docForløbsvejledning - Portal Fysik/kemifokus
download 
Report Transcription
Forløbsvejledning - Portal Fysik/kemifokus
Energiteknologi Niveau: 8. klasse Varighed: 8 lektioner Præsentation: Forløbet ”Energiteknologi” er placeret i fysik-kemifokus.dk 8. klasse, og det bygger på viden fra forløbet ”Energi”. Forløbet hænger tæt sammen med det fællesfaglige forløb ”Energi til alle” i 8. klasse samt 9. klasseforløbet ”Samfundets elektricitetsforsyning”. Forløbet omhandler energiteknologier, og det er hensigten, at eleverne gruppevist skal undersøge en energiteknologi. Eleverne kan finde informationer om teknologierne i teksterne i forløbet og i aktiviteterne og opgaverne får de hjælp til undersøgelserne. Eleverne kan supplere deres viden om de enkelte teknologier på nettet eller i andre bøger. Forløbet består af 8 fagtekster og en supplerende tekst, 30 opgaver med delopgaver og 21 aktiviteter. Desuden findes der Videnstjek. Baggrundsviden og progression: I fysik-kemifokus.dk introduceres grundbegreberne til arbejdet med energi i forløbet ”Energi” i 8. klasse. Allerede flere steder i 7. klasse har eleverne mødt begrebet ”energi”, men i 8. klasse introduceres fagbegreberne, som eleverne har brug for til at kunne forstå fx omsætning og transport af energi. I ”Energiteknologi” skal eleverne anvende begreberne i deres undersøgelser af forskellige lagermedier og vedvarende energikilder. Udgangspunktet for elevernes undersøgelse er verdens stigende energibehov og den deraf følgende globale opvarmning. Hvordan skal fremtidens energisamfund se ud? I forløbet ”Energi til alle" i 8. klasse får eleverne udbygget den globale forståelse af, at energiproduktion hænger sammen med naturgrundlaget. Forløbet er et fællesfagligt forløb med geografi, og der trækkes på viden fra begge fag i forløbet. I ”Samfundets energiforsyning” i 9. klasse lærer eleverne om den danske energiforsyning med hovedvægt på elproduktion og –distribution. Fossile brændsler og fossile brændstoffer: I forløbet skelnes mellem betegnelserne ”fossile brændsler”, der betegner alle fossile energikilder og ”fossile brændstoffer”, der betegner de fossile energikilder, der kan drive en motor. Arbejdet med ”Energiteknologi”: Det er intentionen med forløbet, at klassen sammen arbejder med første fagtekst ”global opvarmning og verdens energiforbrug”. 1 Klassen har sandsynligvis mødt begreberne drivhuseffekt og global opvarmning tidligere i skoleforløbet, fx i natur/teknologi, eller i andre fag, fx samfundsfag og geografi, og derfor kan forløbet med fordel indledes med en fælles diskussion med udgangspunkt i, hvad eleverne allerede ved. Efter det indledende arbejde undersøger eleverne gruppevist forskellige energiteknologier med udgangspunkt i aktivitet 3: ”Undersøg en energiteknologi” samt de tekster, aktiviteter og opgaver, der hører til hver teknologi. Gruppearbejdet kan differentieres. Nedenfor angives teksterne i stigende sværhedsgrad: Jordvarme Vandenergi Fossile brændsler: kul, gas og olie Vindenergi Solenergi Biomasse Brændselsceller Hvis en særligt dygtig elevgruppe vil arbejde med atomkraftværket, er der en tekst i fysik-kemifokus.dk 9. klasse: ”Atomkraft og atombomber”, der kan anvendes til dette formål. Eleverne kan også fordeles i grupper inden læsning af den første fælles tekst, så de læser den med et særligt læseformål i forhold til den teknologi, de efterfølgende skal arbejde med. Afslutningsvist kan forløbet afrundes med en debat om fremtidens energiforsyning, fx på baggrund af de elevpræsentationer, som aktivitet 3 lægger op til. Resurser til brug for elevernes arbejde: Når eleverne skal arbejde med gruppeopgaverne, kan de finde alle grundlæggende oplysninger i fagteksterne og opgaverne, der passer til. Aktiviteterne er tilrettelagt, så eleverne kan undersøge forskellige forhold vedrørende deres teknologi, og arbejdet kombinerer således praktiske og teoretiske elementer. Nogle elever vil måske søge på nettet efter yderligere information, og her kan google public data være en god kilde til valide tal: www.google.com/publicdata. Der kan vælges sprog i højre side af siden. 2 Overblik over forløbet: Fagtekst 1: Global opvarmning og verdens energiforsyning Læringsmål Eleverne kan anvende Faglige begreber Opgaver Aktiviteter Energikilde 1: Verdens energiforbrug 1: CO2 og drivhuseffekt Vedvarende energi 2ab: Energikilder 2: Modeller af drivhuseffekten Lagerenergi 3: Aflæs kurverne 3: Undersøg en energiteknologi. 4ab: Global opvarmning Aktivitet 3 anvendes til at undersøge definitionerne på vedvarende energi og lagerenergi til at skelne mellem energikilder Eleverne kan skelne mellem CO2neutrale og ikke-CO2-neutrale energikilder Eleverne kan fortælle om årsager CO2-neutral alle nedenstående Global opvarmning Drivhuseffekt til den stigende mængde CO2 i atmosfæren samt Refleksion konsekvenserne heraf Absorption Eleverne kan anvende begreberne absorption og Bæredygtighed refleksion i en beskrivelse af drivhuseffekt Eleverne kan argumentere for, hvad der kan gøres for at 3 Energiforbrug 5: Hvad gør du forat udlede mindre CO2? energiteknologier. mindske den globale opvarmning Eleverne kan opliste årsager til verdens stigende energiforbrug Eleverne kan beskrive Danmarks anvendelse af vedvarende energikilder Fagtekst 2: Fossile brændsler: kul, gas og olie Læringsmål Faglige begreber Opgaver Aktiviteter Fossile brændsler 6: Du bruger fossile brændsler 4: Afbrænding af fossile brændsler brændsler er dannet Energiindhold 7: Fossile brændsler 5: En model af carbons kredsløb Eleverne kan undersøge og gøre Fossile brændstoffer 8: Når du bliver 50 år 6: Fossile brændstoffers Eleverne kan anvende modeller til at forklare, hvordan fossile rede for forskelle og ligheder ved fossile brændsler Eleverne kan argumentere for fordele og ulemper ved anvendelsen af fossile brændsler 4 Transport energiindhold Fagtekst 3: Vindenergi Læringsmål Eleverne kan undersøge og gøre Faglige begreber Opgaver Aktiviteter Vindenergi 9: Når vinden rammer en vindmølle 7: Vindmøllers effektivitet Kinetisk energi 10: Delene i en vindmølle 8: Undersøg vindmøllevinger Elektrisk energi 11: Energien i en vindmølle 9: Lagring af vindenergi rede for, hvordan en vindmølle fungerer og hvad der har betydning for en vindmølles effektivitet Eleverne kan fortælle om vindmøller i Danmark og i resten Vindmølle placere vindmøllerne Elnettet af verden Elproduktion Eleverne kan komme med eksempler på, hvordan fremtidens vindmøller kan se ud Eleverne kan argumentere for fordele og ulemper ved anvendelsen af vindenergi 5 10: Grubletegning – hvor skal vi Fagtekst 4: Solenergi Læringsmål Faglige begreber Opgaver Aktiviteter Solenergi 12: Solfanger 11: Byg og test en solfanger virker Strålingsenergi 13: Solcelle 12: Undersøg solceller Eleverne kan undersøge og Solfanger 14: Forskelle på solceller og solfangere Eleverne kan undersøge og forklare, hvordan en solfanger forklare, hvordan en solcelle virker Eleverne kan komme med eksempler på nye måder at Elektrisk energi N-lag Eleverne kan argumentere for P-lag anvendelsen af solenergi Absorptionslag 6 16: Ivanpah Solcelle udnytte energien fra solen på fordele og ulemper ved 15: Hvor ville du placere en solcelle? Varmeenergi Fagtekst 5: Vandkraft Læringsmål Eleverne kan anvende modeller Faglige begreber Opgaver Vandkraft 17: Strømhjul og overfaldshjul Strømhjul 18abc: Potentiel og kinetisk energi Overfaldshjul 19: Dæmning Aktiviteter 13: Byg et overfaldshjul eller et eller simuleringer til at gøre rede for, hvordan forskellige typer vandmøller, vandkraftværker og bølgeanlæg fungerer Eleverne kan komme med eksempler på, hvilken type strømhjul 14: Tidslinje over vandenergi Vandkraftværk Kinetisk energi vandmølle, vandkraftværk eller bølgeanlæg, der er velegnet til Potentiel energi forskellige landskaber Bølgeanlæg Eleverne kan argumentere for fordele og ulemper ved anvendelsen af vandkraft 7 20ab: Bølgeanlæg Fagtekst 6: Biomasse Læringsmål Eleverne kan anvende Faglige begreber Opgaver Biomasse 21: Energi fra biomasse Organiske stoffer 22: Carbonkredsløbet Affald 23: Argumenter for og imod definitionen til at udpege, hvilke stoffer, der kan kaldes biomasse Aktiviteter 15: Fremstilling af bioethanol ved gæring 16: Anden generations bioethanol Eleverne kan gøre rede for, hvordan biogas og bioethanol fremstilles ud fra biomasse Eleverne kan argumentere for, hvorfor man med fordel kan biobrændsel Kemisk energi 24abc: Bioethanol Varmeenergi Biobrændstof anvende biomasse som energikilde til transportsektoren Biodiesel Eleverne kan skelne mellem Bioethanol første og anden generations biomasse Første og anden generations biomasse Eleverne kan argumentere for fordele og ulemper ved anvendelsen af biomasse 8 Biogas 25: Første og anden generations bioethanol 17: Benzin med bioethanol Fagtekst 7: Brændselsceller Læringsmål Eleverne kan anvende en model Faglige begreber Opgaver Aktiviteter Brændselscelle 26: Brændselscellen 18: Hydrogenbilen Kemisk energi 27: Elektrolyse af vand 19: Fremstil hydrogen Elektrisk energi 28: Argumenter for og imod hydrogen eller en animation til at forklare, hvordan en brændselscelle producerer strøm Eleverne kan argumentere for, hvorfor man med fordel kan anvende brændselsceller i som brændstof Positiv og negativ elektrode Elektrolyse transportsektoren Hydrogen Eleverne kan gøre rede for vanskelighederne ved at anvende hydrogen som brændstof ud fra kendskabet til hydrogens stofegenskaber Eleverne kan forklare om en metode til produktion af hydrogen ved at vise elektrolyse i laboratoriet Eleverne kan argumentere for 9 fordele og ulemper ved anvendelsen af brændselsceller Fagtekst 8: Jordvarme Læringsmål Faglige begreber Opgaver Aktiviteter Jordvarme 29: Hvordan opvarmer I jeres bolig? 20: Vandførende lag forskellige varmekilder Varmeproduktion 30: Geotermisk anlæg 21: Varmeveksler Eleverne kan skelne mellem Fjernvarme Eleverne kan eksemplificere energiomsætningerne i bæredygtige og mindre bæredygtige varmekilder Eleverne kan anvende modeller til at forklare, hvordan Geotermisk energi Varmeenergi Jordvarmeanlæg jordvarmeanlæg fungerer Varmeveksler Eleverne kan argumentere for fordele og ulemper ved anvendelsen af jordvarme 10 Kompressor Færdigheds- og vidensmål Læringsmål Stof og stofkredsløb Eleverne kan anvende definitionerne på Eleven kan undersøge enkle reaktioner mellem stoffer Eleven har viden om kemiske reaktioner og stofbevarelse Eleven kan med repræsentationer beskrive kemiske reaktioner Eleven har viden om kemiske symboler og reaktionsskemaer Eleven kan med modeller forklare stofkredsløb i naturen Eleven har viden om reaktioner og processer i centrale stofkredsløb Eleven kan beskrive fotosyntesens og forbrændingsprocessers betydning for atmosfærens sammensætning Eleven kan vurdere miljøpåvirkninger af klima og økosystemer Eleven har viden om ændringer i atmosfærens sammensætning Tegn på læring kan være 1. Eleven beskriver den vedvarende energi og lagerenergi til at energiteknologi han/hun har skelne mellem energikilder, og kan arbejdet med, og uddyber fordele ligeledes skelne mellem CO2-neutrale og ulemper. og ikke-CO2 neutrale energikilder. 2. Eleven beskriver den Eleverne kan fortælle om årsager til den energiteknologi han/hun har stigende mængde CO2 i atmosfæren og arbejdet med, og uddyber fordele konsekvenserne heraf, samt og ulemper. argumentere for, hvad der kan gøres for Eleven anvender definitionerne på at mindske den globale opvarmning. vedvarende energi og lagerenergi til at skelne mellem energikilder, og Eleven har viden om samfundets brug og udledning af stoffer Eleverne kan undersøge og gøre rede skelner ligeledes mellem CO2- for forskelle og ligheder ved fossile neutrale og ikke-CO2-neutrale brændsler, og argumentere for fordele energikilder. og ulemper ved anvendelsen af fossile brændsler 3. Eleven beskriver den energiteknologi han/hun har 11 Eleverne kan undersøge og gøre rede arbejdet med, og uddyber fordele for, hvordan en vindmølle fungerer og og ulemper. Energiomsætning Eleven kan undersøge energiomsætning Eleven kan undersøge transport og lagring af energi i naturgivne og menneskeskabte processer Eleven kan med enkle modeller visualisere energiomsætninger Eleven kan med modeller forklare energiomsætninger Eleven kan identificere energiomsætninger i den nære omverden Eleven kan vurdere ændring i energikvalitet ved energiomsætninger i samfundet Eleven kan diskutere udvikling i samfundets energiforsyning Eleven har viden om energiformer Eleven har viden om energiforsyning Eleven har viden om energiomsætninger hvad der har betydning for en Eleven anvender definitionerne på vindmølles effektivitet vedvarende energi og lagerenergi til at skelne mellem energikilder, og Eleverne kan undersøge og forklare, skelner ligeledes mellem CO2- hvordan en solfanger og en solcelle neutrale og ikke-CO2-neutrale virker, samt argumentere for fordele og energikilder. ulemper ved anvendelsen af solenergi. Eleven fortæller om årsager til den stigende mængde CO2 i Eleverne kan anvende modeller eller atmosfæren og konsekvenserne simuleringer til at gøre rede for, heraf, samt argumenterer for, hvad Eleven har viden om naturgivne og menneskeskabte energikæder hvordan forskellige typer vandmøller, der kan gøres for at mindske den vandkraftværker og bølgeanlæg globale opvarmning, herunder med Eleven har viden om energikilder og energiomsætning ved produktion og forbrug fungerer og argumentere for fordele og inddragelse af den energiteknologi ulemper ved anvendelsen af vandkraft. han/hun har arbejdet med. Eleven har viden om energiressourcer og energikvalitet Eleverne kan gøre rede for, hvordan biogas og bioethanol fremstilles ud fra biomasse, og argumentere for, hvorfor Eleven har viden om udvikling i samfundets energibehov man med fordel kan anvende biomasse som energikilde til transportsektoren. Eleverne kan argumentere for, hvorfor 12 Jorden og Universet man med fordel kan anvende brændselsceller i transportsektoren, og Eleven kan designe og gennemføre undersøgelser om Jordens ressourcer Eleven har viden om ressourceforbrug, deponi og genanvendelse Eleven kan visualisere vands kredsløb og Jordens energistrømme Eleven har viden om Jordens energistrømme brændstof ud fra kendskabet til Eleven kan forklare, hvordan Jordens systemer påvirker menneskets levevilkår Eleven har viden om klimaændringer og vejrfænomener Eleverne kan anvende modeller til at samtidig gøre rede for vanskelighederne ved at anvende hydrogen som hydrogens stofegenskaber. forklare, hvordan jordvarmeanlæg fungerer, og argumentere for fordele og ulemper ved anvendelsen af jordvarme Produktion og teknologi Eleven kan undersøge udnyttelse af råstoffer og dele af produktionsmetoder Eleven har viden om råstoffer og produktionsprocesser Eleven kan designe enkle teknologiske løsninger på udfordringer fra hverdag og samfund Eleven har viden om metoder til udvikling af tekniske løsninger Eleven kan beskrive sammenhænge mellem teknologisk udvikling og samfundsudvikling Eleven har viden om centrale teknologiske gennembrud Eleven kan vurdere en teknologis bæredygtighed Eleven har viden om teknologiers påvirkning og effekt på naturgrundlaget 13 14
