Til Undervisningsministeriet Dokumenttype Inspirationsforløb Dato September 2015 INSPIRATIONSFORLØB MED GLOBALT FOKUS NATUR/TEKNOLOGI FRA SOL TIL ELEKTRICITET SOLCELLER I DANMARK OG UDVIKLINGSOMRÅDER I AFRIKA Foto: Mirrors for a solar power plant af Alex Lang (Flickr – Creative Commons) 1 INDHOLDSFORTEGNELSE 1. 2. 3. 4. 5. 6. INTRODUKTION PLANLÆGNING GENNEMFØRELSE EVALUERING FORSLAG TIL UDFORDRINGSOPGAVER LINKS OG LITTERATUR BILAG 1: TIDSANGIVELSER FOR FILMKLIP OM SOLENERGI BILAG 2: NOTATARK BILAG 3: TOKOLONNENOTAT 2 3 8 25 27 27 28 30 31 2 1. INTRODUKTION Fag Klassetrin Kompetenceområder Færdigheds- og vidensmålpar Natur/teknologi 5.-6. klasse Undersøgelse og perspektivering Se afsnit om Fælles Mål. TITEL PÅ UNDERVISNINGSFORLØB Fra sol til elektricitet – solceller i Danmark og udviklingsområder i Afrika MANCHET Det globale inspirationsforløb ”Fra sol til elektricitet – solceller i Danmark og udviklingsområder i Afrika” har fokus på bæredygtighed og på vedvarende og ikke-vedvarende energikilder. FORMÅL Formålet med forløbet er, at eleverne tilegner sig viden og færdigheder inden for vedvarende og ikke-vedvarende energikilder med særligt fokus på solceller og deres betydning for mennesker i såvel Danmark som i udviklingsområder. Forløbet er med til at udvikle elevernes forståelse for samspillet mellem menneske og natur i et globalt og bæredygtigt perspektiv. OMFANG 12 lektioner 3 2. PLANLÆGNING I denne fase udvælges Fælles Mål i forhold til, hvad der er det nye, eleverne skal kunne og vide efter forløbet. Vurderingen af, hvad der er det nye eleverne skal kunne, bygger på en evaluering af elevernes forudsætninger. De udvalgte færdigheds- og vidensmål omsættes til læringsmål for hele klassen på baggrund af en vurdering af, hvad der vil være væsentligt for elevgruppen. Dernæst vælges undervisningsaktiviteter ud fra hvilke, der fremmer alle elevers læring. Ved valg af undervisningsaktiviteter er der fokus på emner, tema, læremidler, arbejdsformer, elevopgaver, samt de overordnede beslutninger vedr. lokaler, tid, organisering og kommunikationsformer. Desuden opstilles der tegn på læring på tre niveauer for hvert læringsmål for forløbet, der angiver graden af målopfyldelse for den enkelte elev. Til slut evalueres forløbet. Tegn på læring er tegn på, om eleven er på vej til eller har nået målet. Forløbet strækker sig over 12 lektioner, fx 6 uger á 90 minutter. 1. og 2. lektion har emneoverskrift: " Vedvarende og ikke-vedvarende energikilder”, 3. og 4. lektion: ”Solenergi og solceller", 5. og 6. lektion: ”Besøg på solcelleanlæg", 7. og 8. lektion: ”Undersøgelse af effekten i solceller med forskellige lyskilder”, 9. og 10. lektion: ” Solceller i udviklingslande”, 11. og 12. lektion: Solceller i udviklingslande. I forløbet er der fokus på følgende faglige begreber: Vedvarende og ikke-vedvarende energikilder Bæredygtighed Fossile brændstoffer Solenergi, solceller, solfangere Elektricitet Spænding, strømstyrke, effekt, lyskilder Solskinstimer Udviklingsområder – forstået som et område, hvorpå et lands økonomi eller dets befolknings levevilkår ikke er veludviklede, men kan forbedres. I dette forløb er der fokus på adgangen til elektricitet. 4 2.1 FRA FÆLLES MÅL TIL LÆRINGSMÅL FOR FORLØBET Nedenfor er opstillet læringsmål for undervisningsforløbet på baggrund af Fælles Mål. Kompetence- Kompetencemål områder Undersøgelse Eleven kan designe undersøgelser på baggrund af begyndende hypotesedannelse. Perspektivering Eleven kan perspektivere natur/teknologi til omverdenen og aktuelle hændelser. Færdigheds- og vidensmål Naturfaglige undersøgelser (fase 1): Eleven kan gennemføre enkle systema- Omsatte læringsmål Eleverne kan undersøge effekten i en solcelle med forskellige lyskilder. tiske undersøgelser Eleven har viden om variable i en undersøgelse Perspektivering i naturfag (fase 2): Eleverne kan give eksempler på, hvad Eleven kan sætte anvendelse af natur adgangen til elektricitet betyder for og teknologi i et bæredygtigt perspek- menneskers levevilkår. tiv Eleven har viden om enkle principper for bæredygtighed Teknologi og ressourcer (fase 1): Eleven kan beskrive interessemodsætninger ved produktionsforhold Eleven har viden om produktioners af- energikilde i Danmark og udviklingsområder i Afrika. Eleverne kan forklare forskelle på vedvarende og ikke-vedvarende grundlaget energikilder i et bæredygtighedsper- Eleven kan diskutere energikilder i et bæredygtighedsperspektiv ningen for brugen af solceller som hængighed og påvirkning af naturStof og energi (fase 2): Eleverne kan sammenligne forudsæt- Eleven har viden om vedvarende og ikke vedvarende energikilder spektiv. 5 2.2 UNDERVISNINGSAKTIVITETER De første to lektioner introducerer eleverne til forløbet samt forskelle på vedvarende og ikke-vedvarende energikilder. I lektionerne 3 og 4 skal eleverne lære at forklare forskellen på vedvarende og ikke-vedvarende energikilder. Der er fokus på solenergi og solceller. Klassen besøger skolens solcelleanlæg i lektionerne 5-6, hvis skolen selv har et. Alternativt kan der arrangeres et besøg i et hus i nærheden. I lektionerne 7 og 8 skal eleverne udføre en enkel naturfaglig undersøgelse af effekten, der kommer ud af en solcelle, når den bliver ramt af forskellige lyskilder. Lektion 9 og 10 har fokus på den manglende adgang til elektricitet i udviklingslande, og hvordan dette påvirker dagligdagen, og hvorfor solceller/solfangere kan være særligt anvendelige i udviklingslande. I de sidste lektioner i forløbet skaber eleverne viden via selvstændig research. Researchen skal fokusere på udviklingsområder i afrikanske lande, hvor man bruger solenergi i projekter. OVERSIGT OVER FORLØB Lektion 1-2 Vedvarende og ikkevedvarende energikilder Lektion 3-4 Lektion 5-6 Solenergi og solceller Besøg på solcelleanlæg Solcelleanlæg på skolen I faglokalet I faglokalet Lektion 7-8 Lektion 9-10 Lektion 11-12 Solceller i udviklingslande Solceller i udviklingslande I faglokalet I faglokalet eller i nærområdet Undersøgelse af effekten i solceller med forskellige lyskilder I faglokalet og udendørs Forløbet strækker sig over 12 lektioner, her beskrevet i 6 dobbeltlektioner, men fordelingen kan fint fordeles anderledes. 6 Der arbejdes i en vekselvirkning mellem forskellige arbejdsformer: begrebsstafet, gruppearbejde, samtaleøvelser, forsøg og arbejde i plenum. Dette gøres ud fra et ønske om at sikre, at alle eleverne kommer til at deltage aktivt i timerne. Materialerne til undervisningsforløbet består af tekster, filmklip, hjemmesider, solceller, ledninger, ekskursion til et solcelleanlæg og forskellige lyskilder. 2.3 TEGN PÅ LÆRING Tegn på læring skal tydeliggøre for læreren og for eleverne, om eleverne får et læringsudbytte af de konkrete undervisningsforløb. Tegn på læring er tegn på, om eleven er på vej – eller har nået målet. Nedenfor er opstillet tegn på læring for hvert læringsmål i tre niveauer. Omsatte læringsmål Tegn på læring Eleverne kan undersøge effekten i en Niveau 1: Eleven udfører målinger på solcellen med spænding og strømstyrke. solcelle med forskellige lyskilder. Niveau 2: Eleven udregner effekten og sammenligner den energi, lyskilderne udsender. Eleverne kan give eksempler på, hvad adgangen til elektricitet betyder for menneskers levevilkår. Niveau 3: Eleven viser og konkluderer på resultatet af sin undersøgelse. Niveau 1: Eleven forklarer, hvilken rolle elektricitet spiller i egen hverdag. Niveau 2: Eleven forklarer, hvilken forskel adgangen til elektricitet betyder for en skoleelev i et udviklingsland og sammenligner med egen hverdag. Niveau 3: Eleven forklarer, hvordan solcelleteknologi kan være med til at løse udfordringen ved manglende elektricitet i udviklingslande. 7 Eleverne kan sammenligne forudsætningen for brugen af solceller som energikilde i Danmark og udviklingsområder i Afrika. Niveau 1: Eleven fortæller om, hvordan solceller kan være særligt praktiske i områder, hvor der ikke er fast el-net. Niveau 2: Eleven fortæller om forskellen på antal solskinstimer i Danmark og et land i Afrika og betydningen af dette for el-produktionen. Niveau 3: Eleven uddyber sin forklaring med et konkret eksempel på et projekt, der anvender solceller i et udviklingsområde i Afrika. Eleverne kan forklare forskelle på vedvarende og ikke-vedvarende energikilder i et bæredygtighedsperspektiv. Niveau 1: Eleven giver eksempler på vedvarende og ikke-vedvarende energikilder. Niveau 2: Eleven forklarer fordele og ulemper ved forskellige energikilder. Niveau 3: Eleven forklarer, hvorfor vedvarende energikilder er bæredygtige, og den nuværende anvendelse af ikke-vedvarende energikilder ikke er det. 2.4 EVALUERING I PLANLÆGNINGSFASEN Elevernes tegn på læringsudbytte synliggøres i undervisningen i: Det, eleven kan kommunikere Det, eleven i praksis kan demonstrere De produkter, eleven kan skabe Elevernes afsluttende præsentationer, begrebsstafet, forsøg og samtaler er med til at vise, hvad de har lært i løbet af lektionerne. Læreren kan som afsluttende evaluering af forløbet lave en quiz på fx www.socrative.com for at vurdere elevernes individuelle og samlede læringsudbytte. Læreren og eleverne kan desuden sammen se på læringsmålene for forløbet og tale om, i hvor høj grad eleverne oplever, at de nu kan leve op til læringsmålene. Hvad har været spændende? Hvad har været let? Hvad har været svært? Er der noget, vi skal bruge mere tid på? Er der noget, der kunne være interessant at kigge mere på i et senere tema? 8 3. GENNEMFØRELSE Gennemførelsesfasen indeholder lektionsplaner, der viser sammenhæng mellem læringsmål og undervisningsaktiviteter. Læringsmålene og tegn på læring gøres tydelige og forståelige for eleverne, så de kan deltage i evalueringen og forstå lærerens feedback. Gennemførelsen af forløbet er beskrevet med afsæt i lektionsplaner for to lektioner ad gangen. BAGGRUNDSVIDEN TIL LÆREREN Info til læreren om bæredygtighed og vedvarende energi Den oftest brugte definition på bæredygtighed stammer fra den såkaldte Brundtland-rapport fra 1987. Her blev begrebet bæredygtig udvikling defineret som ”en udvikling, hvor opfyldelsen af de nulevende generationers behov ikke sker på bekostning af fremtidige generationers muligheder for at opfylde deres behov”. Der er to tilgange til og tolkninger af bæredygtighedsbegrebet. 1. En svag tolkning af bæredygtighedsbegrebet, hvor mennesker godt kan udtømme naturressourcerne, når blot de erstattes af menneskeskabt kapital ved at blive investeret i vækst, og derfor ikke stiller mennesker dårligere i fremtiden. 2. En stærk tolkning af bæredygtighedsbegrebet, hvor udviklingen ikke må medføre uoprettelige tab af naturressourcer. I denne tolkning er der grænser for tabet af biodiversitet og graden af nedbrydning af økosystemer, som den økonomiske vækst må medføre. I dette forløb arbejdes der med vedvarende og ikke-vedvarende energikilder i forståelsen af et stærkt bæredygtighedsperspektiv. Vedvarende energi er en fællesbetegnelse for energiformer, der ikke har begrænsede reserver (selvom de kan være begrænsede i deres nuværende form som fx biobrændsel). De vedvarende energikilder er fx solenergi, vindkraft, vandkraft/bølgekraft, bioenergi og geotermisk varme. Disse energikilder adskiller sig fra kul og andre fossile brændstoffer ved at være CO2-neutrale. De vedvarende energikilder går således under betegnelsen bæredygtige. Se følgende links for mere info: http://www.faktalink.dk/titelliste/baeredygtighed-og-groen-omstilling/hele-faktalinket-ombaeredygtighed-og-groen-omstilling http://www.sparenergien.dk/vedvarende-energi-nu/ LEKTION 1-2 De første to lektioner introducerer eleverne til forløbet samt forskelle på vedvarende og ikke-vedvarende energikilder med særligt fokus på solenergi, og hvordan solenergi kan anvendes i forskellige afrikanske lande. 9 LÆRINGSMÅL I FOKUS: Omsat læringsmål for færdigheds-og vidensområdet Stof og energi: Eleverne kan forklare forskelle på vedvarende og ikke-vedvarende energikilder i et bæredygtighedsperspektiv. MATERIALER: A3-ark – ét ark pr. gruppe på 4 elever Filmklip: Solceller i Kenya – Interviews med Patrick (4 min) www.amara.org/da/videos/NlLvaZXQotMR/info/afrika-aro-solcelle-m-patrick2010/ (m. danske tekster) eller www.youtube.com/watch?v=X2s3sWLp360 Undervisningsaktiviteter for lektion 1 og 2 Hvad gør læreren? Indledning Læreren forklarer kort om undervis- Hvad gør eleverne? Indledning Lad eleverne samtale med en makker ningsforløbet i sin helhed. Læringsmå- om, hvad de tidligere har lært om vedvarende og ikke-vedvarende energikillene for det samlede forløb gennemgås der. samt læringsmålet i fokus for lektion 1 og 2. Der knyttes evt. an til tidligere undervisningsforløb. Forløbet slås an med filmklippet med Patrick, som fortæller om et konkret solcelleprojekt i Kenya. Læreren uddyber med en fortælling om adgangen til elektricitet i verden. Temaet skal handle om vedvarende energikilder med særligt fokus på solenergi, og hvordan dette kan anvendes som en praktisk energikilde i udviklingsområder i forskellige afrikanske lande, bl.a. Madagaskar og Uganda 10 Hvad gør læreren? Hvad gør eleverne? Bearbejdning Bearbejdning Elevernes forforståelse om vedvaren- Læreren samler op ved, at grupperne skiftes til at fortælle om ét af begre- de og ikke-vedvarende energikilder berne fra deres planche for klassen. aktiveres gennem en begrebsstafet: Eleverne opdeles i grupper på 4, som hver får et A3-ark, hvor de Hvis begrebet "bæredygtighed" ikke noterer to emner: 1: Vedvarende nævnes på elevernes plancher, bringer energikilder. 2: Ikke-vedvarende læreren det i spil. Der tales om, hvad "bæredygtig" betyder (se tidligere info- energikilder. Grupperne stiller sig boks om dette), og om de energikilder, klar til stafet lidt væk fra deres der er skrevet på plancherne, er bære- planche dygtige. Efter timen kan gruppernes Eleverne i gruppen skiftes til at løbe hen til planchen og skrive ét A3-ark kopieres ned i A4-format til næste gang, så alle fra gruppen får en ko- ord eller begreb ned, som de ken- pi til noter. der til om et af de to emner (fx vindmøller, solceller) Herefter går tre af eleverne fra hver gruppe på opdagelse hos de andre grupper, mens én elev bliver tilbage og svarer på spørgsmål fra de elever, som kommer for at blive inspireret. Efterfølgende opdaterer de deres egen planche med nye ideer. Læreren kan evt. lave begrebsstafetten til en konkurrence – i så fald får grupperne ét point for hvert begreb, som kan godkendes, og læreren kårer en vinder. 11 Hvad gør læreren? Hvad gør eleverne? Opsamling Arbejdet med A3-plancherne giver Opsamling eleverne og læreren et indtryk af ele- eleverne og læreren et indtryk af ele- vernes forståelse for vedvarende og vernes forståelse for vedvarende og ikke-vedvarende energikilder. ikke-vedvarende energikilder. Arbejdet med A3-plancherne giver Inspiration til læreren om elektricitet i verden Elektricitet er en meget vigtig energikilde for såvel industrilande som udviklingslande, og mangel på elektricitet har afgørende indvirkning på udviklingen af den generelle levestandard. En enkelt pære i loftet til at læse ved kan være med til at afhjælpe et af udviklingslandenes største problemer: analfabetismen. I mange dele af verden findes der ikke elektricitet, eller den er måske kun til rådighed i nogle af døgnets 24 timer. Disse samfund – store som små – må benytte sig af andre energiformer til hverdagens behov, f.eks. ved at afbrænde træ fra de nærtliggende skove i et bål. Hvis der ikke plantes nye træer, bliver området udvasket og ændret til en ørken. Det betyder, at der er længere at gå for at samle brænde et andet sted. Udfordringen er, at 1,1 milliard mennesker verden over mangler adgang til elektricitet. Mere end to milliarder mennesker laver stadig mad på traditionelle komfurer med biobrændsel som træ, trækul eller endda dyremøg. Der er brug for en bæredygtig løsning. Kilde: Climate Minds – Experimentarium samt Verdens Bedste Nyheder 2015 LEKTION 3-4 Disse lektioner omhandler vedvarende og ikke-vedvarende energikilder. Herudover sættes der fokus på solenergi og solceller. Eleverne introduceres til disse emner gennem en film om solenergi. LÆRINGSMÅL I FOKUS: Omsatte læringsmål for færdigheds-og vidensområderne Stof og energi og Teknologi og ressourcer: Eleverne kan forklare forskelle på vedvarende og ikke-vedvarende energikilder i et bæredygtighedsperspektiv. Eleverne kan sammenligne forudsætningen for brugen af solceller som energi kilde i Danmark og udviklingsområder i Afrika. 12 MATERIALER: Filmklip: De fire elementer: Solenergi – fra CFU eller som beskrevet på www.de4elementer.dk. Se bilag 1 for beskrivelse af filmen og de elementer, der er særligt relevante. Ark med spørgsmål til filmen Undervisningsaktiviteter for lektion 3 og 4 Hvad gør læreren? Hvad gør eleverne? Indledning Læreren repeterer læringsmålene for Indledning Lad eleverne samtale med en makker undervisningsforløbet og læringsmålet om, hvad de tidligere har lært om vedvarende og ikke-vedvarende energikili fokus. der med udgangspunkt i noterne fra de Introduktion sidste to lektioner. Filmen om solenergi introducerer bæredygtige energikilder og forskellige former for udnyttelse af solenergi via Introduktion solceller og solfangere. Hele filmklippet Før filmen hjælpes eleverne til at forstå varer 20 min. og giver en introduktion hierarkiet i de centrale begreber soltil solenergi samt 5 eksempler på, energi, solfangere og solceller ved fæl- hvordan solenergi kan udnyttes. Det er les udfyldning af et skema som (bilag 2): ikke nødvendigt at medtage alle ekSolenergi sempler. Der vises fx derfor følgende Kan opfanges i… sekvenser: 0:00-6:06: Introduktion til fossile brændstoffer og vedvarende energi – herunder solenergi og solceller. 08:30-16:46 Tre eksempler på udnyttelse af solenergi – henholdsvis solkraftværk i Spanien, solvarmeanlæg i Danmark og solceller i Sahara. Da filmen er målrettet 7.-9. klasse kan den være svær at forstå for eleverne, og filmen vises derfor to gange. Solceller Solfangere Som bruges til at producere… Elektricitet Varmt vand eller varm luft 13 Hvad gør læreren? Hvad gør eleverne? Bearbejdning Bearbejdning Efter filmen diskuterer eleverne i små Filmen vises første gang. Eleverne skriver noter ned til filmen undervejs. grupper, hvad de hørte i filmen. Der kan evt. tages udgangspunkt i føl- Efter at have arbejdet en første runde med spørgsmålene, vises filmen igen, så eleverne har en bedre mulighed for gende spørgsmål, som kan udleveres som et ark med plads til notater: Hvad er 2 eksempler på fossile brændstoffer? at forstå indholdet. Som led i undervisningsdifferentiering kan eleverne vælge (Elevernes svar kan fx være: Olie, at se filmen igennem igen sammen kul, gas) med læreren, alternativt ser de filmen brændstoffer? alene eller i små grupper. Hvis eleverne (Fx: Løber tør på et tidspunkt, for- bliver sammen med læreren, stoppes urener, drivhuseffekt) filmen undervejs, så eleverne kan diskutere, hvad de har hørt og samtidig få Hvad er problemerne med fossile Hvad er 3 eksempler på vedvaren- hjælp til evt. fagord og fremmedord. de energikilder? Ser eleverne filmen alene eller i grup- (Fx: Sol, vind, vand, jordvarme) per, skal de selv stoppe op for at tage Hvad er fordele ved de vedvarende energikilder? noter, når de har brug for dette. (Fx: Ingen CO2, minimal forurening, ubegrænsede mængder) Hvilke teknologier kan vi bruge til at udnytte sollys som energikilde? (Solcelleanlæg og solvarmeanlæg kan udspecificeres af de fagligt stærke). Efter den anden visning af filmen arbejder eleverne videre med spørgsmålene i grupperne. Hver gruppe forbereder ét spørgsmål ekstra grundigt, som de som opsamling præsenterer for klassen. 14 Hvad gør læreren? Hvad gør eleverne? Opsamling Gennem elevernes samtaler om Opsamling spørgsmålene og deres præsentatio- mål for klassen. Hver gruppe præsenterer ét spørgs- ner er det muligt at se, om de har forstået de vigtigste pointer i filmen. Herudfra kan de næste lektioner tilpasses, fx ved kort at repetere de vigtigste begreber om bæredygtig energi, vedvarende og ikke-vedvarende energikilder og solceller i en senere lektion. Forberedelse til lektion 5 og 6: Forberedelse til ekskursion: Lad klassen formulere spørgsmål til en Eleverne arbejder med at formulere ekskursion til et solcelleanlæg i lektion spørgsmål, som de gerne vil have svar 5 og 6, og saml klassens spørgsmål. på under besøget på et solcelleanlæg. Send dem til den valgte vidensperson Fx: Hvor længe kan solcellepanelerne inden klassens besøg, så den pågæl- holde? Hvor mange penge sparer I om dende vidensperson har mulighed for året ved at have solcelleanlægget? at forberede sig. Har der været nogen ulemper ved det? LEKTION 5-6: I disse lektioner udfører klassen et forsøg med solceller og besøger efterfølgende et solcelleanlæg i lokalområdet. Øvelsen før besøget på et solcelleanlæg er en variation af en undersøgelse designet af EnergiTjenesten. Se derfor evt. uddybende instruktioner i lærervejledningen (se særligt forsøg med energi 1.1). Formålet med forsøget og ekskursionen til et solcelleanlæg er, at eleverne får mulighed for at undersøge, hvordan solens lys indeholder energi, som kan udnyttes fx i solceller. LÆRINGSMÅL I FOKUS: Omsat læringsmål for færdigheds-og vidensområdet Naturfaglige undersøgelser: Eleverne kan undersøge effekten i en solcelle med forskellige lyskilder. 15 MATERIALER: Solceller Dværgpærer (1,3-6 V) Ledninger Evt. voltmeter Padlet Undervisningsaktiviteter for lektion 5 og 6 Hvad gør læreren? Hvad gør eleverne? Indledning Læreren repeterer læringsmålene for Indledning Lad eleverne samtale med en makker undervisningsforløbet og læringsmålet om, hvad de tidligere har lært om bæredygtig energi, vedvarende og ikkei fokus. Lav en aftale med en vidensvedvarende energikilder med udgangsperson, som kan forklare, hvordan et punkt i noterne fra de første to lektioner. solcelleanlæg virker i praksis i lokalsamfundet. Det kan fx være et af følgende steder: En produktionsvirksomhed Et energiselskab En privatperson En skole Før besøget Før besøget Eleverne gør følgende: 1. Forbind en dværgpære til solceller, optakt til ekskursion til solcelleanlæg så pæren lyser 2. Undersøg, hvor få solceller der skal undersøger eleverne, hvordan sollys til på en solrig dag for at få forskellikan omdannes til elektricitet. ge dværgpærer til at lyse. 3. Hvis eleverne har forskellige solceller, så prøv at gennemføre forsøget Øvelsen er en variation af en undersømed de forskellige typer. gelse designet af Energitjenesten. Se 4. Hvis eleverne bliver i tvivl om, hvorderfor evt. uddybende instruktioner i for pærerne ikke lyser, så forbind et lærervejledningen (se særligt forsøg voltmeter til solcellerne og kontroller hvor stor spændingen er. med energi 1.1 ). Tal med eleverne om Hvis det er en dag, hvor det er halvforsøgets resultater. mørkt uden for, kan eleverne bruge en 100 W’s lampe eller en overheadprojektor som ”sol”. Solens lys indeholder energi, og som Under besøget Hver gruppe sørger for at stille de aftalte spørgsmål fra lektion 3 og 4. Eleverne skal skrive svarene ned eller evt. optage det som lydfil, hvis de får lov. Under besøget Hver gruppe sørger for at stille de aftalte spørgsmål fra lektion 3 og 4 og skriver svarene ned eller evt. optager det som lydfil, hvis de får lov. 16 Efter besøget Opret en virtuel væg til klassen med Padlet, og lad grupperne fremlægge, hvad de har lært. Efter besøget Eleverne skriver svarene på klassens Padlet, så det tydeliggøres, hvad de har lært af besøget. Lad alle grupper fremlægge deres læring for hele klassen. LEKTION 7-8 I disse lektioner skal eleverne udføre en enkel naturfaglig undersøgelse af effekten, der kommer ud af en solcelle, når den bliver ramt af forskellige lyskilder. Forsøget giver eleverne en førstehåndserfaring med, hvordan man kan udnytte solens energi til at lave elektricitet. Øvelsen er en variation af en undersøgelse designet af EnergiTjenesten. Se derfor evt. uddybende instruktioner i lærervejledningen (se særligt forsøg med energi 1.2 og 1.3). LÆRINGSMÅL I FOKUS: Omsat læringsmål for færdigheds-og vidensområdet Naturfaglige undersøgelser: Eleverne kan undersøge effekten i en solcelle med forskellige lyskilder. MATERIALER: Små solceller til skolebrug (kan købes hos forhandlere af udstyr til naturfagsundervisningen) (1 pr. gruppe) Voltmeter og amperemeter – eller multimeter med begge dele (1 pr. gruppe) Forskellige lyskilder (fx lommelygte, glødelampe, halogenpære, LED, lys fra mobiltelefon, sollys mv.) Papir til at notere resultater Undervisningsaktiviteter for lektion 7 og 8 Hvad gør læreren? Indledning Læringsmålene for det samlede forløb og læringsmålet i fokus gennemgås, og der knyttes evt. an til tidligere undervisningsforløb. Hvad gør eleverne? Indledning Lad eleverne samtale med en makker om, hvad de tidligere har lært om sollys som energikilde og solceller. 17 Hvad gør læreren? Hvad gør eleverne? Bearbejdning Bearbejdning 1. Eleven vælger en lyskilde og placerer solcellen, så lyskilden rammer den. 2. Eleverne kobler et voltmeter til solcellen og måler spændingsforskellen (måles i volt, V, og betegnes U). 3. Eleverne kobler et amperemeter til solcelle og måler strømstyrken (måles i ampere, A, og betegnes I). Det understreges, at når vi undersøger en solcelle, kan amperemeteret godt kobles til solcellen direkte, men hvis der var tale om en anden strømkilde, skal et amperemeter altid indsættes i serie med en modstand. 4. Eleverne udregner effekten (der måles i Watt og betegnes P) (P = U x I). 5. Forsøget gentages med forskellige lyskilder, fx en lommelygte, en 100 W halogenpære, sollys, sollys bag et vindue, sollys i skyggen mv. Det kan være nødvendigt at placere forsøgsopstillingen i en papkasse eller et mørkt rum for at isolere visse af lyskilderne fra lyset i lokalet. Alle grupper skal afprøve solcellen i sollys, da dette er i fokus for temaet. Eleverne skal i grupper lave en undersøgelse af effekten, der kommer ud af en solcelle, når man belyser den med forskellige lyskilder. Efter undersøgelsen skal eleverne lave en grafisk præsentation af deres resultater (fx i en tabel, et diagram eller lignende). Efter undersøgelsen skal eleverne lave en grafisk præsentation af deres resultater (fx i en tabel, et diagram eller lignende). 18 Hvad gør læreren? Hvad gør eleverne? Opsamling Læreren samler op. Forsøgene har vist, Opsamling hvordan sollys kan bruges til at produ- ning kort deres resultater for klas- cere elektricitet. Den energi kan bruges sen, og resultaterne sammenlignes. som bæredygtig energikilde gennem fx solceller. Læreren kan se, om eleverne har forstået undersøgelsen gennem samtaler med eleverne undervejs og via elevernes præsentationer sidst i lektionerne. Grupperne præsenterer som afslut- 19 LEKTION 9-10 I disse lektioner er der fokus på, hvordan manglende elektricitet påvirker dagligdagen i udviklingslande og menneskers levevilkår. LÆRINGSMÅL I FOKUS: Omsatte læringsmål for færdigheds- og vidensområderne Perspektivering i naturfag og Teknologi og ressourcer: Eleverne kan give eksempler på, hvad adgangen til elektricitet betyder for menneskers levevilkår. Eleverne kan sammenligne forudsætningen for brugen af solceller som energi kilde i Danmark og udviklingsområder i Afrika. MATERIALER: Filmklip: Sofie i Madagaskar (UNICEF) (9 min): www.youtube.com/watch?v=OJBEt0Jxa00 Filmklip: Solceller i Kenya – Interviews med Patrick (4 min) https://www.amara.org/da/videos/NlLvaZXQotMR/info/afrika-aro-solcellem-patrick-2010/ Undervisningsaktiviteter for lektion 9 og 10 Hvad gør læreren? Hvad gør eleverne? Indledning Indledning Læreren introducerer til dagens lektio- Eleverne reflekterer over betydningen af ner med læringsmål og undervisnings- elektricitet i dagligdagen ved at tale aktiviteter. sammen 2 og 2 om: Hvad bruger vi elektricitet til? Hvad bruger vi elektricitet til, inden vi er mødt i skole? Hvad bruger vi i sko- Læreren samler op på tavlen og bidra- len? Hvad bruger vi, når vi kommer ger med faglige pointer i relation til fx hjem igen? at læse lektier sent, madlavning, brug af computere, mobiltelefoner, iPads, musik mv. Hvis læreren eller eleverne ønsker at gå grundigere ind i dette, kan eleverne evt. som hjemmeopgave skrive alle de ting ned, som de bruger strøm til i løbet af en dag. Hvordan vil det være, hvis vi ikke havde fri og let adgang til elektricitet i en uge? 20 Hvad gør læreren? Hvad gør eleverne? Bearbejdning Bearbejdning Eleverne ser filmklippet med Sofie i Læreren trækker en rød tråd tilbage til elevernes svar på, hvordan det ville Madagaskar. Eleverne diskuterer være at undvære elektricitet herhjem- spørgsmålet: me. At Sabine kan have svært ved at læse lektier sent på dagen kan nævnes som en vigtig pointe. Hvad vil det betyde for Sabines hverdag, hvis hendes landsby fik elektricitet via solceller? Fokus flyttes nu fra betydningen af elektricitet til, hvorfor solceller kan være en god løsning i sådanne områder. Først fokuseres der på antallet af solskinstimer. Læreren viser Madagaskar på et verdenskort og beder eleverne gætte på, hvor mange timer om dagen solen skinner i Danmark og i Madaga- Efterfølgende undersøger eleverne skar i de forskellige måneder. det selv på nettet. Der kan fx søges på ”Madagaskar solskinstimer” som leder frem til følgende websites: www.mitrejsevejr.dk/l/vejretdanmark-vejrudsigt-temperaturklima.php www.mitrejsevejr.dk/l/vejretmadagaskar-vejrudsigt-temperaturklima.php Eleverne genser filmklippet fra lektion 1 med Patrick og solcelle-projekterne Læreren kan under gruppearbejdet i Kenya. Eleverne arbejder i grupper guide eleverne i retning af de vigtigste med to spørgsmål: pointer: At solceller er særligt brugbare Hvorfor er solceller en god løsning i disse lande pga. mange solskinstimer for mennesker som Patrick i Kenya og at de er særligt brugbare i områder, og Sofia i Madagaskar? hvor der ikke er fast adgang til el- Hvordan kan der bedst skabes udvik- nettet. Diskussionen om dette kan også ling i de områder i afrikanske lande, dreje sig om, at solceller er billigere at hvor der mangler elektricitet, så etablere i lille skala end fx vindmøller mennesker som fx Patrick og Sofia eller kraftværk. kan få bedre adgang til elektricitet? 21 Dette kan fx omhandle udviklingsprojekter med lokalt samarbejde, nye opfindelser, der kan bruges i områderne mv. I forhold til elevernes egne handlemuligheder kan der diskuteres mulige karriereveje, frivilligt engagement i indsamlinger eller projekter mv. Som opsamling på diskussionerne Læreren hjælper evt. eleverne på laver eleverne hver et lille filmklip på sporet af disse emner. telefon eller iPad, hvor de optager gruppens svar på disse to spørgsmål. Efterfølgende bliver elevernes filmoptagelser vist på klassen. Efter videoerne minder læreren elever ne om, at et af læringsmålene for forløbet handler om at kunne sammenligne forudsætningerne for brugen af sol celler som energikilde i Danmark og udviklingsområder i Afrika. Eleverne snakker om, hvad de har lært i løbet af lektionerne om dette, som de ikke vidste før. Hvad gør læreren? Hvad gør eleverne? Opsamling Elevernes videopræsentationer og ef- Opsamling terfølgende dialog om læringsmålet er efterfølgende dialog om læringsmålet med til at synliggøre, hvad eleverne har lært i løbet af lektionerne, både for læreren og for eleverne selv. Elevernes videopræsentationer og er med til at synliggøre, hvad eleverne har lært i løbet af lektionerne, både for læreren og for eleverne selv. 22 TABEL TIL LEKTION 9 OG 10: Gennemsnitligt antal solskinstimer pr. dag Måned Danmark Madagaskar Januar 1 7 Februar 2 6 Marts 4 6 April 6 7 Maj 8 7 Juni 8 7 Juli 8 7 August 7 7 September 5 8 Oktober 3 8 November 2 8 December 1 6 Netop på grund af det høje antal solskinstimer er Madagaskar et ideelt land til solcelleteknologi. 23 LEKTION 11-12 Eleverne skaber viden via selvstændig research. Researchen skal fokusere på udviklingsområder i afrikanske lande, hvor man bruger solenergi i projekter. Eleverne skal læse en faglig artikel med læsestrategier. LÆRINGSMÅL I FOKUS: Omsat læringsmål fra færdigheds- og vidensområdet Teknologi og ressourcer: Eleverne kan sammenligne forudsætningen for brugen af solceller som energikilde i Danmark og udviklingsområder i Afrika. MATERIALER: Artiklen ”Solcellelamper til fattige i Afrika” Faglig læsning i fagene Undervisningsaktiviteter for lektion 11 og 12 Hvad gør læreren? Hvad gør eleverne? Indledning Læreren introducerer til lektionerne. Indledning Eleverne får ca. 25 min. til at søge efter Eleverne skal i disse lektioner finde artikler om projekter i udviklingslande, frem til eksempler på projekter, hvor hvor man bruger solceller. solceller anvendes i projekter i udviklingsområder, hvor der ellers ikke er adgang til elektricitet. Tal med klassen om læsestrategier i forhold til den arti- Læsestrategi i forhold til valgt artikel: Før de læser: Hvad er læseformålet? kel, eleverne vælger. Mens de læser: Brug et tokolonnenotat (bilag 3) til at notere vigtige oplysninger i forhold til læseformålet. Efter de har læst: Fremstil en grafisk model med tekstens vigtigste informationer. 24 Undervisningsaktiviteter for lektion 11 og 12 Hvad gør læreren? Bearbejdning Inddel eleverne i grupper på 3-4 personer. Hvad gør eleverne? Bearbejdning Eleverne mødes efterfølgende i grupper på 3-4 personer og diskuterer, hvilket af de fundne projekter, som vil kunne gøre den største gavn, hvis det blev mere udbredt. Undervisningsaktiviteter for lektion 11 og 12 Hvad gør læreren? Opsamling Afsæt tid til, at alle grupper kan nå at præsentere deres projekt, og skab en ramme for, at alle grupper får feedback fra læreren og de andre elever. Hvad gør eleverne? Opsamling Grupperne præsenterer til sidst deres projekter og deres argumenter for projektets udbredelse. Læreren og de andre grupper giver feedback på, om Læreren runder forløbet af med at lade gruppens overvejelser og argumenter er eleverne skrive følgende feedback til læreren på to post-it: Post-it 1: Skriv to ting, du har lært Post-it-2: Skriv en ting, som læreren skal forklare mere om i næste forløb om vedvarende- og ikke vedvarende energi og solceller. overbevisende og kan forsvares fagligt. 25 4. EVALUERING Efter forløbet evalueres elevernes læringsudbytte både af eleverne selv og af læreren. Denne vurdering foretages på baggrund af læringsmål og tegn på læring. Læreren registrerer elevernes læringsudbytte summativt med henblik på at bruge denne viden formativt næste gang, der arbejdes inden for det samme område. Desuden evalueres i hvilket omfang undervisningsaktiviteterne understøttede eleverne i at nå læringsmålene. Evalueringsmodellens fire dimensioner præsenteres nedenfor. Elevernes læringsudbytte – selv- Elevernes læringsudbytte – lære- evaluering rens vurdering – feedback Hvordan får hver elev indblik i egen Hvordan får læreren overblik over hver grad af målopfyldelse? elevs grad af målopfyldelse? Denne evaluering har afsæt i lærings- Denne evaluering har afsæt i lærings- mål og de indsamlede data fra tegn på mål og de indsamlede data fra tegn på læring. læring. Lærerens undervisning – selveva- Lærerens undervisning – elevens luering vurdering – feedback Lærerens overvejelser over i hvilket Elevernes feedback til læreren i for- omfang undervisningsaktiviteterne hold til i hvilket omfang undervis- støttede eleverne i at nå læringsmåle- ningsaktiviteterne støttede eleverne i ne. Justering af undervisningen. at nå læringsmålene. I evalueringsfasen fokuseres på elevernes præsentationer, begrebsstafet, forsøg, faglig læsning og gruppedrøftelser, som er med til at vise, hvad de har lært i løbet af lektionerne. Læreren kan som afsluttende evaluering af forløbet lave en quiz på fx www.socrative.com for at vurdere elevernes individuelle og samlede læringsudbytte. Opsamling fra de seks moduler (de 12 lektioner) indgår som evaluering efter hvert forløb men også som samlende evaluering efter hele forløbet: Er de omsatte læringsmål nået for alle elever? Har emnet haft betydning for elevernes engagement? 26 Elevernes læringsudbytte – selv- Elevernes læringsudbytte – lære- evaluering rens vurdering – feedback Arbejdet med A3-plancherne giver ele- Er de omsatte læringsmål nået for alle verne og læreren et indtryk af elever- elever? nes forståelse for vedvarende og ikkevedvarende energikilder. Arbejdet med A3-plancherne giver eleverne og læreren et indtryk af elevernes forståelse for vedvarende og Elevernes videopræsentationer og ef- ikke-vedvarende energikilder. terfølgende dialog om læringsmålet er med til at synliggøre, hvad eleverne har lært i løbet af lektionerne, både for læreren og for eleverne selv. Elevernes samtaler om spørgsmålene til en film, deres præsentationer og noter gør det muligt at se, om de har forstået de vigtigste pointer om solenergi og solceller. Læreren kan se, om eleverne har forstået undersøgelsen gennem samtaler med eleverne undervejs og via elevernes præsentationer sidst i lektionerne. Lærerens undervisning – selveva- Lærerens undervisning – elevens luering vurdering – feedback Refleksion: Er de omsatte læringsmål Læreren runder forløbet af med at la- nået for alle elever? Eller skal min un- de eleverne skrive følgende feedback dervisning justeres? til læreren på to post-it: Post-it 1: Skriv to ting, du har lært Post-it-2: Skriv en ting, som læreren skal forklare mere om i næste forløb om vedvarende- og ikke vedvarende energi og solceller. 27 5. FORSLAG TIL UDFORDRINGSOPGAVER De fagligt stærke elever kan fx udfordres med følgende ekstraopgaver: Læring om de nye mål for bæredygtig udvikling. Først læses følgende artikel: Verdens lande enige om ny global dagsorden for bæredygtig udvikling http://um.dk/da/danida/om-danida/nyheder/newsdisplaypage/?newsID= A6B8D388-2CD5-44EB-96B3-281E92502120 Eleverne finder herefter frem til de nye 17 FN-mål på internettet. Eleverne kigger herefter på, hvilke mål, der vil blive bidraget til, hvis man gennemfører flere af den type projekter, vi har set på i dette forløbet (Patrick i Kenya og de forskellige projekter i de sidste to lektioner). Efterfølgende kan eleverne formidle dette videre til klassen. Dette emne kan også være en mulig forlængelse af forløbet for hele klassen. Læring om fx længde- og breddegrader, temperatur, solindstråling og evt. hvordan en solcelle virker fysisk/kemisk. Eleverne kan undersøge dette ved at læse nærmere i den følgende artikel: http://sustainable.dk/energi-2/4-solenergi/ 6. LINKS OG LITTERATUR Disse links fortæller om andre mulige projekter, som kan være relevante at inddrage i forbindelse med forløbet: http://verdensnyt.dk/2012-12-21-afrikas-storste-solcelle-anlaeg-til-ghana http://politiken.dk/oekonomi/virksomheder/ECE2239075/dansksolcellefirma-vil-saelge-anlaeg-i-sahara/ http://www.dr.dk/nyheder/viden/tech/dansk-firma-leverer-billigt-solcelleinternet-til-afrika http://finans.dk/live/erhverv/ECE7264298/Dansk-plastsolceller-skal-leverestr%C3%B8m-til-Afrika/?ctxref=ext http://skanderborg.lokalavisen.dk/lokal-lysmester-taender-lys-medsolceller-i-afrika-/20130714/artikler/707099565/1395 28 BILAG 1: TIDSANGIVELSER FOR FILMKLIP OM SOLENERGI Filmen kan ses eller bestilles på http://www.de4elementer.dk/ild.html eller CFU. Det følgende er en beskrivelse af filmklippets indhold med angivelse af, hvilke sektioner der er mest relevante for forløbet. Tid Indhold Relevant 0:00-2:00 Introduktion: x 2:00-3:10 - Menneskets afhængighed af energi. - Fossile brændstoffer - Naturens ressourcer Solenergi: - 3:10-4:39 x Introduktion til solen som energikilde Solen er den vigtigste energikilde. Mere x dybdegående viden om solenergi: 4:39-6:06 Hvordan opfanger vi solens energi? - 06:06-08:30 Solkonstanten Solfanger og solceller Solceller og transport - x Kan vælges til Solcelledrevet fly og skib 08:30-13:03 Solkraftværk i Spanien x 13:03-15:30 Solvarmeanlæg i Danmark x 15:31-16:46 Udnyttelse af solens energi i Sahara til at X (8 min, 16 dække energibehov i Europa sek.) 16:46-17:57 Biobrændstof med eksempler på udnyt- Kan vælges til telse 17:58-18:26 Kort afrunding: Vi løber aldrig tør for Kan vælges til vedvarende energikilder Sproglig opmærksomhed Læreren bør være opmærksom på, at filmen er målrettet til 7-9. klasse og at de følgende fagord og før-faglige begreber optræder i filmen, som kan være svære og måske nye for eleverne. Begreberne er her nævnt, som de optræder i filmen i kronologisk rækkefølge: Industrialisering, bydannelse, (gennemgået en revolution), fossile brændsler (og synonymerne brændsler og brændstoffer), civilisation, ”naturens egne elementer”, teknologier, solbæltet, ækvator, energiform, fotoelektrisk effekt, grundstof, silicium, elektroner, transportsektoren, zenit, watt, kvadratmeter, solkonstant, atmosfære, reduceret, solkraftværk, soltårn, solkrafttårne, elektricitet, mega watt, CO2-udledning, heliostater, solens bane, reflektere, damp, 29 turbine, strøm, parabolske trug, spejlanordning, bioolie, fjernvarmeanlæg, solfarme, biogas og bioethanol. Eleverne behøver ikke at forstå alle ordene, men læreren kan evt. forklare de relevante begreber mellem de to fremvisninger. 30 BILAG 2: NOTATARK Solenergi Kan opfanges i… Solceller Solfangere Som bruges til at producere… Elektricitet Varmt vand eller varm luft 31 BILAG 3: TOKOLONNENOTAT Læseformål: Lav en overskrift Vigtige oplysninger
© Copyright 2024