabna za merjenje električne energije?

Zaključek Kaj smo se naučili o merjenju energije? Energijo je mogoče meriti. Energijo merimo v kilojoulih, električno energijo merimo v kilowatnih urah. Ker sta kJ in kWh primerljiva, lahko tudi energijo, potrebno za razne človekove dejavnosti, ali energijo, shranjeno v hrani, merimo v kWh. Za to, da pretečemo polovico maratona, na primer potrebujemo 1 kWh energije.

Učna enota 3: Različni viri energije

Učni izidi Otroci znajo vire energije razvrstiti na obnovljive in neobnovljive. Razpravljajo o prednostih in slabostih različnih virov energije. Pripomočki knjižnica, dostop do interneta, zbirka kartončkov s sličicami virov in porabnikov energije Razvijanje naravoslovnih postopkov: opazovanje, beleženje in sporočanje, sodelovanje, razčlenjevanje.

Viri energije

Ozadje znanja za učitelja V drugi učni enoti so se učenci učili o različnih oblikah energije. V tej učni enoti se učijo o različnih virih energije: obnovljivih in neobnovljivih. Neobnovljivi viri ali fosilna goriva so okoljsko manj primerni, povzročajo onesnaženje ozračja in posledično klimatske spremembe. Če bomo nadaljevali z uporab teh virov v današnjem obsegu, bo fosilnih goriv kmalu zmanjkalo. Prednost fosilnih goriv pa je v tem, da so cenejša in zato dostopna širokim množicam. Prav tako so prednosti in slabosti pri porabi obnovljivih virov. Slabosti vključujejo ceno in odvisnost od vremenskih pogojev. Njihova prednost pa je v tem, do so okolju prijazni. Učence spodbujamo, da kritično razmišljajo o prednostih in slabostih obnovljivih in neobnovljivih virov.

Uvajanje Ponovite, kaj so se naučili o različnih oblikah energije. Vprašanja za spodbujanje diskusije



• Katere oblike (vrste) energije poznate? Toploto, svetlobo, mehansko, električno… • Od kje energija prihaja, od kje jo dobimo? Nekaj energije dobimo neposredno od Sonca. Večina energije prihaja iz fosilnih goriv. • Ali veste, kakšna je razlika med obnovljivimi in neobnovljivimi viri energije? Neobnovljivi viri se porabljajo in jih ne moremo

nadomestiti. Obnovljivi viri se naravno obnavljajo oziroma predstavljajo skoraj neskončno zalogo energije.

Razvijanje zavedanja o obnovljivih in neobnovljivih virih energije Dejavnost: Prirejanje vrste energije in virov energije. Pripravite zbirko kart (kartončkov z slikami). Karte razdelite med otroke. Na kartah so: • slike energijskih virov in oblik, ali • nekaj, kar energijo porablja.

Otroci si karte izmenjujejo in iščejo pare. Na primer karta z rastlino tvori par s karto, na kateri je Sonce. Karta, na kateri je radiator, tvori par z nafto, lahko pa tudi s plinom ali elektriko. Na ta način nekateri otroci zberejo več kart. Pri izmenjavi kart otroci o tem govorijo. Na konci otroci predstavijo svojo zbirko kart in igra se lahko ponovi. Zaključimo s pogovorom o obnovljivih in neobnovljivih virih energije. Vprašanja za spodbujanje razprave • Koliko obnovljivih virov energije lahko naštejete? Energija sonca, vetra, vodna energija. • Koliko neobnovljivih virov lahko naštejete? Premog, nafta, šota… Dejavnost: Obnovljivi in neobnovljivi viri Pokažite slike obnovljivih in neobnovljivih virov. Učenci naj slike razvrstijo v dve skupini (obnovljivi in neobnovljivi vri). Svojo razvrstitev naj utemeljijo. Učenci naj izberejo enega od virov energije (energija vetra, energija oceana, nafte, premoga, plina…) in na internetu poiščejo dve prednosti in dve slabosti tega vira. Vsaka skupina poroča o svojih ugotovitvah. Nato pripravijo plakat o prednostih ali pomanjkljivostih določenega vira. Skupaj pregledajo vse plakate in se o njih pogovorijo. Zaključek • Energijske vire delimo v dve skupini: obnovljive in neobnovljive. • Vsaka skupina ima svoje prednosti in slabosti. Navodilo učitelju Prednosti in slabosti obnovljivih in neobnovljivih virov bodo ponovno podrobneje obravnavane v poglavjih 2, 3, 4, 5 in 6.

Poglavje 2: Energija globalno - v čem je problem? Cilji Cilj teh učnih enot je omogočiti učenje o fosilnih gorivih in o uporabi teh goriv po svetu. S tem razvijamo razumevanje o globalnih posledicah razširjene uporabe fosilnih goriv. Poudarek je na pomenu varovanja naravnih virov in na uporabi obnovljivih virov energije.

Pregled učnih enot Učna enota 1: spoznavanje fosilnih goriv V tej učni enoti učenci preučujejo sliko sveta, posneto ponoči, in ugotavljajo, kako neenakomerno je razporejena nočna osvetlitev. Opozorimo jih tudi na to, da bo fosilnih goriv prej ali slej premalo, če bomo nadaljevali z današnjim tempom porabe.


Učna enota 1: elektrarne na fosilna goriva Učenci spoznajo, kako deluje elektrarna. Spoznajo, da večina elektrarn uporablja fosilna goriva, ki povzročajo onesnaženje zraka. Učna enota 3: uporaba fosilnih goriv in klimatske spremembe Učencem predstavimo pojem klimatska sprememba. Cilj enote je seznaniti učence s povezavo med uporabo fosilnih goriv, onesnaževanjem zraka in klimatskimi spremembami ter nujo po uporabi obnovljivih virov.

Učna enota 1: spoznavanje fosilnih goriv Učni izidi Učenci se seznanjajo s tem, koliko fosilnih goriv se porablja in kje. Spoznajo, da je količina fosilnih goriv omejena, da bo bodo zaloge kmalu pošle, če se njihova uporaba ne bo zmanjšala. Pripomočki 100 pokrovčkov plastenk, 80 v eni barvi in 20 v drugi barvi. Razvijanje naravoslovnih postopkov: opazovanje, sklepanje, oblikovanje hipotez, napovedovanje, beleženje in sporočanje, sodelovanje, reševanje problemov Ozadje znanja za učitelja V zadnje 50 letih se je prebivalstvo na Zemlji skoraj trikrat povečalo, od 2,5 milijard do 7 milijard danes. Vzporedno z naraščanjem števila prebivalcev na Zemlji narašča tudi poraba naravnih virov. Omejeni naravni viri tudi niso enakomerno porazdeljeni in z njimi se ne gospodari smotrno. Trenutno bogate Zahodne države, ki predstavljajo le 20 % svetovnega prebivalstva, porabijo 70 % pridobljenih naravnih virov. To pomeni, da si bogate države lahko kupijo več naravnih virov kot revnejše države. To dobro prikazuje satelitska slika Zemlje ponoči. Dobro osvetljeni so najbolj razviti deli, v temi ali slabo osvetljene pa so nerazvite dežele in kontinenti. Z naslednjo dejavnostjo še bolje prikažemo neenakomerno porazdelitev naravnih virov. Neenakomerna delitev energije Uvajanje Prikažite sliko 2.1 in 2.2 in se o njej pogovorite

slika 2.1 Satelitska slika Zemlje ponoči.


slika 2.2 Gostota prebivalstva. Vprašanja za spodbujanje razprave • Poglejte satelitsko sliko 2.1. Ali je za to, kar vidite, satelit posnel le eno sliko? Ne, to je sestavljena slika iz več posnetkov. Ker je

Zemlja okrogla, ne more biti celotna površina na enem samem posnetku. • Kaj so bele pike na sliki? Osvetljena mesta. • Koko so porazdeljene te pike po zemeljskem površju? Dežele v razvoju V Afriki, Južni Ameriki in Aziji so manj osvetljene, kot

drugi, bolj razviti predeli. • Kaj prikazuje slika 2.2? Gostoto prebivalstva po področjih. • Kolikšno je trenutno število prebivalstva na Zemlji? 7 milijard. • Kaj menite, kakšen je učinek naraščajočega prebivalstva na naravne vire? Naravni viri se vse hitreje porabljajo. • Kakšna je zveza med prvo sliko - osvetlitvijo ponoči in drugo sliko - gostota prebivalstva. Kjer je več prebivalstva je manj svetlih točk- manj osvetljenih mest. Pravzaprav so na sliki dežele v razvoju le poredko posejane s svetlimi točkami.

• Ali lahko napoveste, kaj se bo zgodilo z naravnimi viri čez 50 let, ko bodo dežele v razvoju dosegle stopnjo razvitosti Evrope ali Severne Amerike? Naravni viri se bodo še hitreje porabljali.

Porazdelitev svetovnih zalog Otroke razdelite v dve skupini; ena predstavlja dežele v razvoju Južne Amerike, Afrike in Azije; druga skupina predstavlja razvite dežele Evrope, Severne Amerike in Avstralije. 100 pokrovčkov razdelite v razmerju 30 : 70; 30 za dežele v razvoju in 70 za razvite dežele. Ta porazdelitev predstavlja trenutno porazdelitev virov. Pokrovčki predstavljajo naravne vire, ki so še preostali (premog, nafta, plin, šota…). Nato naj pokrovčke enakomerno porazdelijo med seboj. Vprašanja za spodbujanje razprave • Koliko pokrovčkov je dobil vsak otrok v skupni, ki predstavlja razvite dežele? • Koliko pokrovčkov je dobil vsak otrok v skupini, ki predstavlja dežele v razvoju? • Kako je ta dejavnost povezana s porazdelitvijo virov po svetu? Trenutno bogate Zahodne države, ki predstavljajo le 20%

svetovnega prebivalstva, porabijo 70% pridobljenih naravnih virov. • Kaj je v razvitih deželah drugače, da vodi k tako velikim razlikam v porabi virov? Večji promet, več industrije… • Kaj pomeni enakomerna porazdelitev naravnih virov? • Kaj ste se naučili pri tej dejavnosti? Če upoštevamo prebivalstvo, je poraba naravnih virov neenakomerno porazdeljena.


Viri fosilnih goriv so omejeni Uvajanje V vrečko dajte 80 pokrovčkov ene barve (na primer rdečih) in 20 pokrovčkov druge barve (na primer zelenih). Pokrovčki, ki jih je več, predstavljajo neobnovljive vire energije. Otroci naj naštejejo, kateri naj bi bili ti viri (nafta, premog, plin, šota, jedrsko gorivo). Pokrovčki, ki jih je manj, predstavljajo obnovljive vire. Otroci naštejejo nekaj teh virov (sonce, veter, tekoče vode…). Vrečka predstavlja državo v Evropi, pokrovčki pa vire energije. Dejavnost • Eden od otrok naj iz vrečke vzame 10 pokrovčkov, ne da bi gledal v vrečko. To predstavlja vire, ki jih porabijo v tej državi v enem

letu. Zelen pokrovčke, ki predstavljajo obnovljive vire, vrnejo nazaj v vrečko. • Naslednji ponovno vzame 10 pokrovčkov in zelene vrne v vrečko. • To ponavljajte, dokler v vrečki ni več rdečih pokrovčkov.

Vprašanja za spodbujanje razprave • Zakaj smo iz vrečke izločali rdeče pokrovčke? Ti predstavljajo neobnovljive vire. • Kaj se dogaja s številom rdečih pokrovčkov v vrečki? Število pokrovčkov se manjša. • Kaj se dogaja s številom zelenih pokrovčkov v vrečki? Število se ne spreminja, saj predstavljajo obnovljive vire. • Koliko “let” traja, da zmanjka neobnovljivih virov? Kaj nam to pove? • Kaj ste se naučili pri tej dejavnosti. Če bodo ljudje še naprej tako uporabljali neobnovljive vire - fosilna goriva, bo ta vir prej ali

slej izčrpan.

Predstavitev virov energije za proizvodnjo elektrike Predstavite sliko 2.3 (dostopna na www.iea.org/publications/freepublications/publications.htmlT) Tortni diagrama prikazuje, koliko elektrike na svetu je pridobljene iz različnih virov.

Slika 2.3 Viri iz katerih pridobivamo elektriko. Vprašanja za spodbujanje razprave • Iz katerega energijskega vira pridobimo največ elektrike? Premog. • Iz katerega vira pridobimo najmanj elektrike? Vsi drugi viri in jedrsko gorivo. • Kateri so obnovljivi viri energije? • Kateri so neobnovljivi viri energije? • Kaj si se naučil o tem, kako se proizvaja elektrika po svetu? Elektriko pridobivajo iz različnih virov. Najpogostejši vir je premog, ki

je neobnovljiv vir energije.

http://www.iea.org/publications/freepublications/publications.htmlT


Koliko zalog energijskih virov je še ostalo za izkoriščanje Predstavite tabelo 2.4 . Koliko let lahko še izkoriščamo posamezne vire.

fosilna goriva število let zaloge

nafta 46

premog 156

zemeljski plin 64

uranova ruda (jedrsko gorivo) 85

Vprašanja za spodbujanje diskusije • Katerega vira bo najprej zmanjkalo? Nafta. • Kje vse uporabljamo nafto? Pridobivanje elektrike, gorivo za pogon motorjev, kemijska industrija… Zaključki Energijski viri so neenakomerno porazdeljeni med deželami v razvoju in med razvitimi deželami; tudi poraba virov je neuravnotežena. Večino virov porabljajo razvite dežele, čeprav imajo manj prebivalcev. Zaradi velike porabe virov grozi, da jih bomo popolnoma izčrpali.

Učna enota 2: Elektrarne na fosilna goriva Učni izidi Spoznali bodo, kako deluje elektrarna, saj je električna energija ena najbolj uporabnih oblik energije. Fosilna goriva so najpogosteje uporabljeni vir. Razumeli bodo, kako deluje dinamo na kolesu, s tem znanjem pa bo olajšano razumevanje delovanja elektrarne. Zadnja dejavnost je namenjena presoji negativnih posledic delovanja elektrarn na fosilna goriva na okolje. Pripomočki: žice, krokodilčki, vtiči, dinamo na ročni pogon, žarnice, LED lučka, fotografije in risbe delovanja elektrarne, kjer so prikazani posamezni postopki (gorenje goriva, delovanje turbine, pogon generatorja….) Razvijanje naravoslovnih in tehničnih postopkov: raziskovanje, načrtovanje, izdelava, reševanje problemov, sodelovanje.

Od razumevanje delovanja dinama …..do razumevanja delovanja elektrarne Uvajanje Učenci se v 1. učni enoti naučijo, da v Evropi največ električne energije pridobimo iz fosilnih goriv. Ta učna enota je usmerjena na spoznavanje delovanj elektrarn na fosilna goriva. Ozadje znanja za učitelja Električni generator v elektrarnah deluje tako kot dinamo na kolesu, le v mnogo večjem merilu. Zato je smiselno, da najprej usmerimo pozornost učencev na delovanje dinama. Pri vrtenju kolesa se vrti tudi magnet v dinamu. Magnet se vrti okoli tuljave iz bakrene žice. Pri tem nastaja (se inducira) dovolj elektrike, da zasveti žarnica v luči kolesa. Čim hitreje se vrti kolo, tem večji je


inducirani električni tok in tem svetleje sveti žarnica. Generator v elektrarni deluje na enakem principu. Za vrtenje magneta v generatorju uporabljamo vodno paro, ki pod visokim tlakom zadene lopatice turbine, ki se zato vrti. Vrtenje turbine se prenaša na vrtenje magneta v generatorju. Za pridobivanje pare morajo segrevati vodo. Za to najpogosteje uporabljajo fosilna goriva. Turbino lahko poganja tudi energija vetra ali energija tekoče vode. Navodilo učitelju Ker je delovanje dinama podobno delovanju generatorja, učenci najprej odkrivajo, kako deluje dinamo. To znanje omogoča razumevanje delovanja elektrarne. Dejavnost: raziskovanje delovanja dinama Vsaka skupina dobi pripomočke. Cilj dejavnosti je povezati dinamo z žarnico tako, da bo ta svetila, ko se bo magnet v dinamu vrtel. Vprašanja za spodbujanje raziskovanja • Kaj mislite, kako bi povezali dinamo z žarnico? • Kaj mislite, kako hitrost vrtenja vpliva na to, kako žarnica sveti?

Če je mogoče, dinamo razstavite. • Kateri so sestavni deli dinama? • Ali jih lahko opišete?

Po izmenjavi predlogov učitelj dopolni poimenovanje posameznih delov dinama: • magnet, ki se vrti, • tuljava iz bakrene žice, • priključki tuljave, • kovinske krtačke (rezila).

Zaključki Pogovorite se, kaj so se naučili o delovanju dinama. Dinamo je majhen električni generator, kjer nastaja električni tok zaradi vrtenja magneta okoli tuljave. Pri kolesu, kjer se dinamo vrti zaradi poganjanja kolesarja, lahko zaključimo, da se kemijska energija iz hrane, ki jo zaužije kolesar, pretvori v električno energijo.

Kaj je elektrarna? Uvajanje Ko obrnemo stikalo za luči v učilnici, luči povežemo z virom elektrike. Vir električne energije lahko zadovolji potrebe celega mesta ali še več. Ne deluje tako kot na primer galvanski člen v mobilnem telefonu, ampak so to velike naprave, običajno daleč stran od mest in naselij. Pogovorite se o analogiji med dinamom in elektrarno. Pri zadnji dejavnosti so učenci spoznali, kako je dinamo povezan z žarnico v luči kolesa. Na podoben način so povezane svetilke v učilnici z elektrarno. Uporabite sliko 2.5 in se pogovorite, kako je šola povezana z elektrarno. Prikažite povezavo med: • dinamom (majhen) in elektrarno (velika): razlika je v razmerju, a oba delujeta kot generator, • žice, ki povezujejo dinamo z lučjo in žicami, električnimi vodi in daljnovodi, ki povezujejo mesto z elektrarno, • žarnico v svetilki učilnice in mestno razsvetljavo.


Vprašanja za spodbujanje razprave • Kaj je elektrarna? Velika naprava, ki pridobiva elektriko iz različnih energijskih virov kot so: tekoča voda, premog, šota, plin,

jedrsko gorivo, veter, sonce… • Ali ste kdaj videli elektrarno? Kje? • Ali veste, kje je najbližja elektrarna? Učna enota se lahko začne tudi z obiskom elektrarne. • Ali je v bližini vidna električna napeljava po naselju? Ali so vidni daljnovodi?

Slika 2.5 Elektrika od elektrarne do šole. Dodatne dejavnosti Pokažite zemljevid, na katerem so označene elektrarne v vaši državi ali ožjem področju. Ali je na zemljevidu označeno, katere vire uporabljajo? Če ne, poiščite podatke za najbližjo elektrarno.

Kaj je v notranjosti elektrarne? Ozadje znanja za učitelja V Evropi proizvedemo približno 75% elektrike iz neobnovljivih virov - fosilnih goriv. Te elektrarne imenujemo “klasične”, v primerjavi s sodobnejšimi, ki uporabljajo obnovljive vire energije (veter, sonce, les…). Pomembno je, da učenci spoznajo delovanje “klasične” elektrarne, zato naj elektrarno obiščejo. Če to ni mogoče, si lahko pomagate z naslednjimi dejavnostmi. Dejavnosti Razdelite razred v dve skupini. Vsaka skupina naj uporabi shemo delovanja elektrarne (slika 2.6). V skupini naj učenci poskusijo razložiti drug drugemu, kaj vidijo na sliki in kako razumejo delovanje elektrarne. Vprašanja za spodbujanje razprave • Kje na sliki vidiš napravo, ki je podobna dinamu? Vidimo turbino, ki je povezana z generatorjem, ta je podoben dinamu. • Kaj je vir energije za to elektrarno? Fosilna goriva (premog, nafta, plin), ki izgorevajo. • Kaj se dogaja z vodo? Voda se segreva in spreminja v vodno paro. • Kako se uporablja vodna para? Vodna para poganja turbino. • Kaj si se naučil o elektrarni? V elektrarni pridobivajo elektriko. Vse elektrarne imajo generator, ki je podoben velikemu dinamu.

V klasični elektrarni uporabljajo fosilna goriva za segrevanje vode in proizvodnjo vodne pare. Vodna para pod tlakom poganja turbino. Turbina je povezana z generatorjem, del generatorja se vrti in proizvaja elektriko.


Slika 2.6 Delovanje “klasične” elektrarne

Vpliv “klasične” elektrarne na okolje Ozadje znanja za učitelja Namen te učne enote je seznaniti učence s posledicami delovanja “klasičnih” elektrarn na okolje. Poudarek je na onesnaževanju zraka in emisiji ogljikovega dioksida (CO2). Uvajanje Podjetje želi postaviti elektrarno v vašem okolju. Javnost se mora odločiti ali bo to dovolila, ali ne. Razprava naj poteka s celotnim razredom učencev. Vprašanja za spodbujanje razprave • Katere so prednosti gradnje elektrarne v našem okolju? • Pomislite na: 1. dosedanje dobavitelje elektrike, 2. na prebivalce, ki bodo živeli v neposredni bližini elektrarne, 3. prebivalce, ki

bodo živeli na celotnem območju, kjer bo elektrarna dobavljala elektriko. Pomislite kakšno bi bilo življenje, če sploh ne bi imeli elektrike.

• Kaj mislite, kakšne so negativne strani gradnje elektrarne v vašem okolju? Razprava Razred razdelite v dve skupini. Polovica naj zastopa stališča za gradnjo elektrarne, druga polovica naj bo proti gradnji. Vsaka skupina naj poišče nekaj argumentov za podporo svojih stališč. Pripravijo naj plakat in predstavijo svoje poglede za ali proti gradnji elektrarne. Zaključek Kaj so se učenci naučili o uporabi fosilnih goriv v elektrarnah? Uporaba fosilnih goriv omogoča proizvodnjo velike količine elektrike. To je pomembno za življenje in delo prebivalcev. Slaba stran pa je onesnaževanje zraka, ki ga povzročajo “klasične” elektrarne.


Učna enota 3: Uporaba fosilnih goriv in klimatske spremembe Učni izidi V tej učni enoti se otroci seznanijo s povezavo med uporabo fosilnih goriv, globalnim segrevanjem in klimatskimi spremembami. Pouk naj vodi k spoznanju o nujnosti uporabe obnovljivih virov energije. Pripomočki Časopisni članki o globalnem segrevanju in njegovih posledicah. Razvijanje naravoslovnih postopkov: opazovanje, beleženje in sporočanje, razčlenjevanje, napovedovanje.

Vpliv “klasičnih” elektrarn na zdravje in okolje Ozadje znanja za učitelja Vprašanje o uporabi fosilnih goriv in podnebnih sprememb je kompleksno. Zahteva na primer dolgoročno zasledovanje koncentracije ogljikovega dioksida in temperature. Učna enota je usmerjena le na sledenje koncentracijam CO2 , ki pa so dober predstavnik tudi vseh ostalih plinov, ki nastanejo pri gorenju fosilnih goriv. Uvajanje Zadnja učna enota je predstavila, da so “klasične” elektrarne lahko veliki onesnaževalci. Vodite razpravo o tem, kako onesnaževanje vpliva na zdravje. Vprašanja za spodbujanje razprave • Zakaj je zrak tako pomemben za življenje? Zrak je zmes plinov, med njimi je kisik, ki je pomemben za dihanje. • Kaj pomeni, da je zrak onesnažen? V vsakdanjem življenju je veliko naprav (avtomobili, peči za segrevanje stanovanj in stavb),

ki v zrak spuščajo škodljive pline. Te pline lahko zavohamo, če vdihujemo zrak ob prometni cesti, ali za vozečim tovornjakom ali pa ob kurjenju ognja.

• Zakaj je dihanje neonesnaženega zraka pomembno? Če vdihujemo onesnažen zrak, je večja verjetnost, da poškodujejo naša dihala in zbolimo. Vsi onesnaževalci v zraku povzročajo kihanje, kašljanje, glavobole, utrujenost in dražijo oči ter nos. Tudi živali in rastline potrebujejo čist zrak.

Slika 2.7 Onesnažen zrak (wikimedia.org/wiki/File:smog_pekin.JPG.

• Pokažite slike, ki prikazujejo onesnaženje zraka in posledice onesnaženja (primer je slika 2.7). Kaj vidite na sliki? Ali je to lahko težava? Onesnaženje zraka v večjih mestih je prava nadloga. Na sliki so predstavljeni vplivi smoga v Pekingu, ki je nastal zaradi onesnaževanja s sežigom fosilnih goriv. Navodilo učitelju Onesnaževanje zraka zaradi delovanja ljudi učinkuje na celotno atmosfero. Škodljivo je tako za ljudi, kot za okolje. Naslednja dejavnost izpostavlja le en plin, to je ogljikov dioksid, ki je sestavina tudi neonesnaženega zraka. CO2 nastaja pri gorenju. Velike količine CO2

nastanejo pri gorenju fosilnih goriv v elektrarnah.


Odkrivanje ogljikovega dioksida Vprašanja za spodbujanje razprave • Preučite sliki 2.8 in 2.9. Kaj menite, pri kateri dejavnosti nastane največ ogljikovega dioksida? Proizvodnja elektrike in ogrevanje

41%. V grafu 2.8 toplota pomeni tudi nezaželena toplota, ki nastane pri proizvodnji elektrike. • Katero gorivo se najpogosteje uporablja za proizvodnjo elektrike? Premog in zemeljski plin. • Kaj ste se naučili? Glavni vzrok za onesnaževanje zraka pri proizvodnji elektrike je uporaba fosilnih goriv, zato je pomembno, da zmanjšamo uporabo fosilnih goriv in jih nadomestimo z drugimi viri.

Sika 2.8 Emisije ogljikovega dioksida pri uporabi fosilnih goriv. Slika predstavlja globalne podatke za svet v letu 2012. Energija, pridobljena iz goriv

in uporabljena v gospodinjstvih je razdeljena na dva dela: prvi predstavlja 10 % (od 41 %) v »proizvodnji elektrike in toplote«, drugi je ločeno predstavljen v porabi gospodinjstev (»residental use«). Vir: http://whatsyourimpact.org/greenhouse-gases/carbon-dioxide-sources, iz 2012 International Energy Agency Report.

Slika 2.9 Emisije ogljikovega dioksida pri proizvodnji elektrike. Vir http://www.giss.nasa.gov/meetings/pollution2002/summaryd.html

Ogljikov dioksid in globalno segrevanje Ozadje znanja za učitelja Razumeti, kaj je povprečna temperatura na Zemlji, je za otroke precej zahtevno. Za prikaz potrebujemo ogromno podatkov z vseh koncev sveta. Za otroke, ki živijo v Evropi, je podatek, da je povprečna temperatura na Zemlji 15 oC, nerazumljiv. Zato potrebujejo razlago, da so tu upoštevane temperature v različnih letnih časih, pa tudi temperature iz najbolj vročih in najhladnejših krajev na Zemlji. V naslednji dejavnosti bodo primerjali naraščanje povprečne temperature in spremembe koncentracije ogljikovega dioksida od 19. stoletja dalje.

http://whatsyourimpact.org/greenhouse-gases/carbon-dioxide-sources

http://www.giss.nasa.gov/meetings/pollution2002/summaryd.html


Zakaj je naraščanje koncentracije ogljikovega dioksida v zraku resna težava? Dejavnost Razred razdelite v dve skupini. Prva skupina nariše graf, ki prikazuje povprečno temperaturo na Zemlji od 19. stoletja dalje, druga skupina nariše graf, ki prikazuje koncentracije CO2 v istem obdobju. Za podatke lahko uporabijo naslednjo spletno stran: https://www3.epa.gov/climatechange/kids/basic/past.html Zaključki Razstavite oba grafa. • Kaj opazite na obeh grafih? Obliki sta precej podobni. • Kaj to pomeni? Temperatura in koncentracija naraščata v enakem času in z enako stopnjo rasti. • Kdaj se je naraščanje začelo stopnjevati? Zakaj se je to zgodilo prav takrat? Kaj se je dogajalo v Evropi v tem času? Pospešena

industrializacija. • Kaj si se naučil o globalnem segrevanju pri preučevanju grafov? Naraščanje koncentracije CO2

je tesno povezano za naraščanjem temperature; to imenujemo globalno segrevanje.

Čeprav ni znanstveno dokazano, je v splošnem sprejeto, da je naraščanje CO2 glavni vzrok za naraščanje temperature, kar tudi pomeni, da uporaba fosilnih goriv v elektrarnah prispeva k globalnemu segrevanju.

Posledice globalnega segrevanja Ozadje znanja za učitelja Otroci težko razumejo, da je povišanje temperature, na primer za dve stopinji, pomembno za podnebje. Da je to lažje razumljivo, jih seznanimo z nekaj primeri negativnih učinkov podnebnih sprememb. Čeprav bodo posledice globalnega segrevanja za nekatere tudi pozitivne, je cilj opozoriti predvsem na negativne posledice globalnega segrevanja. Dejavnost: Dokumentarna raziskava Mediji pogosto poročajo o posledicah segrevanja ozračja v okolju. Razred razdelite v dve skupini. Vsaka skupina preučuje časopisne članke, ki se navezujejo na: • taljenje ledu in ledenikov, • naraščanje gladine morja, • problemi v kmetijstvu zaradi suše ali poplav, • selitev prebivalstva zaradi lakote in pomanjkanja vode.

Vsaka skupina predstavi, kaj je zvedela v zvezi z globalnim segrevanjem. Predstavijo dejstva in podatke. S primerjavo podatkov in ugotovitev se seznanijo s posledicami globalnega segrevanja in jih ozavestijo. Zaključek • Kaj ste ugotovili, ko ste prebrali članke o posledicah globalnega segrevanja. Kako to vpliva na življenje ljudi? V nekaterih deželah

je suša, v drugih pa poplave. Nove vrste insektov se pojavljajo tam, kjer jih prej ni bilo, na primer tigrasti komar v Sredozemlju. • Kaj lahko poveste o tem, kako se podnebje spreminja, po tem, ko ste prebrali članke? Odgovori so odvisni od osebnih izkušenj

otrok: bolj vroča poletja in bolj hladne zime, bolj suho, več vetra…V večjem merilu pa postajajo hurikani v tropih in nevihte vse bolj divje.

• Kaj si se naučil o globalnem segrevanju? Posledica globalnega segrevanja so mnogi negativni vplivi na okolje v različnih deželah po vsem svetu, to vpliva tudi na življenje ljudi, živali in rastlin.

https://www3.epa.gov/climatechange/kids/basic/past.html


Skupni zaključek 2. poglavja Otroci so se naučili, da so ljudje v zadnjih nekaj stoletjih porabili precejšnjo zalogo naravnih virov. Še danes je večina energije, ki jo pridobimo, iz neobnovljivih virov, teh pa ni v neomejenih količinah in bodo prej ali slej pošli. Da bi to omejili in preprečili onesnaževanje, je odgovoren vsak od nas; vsak bi moral delovati tako, da bi zmanjšali uporabo neobnovljivih virov. To lahko naredimo z nadomeščanjem neobnovljivih virov z obnovljivimi ali pa z varčevanjem z energijo. Poglavja 3, 4 in 5 predstavijo obnovljive vire energije, poglavje 6 pa je namenjeno varčevanju z energijo.


3. poglavje: Energija vetra Cilji Cilj teh enot je spoznavanje uporabe energije vetra z uporabo nepristranskih podatkov in resničnih primerov. Z uporabo IBSE otroci kritično presojajo okoljske, ekonomske in družbene vidike uporabe energije vetra.

Pregled učnih enot Učna enota 1: Kaj je energija vetra Z uporabo spleta otroci spoznavajo veter kot vir energije, kako delujejo vetrne turbine, kje je primerno postavljati vetrne turbine in kaj so prednosti in slabosti uporabe vetra kot vira energije. Učna enota 2: Načrtovanje in izdelava vetrne turbine Otroci načrtujejo in izdelajo model vetrne turbine, uporabljajo različne materiale in postopke. Učna enota 3: Kje je najboljša lokacija za postavitev polja vetrnih turbin. Otroci se učijo o tem, kako sta hitrost vetra in smer vetra pomembna podatka za odločitev o lokaciji vetrnih turbin. Otroci izdelajo svoje merilce hitrosti vetra in vetrne vreče za določanje smeri vetra, ter merijo obe lastnosti vetra na različnih lokacijah v okolici šole. Učna enota 4: Vetrne turbine v vaši bližini Veliko podjetje se zanima za postavitev polja vetrnih turbin v okolici šole. Otroci morajo zbrati podatke in jih preučiti. Soočiti morajo argumente, ki podpirajo gradnjo in tiste, ki ji nasprotujejo. Svoja stališča, ki jih oblikujejo v skupini, predstavijo ostalim.

Učna enota 1: Kaj je energija vetra? Učni izidi Otroci širijo svoje znanje o energiji vetra s samostojnim raziskovanjem s pomočjo računalnika. Otroci analizirajo pozitivne in negativne vidike uporabe vetra kot vira energije. Svoje novo pridobljeno znanje predstavijo kot skupina. Pripomočki: dostop do interneta, papir za plakate, pisala… Razvijanje naravoslovnih postopkov: raziskovanje, beleženje in sporočanje, razčlenjevanje.

Internetna raziskava V skupini otroci poskušajo s pomočjo iskanja po internetu poiskati podatke o uporabi energije vetra. O tem, kar so našli, pripravijo predstavitev. Dobrodošla je uporaba slik, videov in grafik. Vsaka skupina pripravi 5 minutno predstavitev. Vprašanja, ki so otrokom v pomoč pri iskanju po internetu: • Kako nastaja energija vetra? • Kako to energijo pretvorimo v električno energijo? • Kako deluje vetrna turbina? • Ali lahko poiščete izdelovalce vetrnih turbin? • Kje so vetrne turbine najpogosteje postavljene? • Zakaj je energija vetra označena kot obnovljiv vir energije? • Koliko približno stane izdelava in postavitev vetrne turbine?


• Naštejte nekaj pomanjkljivosti ali slabosti pri uporabi vetrnih turbin za proizvodnjo električne energije. • Kolikšen delež električne energije je v izbrani državi proizveden iz energije vetra? • Katera država v Evropi proizvede največ energije iz vetra? • Ali bi bil srečen, če bi živel v bližini polja vetrnic? Zakaj? Zakaj ne?

Uporabne spletne strani : Video povezava : https://www.youtube.com/watch/v=niZ_cvu9Fts Spletne strani: • http://www.daevill.clara.net/altenergy/wind.html • http://www.energyquest.ca.gov/story/chapter16-hyml • http://www.eia.gov/kids/energy.cfm?page=winf_home-basick.cfm • http://www.childrensuniversity.manchaster.ac.uk/interactives/science/energy/renewable/ • http://www.ewea.org/fileadmin/ewea_documents/documents/publications/purepower.pdf • htto://windpower.org/en/knowledge/wind_with_miller-html

Učna enota 2: Načrtovanje in izdelava vetrne turbine Učni izidi Otroci razvijajo razumevanje delovanja vetrnih turbin tako, da načrtujejo in izdelajo model turbine iz vsakdanjih materialov. Izdelane turbine testirajo in ocenjujejo glede na to, kolikšno utež lahko dvignejo med vrtenjem. Pripomočki lesene palice, vrvice, plastični kozarčki, plošče stiropora, risalni žebljički, gumice, lepilni trak, lepilo, lepenka, slamice, plutovinasti zamaški, škarje, uteži… Razvijanje naravoslovnih in tehničnih postopkov: opazovanje, napovedovanje, načrtovanje, izdelava, evalvacija, raziskovanje, beleženje in sporočanje, reševanje problemov. Uvajanje Podjetje je lokacijo v okolici šole izbralo za postavitev polja 19 turbin, visokih 121 metrov. Podjetje preverja izdelavo in konstrukcijo turbin, za to potrebuje model turbine. V skupini načrtujte in izdelajte turbino, ki bo pri vrtenju dvignila utež, težko vsaj 10 g. Vašo turbino lahko zavrtite s pomočjo sušilca za lase. Raziskovanje Navodilo učitelju Otroci naj najprej pregledajo nekaj slik različnih oblik in postavitev turbin. Tako bodo dobili nekaj zamisli, kako naj turbino izdelajo. Slike turbin razdelite med skupine, skupaj jih preučite in se o njih pogovorite.

https://www.you/

https://www.you/

http://www.daevill.clara.net/altenergy/wind.html

http://www.energyquest.ca.gov/story/chapter16-hyml

http://www.eia.gov/kids/energy.cfm?page=winf_home-basick.cfm

http://www.childrensuniversity.manchaster.ac.uk/interactives/science/energy/renewable/

http://www.ewea.org/fileadmin/ewea_documents/documents/publications/purepower.pdf


primeri slik

Navodilo učitelju Primerjajte različne turbine (vetrnice) in se pogovorite o razlikah. Razlika v obliki turbin je zaradi njihovega namena. Za proizvodnjo elektrike je potrebna večja hitrost, zato imajo manj lopatic in so te tanjše. V mlinih na veter ali vodnih črpalkah, pa so lopatice večje in več jih je, tako imajo večjo moč za opravljanje dela. Vprašanja za usmerjanje opazovanja • Koliko turbin ima tri lopatice? • Ali ste že videli katero od teh turbin, kje? • Pod kakšnim kotom so postavljene lopatice turbine? • Kaj menite, katera turbina je najbolj učinkovita za proizvodnjo elektrike? Svoj odgovor utemeljite. Načrtovanje Skupina otrok si najprej ogleda, kateri materiali so na voljo za izdelavo turbine (glej predlagane materiale pod “pripomočki”). Skupina izdela čim bolj natančen načrt svojega modela turbine. Pri tem uporabijo informacije, ki so jih zbrali v uvodnem delu. Pred dokončanjem načrta opozorite skupne naj upoštevajo naslednje spremenljivke: Spremenljivke za model turbine: • velikost lopatic, • število lopatic, • debelina lopatic, • oblika lopatic.

Navodilo učitelju Pomembno je, da otrokom niso na voljo že izdelani načrti za model turbine. Otroci naj sami izdelajo načrt. Slika 3.1 je v pomoč učitelju pri usmerjanju otrok pri načrtovanju. Nekaj načrtov (informacija le za učitelja) je dostopnih na spletnem naslovu: https//www.stemmom.org/212/10/building-wind-turbines-engineering-lab.html.

Slika 3.1 Ena od možnih izvedb modela turbine.


Izdelava Vsaka od skupin izdela turbino v skladu s svojim načrtom. Ko je turbina izdelana, preizkusijo vrtenje turbine, tako da vanjo usmerijo tok zraka iz sušilca za lase. Pri izdelavi po načrtu in preizkusu otroci lahko odkrijejo, kako naj turbino izboljšajo. Zato naj imajo dovolj časa za izdelavo, preizkušanje in ponovne popravke po opazovanju delovanja. Evalvacija Vsaka skupina predstavi svoj model pred celotnim razredom. Predstavitev naj vključuje razlago delovanja in kako je potekala izdelava od načrtovanja do preizkušanja in popravljanja do končnega izdelka. Vprašanja za spodbujanje razprave • Koliko je vaša turbina podobna pravim turbinam? • Katera turbina je najbolj učinkovita? Zakaj tako mislite? • Zakaj mislite, da je ta turbina boljša od drugih? • Ali vaš model ustreza vašemu načrtu? • Kaj vam je najbolj všeč na vaši turbini? • Kaj bi spremenili, če bi naredili še eno turbino? • Kam bi postavili vašo turbino, če bi jo želeli postaviti na plano v okolico šole? Kako bi preizkusili izbrano mesto? Raziskava: Ali vaša turbina dvigne utež z maso 10g? Skupine raziskujejo moč svojih turbin. To lahko naredijo tako, da na os obesijo vrvico, ki nosi košarico z utežjo. Nato v turbino usmerijo sušilec za lase. Če turbina deluje, se vrvica navija okoli osi in dviguje košarico z utežjo.

Slika 3.2 Ena od izvedb testiranja turbine Vprašanja za spodbujanje razprave • Katera turbina je dvignila največjo maso? • Zakaj mislite, da je bila ta turbina najbolj uspešna? • Če bi želeli izboljšati vašo turbino, kaj bi naredili drugače?

Dodatne dejavnosti Z uporabo izdelanih turbin skupine lahko odgovorijo še na druga raziskovalna vprašanja. Na primer:


• Ali dolžina lopatic vpliva na hitrost vrtenja turbine? • Ali oblika lopatic vpliva na hitrost vrtenja turbine? • Ali kot, pod katerim so lopatice pritrjene na os, vpliva na hitrost vrtenja? • Ali razdalja med turbino in sušilcem vpliva na hitrost vrtenja turbine?

Pomoč pri načrtovanju raziskave Začetno vprašanje: Kaj želimo odkriti? Naša raziskava: Kaj bomo naredili? Pripomočki: Kaj potrebujemo? Kaj spreminjamo, kaj ostaja nespremenjeno: Kako se bomo prepričali, da je poskus pošten? Rezultati: Kako bomo zapisali in kako sporočili drugim naše rezultate? Naša napoved: Kaj mislimo, da se bo zgodilo.

Učna enota 3: Kje postaviti polje vetrnih turbin Učni izidi Otroci ugotavljajo prednosti in slabosti izbrane lokacije. Izdelajo anemometer za merjenje hitrosti vetra in vetrno vrečo za določanje smeri vetra. Zberejo podatke za izbrane lokacije in izberejo najprimernejšo lego v okolici šole. Pripomočki Vetrna vreča: papir A4, vlaknast papir ali tkanina, škarje, palica, vrvica, žica… Anemometer: lepenka, plastične skodelice, svinčnik, pokrovček peresa, slamice…. Razvijanje naravoslovnih in tehničnih postopkov: opazovanje, napovedovanje, raziskovanje, merjenje beleženje in sporočanje. Uvajanje Pokažite lokacije na katerih stojijo polja vetrnih turbin. Otroci opazujejo in razpravljajo o lokacijah. Vprašanja za spodbujanje razprave • Kje, na kakšnem področju, so postavljene vetrne turbine? • Pozorni bodite na smer, v katero so obrnjene vetrne turbine. Zakaj menite, da so obrnjene v določeno smer? • Ali mislite, da je hribovje, ravno polje, ali morska površina dobra lokacija za vetrne turbine? Zakaj? Zakaj ne? • Kako so prizadeti ljudje/zgradbe v okolici vetrnih turbin? • Kako delujejo vetrne turbine na okolje? • Po čem se odločajo strokovnjaki pri izbiri lokacije za postavljanje vetrnih turbin? Hitrost vetra, smer vetra, dostopnost, lastnosti

tal, zgradbe v bližini…

Raziskava: Kje je najboljše mesto za vetrno turbino? Uvajanje Podjetje se je odločilo, da postavi polje vetrnih turbin v okolici šole. Otroci morajo poiskati najustreznejše mesto za postavitev turbin. Prevzamejo vloge inženirjev in z anemometri in vetrnimi vrečami merijo, kje bi bilo najboljše mesto. Anemometri in vetrne vreče so pomembni inštrumenti za določanje lokacije vetrnih turbin. Pokažite sliko anemometra.


Ozadje znanja za učitelja Anemometri so naprave za določanje hitrosti vetra. Na osi so pritrjene tri ali štiri skodelice, ki se vrtijo, ko piha veter. Hitrost določimo tako, da merijo število vrtljajev v časovni enoti. Pokažite vetrno vrečo Ozadje znanja za učitelja Vetrna vreča kaže smer, v katero piha veter. Veter se ujame v širši del in izhaja iz ožjega dela. Če je ožji del vreče obrnjen proti zahodu, pomeni, da veter piha od vzhoda. Merjenje hitrosti in smeri vetra Otroci so razdeljeni v skupine, vsaka skupina ima slike anemometra in vetrne vreče. Preučujejo slike in material, ki jim je na voljo. Nato najprej izdelajo načrt, po načrtu pa izdelajo vetrno vrečo in anemometer. Navodilo učitelju

Vetrna vreča

1 V tulec zvijte list papirja velikosti A4 in ga zalepite.

2 Narežite papir v tanke trakove in jih nalepite na koncu tulca.

3 Na drugem koncu naredite dve luknji.

4 Skozi luknjo povlecite vrvice.

5 Z vrvicami pritrdite vrečo na palico.

Anemometrer

1 Iz trdne lepenke naredite križ.

2 Eno od skodelic označite, pobarvajte drugače.

3 Skodelice pritrdite na konice križa usmerjene v eno smer.

4 Križ pritrdite na pokrovček pisala. V pokrovček vtaknite svinčnik.

5 Prepričajte se, da se anemometer vrti.

Slika 3.4 Primer anemometra.


Iskanje primernega mesta za postavitev turbin Otroci najprej določijo primerna mesta za postavitev turbin na zemljevidu okolice šole. Utemeljijo, zakaj so izbrali določeno mesto. Nato s pomočjo pripomočkov (vetrne vreče in anemometra) merijo hitrost vetra in smer vetra na izbranih mestih. Če hitrost vetra ni prevelika, jo lahko merijo, tako da štejejo število obratov anemometra na minuto. Za merjenje naj razvijejo svojo tehniko, na primer ena od skodelic na merilcu naj bo pobarvana. Spodbujajte skupine, da izvedejo več meritev in nato izračunajo povprečje. Podatke vpišejo v tabelo (tabela 3.1). Podatke predstavijo še na grafu. Nato vsaka skupina predstavi svoje zaključke. Sledi skupna razprava, kjer primerjajo rezultate različnih skupin. Vprašanja za spodbujanje razprave • Katera lokacija je najboljša? Vetrovna ali najbolj zatišna? Kako to veš? • Katera lokacija se vam zdi najbolj primerna za postavitev turbine? Zakaj? • V katero smer naj bi bila obrnjena turbina na tej lokaciji? Zakaj? • Kakšen vpliv bo imela turbina na okolje in ljudi? Tabela 3.1: Primer tabela za zapis podatkov

lokacija 1. meritev 2. meritev 3. meritev povprečje smer vetra

lokacija 1

lokacija 2

lokacija 3

lokacija 4

Učna enota 4: Polje vetrnih turbin v vaši bližini Učni izidi Učenci kritično presojajo podatke, ki jih posredujejo investitorji. Pri presoji uporabljajo čim več podatkov. Upoštevajo različne vidike varovanja okolja in potreb ter zahtev prebivalcev. Pripomočki Kartončki za izpeljavo igre vlog (investitor - podjetje, vlada, prebivalci in nasprotniki gradnje, turistične organizacije in kmetje). Dostop do interneta. Razvoj naravoslovnih postopkov: reševanje problemov, razčlenjevanje, beleženje in sporočanje Uvajanje Elektro podjetje se zanima za gradnjo elektrarne v vaši bližini. Nekateri v krajevni skupnosti to podpirajo, drugi pa nasprotujejo. Učitelj prebere pismo, v katerem krajevna skupnost vabi na posvet o gradnji vetrnih turbin. Na posvetovanju se bodo odločali o tem, ali naj se turbine postavijo, ali ne. Pismo, ki naj ga učitelj prebere pred igro vlog Pišem vam zato, da vas obvestim o možnostih razvoja naše skupnosti. Pred kratkim je elektro podjetje podalo prijavo za gradnjo polja vetrnih turbin. Na polju naj bi bilo 6 vetrnih turbin, visokih 120 m. Skupna investicija naj bi bila v višini 6,4 milijona. Polje naj bi proizvedlo 180 milijonov kWh na leto.


Čeprav naj bi turbine proizvedle kar nekaj energije iz obnovljivih virov, temu nekateri nasprotujejo. Turbine naj bi bile postavljene preblizu domov in preblizu šole. Zato bi radi pred odločitvijo podjetja, ali naj začne z gradnjo, soočili vsa različna mnenja. Sestanek bo potekal v osnovni šoli, dne… Vprašanja za spodbujanje razprave • Ali menite, da je postavitev vetrnih turbin v našem okolju dober predlog za razvoj kraja? Zakaj/Zakaj ne? • Zakaj, menite, da se nekateri s tem predlogom ne strinjajo? Zakaj nasprotujejo?

Razprava V skupinah naj otroci razpravljajo o tem, kako polje vetrnih turbin vpliva na življenje ljudi v okolici. Kdo od živečih v okolici bi lahko bil prizadet (družine, kmetje, lokalna podjetja), kdo bi lahko imel koristi (elektro podjetje, vlada…). Razdelijo se v skupine, vsaka skupina prevzame svojo vlogo (vloga je opisana na kartončku). Za razpravo se pripravijo, poiščejo podatke, pogovorijo se o tem, kako bodo zagovarjali svoja stališča. Svoje poglede na vprašanje postavitve polja turbin prenesejo na plakat in pripravijo predstavitev za srečanje krajevne skupnosti.

Kartončki za igro vlog: Zagovorniki postavitve Elektro podjetje V okolju ste nezaželeni, zato se morate dobro pripraviti, da prepričate prebivalce o nujnosti graditve, o tem, kakšne koristi bi imela skupnost od novega polja turbin, na primer: nova delovna mesta, stabilna oskrba z energijo, “čista” energija, nadomeščanje neobnovljivih virov z obnovljivimi itd. Prebivalci Del prebivalcev podpira gradnjo. Novo polje turbin bo zagotovilo delo za nekatere od njih. Zavzemajo se za to, da se čim več energije pridobi iz obnovljivih virov. To pomeni napredek in razvoj lokalnega okolja. S tem se zmanjšuje odvisnost od uvožene energije, povečuje se delež samooskrbe. Razumejo, da je potrebno zmanjšati delež fosilnih goriv pri proizvodnji elektrike. Predstavniki vlade Kot predstavniki vlade imate v ospredju prednosti, ki jo prinaša nova gradnja za celotno državo, za vse prebivalstvo in za njeno gospodarstvo. Želite tudi prikazati, da je vlada v mednarodnem merilu vodilna pri prizadevanjih za varovanje okolja, za zmanjšanje uporabe fosilnih goriv, za varčno porabo energije itd. Nasprotniki postavitve Prebivalci Del prebivalcev razume potrebo po zmanjšanju uporab fosilnih goriv, podpira gradnjo vetrnih elektrarne, vendar ne v njihovi okolici. Potrebno je poiskati drugo, primernejše mesto. Kmetje V postavitvi vetrne elektrarne ne prepoznajo napredka. Neobnovljivi viri se jim zdijo še vedno dovolj primerni za pridobivanje energije. Skrbi jih, kako bodo turbine vplivale na živali in na pridelavo sadja, zelenjave, poljščin in koliko rodovitne površine bo pri tem uničene in neuporabne. Turistična organizacija Kot predstavnika turizma vas skrbi, da bo uničen videz pokrajine, to pa bo imelo negativne posledice za turizem.


Pri pripravi za igro vlog si lahko pomagate z naslednjimi spletnimi stranmi: • http://www.iwea.com/environmentalimapcts • http://www.iwea.com?windenergymyths1 • http://seai.ie/Renewables/Wind-Energy/Wind-Farms • http://www.windawareirland.com/social-issues/

Predstavitev Vsaka skupina predstavi svoje poglede. Po predstavitvi skupina odgovarja na vprašanja. Vprašanja za spodbujanje razprave • Ali podpirate gradnjo polja vetrnih turbin? Zakaj/zakaj ne? • Ali so mnenja različnih strani temeljila na informacijah? • Ali so bili v isti skupini vsi enakega mnenja? • Ali je katero dejstvo zaradi pomembnosti pretehtalo druge poglede? • Od kje ste pridobili podatke? Ali so podatki zanesljivi?

http://www.iwea.com/environmental

http://www.iwea.com/?windenergymyths1

http://seai.ie/Renewables/Wind-Energy/Wind-Farms

http://www.windawareirland.com/social-issues/


4. poglavje: Energija Sonca Cilji V teh učnih enotah otroci z uporabo IBSE spoznavajo in presojajo okoljske, ekonomske in družbene vidike uporabe energije sonca. To jim bo omogočalo globlje razumevanje narave in pretvorbe sončne energije ter spoznavanje obnovljivih virov. Spoznavajo tudi, kako se različne oblike energije uporabljajo v različnih napravah.

Pregled učnih enot Učna enota 1: Sonce - vir energije V tej učni enoti učitelj vodi razpravo o uporabi energije sonca, o prednostih, in pomanjkljivostih tega vira energije. Učna enota 2: Pretvorba sončne energije v toploto in elektriko Otroci razvijajo razumevanje in širijo znanje o tem, kako energijo sonca pretvarjamo v toploto in elektriko, in kaj vse vpliva na učinkovitost te pretvorbe. Učna enota 3: Potreba po elektriki pri vas doma Otroci računajo stroške uporabljene električne energije v enem dnevu pri njih doma. Primerjajo jih s stroški postavitve sončnih celic in koliko bi s tem dolgoročno privarčevali.

Učna enota 1: Sonce vir energije Učni izidi: Otroci razvijajo razumevanje, kako se lahko energija sonca pretvarja v svetlobo, toploto in elektriko. Spoznali bodo prednosti in pomanjkljivosti uporabe energije sonca. Pripomočki: preglednica za internetno poizvedovanje, dostop do interneta. Razvijanje naravoslovnih in tehničnih postopkov: opazovanje, napovedovanje, raziskovanje, razčlenjevanje, reševanje problemov. Ozadje znanja za učitelja Večina energije na Zemlji izvira iz Sonca. Sonce nenehno obseva zemeljsko površje in če je to sevanje usmerjeno in zgoščeno na pravi način, lahko pridobimo toploto ali ga pretvorimo v elektriko. Zemeljsko površje sprejme le del energije Sonca, ostala se porazgubi v vesolje. Energija sonca omogoča fotosintezo in s tem življenje in rast rastlin. Rastline so prvi člen v prehranjevalni verigi, kjer se energija preko zapletenih kemijskih procesov pretvarja in omogoča življenje vseh drugih organizmov. Energija sonca poganja zračne (veter) in vodne tokove, njihova energija se lahko pretvarja v elektriko ali v različne oblike mehanske energije. Ker je Sonce skoraj neskončen (glede na človeško zgodovino) vir energije, ga uvrščamo med obnovljive vire. Ljudje iščejo nove in nove načine, kako bi izkoristili energijo Sonca še drugače. Internetna poizvedba V skupinah poskušajo otroci odkriti čim več o energiji Sonca. Pripravijo predstavitev, vključijo naj čim več slikovnega gradiva, fotografije, skice, video posnetke. Primeri vprašanj za poizvedbo • Kaj je Sonce? Zvezda, ki oddaja energijo? • Kaj je sončna energija? Sončni žarki, ki obsevajo Zemljo. • Za kaj je sončna energija uporabna? Segreva ozračje, kopno in morja, omogoča življenje rastlin in drugih organizmov, povzroča

vremenske pojave. • Kako lahko uporabimo sončno energijo? Pretvorimo jo v druge oblike: toploto in elektriko. • Poiščite primere, kjer se sončna energija pretvarja v toploto. Segrevanje vode v bazenih, segrevanje stavb, toplih gred.


• Poiščite primere pretvorbe sončne energije v elektriko. Sončne celice ali fotovoltaične celice. Elektrarne, ki izkoriščajo sončno energijo, tako da z njo segrevajo vodo za proizvodnjo vodne pare, ki poganja turbino generatorja.

• Ali je sončna energija lahko nevarna? Lahko poškoduje kožo in vid, zato se zaščitimo s senco in nosimo sončna očala. • Poiščite nekaj prednosti in nekaj pomanjkljivosti pri uporabi sončne energije.

Tabela 4.1 Prednosti in pomanjkljivosti sončne energije.

prednosti pomanjkljivosti

Je v neizmernih količinah. Zemlja v eni uri sprejme toliko energije, kot jo porabimo vsi Zemljani v enem letu iz obnovljivih in neobnovljivih virov.

Dosegljiva je samo v svetlem delu dneva.

Sonce je skoraj neomejen vir energije. Pretvorba sončne energije v druge oblike je draga.

Kot sevanje je brezplačen vir energije. Množina energije, ki jo sprejme določeno ozemlje, ni konstantna. Odvisna je od geografske lege, letnih časov, vremena…

Nekateri organizmi so se prilagodili na uporabo te energije.

Nevarnost sončne energije je UV sevanje, ki narašča z razpadom ozonskega plašča.

Uporaba sončne energije ne povzroča onesnaženja vode in zraka.

Tudi sončne celice propadejo in jih je potrebno obnavljati.

Lahko jo shranimo.

Uporabne spletne strani: http://www.childrensuniversity.manchester.ac.uk/interactives/science/energy/renewable/ http://www.eia.gov/kids/energy.cfm?page=solar_home-basics-K.cfm http://energyinformetive.org/solar-energy-pros-and-cons/ http://www.solarenergy-facts.org/ http://www.energyquest.ca.gov/story/chapters15.html http://www.energysavingtrust.org.uk/domestic/solar-water-haeting http://envorinment.nationalgeographic.com/enevoronment/global-worming/solar-power-profile http://www.nrel.gov/workingwithus/re-photovoltaics.html http://energy.gov/eere/energybasics/articles/solar-photovoltaic-technology-basics

http://www.childrensuniversity.manchester.ac.uk/interactives/science/energy/renewable/

http://www.eia.gov/kids/energy.cfm?page=solar_home-basics-K.cfm

http://energyinformetive.org/solar-energy-pros-and-cons/

http://www.energyquest.ca.gov/story/chapters15.html

http://www/

http://energysavingtrust.org.uk/domestic/solar-water-haeting

http://envorinment.nationalgeographic.com/enevoronment/global-worming/solar-power

http://www.nrel.gov/workingwith

http://energy.gov/eere/energybasics/articles/solar-photovoltaic-technology-basics


Učna enota 2: Pretvorba sončne energije v toploto in elektriko. Učni izidi: otroci izvajajo poskuse z namenom razvijanja razumevanja, da: - se sončna energija uporablja za segrevanje vode, - je hitrost segrevanja vode v posodi odvisna od barve posode, - z uporabo ogledal in leč povečamo hitrost segrevanja.

Pripomočki: termometer, steklene posode, ogledala, leče, sončne celice, žice za povezovanje, žarnice, univerzalni voltmetri. Razvijanje naravoslovnih in tehničnih postopkov: opazovanje, merjenje, napovedovanje, raziskovanje, razčlenjevanje, oblikovanje zaključkov, reševanje problemov, beleženje in sporočanje.

Pretvarjanje sončne energije v toploto Načrtovanje in izvedba raziskave Otroke razdelite v dve skupini, vsaka skupina naj ima stekleno čašo enake velikosti in termometer. Čaši napolnijo z enako količino vode. Vodi izmerijo temperaturo, nato eno čašo postavijo na sonce, drugo pa v senco. Skupini naj napovesta, kaj se bo dogajalo s temperaturo v eni in drugi čaši. Temperaturo vode merijo v 10 minutnih intervalih. Podatke zapisujejo v tabelo (Tabela 4.2). Tabela 4.2 Temperatura vode v senci in na soncu

čas (minute) temperatura vode na soncu (0C)

temperatura vode v senci (0C)

0

10

20

30

40

50

60

Iz podatkov v tabeli narišejo graf, na vodoravno os nanesejo čas, na navpično pa temperaturo.

Dodatne dejavnosti Dejavnost razširite na merjenje temperature vode v enakih časovnih intervalih v več posodah različnih barv (temne in svetle barve). Pazite na spremenljivke: količina vode v posodah mora biti enaka, pogovorite se, kaj še se ne sme spreminjati (posode naj bodo enake, le različno pobarvane). Poskušajo naj napovedati rezultate.

Zaključek

Skupine poročajo o svojem delu in rezultatih. Povedo, kaj so se naučili iz raziskave, kako sončno energijo lahko pretvorimo v toploto in kako na hitrost segrevanja vode vpliva barva posode.


Kako segrejemo vodo do višje temperature Ozadje znanja za učitelja S konkavnimi ali konveksnimi lečami lahko “koncentriramo” sončno sevanje. Slika 4.1 Uporaba leče pri “zbiranju” sončnih žarkov. Slika 4.2 Uporaba zrcala pri “zbiranju” sončnih žarkov. Navodilo učitelju V tej dejavnosti ponovimo prvo raziskavo, s to razliko, da pri tem uporabimo lečo. Vsaka skupina naj ima posodo z vodo in lečo ali ogledalo. Raziskujejo naj, kako najbolj uspešno usmerijo žarke na posodo z vodo. Navodilo za varno delo Pri tej dejavnosti naj ne uporabijo plastenk. Plastenke se pri segrevanju z lupo ali ogledalom poškodujejo. Načrtovanje in izvedba raziskave Vsaka skupina naj ima poleg posode z vodo in termometra še lečo ali ogledalo. Raziskovalno vprašanje spremenite v: ali se bo z uporabo leče ali ogledala voda segrela na višjo temperaturo? Skupine naj naredijo načrt, napovedo odgovor in izvedejo raziskavo. Opozorite jih na pošten poskus in ugotovitve iz prejšnje raziskave. Ena od možnih izvedb raziskave Dve stekleni čaši (350-500 ml) napolnijo z enako količino vode. Izmerijo temperaturo vode v obeh čašah in čaši postavijo na sonce. V eno od čaš z lečo ali zrcalom usmerijo snop žarkov. Temperaturo vode v obeh čašah merijo v 10 - minutnih intervalih. Celoten čas segrevanja naj bo ena ura. Podatke vnesejo v tabelo in narišejo podoben graf kot pri prvi dejavnosti. Zaključek Skupine predstavijo rezultate in odgovore na raziskovalna vprašanja. Poročajo, kaj so se pri tem naučili. Z uporabo leče ali ogledala lahko vodo segrejemo do višje temperature kot brez. Čim več leč ali ogledal uporabimo, v tem krajšem času povišamo temperaturo.


Pretvarjanje sončne energije v elektriko Uvajanje Otrokom pokažite spodnje slike. Vprašanja za spodbujanje razprave • Kaj veste o sončnih celicah? • Kateri vir energije je bil uporabljen na posamezni sliki? • Kje, s čim, se sončna energija lahko pretvarja v elektriko? Sončne celice ali fotovoltaične celice, foto pomeni svetlobo, volt je

enota za električno napetost. • Ali mislite, da oblačno vreme vpliva na količino pretvorjene energije? Zakaj, kako bi to odkrili? • Kaj še vpliva na količino elektrike, ki jo proizvedejo sončne celice? Velikost celic, temperatura. • V katerem delu dneva celice proizvedejo največ elektrike? Od 11h do 15h, ko je Sonce najvišje na nebu. • Kaj je prednost pri uporabi sončnih celic? Dostopen, prost vir energije; brez onesnaževanja itd. • Kaj so pomanjkljivosti, slabe strani uporabe sončne energije?

Po razpravi naj si otroci ogledajo video o pretvorbi sončne energije v elektriko. Priporočamo: • https://www.nrel.gov/workingwithus/re-photovoltaic.html • https://energy.gov/energybasics/articles/photovoltaic-technology-basics

Ozadje znanja za učitelja Sončne celice imenujemo tudi fotovoltaične celice. V elektriko lahko pretvorijo do 25 % sončne energije. Količina proizvedene elektrike je odvisna od več lastnosti celic: od njene velikosti in sposobnosti pretvorbe, ter seveda od vremena. Najpogostejša snov, iz katere so izdelane celice, je silicij. Ko Sonce osvetli kristale silicija, sproži tok elektronov - električni tok. Sončne celice so z vodniki povezane z žarnico ali drugimi električnimi napravami (Slika 4.3). Posamezne celice so povezane v skupine ali module; s tem se poveča količina proizvedene elektrike. Slika 4.3 Delovanje fotovoltaične celice.

https://www.nrel.gov/working

https://energy.gov/energybasics/articles/photovoltaic-technology-basics


Navodilo učitelju Pred raziskavo otrokom pokažite, kako se sestavi električni krog. Raziskava: Kako jakost (intenziteta) sončne svetlobe vpliva na delovanje sončne celice. V skupinah naj otroci sestavijo električni krog, kot je prikazano na sliki 4.4. Sončno celico naj postavijo na sonce in merijo napetost in tok v izbranem časovnem intervalu. Izvedejo naj vsaj 10 meritev. pri vsaki meritvi naj tudi zapišejo, kakšna je bila oblačnost. Te meritve naj ponavljajo še najmanj pet dni. Za vsak dan naj narišejo graf. Vrednosti toka ali napetosti nanesejo na navpično os in čas na vodoravno os. O svojih ugotovitvah poročajo in razpravljajo. slika 4.4 Sestavljen električni krog z inštrumentom za merjenje toka in napetosti in sončno celico. Raziskava: Ali je količina pridobljene elektrike odvisna od velikosti sončnih celic? Otroci ponovno sestavijo električni krog kot v prejšnji raziskavi. Sončno celico postavijo 20 cm od svetilke in izmerijo tok ter napetost. Nato meritve ponovijo še z dvema večjima sončnima celicama. Če imajo le eno sončno celico, raziskavo lahko izvedejo tako, da pokrijejo polovico, tretjino celice in dve tretjini celice. Dodatne dejavnosti - Spreminjajte kot osvetlitve sončne celice in merite tok ter napetost. - Več sončnih celic povežite zaporedno in nato vzporedno ter izmerite tok in napetost.

Učna enota 3: Poraba elektrike doma Učni izidi Otroci izračunajo povprečno porabo elektrike doma v enem dnevu. Ugotovijo, koliko bi prihranili, če bi uporabljali sončne celice. Pripomočki Računi za električno energijo, podatki o porabi različnih električnih naprav in aparatov, ki jih uporabljajo doma. Razvijanje naravoslovnih postopkov: beleženje in sporočanje, reševanje problemov, sklepanje.

Ugotavljanje porabe različnih naprav in aparatov Vsaka skupina ima račune za električno energijo in podatke o nekaterih napravah. Vprašanja za spodbujanje razprave • Koliko električne energije je porabila izbrana družina na mesec, koliko na dan?


• Ali veste, od kod dobivajo električno energijo? • Ali ima kdo od vas doma sončne celice? Za katere naprave jih uporabljate?

Otroci delajo v skupinah in iščejo podatke o porabi energije za različne električne naprave in aparate. Podatki so navadno na nalepkah aparatov in naprav. Podatke vpisujejo v tabelo 4.3. Tabela 4.3: Poraba (moč) različnih aparatov

aparat moč v vatih (W) koliko ur na dan deluje

dnevna poraba (kWh) letna poraba (kWh)

televizija

mikrovalovna pečica

električni kotliček

hladilnik

pralni stroj

Otroci naj izračunajo porabo elektrike na dan ali v enem letu za vsakega od aparatov. 1. Dnevno porabo izračunajo tako: moč v W pomnožijo s številom ur, ko aparat deluje in delijo s 1000. 2. Letna poraba: dnevno porabo pomnožijo s številom dni v letu, ko aparat deluje. 3. Letna cena elektrike za aparat: letno porabo v kilovatnih urah (kWh) pomnožijo s ceno za 1 kWh. Cena za 1 kWh je navedena

na računu. Primer Sledite spodnjim korakom. 1. Poiščite nalepko, kjer je navedena moč aparata. Slika 4.5 Nalepka na mikrovalovni pečici. 2. Ocena dnevne uporabe mikrovalovne pečice: pečico uporabljamo večkrat na dan, skupaj 2 uri na dan. 3. Moč preberemo z nalepke: 1450 W. 4. Dnevna poraba: 1450 W x 2 uri / 1000 = 2.9 KWh. 5. Letna poraba: pečica se uporablja vsak dan v letu, 2,9 KWh x 356 dni = 1058, 5 KWh.


Zaključki • Poglejte na račune za električno energijo. Kolikšni so stroški v enem letu? • Cena postavitve domače sončne elektrarne za štiričlansko družino je na primer 6 000 Eur, letni strošek za električno energijo

pa 1000 Eur. V kolikšnem času bi se povrnila naložba v postavitev elektrarne? Za povrnitev stroškov bi potrebovali 6 let. • Kaj bi morali še upoštevati pri postavitvi sončnih celic na streho ali fasado hiše?


5. poglavje: Energija biomase Cilji

Učne enote predstavijo biomaso kot vir energije: otroci spoznajo biomaso kot obnovljivi in kot neobnovljivi vir energije. Razvijajo razumevanje o vzdržni uporabi biomase kot vira energije v vsakdanjem življenju.

Pregled učnih enot

Učna enota 1: Biomasa kot zaloga energije Otroci spoznavajo pojem biomasa in se seznanjajo s prednostmi in slabostmi uporabe biomase kot vira energije. Učna enota 2: Energija je shranjena v rastlinah Otroci zasledujejo in merijo rast izbrane rastline. Izračunajo prirastek biomase v izbranem času in ocenijo, koliko energije se sprosti pri gorenju. Učna enota 3: Pozitivne in negativne posledice uporabe biomase Otroci odkrivajo uporabo biomase kot vira energije v svoji bližnji okolici. Upoštevajo različne vidike uporabe in tehtajo argumente za uporabo in proti njej.

Učna enota 1: Biomasa kot zaloga energije Učni izidi Otroci se učijo o biomasi kot zalogi energije, kako se lahko uporablja in prednosti ter slabosti uporabe. Odkrivajo načine pretvarjanja energije biomase v druge oblike energije. Pripomočki: računalnik, dostop do interneta, papir za plakate in pisala. Razvijanje naravoslovnih postopkov: raziskovanje, razčlenjevanje, sklepanje, beleženje in sporočanje. Ozadje znanja za učitelja Biomasa je organska snov, ki jo sestavljajo žive ali odmrle rastline, živali, glive in mikroorganizmi. V njih je shranjena energija sonca. Rastline vpijajo sončno energijo v procesu fotosinteze. Kot hrana se ta prenese iz rastlin na živali in ljudi. V fosilnih gorivih, ki so nastala iz odmrlih organizmov, je prav tako shranjena energija sonca. Biomasa je bogat vir energije. V biomasi je energija v obliki kemijske energije, ta pa se pri gorenju pretvori v toploto. Internetna poizvedba Z iskanjem po internetu skušajo otroci izvedeti čim več o biomasi kot viru energije. Z zbranimi informacijami pripravijo plakat. Spodbujamo jih, da pri predstavitvi uporabijo slikovno in video gradivo. Vsaka skupina predstavi svoje novo znanje v 5 minutni predstavitvi. Primeri vprašanj, ki usmerjajo iskanje na internetu • Kaj je biomasa? Biomasa je organska snov, ki jo sestavljajo žive ali odmrle rastline, živali, glive in mikroorganizmi. • Imenuj nekaj goriv iz biomase. Les, plin iz kompostarn. • Kaj so podobnosti in razlike med manjšimi rastlinami in drevesi? Zgradba, življenjski ciklus. • Za kaj so v preteklosti uporabljali les kot gorivo? Ogrevanje, kuhanje, pogon strojev, v delavnicah. • Koliko družin pri nas in kje po svetu še uporabljajo les (drva) za ogrevanje in kuhanje? Velike razlike med mesti in podeželjem in

razlike med razvitimi in deželami v razvoju.


• Imenujte tri vrste dreves ali drugih rastlin, ki jih uporabljamo kot vir energije. Ali je ves les enak? Kakšne so lastnosti lesa, ki ga uporabljamo kot gorivo? Gostejši in hitro rastoči les, na primer bukev. Sončnice: iz semen pripravljajo olje, ki se uporablja kot gorivo (bio diesel).

• Zakaj biomaso uvrščamo med obnovljive vire energije? Vedno znova zrastejo nove rastline in nadomestijo uporabljene. • Kdaj lahko biomasa postane neobnovljiv vire energije? Ko uporabljenih rastlin ne nadomestimo z novimi. • Kako pretvarjamo energijo biomase? Pri gorenju se sprošča toplota. • Od kje izvira zaloga energije v rastlinah? Iz energije Sonca. • Kaj so prednosti in slabosti pri uporabi biomase kot vira energije? Prednost je obnovljivost vira in tudi izobilje biomase v nekaterih deželah. Slabost je visoka cena v primerjavi s fosilnimi gorivi in manjša učinkovitost. Tudi uporaba biomase povzroča onesnaževanje zraka.

• Kako lahko uporaba biomase prispeva k varovanju okolja? Zaradi manjše uporabe fosilnih goriv se zmanjšuje onesnaženje zraka. Priporočljive internetne strani • http://www.energykids.eu/res-biomas • http://photosinthesiseducation.com/photosynthesis-for-kids • http:/ww.kids.esdb.bg/biomass.html • http://wwweschooltoday.com/energy/renewable-energy/biomass-energy.html • http://www-eia.gov/kids/energy.cfm/page=biomass_home-basic-k.cfm

Zaključki Po predstavitvah vodimo razpravo o biomasi in njeni uporabi. Vprašanja za spodbujanje razprave • Zakaj je biomasa pomemben vir energije? Je obnovljivi vir in lahko nadomesti fosilna goriva. • Kaj misliš, ali informacijam, ki jih najdeš na spletu, lahko zaupaš? Zakaj, zakaj ne? Na spletu lahko najdeš informacije o prednostih

in slabih straneh biomase kot vira energije. • Ali lahko biomaso obravnavamo kot neobnovljiv vir energije? Kdaj, v kakšnem primeru? Če ne bi zasadili novih rastlin, če ne bi

pogozdovali. • Katere so prednosti in pomanjkljivosti uporabe biomase kot vira energije? Je obnovljiv vir energije, je pa dražji in manj učinkovit

vir. • Kaj si se naučil o biomasi kot viru energije? Je obnovljiv vir, ob nepremišljeni uporabi, pa tudi neobnovljiv vir energije. Goriva iz

biomase vključujejo les, lesne odpadke, slamo, hlevski gnoj, različna olja ali alkohol kot gorivo pridobljen iz biomase. • Kaj bi še želel izvedeti o biomasi kot viru energije?

Učna enota 2: Pokažimo, da je energija shranjena v rastlinah

Učni izidi Otroci razvijajo razumevanje o tem, da je energija shranjena v rastlinah. Merijo rast rastlin, izračunajo maso rastlin (biomaso) in merijo toploto, ki se sprošča pri gorenju biomase. Pripomočki: meter, volnena nit, pločevinke (brez notranje plastične prevleke), termometer, kalorimeter. Razvoj naravoslovnih postopkov: opazovanje, merjenje, raziskovanje, eksperimentiranje, razčlenjevanje, beleženje in sporočanje. Dejavnost: opazovanje in merjenje rasti rastline Navodilo učitelju Dejavnost poteka nekaj tednov. Ozadje znanja za učitelja Biomasa je suha snov po sušenju rastlin. Ker je v rastlinah približno 70 % vode, moramo rastline najprej posušiti in nato stehtati njihovo maso (biomaso). Za to dejavnost so primerne hitro rastoče rastline, na primer japonski dresnik, ki je invazivna rastlina. Druge primerne rastline so še: pšenica, ječmen in koruza.

http://www.energykids.eu/res-biomas

http://photosinthesiseducation.com/photosynthesis-for-kids

http://wwweschooltoday.com/energy/renewable-energy/biomass-energy.html

http://www-eia.gov/kids/energy.cfm/page=biomass_home-basic-k.cfm


Opazovanje rasti Naloga: Za koliko zraste japonska dresen (Falopia japonica) v enem, dveh, treh in štirih tednih? Otroci delajo v skupinah: izberejo si rastlino za opazovanje in jo označijo, na primer z barvno volneno nitko, in ji izmerijo višino. Nato ponovijo meritve še vsak teden v naslednjih štirih tednih. Podatek zapisujejo v tabelo in iz podatkov narišejo graf (slika 5.1). Poleg višine (lahko) opazujejo še rast listov, štejejo število listov in opišejo njihovo barvo in barvo stebla. Navodila učitelju Otroci bodo odkrili, da je med opazovanimi rastlinami razlika v rasti. Na rast vpliva več faktorjev: ali so rastline na soncu ali v senci; kakšna je prst, ali je bogata s hranilnimi snovmi, temperatura, padavine, rastlinski škodljivci in drugo. Zaključek Po štirih tednih opazovanj in merjenj se pogovorite z otroki, kaj so opazili in kaj so se naučili. Vprašanja za spodbujanje razprave • Katera rastlina je najhitreje rasla? Kako to veste? Največja razlika v višini v enakem časovnem obdobju. • Kaj pospešuje rast rastlin? Svetloba, primerna temperatura, zalivanje… • Zakaj mislite, da rastejo hitreje na soncu kot v senci? Hitrejša fotosinteza. • Kaj ste se naučili pri opazovanju rasti rastlin? Japonska dresen je hitrorastoča rastlina in zato uporaben vir energije (energija

biomase). Na rast vplivajo temperatura, padavine, lega (sončna ali senčna), prst (hranilne snovi v prsti). Iz podatkov o rasti in drugih pogojih lahko sklepamo, kaj je potrebno za uspešno rast.

Tabela 5.1 Višine opazovanih rastlin

rastlina 1. teden 2. teden 3. teden 4. teden

rastlina skupine A

rastlina skupine B

rastlina skupine c

Slika 5.1 Primer grafa rasti treh izbranih rastlin.


Dejavnost: merjenje količine biomase Navodilo učitelju Po končanem opazovanju otroci pazljivo izkopljejo eno od rastlin, jo očistijo prsti, narežejo na manjše dele in rastlino stehtajo. To lahko naredijo na dva načina. • Stehtajo manjši del rastline, na primer 3 - 5 cm dolg del stebla. Potrebujejo dovolj natančno tehtnico. Nato s pomočjo učitelja

stehtani del rastline posušijo. Sušijo v pečici pri temperaturi 100 0C, 12 ur. Po sušenju del rastline zopet stehtajo in primerjajo maso pred sušenjem in po sušenju. iz teh podatkov izračunajo količino biomase. Delež biomase v % = končna masa x 100/ začetna masa.

• Rastlino stehtajo pred sušenjem, nato del rastline postavijo na sonce za tri dni in jo stehtajo še po sušenju. Delež biomase izračunajo tako kot v prejšnjem načinu.

Zaključek O obeh dejavnostih se pogovorite z otroki. Vprašanja za spodbujanje razprave • Kaj ste se naučili o biomasi? Maso suhe rastline imenujemo biomaso. Za določanje biomase tehtamo suho rastlino. Ta je navadno

30 % mase sveže rastline. • Od kje voda v rastlinah? Rastline črpajo vodo iz prsti skozi korenine. • Kaj mislite, ali imajo različne vrste rastlin različno količino suhe mase? Da, to je odvisno od vrste rastline, od okolja v katerem

raste, osončenosti, vlažnosti…

Dejavnost: Merjenje toplote, ki se sprošča pri gorenju biomase Navodilo učitelju V eni od prejšnjih dejavnosti ste merili rast rastlin. Med rastjo se rastlini masa povečuje. V tej biomase je shranjena energija. Lahko bi rekli, da je shranjena sončna energija, saj rastline za rast potrebujejo sončno svetlobo. Pri tej dejavnosti otroci pripravijo in uporabijo kalorimeter za merjenje energije, ki je shranjena v biomasi. Beseda kalorimeter je sestavljen iz latinske besede calor, ki pomeni toploto in grške besede metri kar pomeni merjenje. Navodila za varno delo To dejavnost lahko izvedete le demonstracijsko, tako da jo izvede učitelj ali pa jo izvedejo otroci v skupini. Pred poskusoma morajo otroci dobro poznati celoten postopek in upoštevati navodila za varnost. Za poskus uporabijo le nekaj gramov suhe rastline. Uporabijo naj zaščitno opremo (halje in očala). Sežig naj opravijo zunaj v zavetju. Pripomočki: • večja pločevinka brez plastične prevleke (slika 5.2 A), • manjša pločevinka brez plastične prevleke (slika 5.2 B), • večji žebelj (slika 5.2 C), • manjša pločevinka brez plastičen prevleke (slika 5.2 D), • sveča (slika 5.2 E), • termometer, • hladna voda, • suha rastlina (biomasa, 3 g).

Postopek 1. Izberite dve pločevinki manjšo in večjo, tako da gre manjša v večjo in da je pod njo še nekaj prostora (slika 5.3 A). Večji

pločevinki odrežite dno. 2. V manjšo pločevinko naredite dve luknji in skoznji potisnite žebelj. To pločevinko postavite v večjo, tako da visi na žeblju. V tej

pločevinki bo voda, ki jo bo segrevala rastlina pri gorenju. 3. V manjšo, visečo pločevinko nalijte 100 mL vode in izmerite temperaturo. 4. Za kurišče uporabite najmanjšo pločevinko. Suho snov prižgite s svečo. 5. Čez gorečo suho snov postavite večjo pločevinko z visečo pločevinko z vodo. 6. Izmerite najvišjo temperaturo vode. 7. Podatek zapišite in izračunajte količino sproščene energije.


Slika 5.2 pripomočki Slika 5.3 A , B Sestavljanje kalorimetra. Slika 5.4 Merjenje temperature vode. Dejavnost: Računanje količine sproščene energije Navodilo učitelju Toplota, ki se sprošča pri gorenju biomase, segreva vodo v kalorimetru. Iz spremembe temperature vode lahko izračunamo, koliko toplote se je sprostilo iz suhe rastline, ki smo jo sežgali. Primer izračuna: Izmerimo: temperatura vode pred sežigom: 23 0C, temperatura vode po sežigu: 36 0C,


sprememba temperature: 13 0C, prostornina vode v posodi: 100 ml, masa vode v posodi: 100 g. Učenci potrebujejo še podatek: da 1000 g vode segrejemo za 1 0C, potrebujemo 4200 J, oziroma da 100 g vode segrejemo za 1 0C, potrebujemo 420 J. Ker se je 100g vode med poskusom segrelo za 13 0C je prejela Q (prejeta toplota) = 420 J x 13 = 5460 J Izračunana toplota, ki jo je prejela voda, je manjša od dejansko sproščene toplote. Meritev je le približna, saj se pri tako izvedenem poskusu segreva tudi okolica (večja pločevinka in zrak okoli nje), ne le voda. Pri takem odprtem “ognjišču” je izkoristek le 20 %. Če je računanje toplote prezahtevno, se omejite le na ugotavljanje razlik v temperaturi vode pred in po sežigu biomase in to povežite s sproščeno energijo, ki je bila shranjena v rastlini. Vprašanja za spodbujanje razprave • Ali se je temperatura vode v posodi spremenila? Kako, za koliko? Od kje energija za segrevanje vode? • Koliko energije je shranjeno v celotni biomasi rastline? Kako bi to izračunali? Kako bi izračunali, koliko energije je shranjeno na

1 m2 zelene, poraščene površine? • Od kod zaloga energije v rastlinah? • Katere rastline (biomasa) uporabljamo za kurjenje v pečeh in segrevanje?

Zaključna razprava • Od kje energija v biomasi? To je energija sonca, ki se v biomasi shrani pri fotosintezi. • Kako v gospodinjstvih uporabljamo energijo biomase? Kot hrano, za segrevanje, kuhanje, pogon strojev… • Katere so slabe strani uporabe biomase kot vira energije? Onesnaženje zraka, slab izkoristek (le okoli 20 %). • Kaj ste se naučili pri tej dejavnosti? Za merjenje koliko energije, ki je shranjena v biomasi, se sprosti kot toplota lahko uporabimo

kalorimeter. Podatki kažejo, da taka izraba energija ni najbolj učinkovita. Množina energije, ki smo jo ujeli v vodo je mnogo manjša od energije, ki je shranjena v biomasi. Gorenje biomase prispeva tudi k povečanju koncentracije ogljikovega dioksida v ozračju in posledično k podnebnim spremembam.

Učna enota 3: Dobre in slabe strani uporabe biomase kot vira energije Učni izidi Otroci odkrivajo dobre in slabe strani uporabe biomase kot vira energije. Razpravljajo, kako je z uporabo biomase kot vira energije v njihovem domačem okolju. Pripomočki: zapis o različnih vidikih uporabe biomase kot vira energije, dostop do interneta in knjižnice. Razvoj naravoslovnih postopkov: postavljanje vprašanj, iskanje informacij, razčlenjevanje, beleženje in sporočanje. Uvajanje Vaša krajevna skupnost bi rada spoznala prednosti in pomanjkljivosti uporabe biomase kot vira energije. Učence razdelite v šest skupin. Vsaka skupina bo predstavljala enega od udeležencev pri odločanju, kako z uporabo biomase. V pomoč imajo zapise o različnih vidikih uporabe biomase. Skupine naj se na svojo vlogo vnajprej pripravijo. Preučijo zapise, ki so jih dobili, in poiščejo še druge informacije na spletu in v drugih virih. Vsaka skupina pripravi 5 minutno predstavitev. Po predstavitvah sledijo vprašanja. Primeri zapisov različnih zagovornikov in nasprotnikov uporabe biomase Mizarstvo - izdelava pohištva Zadnjih 50 let so za izdelavo uporabljali les iz bližnjih gozdov. Trenutno je mizarstvo v finančnih težavah, skrbi jih, da bo cena lesa narasla, če bo les uporabljan še kot gorivo. Navadno večje povpraševanje vodi k višjim cenam, če je dobava lesa omejena. Zato bi višje cene lesa še zmanjšale dobiček pri izdelavi pohištva. Podjetje je pomembno, ker omogoča delovna mesta in zaslužek krajanom. Lastnik gozdov


Gospodarite z 50 hektarji gozda v bližini kraja. Zadnja leta se je povpraševanje po kvalitetnem lesu za pohištvo zmanjšalo, saj je tudi proizvodnja v Mizarstvu vse manjša. Če bi se povečala poraba lesa za ogrevanje, bi lahko prodali več lesa. Zagovornik uporabe fosilnih goriv Nafta, zemeljski plin in premog so razmeroma čisti viri energije, zaloge vseh so še velike in uporaba je preprosta ter utečena. Distribucija teh goriv je že dolgo vpeljana, zgrajene so elektrarne, ki te vire uporabljajo. Obnovljivi viri so lahko le manjši del virov energije, ki jo uporabljamo v gospodinjstvih in proizvodnji. Morali bi še izboljšati tehnologijo uporabe fosilnih goriv v elektrarnah, da bi zmanjšali škodljive emisije in onesnaževanje. Z nadaljnjo uporabo fosilnih goriv bomo ohranili mnoga delovna mesta in okolje, v katerem živimo. Večja uporaba lesa vodi k izsekavanju gozdov, ki so življenjsko okolje za mnoga živa bitja in tudi proizvajalci kisika. Proizvajalec opreme za uporabo obnovljivih virov energije Trdno zagovarjate stališče, da le uporaba obnovljivih virov pomeni odgovoren odnos do okolja in ohranjanje okolja tudi za bodoče generacije. Uporaba lesa kot obnovljivega vira energije je lahko dobra priložnost v pravi smeri. Lesa je v okolici dovolj in ta energetski vir ni dovolj izkoriščen. Res je, da pri gorenju nastaja ogljikov dioksid, vendar drevesa ogljikov dioksid tudi uporabljajo pri fotosintezi in ga tako iz zraka ponovno vežejo. Tako je ta proces uravnotežen: kolikor ogljikovega dioksida nastane pri gorenju lesa, toliko ga rastline zopet uporabijo za svojo rast, seveda, če z gozdovi pametno gospodarimo. Uporaba lesa kot vira energije zagotavlja tudi nova delovna mesta, tako v gozdovih kot pri pripravi lesa kot vira energije. Les kot vir energije je tudi mnogo bolj zanesljiv in stabilen vir kot sta sonce in veter. Predstavnik zavoda za zaposlovanje Zagovarjate stališče, da morajo biti vse spremembe v kraju take, da zagotavljajo stalno in dolgotrajno zaposlitev krajanov. Nova tehnologija za uporabo lesa kot gorivo prinaša tudi nova delovna mesta, zato podpirate prizadevanja v tej smeri. Zagovornik uporabe biomase kot vira energije Les je človek uporabljal kot gorivo v vsej svoji zgodovini. Še danes je les najbolj razširjen in uporaben obnovljiv vir energije. Les kot gorivo zagotavlja 9 % vse uporabljene energije v svetovnem merilu. Les je primerljiv z drugimi obnovljivimi viri energije. Tudi z okoljskega vidika je sprejemljiv, saj so emisije ogljikovega dioksida, ki se sprostijo pri uporabi biomase lahko uravnotežene z uporabo ogljikovega dioksida pri fotosintezi. Uporaba lesa kot alternativnega vira energije je sprejemljiva tudi z vidika zaposlovanja in novih delovnih mest. Pri zbiranju informacij so lahko v pomoč naslednje spletne strani • http://www.kds.edsb.bg/biomass.html • http://wwww.alliantenenergykids.com/EnergyandTheEnvironment/RenewableEnergy/022398 • http://www.eschooltoday.com/energy/renewable-energy/biomass-energy.html • http://www.funkidslive.com/learn/energy-sources/biomass-energy-source-fact-file-2/ • http://climatekids.nasa.gov/fossil-fuels-coal/ • http://Kids.britannica.com/elementary/article-399465/fossil-fuel Zaključek Skupna razprava o uporabi biomase kot vira energije. Vprašanja za spodbujanje razprave • Ali podpirate uporabo biomase kot vira energije? • Ali je razprava temeljila na informacijah in podatkih? • Ali so bila mnenja znotraj skupine enotna? • Ali je katero od stališč s svojo pomembnostjo prevladalo? • Od kje ste črpali podatke? • Naštejte prednosti in pomanjkljivosti uporabe biomase kot vira energije. - Prednosti: dostopnost, zagotavlja zaposlovanje lokalnemu prebivalstvu, glede izpustov CO2 je nevtralen, najbolj zanesljiv od vseh

obnovljivih virov energije. - Pomanjkljivosti: Nevarnost izsekavanja gozdov, stroški za spreminjanje tehnologije pri zamenjavi goriv, porušenje ravnotežja

nastajanja in vezanja CO2. • Ali vas je katero od stališč prepričalo? Katero? Zakaj?

http://www.kds.edsb.bg/biomass.html

http://wwww.alliantenenergykids.com/

http://www.eschooltoday.com/energy/renewable-energy/biomass-energy.html

http://www.funkidslive.com/learn/energy-sources/biomass-energy-source-fact-file-2/

http://climatekids.nasa.gov/fossil-fuels-coal/


6. poglavje: Kako naprej

Cilji Otroci presojajo o prednostih in slabostih obnovljivih in neobnovljivih virov energije . Merijo porabo energije doma in v šoli, in predlagajo dejavnosti s katerimi bi zmanjšali porabo energije.

Pregled učnih enot Učna enota 1: Velika razprava o energiji Otroci preučujejo graf o porabi energije v Evropi. Ugotavljajo vire energije in predstavijo prednosti in slabosti obnovljivih in neobnovljivih virov. Učna enota 2: Poraba energije Razvijajo zavest o porabi energije. Energijo uporabljajo vedno, ko vključijo različne aparate, na primer mobilni telefon, računalnik, televizijo… Viri te energije so največkrat neobnovljivi. Otroci razvijajo razumevanje, da se z energijo tudi trguje, da ima uporaba energije svojo ceno, da so goriva na tržišču. Učna enota 3: Varčevanje z energijo Otroci spoznavajo, da je z energijo mogoče varčevati, da obstaja kar nekaj načinov, kako z energijo varčujemo. Varčevanje z energijo ne pomeni le nižanja stroškov, ampak tudi zmanjšanje vpliva na okolje.

Učna enota 1: Velika razprava o energiji Učni izidi Otroci odkrivajo in presojajo o prednostih in slabostih obnovljivih in neobnovljivih virov energije Pripomočki: internet, drugi viri informacij. Razvoj naravoslovnih postopkov: postavljanje vprašanj, iskanje informacij, razčlenjevanje, sklepanje, beleženje in sporočanje. Uvajanje Graf predstavlja porabo energije in uporabljene vire energije v Evropi od leta 1990 do leta 2014. Otroci naj imajo dovolj časa, da graf preučijo in se o njem pogovorijo. Slika 6.1 Poraba energije v Evropi od leta 1990 do leta 2014. http://ec europa.eu/eurostat/statisticsexplained/index.php/Energy_from_renewable_sources

http://ec/

http://europa.eu/eurostat/statisticsexplained/index.php/Energy_from_renewable_sources


Vprašanja za spodbujanje razprave • Kateri vir energije je bil v prikazanem obdobju najbolj uporabljan? • Kateri od navedenih virov so obnovljivi? Kateri so neobnovljivi? Katera goriva še lahko vključimo v skupino les in druga trdna

goriva? • Ali iz grafa lahko razbereš kakšno zakonitost? Kaj nam pove? • Ali napoveš, kakšen bo graf čez nekaj let? • Kaj misliš, kakšen bo graf čez 10 let? Bo zakonitost še enaka? • Poiščite podatek kakšna je bila uporaba obnovljivih in neobnovljivih virov energije v vaši državi v letu 2015 (oz. preteklem letu). Uvajanje Obvestite otroke, da želi ravnatelj v vaši šoli zamenjati vire energije za različne potrebe. Rad bi zvedel čim več o tem, kateri viri so trenutno najbolj uporabljani in kaj bi lahko uporabljali v prihodnosti. Raziskava Otroke razdelite v skupine; vsaki skupini dodelite drug vir obnovljive ali neobnovljive energije, ki jo bodo obravnavali (v tabeli 6.1 je navedenih nekaj virov za iskanje informacij). Ko zberejo dovolj informacij in se seznanijo z lastnostmi določenega vira, pripravijo 5 - minutno predstavitev, namenjeno ravnatelju. Po predstavitvah skupin naj bo dovolj časa za vprašanja in odgovore. Zaključek Po predstavitvah se s celotnim razredom pogovorite, kaj so se naučili med tem, ko so pripravljali predstavitev in ob predstavitvah drugih skupin. Vsak od virov ima prednosti in slabosti. Tako prednosti kot slabosti je potrebno preučiti in oceniti, preden se odločimo katere vire bomo izbrali. Potrebno je pretehtati ekonomske in okoljske vidike uporabe določenega vira. Uporabne spletne strani

vir energije spletni naslov

sonce http://www.childrenuniversity.manchester.ac.uk/interactive/ science/energy/renewable/ http://www.eia.gov/kids/energy.cfm?page=solar_home-basic-k.cfm

veter http://www.energyquest.ca.gov/story/chapter16.html http://www.eia.gov/kids/energy.cfm?page=wind_home-basic-k.cfm

nafta http://www.ecokids.ca/pub/eco_info/topics/energy/ecostas/ http://tiki.oneworld.net/energy/energy3.html#!prettyPhoto(iframes)/o/

plin http://education.nationalgeographic.com/education/encyclopedia/natural-gas/?ar_a=1 http://www.ecokids.ca/pub/eco_info/topics/energy/ecostas/

premog http://www.ecokids.ca/pub/eco_info/topics/energy/ecostas/ http://www.kids.esdb.bg/coal.html

vodna energija http://www.eia.gov/kids/energy.cfm?page=hydropower_home-basics http://www.energyquest.ca.gov/story/chapter12.html

http://www.childrenuniversity.manchester.ac.uk/interactive/scienec/energy/renewable/

http://www.childrenuniversity.manchester.ac.uk/interactive/scienec/energy/renewable/

http://www.eia.gov/kids/energy.cfm?page=solar_home-basic-k.cfm

http://www.eia.gov/kids/energy.cfm?page=solar_home-basic-k.cfm

http://www.eia.gov/kids/energy.cfm?page=wind_home-basic-k.cfm

http://www.eia.gov/kids/energy.cfm?page=wind_home-basic-k.cfm

http://www.ecokids.ca/pub/eco_info/topics/energy/ecostas/


http://tiki.oneworld.net/energy/energy3.html

http://education.nationalgeographic.com/education/encyclopedia/natural-gas/?ar_a=1

http://education.nationalgeographic.com/education/encyclopedia/natural-gas/?ar_a=1



http://www.kids.esdb.bg/coal.html

http://www.eia.gov/kids/energy.cfm?page=hydropower_home-basics

http://www.eia.gov/kids/energy.cfm?page=hydropower_home-basics

http://www.energyquest.ca.gov/story/chapter12.html


vir energije spletni naslov

jedrska energija http://www.energyuquest.ca.gov/story/chapter13.html http://www.kids.esdb.gb/uranium.htm

biomasa http://www.energyquest.ca.gov/strory/chapter10.html http://www.eia.gov/kids/energy.cfm?page=biomass_home-basic

geotermalna energija http://www.eia.gov/kids/energy.cfm?page=gepthermal_home-basic http://www.energyquest.ca.gov/story?chapter11.html

Učna enota 2: Uporaba energije Učni izidi Otroci razvijajo razumevanje, da se energija porablja, kadarkoli priključijo in uporabijo eno od naprav (telefon, računalnik, televizijo…). Spoznavajo, da je večina porabljene energije pridobljena iz neobnovljivih virov. Razvijajo tudi razumevanje, da energijo merimo in kupujemo, ter za to tudi plačamo. Pripomočki: računi za električno energijo (plin, nafto, …) za preteklo leto za šolo ali za domača gospodinjstva, kalkulatorji, papir za risanje grafov… Razvijanje naravoslovnih postopkov: opazovanje, postavljanje vprašanj, razčlenjevanje, napovedovanje, merjenje, beleženje, sporočanje. Uvajanje Koliko energije pravzaprav porabimo? V vsakdanjem življenju pogosto uporabljamo energijo: za razsvetljavo, za pripravo hrane, za pranje, umivanje, čiščenje, za razvedrilo…Uporabite tabelo 6.2, v kateri je prikazano, koliko poraba energije stane. Podatki so ocenjeni na povprečno dnevno uporabo. Tabela 6.2: Cena uporabe različnih naprav.

naprava cena uporabe na dan (Eur) cena uporabe na mesec (Eur) cena uporabe na leto (Eur)

1 radiator 4,6 11,8 141,6

60 vatna žarnica 0,2 6,0 72,0

fluorescentna sijalka 0,05 1,43 17,16

televizija 0,2 7,7 92,4

računalnik 0,28 8,5 102,0

Vprašanja za spodbujanje razprave • Koliko bi stala razsvetljava prostora, osvetljenega s tremi 60 vatnimi žarnicami na mesec? 18 Eur. • Koliko bi prihranili v enem letu, če bi namesto 60 vatne žarnice uporabljali fluorescentno sijalko? 54,8 Eur.

http://www.kids.esdb.gb/uranium.htm

http://www.energyquest.ca.gov/strory/chapter10.html

http://www.eia.gov/kids/energy.cfm?page=biomass_home-basic

http://www.eia.gov/kids/energy.cfm?page=biomass_home-basic

http://www.eia.gov/kids/energy.cfm?page=gepthermal_home-basic

http://www.eia.gov/kids/energy.cfm?page=gepthermal_home-basic

http://www.energyquest.ca.gov/story?chapter11.html


• Koliko dražja je enoletna uporaba računalnika od enoletne uporabe televizije? 9,6 Eur. • Hiša ima 10 radiatorjev. Koliko stane ogrevanje v enem letu? 1416 Eur. • Izračunajte, koliko stane: - razsvetljevanje hiše s 10 sijalkami v 10 letih (171,6 Eur); - uporaba dveh televizorjev v enem letu (184,8 Eur); - uporaba 1 računalnika v 1 letu (102 Eur); - ogrevanje hiše z 10 radiatorji v enem letu (1416 Eur). Kolikšni so skupni stroški zgornjih naprav v enem letu? (1874 Eur) Uporabi podatke iz tabele 6.2 in izračunaj stroške porabe električne energije za svojo sobo. Dejavnost: Koliko energije porabi šola Otroci delajo v skupinah. Pripravijo seznam kje vse, in kako, je v šoli uporabljana energija. Katere energetske vire uporabljajo in za kaj? Razsvetljava, ogrevanje, delovanje aparatov, naprav… elektrika, premog, nafta, biomasa… Skupinam razdelite mesečne račune za porabo energije za preteklo leto (računi za elektriko, nafto, plin,…). S pomočjo računov naj odgovorijo na naslednja vprašanja: • V katerem mesecu so računi najvišji in v katerem najnižji? Poskusite razložiti, zakaj. • Ali lahko ocenite, koliko bo šola plačala za energijo v tem letu? • Izračunajte skupne stroške za energijo v enem šolskem letu. • Izračunajte povprečno porabo na mesec. • Izračunajte povprečno porabo na dan. Dejavnost: Koliko energije porabimo doma Dejavnost naj izvedejo doma. Prosijo naj starše za račune za elektriko, plin, ogrevanje, gorivo za avto in druge za preteklo leto. Starši naj odgovorijo na vprašanja v nadaljevanju. • V katerem mesecu so bili računi najvišji/najnižji. Kakšen je razlog za to, da so računi različno visoki? • Za kateri vir energije/namen je bil račun najvišji. Elektrika, plin, gorivo za avto… • Izračunajte povprečni strošek za gorivo za avto na teden za vašo družino. • Kakšen je strošek za porabljeno energijo za celo leto? • Izračunajte povprečni strošek za energijo na mesec. • izračunajte povprečni strošek za energijo na dan. Zaključek Pogovorite se o letnih stroških za energijo v šoli in doma. Kaj so pri tem spoznali novega in kaj so se naučili? Večina energije je pridobljena iz neobnovljivih virov, ki močno obremenjujejo okolje. Z varčevanjem z energijo ne privarčujemo le denarja, ampak je to tudi bolje za okolje.

Učna enota 3: Varčevanje z energijo Učni izidi Otroci spoznavajo različne načine varčevanja z energijo; pri tem jim omogočimo, da delijo svoje izkušnje in sami iščejo nove poti za varčevanje tako doma, kot v šoli, ali pri drugih dejavnostih. Pripomočki: kartončki za igro varčevanja, papir, pisala, papir za risanje grafov. Razvijanje naravoslovnih postopkov: opazovanje, sklepanje, napovedovanje, beleženje in sporočanje, reševanje problemov, sodelovanje.


Uvajanje Z otroki vodite razpravo o tem, da ni pomembno le zmanjševati uporabe neobnovljivih virov, ampak tudi varčevanje z energijo. Prav varčevanje naj bi bilo ključno sporočilo. Kadarkoli in kjerkoli zmanjšamo uporabo energije, zmanjšamo tudi uporabo neobnovljivih virov. Z varčevanjem z energijo pa tudi prihranimo denar pri plačevanju računov. Če zmanjšamo uporabo neobnovljivih virov, zmanjšamo tudi emisije CO2 v ozračje, kar ima pozitivne posledice tudi za globalno segrevanje. Zato bi morali biti vsi pozorni na varčevanje z energijo. Razprava v skupinah V skupinah naj poskušajo definirati, kaj je to varčevanje z energijo. Skupine svoje definicije predstavijo in poskušajo najti skupni odgovor. Varčevanje z energijo je premišljena uporaba energetskih virov, kar se pozna tudi v zmanjševanju stroškov za energijo. Dejavnost Otroci delajo v parih. Razdelite kartončke, ki prikazujejo razmetavanje z energijo in nepotrebno uporabo - na primer posoda za odpadke, v kateri so vsi odpadki pomešani. Vsak par naj dobi svojo sliko in nariše, kako bi energijo bolj smotrno uporabili in z energijo privarčevali. Na kartončkih je na primer kad s toplo vodo, hladilnik z odprtimi vrati, el. aparat v stalni pripravljenosti za delovanje, svetilka, prižgana podnevi … Vsak par nato poroča, kaj je s sliko narobe in kakšen je predlog za bolj premišljeno uporabo kjer z energijo varčujemo. Dejavnost: Varčevanje z energijo v šoli Navodilo učitelju V Evropi se skozi stene zgradb izgubi približno 40 % energije, ki jo porabimo za ogrevanje ali hlajenje. Večina energije je pridobljena iz neobnovljivih virov, ki jih je vse manj in njihova uporaba povzroča onesnaženje. Otroci naj razmišljajo o tem, kako bi energijo uporabili najbolj pametno in najučinkoviteje. Pogovorijo naj se, kje lahko šola privarčuje energijo. Končni rezultat naj bo seznam desetih ukrepov za varčevanje. V skupinah naj izdelajo tudi predloge, kako bi varčevanju sledili in izmerili, za koliko se je poraba energije zmanjšala. Napotki v pomoč skupinam A. Računanje zmanjšanja porabe elektrike/plina/nafte: otroci naj odčitavajo dnevno porabo na različnih merilcih. Merijo in

zapisujejo naj en teden. Nato uvedejo spremembo s ciljem varčevanja, in ponovno en teden merijo porabo energijskih virov. Podatke zapisujejo v tabele, nato primerjajo podatke o porabi pred varčevanjem in po varčevanju ter se o njih pogovorijo.

B. Zapisovanje učinkov dolgoročnih ukrepov: primerjajte račune za tekoči mesec in za pretekli mesec. Kaj naj bi upoštevali pri računanju razlik? Dnevne temperature, razmerje med dnevom in nočjo, dnevi, ko je bila šola zaprta…

C. Predstavitev podatkov v obliki grafa. Skupna razprava z otroki in ravnateljem. Vprašanja za spodbujanje razprave • Koliko energije smo prihranili? • Kateri dan smo prihranili največ energije? • Ali lahko predlagate še druge načine varčevanja? Sončne celice, večja okna za dnevno svetlobo, posode za ločevanje odpadkov v

razredu, fluorescentne sijalke… Dejavnost: Varčevanje z energijo doma Spodbudite otroke, da skupaj s starši poiščejo načine za varčevanje z energijo v njihovih domovih. Za začetek se lahko pogovorijo o tem, kje mislijo, da po nepotrebnem trošijo energijo. • Televizija je prižgana tudi, ko je nihče ne gleda. • Kopanje v kadi namesto prhanja. • Odtekanje tople vode med umivanjem zob. • Odpiranje oken, ko prostor segrevamo.


Načrt za varčevanje z energijo doma Otroci naj skupaj s straši odčitavajo merilnike in redno zapisujejo podatke vsaj en teden (elektrika, plin, nafta, topla voda…). Nato naj skupaj določijo pet ukrepov varčevanja z energijo. Ukrepi naj bodo taki, da jih bodo lahko merili ali vsaj opazovali. Po vpeljavi ukrepov ponovno en teden merijo porabo energije. Primerjajo podatke o porabi energije pred in po varčevanju. Zaključek Skupna razprava v celotnem razredu o tem, kaj so se naučili o varčevanju z energijo doma in v šoli. Z energijo varčujemo, tako da zmanjšamo količino porabljene energije, na primer z ugašanjem luči, z znižanjem temperature ogrevanja in podobno. Varčevanje zmanjša stroške za porabljeno energijo in zmanjša onesnaževanje zaradi uporabe fosilnih goriv.

ENERGIJA - pef.uni-lj.si · 3 Nelektorirano delovno gradivo. Energija Urednica Cliona Murphy,...

Documents

Transcript of ENERGIJA - pef.uni-lj.si · 3 Nelektorirano delovno gradivo. Energija Urednica Cliona Murphy,...