Útmutató éves diákoknak szóló feladatlapokhoz. EnergiaVilág. Tanári kézikönyv

Átírás

1 Útmutató éves diákoknak szóló feladatlapokhoz EnergiaVilág Tanári kézikönyv 1

2 Tartalom Bevezetés 3 Az EnergiaVilág pedagógiai koncepciója és a 2012-ben elfogadott Nemzeti alaptanterv 4 Hogyan használjam az EnergiaVilág programot? 7 Útmutató a fejezetekhez 8 A résztől az egészig 10 Éghajlatváltozás 12 Energiafelhasználás 13 Nukleáris jövő? 15 Bevezetés Az E.ON EnergiaKaland egy nagyszabású program, amelynek célja, hogy segítse az energiával kapcsolatos ismeretek oktatását a fiataloknak. Akár most kezdik el, akár most fejezik be az iskolát, életükben meghatározó téma lesz az energia. Ahhoz a generációhoz tartoznak, amelynek az energiával kapcsolatban kulcsfontosságú döntéseket kell meghoznia mind egyénileg, mind együttesen, s ezek a döntések nemcsak őket, de az egész Földet, a fenntarthatóságot is érinteni fogják. Az E.ON EnergiaKaland program arra törekszik, hogy segítse egy energiaügyekben járatos nemzedék nevelését azzal, hogy információkat ad nekik a szakavatott döntésekhez, energiatudatosságukhoz. Energiaátalakítás 16 Az energia elosztása 17 Globális energiamenedzser 18 Értékelés 20 A program EnergiaVilág című része éves, szakmát tanuló és/vagy érettségire készülő tanulók számára készült, a Nemzeti alaptantervvel szoros összhangban. A program továbbá segít Önnek az állampolgári nevelésben is. Azok a tanulók, akiknél előfeltétel az informatikai és a kommunikációs kulcsképességek megléte, szintén hasznosnak fogják találni a feladatokat. A tantervi kapcsolatok alatt találja meg a további részleteket arról, hogyan illeszthető a program a helyi tantervbe, szakkörök és más, tanórán kívüli nevelési programokba. Az EnergiaVilág két részből áll: online feladatokból, valamint egy tantermi csomagból, amely 19 tudáskártyát és 8 feladatlapot tartalmaz, melyek szabadon fénymásolhatók. Az E.ON EnergiaKaland oktatócsomag a helyi feltételekhez, pedagógiai célokhoz és a tanulók egyéni sajátosságaihoz illeszthetően készült, azaz nem előíró jellegű program, hanem alternatívákat kínál a leghatékonyabb helyi tanítási-tanulási megoldásokhoz. Az online, az internetes portálon hozzáférhető tananyagot akár a nyomatott kiegészítőkkel, akár azok nélkül, önállóan is fel lehet használni. Az EnergiaVilág arra biztatja a tanulókat, hogy az energiával, az energia termelésével és fogyasztásával kapcsolatban mind országos szinten, mind globális nézőpontból is foglalkozzanak. A program lehetővé teszi, hogy megvizsgálják a bolygónk jövőjét érintő főbb kérdéseket, és ezeket összekapcsolják az egyéni, személyes cselekvéssel és felelősségvállalással. Az anyag hét fejezetből áll: Megújuló és meg nem újuló energiaforrások A résztől az egészig Éghajlatváltozás Energiafelhasználás Nukleáris jövő? Energiaátalakítás Energiaelosztás Az EnergiaVilág Globális energiamenedzser elnevezésű szimulációs játékban a tanulók egy évtizedig megszabhatják a világ energiafelhasználásának alakulását. A feladat során a tanulók különböző energiaforrásokat és nézőpontokat mérlegelhetnek, szembesülnek döntéseik várható pozitív vagy negatív következményeivel. 2 3

3 Tudáskártyák 1. Szén 2. Kőolaj 3. Földgáz 4. Atomenergia 5. Vízenergia 6. Szélenergia 7. Napenergia 8. Biomassza 9. Hidrogén-üzemanyagcellák 10. Geotermikus energia Globális energiamenedzser szerepkártyák 1. Autórajongó 2. Környezetvédelmi aktivista 3. Műszaki szakember Az alábbi tanári útmutató bemutatja az online feladatok és feladatlapok használatát, célkitűzéseket tartalmaz, valamint azzal kapcsolatban is tanácsokat nyújt, hogy mely pontokon lehet szüksége segítségre a gyorsabban vagy lassabban tanulóknak. 11. Talajhő-energia 12. Hullámenergia 13. Árapály-energia 14. Elektromosenergia-termelés 15. Az elektromos energia elosztása 16. Elektromos energia az otthonunkban 17. Az éghajlatváltozás és a környezet 18. Első a biztonság! 19. Teljes biztonságban 4. Nukleáris mérnök 5. Politikus A tanórák könnyebb tervezéséhez mellékeltük az online feladatok becsült időtartamát, de kérjük, vegye figyelembe, hogy a feladatok megoldásához szükséges időmennyiség nagymértékben függ a tanulók felkészültségétől! Feladatlapok Az EnergiaVilág pedagógiai koncepciója és Az EnergiaVilág elsősorban a középiskolás tanulóknak (14-18 éveseknek) szóló oktatási program, amely teljes mértékben megfelel a 2012-ben módosított Nemzeti Alaptanterv (NAT) előírásainak, így az bármelyik hazai nevelési-oktatási intézmény helyi tantervébe beilleszthető. A fenntarthatóságra, a környezettudatosságra nevelés az új NAT-ban önálló fejlesztési terület és nevelési cél. E cél egyik fontos részterülete az energiatudatosságra nevelés. Az EnergiaVilág a középiskolások energiatudatossága elmélyítésében, tudásuk és kompetenciáik fejlesztésében hatékony szerepet tölthet be azáltal, hogy a tanulók személyes tapasztalataira építve szerteágazó technikai-környezeti-természettudományi és gazdasági ismereteket 1. Megújuló és meg nem újuló energiaforrások: Skócia, Magyarország és Olaszország 2. A résztől az egészig: Saját fogyasztásod 3. Éghajlatváltozás: Előnyök és hátrányok 4. Energiafelhasználás: Gondolj a biztonságra! 5. Energiafelhasználás: Energiatakarékos vízforraló 6. Nukleáris jövő? Órai vita 7. Energiaátalakítás: Építsünk szélerőművet! 8. Energiaelosztás: Az elektromos energia elosztása A saját teljesítmény értékelésére szolgáló értékelőlapokkal a tanulók témánként értékelhetik saját fejlődésüket. a 2012-ben elfogadott Nemzeti alaptanterv és fejlesztő feladatokat kínál az energiafajták, a megújuló és a meg nem újuló (fosszilis) energiafajták felhasználásának környezetre gyakorolt hatása, az energiatakarékosság jelentősége és az energiafogyasztással kapcsolatos biztonság terén. Az EnergiaVilág program feladatai és tanulói tevékenységei szimulációs döntési helyzeteket és szerepjátékokat is tartalmaznak, amelyek az energiafajták közötti választásról, az energiatermelésről és fogyasztásról szóló döntések technikai, társadalmi-gazdasági és ökológiai összefüggéseit mutatják be. E döntési játékok a fenntarthatóság pedagógiai gyakorlatát segítik, és a NAT állampolgárságra, demokráciára nevelés fejlesztési céljának megvalósulását is elősegítik. Az oktatócsomag bevezet a számítógép segítségével folyó tanulás módszereibe is. Online interaktív tevékenységből (játékok és feladatok) és ezekkel együtt vagy ezektől akár függetlenül is használható nyomtatott tanulói feladatlapok, tudáskártyák gyűjteményéből áll. Az EnergiaVilág tanulói tevékenységei és differenciálható feladatai hozzájárulnak a diákok anyanyelvi (szövegértési, olvasási), természettudományos, digitális, tanulási, szociális és állampolgári kulcskompetenciájának fejlődéséhez. Az EnergiaVilág programcsomag feldolgozása a fentebb említetteken kívül elősegíti a NAT fejlesztési területei nevelési céljai közül a testi és lelki egészségre nevelés, a pályaorientáció, a gazdasági és pénzügyi nevelési célok helyi megvalósulását. A programcsomag a hatékony (egyebek között a kooperatív, a projektrendszerű és a számítógéppel támogatott) tanulásszervezési módszerek alkalmazását igényli, ezáltal erőteljesen fejleszti a diákok egyéni tanulási szokásainak erősödését, hozzájárul a differenciált képességfejlesztéshez, a tanulási esélyegyenlőség biztosításához. Az EnergiaVilág tanulási helyzetei alkalmasak a problémamegoldás fejlesztésére, különös tekintettel az analízis, szintézis, összehasonlítás, általánosítás és konkretizálás erősítésére, mindennapokban történő felhasználására. Az EnergiaVilág oktatóprogram épít a tanulók önértékelésére, hatékony értékelési módszerei révén formálja a diákok én-képét, önismeretét, tanulási motivációit. Az EnergiaVilág oktatóprogram tanulási követelményei a NAT műveltségterületei közül kiemelten az Ember és természet, a Földünk-környezetünk, Ember és társadalom, az Informatika és az Életvitel és gyakorlat 6-8. évfolyamokon elvárható tanulási tartalmakat képviselik. Az új Nemzeti alaptanterv meghatározza az egyes műveltségterületek fejlesztési feladatait és a korábbiaktól eltérően a szükséges és kötelező közműveltségi tartalmakat is, melyek közül többek között az alábbiak elsajátításához járul hozzá az EnergiaVilág. Az Ember és Természet műveltségterületen belül a (9-12. évfolyamon): Fejlesztési feladatok Hagyományos diszlipináris felosztásban: A környezettudatos magatartás fizikai alapjai. Lakókörnyezetünk energetikai problémái. A lakókörnyezet energiaellátásának gazdaságos módszerei, a környezet hasznosítható energiája. Az energiatermelés kockázati tényezői. Elektromágneses energia. Az elektromos energia tárolása. Elektromos generátorok és motorok működésének fizikai háttere. A villamos energia előállítása, szállítása. Az atommagon belüli kölcsönhatások. Radioaktivitás, mesterséges radioaktivitás, felezési idő. Nukleáris energia. Rendszerek szabályozása. Atomerőművek működése. Kockázatok és rendszerbiztonság. Kémia Az atommagon belüli kölcsönhatások. Radioaktivitás, mesterséges radioaktivitás, felezési idő. Nukleáris energia. Tömeg-energia egyenértékűség. A Nap energiatermelése. Rendszerek szabályozása. Atomerőművek működése. Kockázatok és rendszerbiztonság. Földünk és Környezetünk (9-12. évfolyam): Fejlesztési feladatok: Az energiatakarékosság jelentőségének, az emberiség energiaigénye és a fenntarthatóság ellentmondásainak értelmezése. Közműveltségi tartalmak: A gazdasági növekedés következményei: tudatos fogyasztói és vásárlói magatartás; fenntartható erőforrás gazdálkodás. Életvitel és gyakorlat (9-12. évfolyam) Fejlesztési feladatok: A hatékonyság környezetre és az emberi egészségre gyakorolt hatásának mérlegelése. A fogyasztói szokásokban megnyilvánuló önmérséklet, egészségés környezettudatosság hangsúlyozása. Közműveltségi tartalmak: Egészség- és környezettudatos vásárlás és fogyasztás, fogyasztóvédelem, háztartási gépek, eszközök, berendezések, közművek, rendszerek anyagok, biztonságos és környezettudatos használata Az EnergiaVilág oktatócsomag feldolgozható a középiskolák földrajz, fizika, osztályfőnöki és technika tanítási óráin, szakköri keretben, az erdei iskolai program keretében. A programcsomag egyes feladatai eredményesen alkalmazhatóak a közép- és emeltszintű érettségire történő felkészülés során. 4 5

4 érettségi Az EnergiaVilág megfelel az érettségi követelményeknek, mert a segédanyagokban foglaltak az érettségi követelményekben és feladatokban előfordulnak: Folyók, árvízvédelem, a vízgyűjtő medencék és a települések Tengerpartok, a tenger ereje, a tengerpart jellemzői Az ökoszisztémák és az ember hatása a biomokra Az erőforrás-, energia-, áramgazdálkodás és a globális felmelegedés Térképek, grafikonok és táblázatok érettségi Az EnergiaVilágban tárgyalt témakörök a következők: Gyakorlati és tájékozódási készség Kommunikációs készség A fizikai ismeretek alkalmazásai és következményei Energia, elektromosság és sugárzásfajták Környezet, a Föld és az univerzum Középszintű érettségi fizikai témakör: Az energia és használhatósága biológiai témakör: A bioszféra kémiai témakör: Tüzelőanyagok fizikai témakör: Az elektromos energia használata fizikai témakör: Egészségügyi fizika fizikai témakör: Az energia kérdései fizikai témakör: Radioaktivitás Egyéb tantárgyak Állampolgári ismeretek és kompetenciák Az EnergiaVilágban tárgyalt aktuális kérdések fel fogják kelteni tanulói érdeklődését az állampolgári ismeretek iránt. Az EnergiaVilág segíthet a tanulóknak: különféle ismereteket szerezni akár a tömegtájékoztatásból is és felhasználni azokat véleményük kialakításához és megfogalmazásához. tájékozódási és kommunikációs készségre szert tenni. a részvételben, a megértésben és a felelősségteljes cselekvésben. Az E.ON EnergiaKaland programot a szakképzésben-szakoktatásban részt vevő tanulók is hasznosnak fogják találni a munkájukhoz szükséges különösen az informatikai és a kommunikációs kulcsképességek fejlesztéséhez. Az EnergiaKaland a környezeti nevelés és a fenntarthatóság helyi pedagógiai programjai szempontjából is releváns. Hogyan használjam az EnergiaVilág programot? Az E.ON EnergiaKaland EnergiaVilág című fejezete a körülményektől például az osztály létszámától, a tanulók képességeitől, a számítógépes hozzáféréstől függően más és más módon használható. Az alábbi táblázatból kiderül, hogyan egészítik ki egymást az egyes online feladatok és a feladatlapok. A fejezetek egymástól függetlenül is feldolgozhatók. EnergiaVilág Fejezetek Online feladatok és feladatlapok Tantárgyak Megújuló és meg nem újuló energiaforrások A résztől az egészig Éghajlatváltozás Energiafelhasználás Nukleáris jövő? Energiaátalakítás Energiaelosztás Globális energiamenedzser A források meghatározása Hol alkalmazható? 1. Megújuló és meg nem újuló energiaforrások: Magyarország, Skócia és Olaszország Jövőbeni energiafogyasztás 2. Saját fogyasztásod Éghajlatváltozás 3. Előnyök és hátrányok Az energia útja: Eredendő energiaforrások Turbinák A generátor A transzformátor 4. Gondolj a biztonságra! 5. Energiatakarékos vízforraló Nukleáris jövő? 6. Órai vita Építs saját erőművet! 7. Építsünk szélerőművet! és földrajz, földrajz és társadalomismeret, földrajz és társadalomismeret 8. Az elektromos energia elosztása Globális energiamenedzser Szerepkártyák, földrajz és társadalomismeret, földrajz és társadalomismeret 6 7

5 Útmutató a fejezetekhez A megújuló és meg nem újuló energiaforrások A források meghatározása Szükséges időráfordítás: fél tanóra a megújuló és meg nem újuló energiaforrások megkülönböztetése többfajta energiaforrás jellemzőinek megismerése a fenntarthatóság fogalmának bevezetése egyéni értékelőlap segítségével a vita során nyújtott teljesítmény alapján Egyéni vagy kiscsoportos ha elég számítógép áll rendelkezésre, a tanulók önállóan vagy kis csoportokban is elvégezhetik a feladatot. Az egész osztály együtt a feladat interaktív táblán is feldolgozható. A tanulók további információkat találhatnak a portál energiaforrásokat bemutató oldalain vagy az első 13 tudáskártyán. Mielőtt továbblépne, ellenőrizze tanulói tudását az ikonok megfelelő helyre történő rendezésével a táblán! A megfelelő csoportosítás a következő: Megújuló Vízenergia Szélenergia Napenergia Biomassza Geotermikus energia Meg nem újuló szén ( lignit, barnakőszén, feketekőszén, antracit) Kőolaj Földgáz Atomenergia Talajhő-energia A geotermikus energiát általában a megújulók közé soroljuk, noha a Föld belső hője táplálja, ami hosszú távon ki fog hűlni. Az atomenergia jelenleg meg nem újuló, hiszen a korlátozott mennyiségű uránérc bányászatára épül. Elképzelhető, hogy a jövőben a könnyen hozzáférhető hidrogén lesz a fúziós atomerőművek fűtőanyaga, és így az atomenergia valóban megújulóvá válhat. A feladatban ezután egy táblázat következik, ahol a különböző energiaforrásokat különböző állításokkal kell párosítani. A válaszok egy része szándékosan kétértelmű, így teret ad a gondolatébresztő órai vitáknak. A helyes válaszok a következők: Ez az energiaforrás sohasem fogy ki. fosszilis tüzelőanyag. a nap minden órájában rendelkezésre áll. hulladékot termel, amit kezelni kell. évmilliókkal ezelőtt keletkezett. szén-dioxid-keletkezéssel jár, ami globális felmelegedéshez vezet. Hol alkalmazható? Szén Szükséges időráfordítás: egy teljes tanóra a különféle energiaforrások alkalmazhatóságának felmérése az egyes országok és térségek földrajzi-gazdasági és társadalmi sajátosságainak tükrében egyéni értékelőlap segítségével a feladat elvégzése során nyújtott teljesítmény alapján Kőolaj Földgáz Urán Vízenergia Szélenergia Egyéni vagy kiscsoportos ha elég számítógép áll rendelkezésre, a tanulók önállóan vagy kis csoportokban is elvégezhetik a feladatot. Az egész osztály együtt a feladat interaktív táblán is feldolgozható. Ebben a feladatban a tanulók javaslatokat tehetnek arra, mi lenne a világ négy különböző térsége számára a számukra legelőnyösebb megújuló energiaforrás-keverék. Nincs helyes válasz, csak ésszerű, vitaindításra alkalmas javaslatok. A négy térségben az energiaforrások Napenergia Biomassza Geotermikus és talajhő-energia Hullámenergia Árapály-energia megfelelő elegyére lenne szükség: Skócia földrajzi adottságai ideálisak mind a vízenergia-termeléshez, mind a hullám- és árapály-energia kiaknázásához. A meleg éghajlat Dél-Olaszországot a napenergia hasznosítására alkalmas hellyé teszi. Argentínában lehetséges a vízenergia-termelés, az ország a szél-, a hullám- és a napenergiát is hasznosíthatná. Magyarország számára a geotermikus, a földhő-energia, a nap- és a szélenergia hasznosítása tűnik előnyösnek. 8 9

6 A résztől az egészig Megújuló és nem megújuló energiaforrások: Skócia, Olaszország és Magyarország Szükséges időráfordítás: egy teljes tanóra, illetve kiadható házi feladatnak is a különféle energiaforrások alkalmazhatóságának felmérése az egyes térségek sajátosságainak tükrében írásbeli beszámoló osztályzata Egyéni tanórán vagy otthon is elvégezhető. A feladatlap a Hol alkalmazható c. online feladatra épül. A tanulók felmérik Magyarország, Skócia és Olaszország energiaszükségletét és a rendelkezésre álló energiaforrásokat, majd az Energiaforrások c. fejezet és az első 13 tudáskártya segítségével eldöntik, mely energiaforrások használata lenne a legkedvezőbb. Jövőbeni energiafogyasztás és földrajz Szükséges időráfordítás: egy teljes tanóra megérteni, miért növekszik folyamatosan a világ energiaigénye egyéni értékelőlap segítségével a feladat elvégzése során nyújtott teljesítmény alapján Egyéni vagy kiscsoportos ha elég számítógép áll rendelkezésre, a tanulók önállóan vagy kis csoportokban is elvégezhetik a feladatot. Az egész osztály együtt a feladat interaktív táblán is feldolgozható. Az internetes feladat arra keres választ, vajon miért növekszik India energiaszükséglete. A megoldást egy kérdőíven kell megjelölni, így a válaszadás előtt egy rövid órai vitára is lehetőség van. Ha együtt dolgozik az osztály, jelöljön ki valakit, aki begépeli a válaszokat! Ha az osztály kis csoportokban végzi el a feladatot, csoportonként válasszanak egy-egy válaszadót! A feladat további részét elsősorban a felsőbb osztályos vagy az igen jó képességű tanulóknak ajánljuk. A feladat az indiai kormány 2001-es népszámlálásának egyes adatait vizsgálja, és megkéri a tanulókat, hogy az adatok alapján becsüljék meg, mennyivel több energiára lesz szükség a jövőben. Számba kell venniük a szegénység mértékét, az eltérést a városi és vidéki élet között, valamint a használt tüzelőanyagokat is. Bár az adatok bepillantást engednek az indiai élet érdekességeibe is, a legfontosabb üzenetük az, hogy egy átlagos indiai háztartás nagyon kevés elektromos energiát használ. Azonban a fogyasztói szemlélet az indiai szubkontinensen is elterjedt, az életszínvonal és a fogyasztás pedig folyamatosan növekszik. A becslések szerint India 2015-ben terrawattóra elektromos energiát fogyasztott. A fejlődéssel járó megnövekedett energiaszükséglet miatt ez a mennyiség tovább fog növekedni a jövőben. Saját fogyasztásod Szükséges időráfordítás: fél tanóra, illetve kiadható házi feladatnak is a különféle energiaforrások tanulmányozása előnyeikkel és hátrányaikkal együtt a fosszilis tüzelőanyagok égetésével és a különféle energiaforrásokkal kapcsolatos feladatok összekapcsolása a feladatlap kérdéseire adott válaszok alapján Egyéni amennyiben az idő engedi, a tanulók bemutathatják eredményeiket a csoport többi tagjának is

7 Éghajlatváltozás Energiafelhasználás Éghajlatváltozás Szükséges időráfordítás: fél tanóra az éghajlatváltozás hatásainak összehasonlítása a különböző térségekben az éghajlatváltozás előnyeinek és hátrányainak kritikus fölmérése írásbeli beszámoló osztályzata vagy egy poszter alapján Egyéni vagy kiscsoportos ha elég számítógép áll rendelkezésre, a tanulók önállóan vagy kis csoportokban is elvégezhetik a feladatot. Az egész osztály együtt a feladat interaktív táblán is feldolgozható. A feladat összehasonlítja az éghajlatváltozás hatásait Magyarországon, Nagy-Britanniában és Argentínában. Ha az egész osztály oldja meg a feladatot, rákérdezhet arra, hány hazánkat érintő, szélsőséges időjárási eseményt szélvihart, áradást, ítéletidőt tudnak felidézni a tanulók az elmúlt pár évből. Majd emlékeztetheti az osztályt néhány eseményre a világ más részein, például a New Orleans-i, Fülöp-szigeteki, thaiföldi és más tragédiákra. Kérdezze meg a tanulók véleményét az éghajlatváltozásról! A tanulók azt is gondolhatják, hogy a magasabb hőmérséklet tulajdonképpen jó, hiszen ezáltal fűtési energiát takaríthatunk meg. De vajon akarnának-e úgy iskolába járni, hogy közben odakint 36 C van? Kérdezzen rá, milyen valós előnyöket tudnának megemlíteni! A felmelegedés egyik lehetséges előnye az, hogy a gazdák talán többféle terményt tudnak majd termeszteni. A kártevők és kórokozók azonban túlélik majd az enyhe teleket. Végezetül adjon nekik egy szabadon választott feladatot, amit házi feladatként fejezhetnek be! Erre a célra használhatja az internetes anyagok közt található pótfeladatokat. Az online feladathoz és az Előnyök és hátrányok tudáskártyához a tanulók az alábbi weboldalakon gyűjthetnek információkat: Nemzeti Alkalmazkodási központ: Országos Meteorológiai Szolgálat: Föld Napja Alapítvány: Előnyök és hátrányok Szükséges időráfordítás: egy teljes tanóra, illetve javasolható házi feladatnak is az éghajlatváltozás hatásainak összehasonlítása a különböző térségekben az éghajlatváltozás előnyeinek és hátrányainak kritikus fölmérése írásbeli beszámoló osztályzata vagy egy poszter alapján Egyéni tanórán vagy otthon is elvégezhető. A feladatlap az Éghajlatváltozás c. online feladatra épül. A tanulók mérlegeljék a tudáskártyán található adatokat, és ezek alapján nevezzék meg az éghajlatváltozás néhány előnyét és hátrányát! Energiafelhasználás A feladatot a megadott sorrendben érdemes elvégezni, de egyes részei a többitől függetlenül is felhasználhatók. A feladat képzeletbeli kirándulásra viszi a tanulókat az elektromos energia előállításától kezdve egészen az otthonokban történő végfelhasználásig. Az energia útja című feladat egybefüggően elvégezve a éveseknek hatékony és hasznos lehetőség az energiáról és az elektromosságról tanultak átismétlésére és rendszerbe foglalására. Szükséges időráfordítás: a teljes feladat elvégzése két tanórát vesz igénybe. az éghajlatváltozás hatásainak összehasonlítása a különböző térségekben az éghajlatváltozás előnyeinek és hátrányainak kritikus fölmérése egyéni értékelőlappal a feladat elvégzése során nyújtott teljesítmény alapján Egyéni vagy kis csoportos ha elég számítógép áll rendelkezésre, a diákok önállóan vagy kis csoportokban is végezhetik a gyakorlatokat. Az energia útja c. feladat az alábbi részfeladatokból áll: Eredendő energiaforrások az alapvető energiaforrások (a Nap, a Föld magja és az atommag) bemutatása Ez a rész elsősorban a tények bemutatására épül. A helyes válasz megjelölése részletes magyarázatokhoz és animációkhoz vezet. Tekintse meg az animációkat a tanóra előtt, hogy biztonságosan tudja bemutatni őket! Ha a már korábban tanultak ismétléséhez használja a feladatot, felkérhet egy-egy tanulót, hogy elemezzék és értelmezzék, esetleg kommentálják az animációkat. Turbinák érthetően bemutatni a turbinákkal kapcsolatos, összetett technológiai ismereteket Turbinák nélkül az elektromosenergia-termelés nehezebb és egyben kevésbé hatékony lenne. Ez a tényszerű technikai-műszaki információkra épülő fejezet a különböző turbinatípusok megismerésében és működésük megértésében segíti a tanulókat. Az egyes turbinatípusok bemutatását animáció kíséri. A hasonlóságok és különbségek szemléltetéséhez az animációk egymás után is megtekinthetők. A fejezet feldolgozása előtt a tanulók megpróbálhatnak kifejleszteni egy olyan módszert, ami turbina alkalmazása nélkül alakítja át a nagy nyomású gőz energiáját forgási energiává. Kérdezze meg tőlük, szerintük mennyire lesz hatékony a módszerük! A generátor a generátor működési elvének szemléltetése A generátor egy animáció, mely használható virtuális kísérletnek a dinamóelv bemutatásához. A mágneses mezőben forgatott tekercs által keltett jel látható a virtuális katódsugaras oszcilloszkóp képernyőjén. A tanulók megváltoztathatják a tekercsmenetek számát, a forgás sebességét és a mágnes erősségét is, az eredményt pedig az oszcilloszkóp kijelzőjén ellenőrizhetik. A transzformátor az elektromos energia országhatárokon belüli elosztásának szemléltetése Ez az ábra egy virtuális elosztórendszert mutat be, melynek segítségével a tanulók megfigyelhetik, miként alakítják át az elektromos energiát a feszültségnövelő és -csökkentő transzformátorok az erőművektől az otthonokig vezető úton

8 Nukleáris jövő? Gondolj a biztonságra! Szükséges időráfordítás: egy teljes tanóra az elektromos berendezésekkel kapcsolatos biztonsági előírások aktív átismétlése írásbeli beszámoló alapján Egyéni a tanulókat azzal ösztönözheti az elektromos energia biztonságos használatának végiggondolására, hogy megkéri őket, gondolják át, hogyan tanítanák meg ugyanerre az alsóbb tagozatos diákokat. Ehhez szükségük lesz az E.ON EnergiaKaland oldalán, valamint a 18. tudáskártyán és a 19. tudáskártyán található, biztonsági előírásokkal kapcsolatos segédanyagokra. Amennyiben megoldható, az Ön középiskolájának utánpótlását adó egyik általános iskolával együttműködésben érdemes megszervezni, hogy a tanulók valóban meg is tarthassák ezeket a foglalkozásokat amelyek lehetőleg ne kiselőadások, hanem változatos tanulásszervezési munkaformák legyenek. Módszertanilag a tanulókat fel kell készítsük ezekre a hatékony tanítási eljárásokra. Energiatakarékos vízforraló Szükséges időráfordítás: minimum két tanóra, de kis csoportos projektmunkaként is feladható a hőátadással, valamint az elektromos energiatermelés hatékonyságával és környezeti hatásaival foglalkozó feladatok összekapcsolása írásbeli beszámoló alapján Kis csoportokban a kutatás elvégzéséhez számítógépekre is szükség lesz. A feladat három szakaszra bontható: Piackutatás A tanulók készítsenek kérdőíveket, hogy kiderítsék, az emberek miért töltik tele a vízforralókat, mit várnak el egy vízforralótól, és milyen külsejű vízforralót szeretnének! A kérdőívvel a tanulók azt is felmérhetik, mennyit tudnak az emberek az energiapazarlás környezetkárosító hatásairól és mennyire törődnek ezzel. Tervezés A tanulók a kérdőív eredményeire és saját műszaki-technikai és tudományos ismereteikre támaszkodva tervezzenek egy új vízforralót! Gondolják végig, hogyan pazaroljuk az energiát, és hogyan tehetnék hatékonyabbá vízforralójukat. Eközben figyelembe kell venniük azt is, hogyan adható át a hő. A legfontosabb kérdés, hogy mi alapján lehet meghatározni a szükséges vízmennyiséget. Hirdetés, PR és marketing A tanulóknak ki kell találniuk, hogyan fogják eladni a vízforralót. Ennek során elsősorban két területre összpontosíthatnak: egyrészt arra, hogy a vevők pénzt takaríthatnak meg, mivel a készülék kevesebb energiát fogyaszt, másrészt arra, hogy a termék környezetbarát, mivel a használata során kevesebb szén-dioxid keletkezik, ennek köszönhetően pedig lassul az üvegházhatás és az éghajlatváltozás folyamata. A tanulók tudományos-műszaki és technikai ismereteik felhasználásával tervezzék meg a vízforralót, a marketingkampány során pedig egyértelműen mutassák be a tényeket. Nukleáris jövő?, földrajz és társadalomismeret óra Órai vita, földrajz és társadalomismeret óra Szükséges időráfordítás: egy vagy két tanóra és egy házi feladat lehetőséget adni a tanulóknak a részletes információk kritikus feldolgozására és a logikus érvelés felépítésére a vitában nyújtott teljesítmény alapján Párokban a pár egyik tagja az indítvány mellett, a másik az ellen a vélemény ellen foglaljon állást. Kis csoportokban az egyes csoportok az indítvány mellett vagy ellen foglaljanak állást. Kieséses versenyt is rendezhet. Számítógépekre is szükség lesz. A feladat egy interaktív esettanulmány. Az Órai vita c. feladatlap megkönnyíti az internetes tananyag feldolgozását, hasznos tanácsokkal segítve az online feladatok megoldása és a további kutatás során feltárt információkról tartandó vita előkészítését és fölépítését. Az indítvány: Az osztályunk úgy gondolja, hogy a 21. században Magyarország energiaigényének fedezésére az atomenergia a legjobb megoldás. A kérdés vitatott és igen összetett, ezért a vita előtt tanácsos alkalmat adni a tanulóknak különösen a jobb képességűeknek az utánajárásra. A diákok többek között az alábbi weboldalakon tájékozódhatnak: Atomenergiai Világszövetség (WNA) Greenpeace Wikipedia.org wiki/atomenergia Paksi Atomerőmű ZRt. Csernobil Az atomenergia jövője Magyarországon

9 Energiaátalakítás Az energia elosztása Építs saját erőművet! Szükséges időráfordítás: egy vagy több tanóra a különféle erőműtípusok bemutatása az energiaátalakítással és az elektromos energiatermeléssel kapcsolatos feladatok bevezetése, illetve kiegészítése a hatékonysággal kapcsolatos feladatok bevezetése, illetve kiegészítése egyéni értékelőlappal a feladat elvégzése során nyújtott teljesítmény alapján Egyéni vagy kis csoportos ha elég számítógép áll rendelkezésre, a tanulók önállóan vagy kis csoportokban is elvégezhetik a feladatot. Az egész osztály együtt ez a feladat interaktív táblán is elvégezhető. A feladat során a különböző erőművek építésének folyamatát tekintheti át az osztállyal. Ez a megközelítés segíthet felismertetni és megértetni a tanulókkal, hogy az erőművek részegységei különböző energiaátalakításokat hajtanak végre. A feladat hatásosan szemlélteti, hogyan vész el az energia egy része az energiaátalakítások közben. A tanulók többségét meg fogja lepni, hogy a jelenlegi elektromosenergia-termelési eljárásaink csak 30-40%-os hatásfokúak. A feladatban alkalmazott, az energiaátalakításra építő megközelítéssel kimutatható, hová tűnik az energia fennmaradó 60-70%-a. Ha belefér a rendelkezésre álló időbe, a feladat folytatásaként az elektromosenergia-termelés témáját egy átfogó projekt keretében is fel lehet dolgozni. Építsünk szélerőművet!, technika Szükséges időráfordítás: egy teljes tanóra felmérni, hogyan befolyásolják a különféle tényezők például a forgólapátok alakja, száma és mérete az erőmű teljesítményét írásbeli beszámoló alapján Egyéni vagy kis csoportos egy kis villanymotor és egy kis, előre kifúrt fahenger vagy néhány parafadarab felhasználásával igen egyszerűen készíthetünk szélturbinát. A tanulók megfigyelhetik azt is, hogyan változik a leadott teljesítmény a szélerősség függvényében amit egy állítható sebességű asztali ventilátorral szabályozhatnak. A kísérlet ki is bővíthető: kérje meg a tanulókat, hogy tervezzenek és készítsenek kültéri használatra alkalmas szélturbinát! A legfőbb elvégzendő módosítás egy vitorla és egy forgáspont hozzáadása lesz, az előbbi fogja szélirányban tartani a turbinát, az utóbbi pedig lehetővé teszi annak mozgását. Az elektromos energia elosztása Szükséges időráfordítás: egy vagy több tanóra ez a feladat az elektromosenergia-elosztással, különösen a feszültségnövelő és -csökkentő transzformátorokkal kapcsolatos feladatok kiegészítésére szolgál a feladat során nyújtott teljesítmény alapján, illetve a feladat után kérdések segítségével Szükséges felszerelés: A feladat némi előkészületet igényel. Az osztály létszámától, a berendezés (bútorok) jellegétől és a kivitelezés módjától függően az alábbi eszközöket kell beszerezni: a nagyfeszültségű villanyoszlopokhoz: 40 cm hosszú, 12 mm-es fahenger a kisfeszültségű villanyoszlophoz: 25 cm hosszú, 12 mm-es fahenger a feszültségnövelő transzformátorhoz: 10 x 10 x 10 cm-es feketére festett fakocka két, laposfejű szöggel a feszültségcsökkentő transzformátorhoz: 10 x 10 x 10 cm-es fehérre festett fakocka két, egymás mellé bevert, laposfejű szöggel az elosztóhoz: 10 x 10 x 10 cm-es pirosra festett fakocka egy laposfejű szeggel a 400 kilovoltos távvezetékhez: 1 spulni zöld kötözőzsineg a kilovoltos távvezetékhez: 1 spulni vörös kötözőzsineg ragasztószalag és a hozzá tartozó adagoló Monopoly (vagy egyéb) játékból származó játékpénz vagy más, pénz helyettesítésére alkalmas tárgy Az egész osztály együtt az osztályt csapatokra osztjuk. A feladattal kapcsolatos utasítások és szabályok a 8. feladatlapon találhatók. A gyakorlatot kint a szabadban, füves területen érdemes végezni, ahol a villanyoszlopok könnyen beleállíthatók a talajba

10 Globális energiamenedzser Globális energiamenedzser és földrajz Globális energiamenedzser szerepkártyák Szükséges időráfordítás: egy vagy két tanóra az energiával való gazdálkodás összetettségének felismerése és az ezzel kapcsolatos különböző tényezők mérlegelése a feladat során nyújtott teljesítmény alapján a feladat elvégzése után feltett kérdések segítségével Egyéni vagy kiscsoportos ha elég számítógép áll rendelkezésre, a tanulók önállóan vagy kis csoportokban is elvégezhetik a feladatot. Az egész osztály együtt ez a feladat interaktív táblán is elvégezhető. Ideális esetben az egész osztály együtt végzi el a feladatot. A Globális energiamenedzser c. játék lehetőséget ad a tanulóknak, hogy tíz éven át intézhessék a világ energiaügyeit. A téma összefüggéseinek megismeréséhez az osztály nézze meg a bevezető diavetítést, majd ismerkedjen meg a különböző csoportok véleményével! Amennyiben nem az interneten végezteti a gyakorlatot, töltse le a szerepkártyákat! Ossza fel az osztályt öt, egyenlő létszámú csoportra! Megengedheti, hogy a tanulók maguk válasszanak szerepet, ez azonban a nemek és a képességek szempontjából egyenlőtlen csoportokat eredményezhet. Megoldás lehet, hogy látszólag találomra energiával kapcsolatos képeket oszt ki a terembe lépő tanulóknak. A feladat ezután az azonos képpel rendelkező társak megkeresése és a csoportalkotás. Ossza ki a csoportoknak a szerepkártyákat, amelyek meghatározzák, milyen véleményt kell majd képviselniük az energiaellátással és a globális felmelegedéssel kapcsolatban! Az Energiaforrások c. fejezet és a 13 db tudáskártya felhasználásával minden csoport alakítson ki közös álláspontot a világ energiaválságának megoldására! Emelje ki, hogy a cél egy közös álláspont kialakítása, nem pedig annak megvitatása, hogy melyik a leghelyénvalóbb nézet! Húsz perc után állítsa meg a vitát és a meglévő öt csoportot alakítsa át hat új csoporttá úgy, hogy mindegyikben képviselve legyen az öt eredeti csapat! Kisebb létszámú osztályoknál elég lehet három csoport is. A tanulók mutassák be új csapatuknak az előző csoportjuk által kialakított közös véleményt, majd a csapatok ezúttal is jussanak megegyezésre! Ezekben a csoportokban a tanulóknak ismét át kell tekinteniük az adatokat, miközben arról döntenek, hogy milyen energiafajták felhasználását növelnék vagy csökkentenék a következő évtizedben. A feladatnak ezt a részét a tanulóknak az interneten kell elvégezniük. Minden csoport kijelöl egy tanulót, aki beviszi az adatokat. Ezután minden csoport rövid beszámolót tart arról, hogyan jutottak el a döntésükig. A különböző csoportok Az autórajongók úgy vélik, a világ gazdasága a gépjárműhasználattól függ, és hogy a gépkocsi-használatot korlátozó intézkedések népszerűtlenek lennének, illetve a kívánt hatás ellenkezőjét érnék el. Szerintük az egész éghajlatváltozást eltúlozzák, és a fosszilis üzemanyagok a jövőben is életképes megoldást jelentenek. A környezetvédelmi aktivisták a zöldlobbi tagjai, akik úgy vélik, hogy ha el akarjuk kerülni az éghajlatváltozásból eredő katasztrófát, a radikális változtatás elkerülhetetlen. A műszaki szakemberek szerint a technológiai fejlesztés a válasz, ezért új, energiatakarékos anyagok és eszközök kifejlesztését, valamint a csúcstechnológiájú, alternatív energiatermelő rendszerek, például az üzemanyagcellák vagy a fotovoltaikus technológia fejlesztését szorgalmazzák. Az atommérnökök úgy vélekednek, hogy az atomenergia alkalmazásának nagyfokú kiterjesztése megoldaná a jelenlegi gondok jelentős részét. A politikusok úgy gondolják, az éghajlatváltozás elkerülhetetlen, ezért a kormányoknak a következmények kezelésére kell összpontosítania: fejleszteni kell az árvízvédelmet, és fel kell mérni, hogyan érinti a dolog a gazdaságot

11 Értékelés Az internetes feladatok elvégzése közben kapott visszajelzés lehetővé teszi, hogy a diákok folyamatosan értékelhessék saját teljesítményüket. Ezen kívül a diákok saját munkájukat az alábbi nyomtatványok segítségével értékelhetik. Energiafelhasználás Sikeresen működtem együtt a csoporttársaimmal. Megújuló és meg nem újuló energiaforrások A feladat megoldásakor felhasználtam az egyes energiafajták más energiafajtákká történő átalakításával kapcsolatos ismereteimet. Sikeresen működtem együtt a csoport- és osztálytársaimmal. Mielőtt választ adtam volna, elegendő időt és figyelmet szántam a magyarázatok végighallgatására és az internetes tananyagok, adatlapok átolvasására. Alaposan megfontoltam a kapott információt. Megértettem, hogy az energiát nem lehet sem létrehozni, sem megsemmisíteni, csak átalakítani egyik fajtából a másikba. A feladat megoldásakor felhasználtam a transzformátorok működésével és az elektromosenergia-elosztásban betöltött szerepükkel kapcsolatos ismereteimet. A résztől az egészig A feladat megoldásakor használtam a tudásom arról, hogyan mérik az egyes otthonok és vállalkozások elektromosenergia-fogyasztását villanyórákkal. Sikeresen működtem együtt a csoport- és osztálytársaimmal. A feladat megoldásakor felhasználtam a biztonságos energiahasználattal kapcsolatos ismereteimet. Nagy körültekintéssel a kézenfekvő hibákat lehetőség szerint elkerülve használtam a népszámlálási adatokat és az elektromosenergia-fogyasztásra vonatkozó értékeket. A feladat megoldásakor felhasználtam a hatékonysággal kapcsolatos háttértudásomat. Alaposan átgondoltam, vajon hogyan változnak majd az Indiához hasonló fejlődő országok a következő évben. Éghajlatváltozás Nukleáris jövő? Alaposan áttanulmányoztam az éghajlatváltozás hatásait a honlapon található és a más forrásokból beszerezhető információk segítségével. Sikeresen működtem együtt a csoport- és osztálytársaimmal. Meg tudom különböztetni a tényszerű információt a véleménytől. Gondosan mérlegeltem a kapott információt, hogy logikusan érveljek. Kritikusan átgondoltam a rendelkezésemre álló információt

12 Energiaátalakítás Sikeresen működtem együtt a csoporttársaimmal. A feladat megoldásakor felhasználtam a tudásom arról, hogyan alakítható át az energia egyik formája egy másikká. Megértettem, hogy az energiát nem lehet sem létrehozni, sem megsemmisíteni, csak átalakítani egyik fajtából a másikba. A feladat megoldásakor használtam a hatékonysággal kapcsolatos háttértudásomat. Energiaelosztás Sikeresen működtem együtt a csoporttársaimmal. Jól olvastam le egy egyszerűbb térképet. A feladat megoldásakor felhasználtam a nagy távolságokat áthidaló elektromosenergia-elosztással kapcsolatos ismereteimet. Tisztában voltam vele, hogy a döntéseimnek a valóságban gazdasági és anyagi következményei lennének. Globális energiamenedzser Sikeresen működtem együtt a csoport- és osztálytársaimmal. Döntéseimet alaposan átgondoltam, és később mindet meg tudtam indokolni. Tisztában voltam azzal, hogy a játék célja az, hogy közös álláspontra jussunk

13 E.ON Hungária Zrt. Cím: H-1134 Budapest, Váci út 17. Tel.: energiakaland@eon.hu Pedagógiai szakértők: Dr. Havas Péter Varga Attila Venczel Éva 24