Slnko v sieti tímové vyučovanie fyziky a chémie o využívaní slnečného žiarenia

Slnko v sietitímové vyučovanie fyziky a chémie

o využívaní slnečného žiarenia

Zuzana Dzurišinová, Iveta ŠtefančínováGymnázium J. A. Raymana

Prešov

Cena Slovak Telekom 2010

tímové vyučovanie

paralelné vyučovanie jeho silné a slabé stránky organizácia tímového vyučovania

environmentálna téma - svetelné a tepelné žiarenie Slnka

učebné pomôcky – ekodomček, ekoautíčko hodiny chémie s IKT hodiny fyziky s IKT ďalšie medzipredmetové vzťahy

Obsah


práca skupiny 2 alebo viacerých učiteľov

spolupracujú na cieľoch a pláne učiva

vykonávajú a vyhodnocujú vzdelávacie aktivity pre rovnakú skupinu študentov s cieľom pomôcť študentom všetkých vekových kategórií lepšie porozumieť učivu

Tímové vyučovanie Cena Slovak Telekom 2010

Paralelné vyučovanie

trieda rozdelená do skupín

každý učiteľ je zodpovedný za vyučovanie pripraveného materiálu v jeho skupine

funguje pri riešení matematických problémov, dokončovanie projektových úloh, tvorivého písania, riešení problémových aktivít

učiteľ ako inštruktor sa môže pohybovať pomedzi študentov a poskytovať individuálnu pomoc


Silné stránkytímového vyučovania

z pohľadu učiteľamenej skúsení učitelia získajú skúsenosti, nové pohľady a prístupy, rozvíjajú vlastné vyučovacie metódyumožňuje učiteľovi prekonať izoláciu vlastného vyučovaniakaždý člen tímu môže získať informácie pre neho z menej známej oblasti a preto rastie intelektuálne

z pohľadu študentazlepšuje sa mu kvalita vyučovania - zdôrazňujú sa rôzne uhly pohľadu na problém: teória a prax, minulosť a prítomnosť, rozdielnosť pohlavíštudent získava vzdelávacie výhody - zvýšenie úrovne porozumenia a trvalosti vedomostírôzne osoby, hlasy, prístupy vzbudzujú záujem, udržiavajú pozornosť a pôsobia preventívne proti nudespolupráca učiteľov v tíme je modelom pre rozvoj jeho tímových zručností a postojov


Slabé stránky tímového vyučovania

z pohľadu učiteľapríprava je náročná na čas a energiuniektorí učitelia uprednostňujú samostatnú prácu na hodinetímové vyučovanie nie je vždy úspešnéje náročné na organizáciu v rámci rozvrhuučitelia musia užšie spolupracovať na plánovaní a hodnotení, čo zvyšuje pravdepodobnosť osobných konfliktov vznikajúcich medzi členmi tímu

z pohľadu študentapre niektorých študentov môže byť znepokojujúca rozmanitosť a nejednoznačnosť v tímovom vyučovaní – môžu byť zmätení z viacerých spôsobov nazerania na problémštudenti s poruchami pozornosti v triede s väčším počtom žiakov pri viacerých učiteľoch môžu mať problémy s vnímaním


Na začiatku boli otázky ...

priestor triedy, materiálne vybavenie a čas• aký pracovný priestor, aké učebnice, aké pomôcky budú použité• rozdeliť obsah učiva, čo kto bude učiť, aký obsah sa bude deliť a aký

spájať s prihliadnutím na AUP• ako tímové vyučovanie ovplyvní týždenný rozvrh• vedenie triedneho, hodnotiaceho systému• vlastná organizácia vyučovacieho procesu

učiteľ – člen tímu a jeho osobnosť• zlepšenie vlastného vyučovacieho štýlu• problém s toleranciou hluku, interakciou s deťmi, silou mojej osobnosti• skúsenosti z vlastného vzdelávania• sebareflexia a tímová reflexia, čo robiť v prípade neúspechu

triedny manažment• pravidlá, disciplína na vyučovaní• rešpektovanie triednych zvyklostí• komunikácia s vedením školy, triednym učiteľom a rodičmi• hodnotenie tímového vyučovania žiakmi a rodičmi


Organizáciatímového vyučovania

žiaci 3. ročníka gymnázia

nenarušenie týždenného rozvrhu – pravidelné 2-hodinové cvičenia z fyziky a chémie, trieda rozdelená na polovicu

teoretické cvičeniebrainstorming – slnečné žiarenierozdelenie do 3-4 členných 5 skupínčasový harmonogram, spôsob hodnotenia zadanie pracovných listov a riešenie teoretických úloh v skupinách

praktické cvičeniezadanie pracovných listov a riešenie experimentálnych úloh v skupinách

prezentácia a hodnotenie výsledkov jednotlivých skupín z teoretického a praktického cvičenia

učiteľ – výsledné zhrnutie, utriedenie poznatkov


Úvodná hodina

Chémia Fyzika

TÍMOVÉ VYUČOVANIE

Slnko v sieti

Žiaci sa rozdelia do 5 skupínŽiaci sa rozdelia do 5 skupín

Úvodná hodina

Ako uvariť obed pomocou Slnka

Slnečná pasca - kolektor

Autíčko

na vodu

Ako vyrobiť elektrinu zo

Slnka

Fotovoltaický článok

Ako rastliny premieňajú slnečné svetlo na energiu pre naše žalúdky

Ako rastliny premieňajú slnečné svetlo na energiu pre naše autá

Ako získať elektrický prúd zo slnečného žiarenia a kovov v kyseline

Ako využiť teplo zo Slnka na konzervovanie potravín

Ako využiť teplo zo Slnka

Riešenia teoretických úloh zo zadania(MS Word, Zoner Callisto)

Realizácia a spracovanie výsledkov experimentu (MS Excel, internet -vzdialený

experiment) Fotodokumentácia

(MS Office Picture Manager) Videá so záznamom z experimentovania

(Windows Movie Maker) Vytvorenie výsledného súboru v aplikačnom

programe (MS PowerPoint, LogoMotion)

študentská vedecká konferencia

didaktický materiálvyhodnotenie tímového

vyučovania

Výstupy práce žiakov


Učebné pomôcky- didaktické hračky

HyRunner zo súpravy ScienceSet

Ekodomčekzo stavebnice Power House


Chémia

Využitie IKT:

• MS Word• MS PowerPoint• MS Excel• MS Office Picture Manager• Zoner Callisto• ACD/ChemSketch• Windows Movie Maker• Internet

– Informácie – Animácie– Videá– Hry– Návody

Experiment 2: Ako fazuľa dokáže putovať za slnkom zasaďte semeno fazule do nádobky

od jogurtu a vypestujte ho do výšky asi 5 cm,

položte nádobku s rastlinkou do kartónového rýchloviazača na dokumenty ďalej od diery na prst

(obr.), prikryte otvorené strany tmavou

dekou, pričom dierku na prst nechajte odkrytú,

nezabudnite sa každý deň uistiť, ako sa rastlinke darí, pravidelne ju polievať,

po čase si rastlinka fazule nájde cestu za svetlom,

samozrejme, že slnečné svetlo nie je jedinou podmienkou pre rast rastliny, tá potrebuje aj vodu a výživnú pôdu.

Experiment 1: Zelená fazuľa pestovaná na okne a jej kamarátka vnútri miestnosti zasaďte semená fazule do dvoch

nádobiek od jogurtu a vypestujte ich do výšky asi 5 cm,

potom položte jednu nádobku na okno a druhú na tmavé miesto v miestnosti,

pozorujte deň po dni ako vplýva množstvo slnečného svetla na obe rastlinky (obr.).

Experiment 3: Zelené časti rastlín = továrne na kyslík budeme pozorovať, že zelené rastliny produkujú pre život potrebná kyslík: do sklenenej misky nalejte do polovice

vodu, malý pohár na zaváraniny naplňte vodou,

pridajte 3 – 4 konáriky vodného tymiánu (Hydrilla verticillata),

otočte pohár na zaváraniny hore dnom do sklenenej misky tak, aby sa vám do pohára nedostal vzduch (obr.), položte ho na dno a celú misku dajte na svetlo,

asi po pol hodine sa vytvoria malé bublinky na listoch a začnú sa zhromažďovať hore – tymián produkuje kyslík.

Experiment 4: Ako rastlina živila plameň sviečky = dôkaz, že rastlinky produkujú kyslík tento experiment nebýva vždy

úspešný, ale môžete navrhnúť iný spôsob ako dokázať, že rastlinky produkujú kyslík,

položte 2 väčšie sklenené nádoby hore dnom, pod jednu položte rastlinku (obr.),

pod oboma zapáľte sviečky pozorujte, pod ktorou

nádobou horia dlhšie

Opíšte schému premien slnečnej energie na iné formy energie:

sila vetra a vody

fotosyntéza slnko

biomasa, fosílne palivá

spaľovanie

TEPLO

pasívne a aktívne teplo

ELEKTRINA

fotovoltaické články

Ako rastliny premieňajú slnečné svetlo na energiu

pre naše žalúdky

Teoretická úloha: Vypracujte schému procesov, v ktorom rastlinky využívajú slnečné svetlo na tvorbu energeticky bohatých látok a ako následne ľudský organizmus získava najväčšie množstvo energie

Aktivita 1

Spoznajte krátku históriu fotovoltaických (FV) článkov a odpovedzte na otázky: Humans have manipulated solar energy since the 7th century B.C. when magnifying glasses were used to concentrate the sun’s rays to make fire and to burn ants. In 1839, Alexander Becquerel discovered the photoelectric effect. In 1873, Willoughby Smith discovered the photoconductivity of selenium. In 1876 William Adams and his student Richard Day discover that selenium produces electricity when exposed to light. Although

selenium solar cells failed to convert enough sunlight into electricity to power electrical equipment, they proved that a solid material could change light into electricity without heat or moving parts. In 1883, Charles Fritts described the first solar cells made from selenium wafers. In 1905, Albert Einstein published his paper on the photoelectric effect. In 1914, the existence of a barrier layer in photovoltaic devices is noted. In 1916, Robert Millikan provided experimental proof of the photoelectric effect. In 1954, photovoltaic technology is born in the US when Daryl Chapin, Calvin Fuller, and Gerald Pearson (from left to right in photo at left) develop the silicon photovoltaic (PV) cell at Bell Labs Since then, a variety of commercial and government entities have worked to develop practical applications of photovoltaic cells while striving to increase the efficiency while decreasing the cost of these devices.

Viac napr. na http://www.californiasolarcenter.org/history_pv.html

1. Akú spoločnú významnú vlastnosť majú selén a kremík? 2. Ktorý vedec ako prvý experimentálne overil fotoelektrický efekt? 3. Kde začala po skončení 2. svetovej vojny výroba kremíkových FV článkov?

Aktivita 2 Vytvorte prezentáciu na tému FV článkov, v ktorej zodpoviete na otázky:

1. ako pracuje FV článok a. ako sa premieňa slnečná energia dopadajúca vo forme žiarenia na elektrickú b. aké materiály možno použiť na zhotovenie FV článkov c. aké sú časti FV článku

2. aké faktory berie do úvahy zákazník predtým, ako si vyberie a umiestni FV články a. ktoré parametre FV článku ovplyvňujú účinnosť FV premeny b. čo je FV panel a aké poznáte druhy c. aké ekonomické faktory by mohli zapôsobiť na zákazníka pri výbere

a inštalácii FV panelov 3. ako možno nadbytočnú energiu z FV článkov uskladniť a neskôr využiť 4. aké sú pozitíva a negatíva výroby elektrickej energie prostredníctvom FV panelov.

napr. http://kekule.science.upjs.sk/fyzika/environmentalna/enslnka/index.htm

Aktivita 3 Pozrite si video o výrobe FV článku How It's Made - Solar Panels a pripravte fyzikálny komiks tohto výrobného procesu.

http://www.youtube.com/watch?v=qYeynLy6pj8

Slnečný (fotovoltaický) článok je zariadenie, ktoré premieňa slnečnú energiu dopadajúcu vo forme žiarenia priamo na elektrickú. S fotovoltaickým článkom sa môžeme stretnúť napr. v kalkulačkách alebo hodinkách. Spôsob využitia je známy, jediným problémom je prispôsobiť fotovoltaické články požadovanému výkonu.

Pomôcky

FV článok, vodiče, vrtuľka, (elektromotor, kartónový kruh s priemerom 6 cm) s bodkou (bodka uľahčí určiť počet otočení), rôznofarebné priesvitné fólie, stopky, uhlomer

Umiestnite FV článok, elektromotor a vrtuľku na slnečné miesto. Pozorujte otáčavý pohyb. Určte počet otočení v priebehu 15 sekúnd. Vypočítajte počet otočení za minútu. Zapíšte si túto hodnotu .

Experiment 1 Ako ovplyvňuje účinnosť FV článku množstvo dopadajúceho svetla

1. Zakryte časť FV článku tmavým papierom. 2. Určte, akú časť FV článku ste zatienili. 3. Určte počet otáčok za minútu. 4. Opakujte pokus pre rôzne veľkosti tienenej plochy a údaje

zapíšte do tabuľky. Experiment 2 Ako ovplyvňuje účinnosť FV článku vlnová dĺžka dopadajúceho svetla

1. Prikryte FV článok farebnou priesvitnou fóliou. 2. Určte počet otáčok za minútu.

3. Opakujte pokus s rôznofarebnými fóliami. Údaje zaznačte graficky. Experiment 3 Zistite, či ovplyvňuje účinnosť FV článku uhol dopadu svetelného žiarenia? Ako sa zmení otáčavý pohyb vrtuľky, ak časť FV článku zakryjete? A celý FV článok? Ktoré farby spomalili otáčanie najviac? Ktoré farby spomalili otáčanie najmenej? Experiment 4 Vyskúšajte si vzdialený experiment. Zmerajte voltampérovú charakteristiku fotovoltaického článku za tmy a pri osvetlení na adrese

Viac na http://kdt-4.karlov.mff.cuni.cz/vacharakteristika_2.html Experiment 5 Naplňte autíčko HySpeedster destilovanou vodou. .Zapojte FV článok na autíčko. Na slnečnom mieste pozorujte prebiehajúcu elektrolýzu vody. Po naplnení „palivovej nádrže“ vodíkom odpojte FV článok a zapnite autíčko spínačom ON. Pozorujte pohyb autíčka.

Domáci FV systém. 6 modulov je zapojených paralelne, pričom každý modul má 40 fotovoltaických článkov zapojených sériovo.

Jednoduchý štvorcový fotovoltaický (FV) článok má stranu približne 5 cm a hrúbku 1 mm.

Fyzika

Ukážky IKT prác študentov

fyzikálny komiks Solárny výrobný reťazecLogoMotion, internet (video)

mesačník GJAR Ekoautobus – omyl alebo geniálny nápad?MS Word

plagát Chránime životné prostredie, ekoautobus nás správnou cestou povedie

Zoner Callistovideo Vodíkové autíčko, Výbuch vodíka

Windows Movie Maker

protokol V-A charakteristika fotovoltaického článku, sušenie potravínMS Excel, internet (vzdialený experiment)

počítačové prezentácie Fotovoltaické články, fotosyntéza, alternatívne zdroje energie, ... MS PowerPoint

pracovné listy v MS Word, ACD/ChemSketch


Vytvárame priestor na spoluprácu

BIOLÓGIAúlohy z biochémie

MATEMATIKAvýpočty s percentamizloženie roztokovparabola

NÁUKA O SPOLOČNOSTI, EKONÓMIAaký spoločenský dopad má využívanie alternatívnych zdrojov energie?


vyžaduje plánovanie,

zručné organizovanie,

ochotu riskovať zmeny aj prehru, pokoru,

otvorenú myseľ,

tvorivosť a predstavivosť;

ale výsledok podľa skúsených učiteľov

stojí za to.

Tímové vyučovanie


Ďakujeme za pozornosť.

Zuzana Dzurišinová a Iveta ŠtefančínováGymnázium J. A. Raymana, Prešov

[email protected], [email protected]://www.gjar-po.sk


mailto:[email protected]






Documents

Slnko v sieti tímové vyučovanie fyziky a chémie o využívaní slnečného žiarenia