1

Energia

2

3

Reteaua SUSTAIN a fost creata pentru a dezvolta conexiuni intre educatia pentru dezvoltare durabila (EDD) si educatia in domeniul stiintelor bazata pe investigare (Inquiry-Based Science Education IBSE) cu scopul de a crea module educationale ce pot fi utilizate atat in clas, cat i in activitatea de dezvoltare profesional a cadrelor didactice. Pentru a atinge acest obiectiv, reeaua utilizeaz i disemineaz metode eficiente ale IBSE, care au fost dezvoltate pe scar larg n tarile din Europa n activitile anterioare, n special n cadrul proiectului Fibonacci. Reeaua este format din 11 instituii europene implicate activ n furnizarea de programe de dezvoltare profesional continu (DPC) pentru profesori i formatori n domeniul tiinelor din 10 ri europene.

Sprijinul Comisiei Europene pentru producerea acestei

publicaii nu constituie o aprobare a coninutului su care reflect numai punctul de vedere al autorilor, iar Comisia nu poate fi considerat responsabil pentru nici un fel de

utilizare a informaiilor din aceasta lucrare.

Cu aprijinul Programului Lifelong Learning al Uniunii Europene

4

Energia

Coordonator editorial:

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

Autori:

Nicola Broderick, School of STEM Innovation & Global Studies, Institute of Education, Dublin City University, Ireland.

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

Greg Smith, School of STEM Innovation & Global Studies, Institute of Education, Dublin City University, Ireland.

Lotfi Lakehal-Ayat, Ecole des Mines de Nantes, Studies Directorate

Carl Rauch,Ecole des Mines de Nantes, Studies Directorate

Nathalie Michel, Ecole des Mines de Nantes, Studies Directorate Ana Gostincar, University of Ljubljana Faculty of Education, Slovenia. Dusan Krnel, University of Ljubljana, Faculty of Education, Slovenia

Gregor Torkar, University of Ljubljana, Faculty of Education, Slovenia

Adelina Sporea, National Institute for Laser, Plasma and Radiation Physics, Romania

Dan Sporea, National Institute for Laser, Plasma and Radiation Physics, Romania

Consultanti stiintifici Claire Calmet,Fondation La main la pte, Paris, France David Wilgenbus, Fondational La main la pte, Paris, France

5

Cuprins

Introducere ................................................................ 6

Capitolul 1: De ce este att de important energia . 15

Capitolul 2: Energia global: Care este problema? 23

Capitolul 3: Energia eolian . 34

Capitolul 4: Energia solar .............. 44

Capitolul 5: Energia obtinuta din biomasa . 52

Capitolul 6: Si acum, ncotro? ............ 61

6

Introducere ____________________________

De ce abordm dezvoltarea

durabil prin educaia in

domeniul tiinelor?

Schimbrile climatice, pierderea biodiversitii, gestionarea resurselor naturale, poluarea,

constituie exemple de probleme globale care sunt eseniale pentru o dezvoltare durabil. Acestea

sunt legate de tiin i tehnologie i de asemenea, au implicatii importante in structura socio-

economic a unei comuniti. n consecin, ele sugereaz necesitatea ca cetenii i comunitile

s se angajeze ntr-o profund schimbare de comportament.

Educaia joac un rol crucial, fiind o condiie prealabil pentru promovarea schimbrii i

asigurarea tuturor cetenilor cu competene cheie

necesare pentru a participa la dezbaterea

democratic. Cetenii au nevoie de o mai bun nelegere a ideilor tiinifice care sunt inerente

acestor probleme globale, n scopul de a nelege cauzele acestora i consecinele, precum i opiunile

alternative care sunt propuse de ctre guverne i de lumea corporatista. De asemenea, ei trebuie s

priveasca aceste probleme n mod critic i s fie contieni de faptul c, n multe domenii, exist o

serie de opiuni cu consecine diferite.

Acesta este motivul pentru care sunt necesare noi

competene, metode i conexiuni ntre elevi i profesori, n scopul de a crea legturi mai bune

ntre educaia pentru dezvoltare durabil, alfabetizarea in domeniul stiintelor i cetenia

activ.

Reteaua SUSTAIN a elaborat acest manual cu

scopul de a contribui la dezvoltarea nelegerii

tematicilor privind EDD, n contextul predrii tiinelor.

Ce este educatia in domeniul tiinelor bazat pe investigarea stiintifica (IBSE)?

"Investigarea este un termen utilizat atat n domeniul educaiei, ct i n viaa de zi cu zi, care

se refer la cutarea de cunotine sau informaii punnd ntrebri. Termenul este uneori echivalat cu

cercetarea sau "cutarea adevrului". n domeniul educaiei, investigarea se poate realiza n cadrul

mai multor discipline, cum ar fi istoria, geografia, artele, precum i n tiin, tehnologie i

matematic, atunci cnd se ridica ntrebri, se colecteaza dovezi i cand sunt luate n considerare

diferite explicaii posibile. n fiecare disciplin pot aprea aspecte diferite de cunoatere i nelegere.

Investigarea tiinific se distinge prin aceea c aceasta conduce la cunoaterea i nelegerea lumii

naturale prin metode care depind de colectarea i utilizarea probelor."1

1From Inquiry in science education, Wynne HARLEN,

2013

Investigarea stiintifica (IBSE) ncepe prin ncercarea de a explica un fenomen, sau de a

rspunde la o ntrebare despre motivul pentru care ceva se comport ntr-un anumit fel sau ia o

anumit form. Explorarea iniial relev caracteristici care fac apel la cunostinte anterioare

si conduc la o posibil explicaie sau ipotez care

urmeaz s fie testat. Lucrnd tiinific, elevii vor face o predicie bazat pe ipotez, deoarece ideile

sunt valoroase numai dac au putere de predicie.

Pentru a testa predicia sunt colectate date noi

despre fenomenul sau problema studiat, apoi datele sunt analizate, iar rezultatul este folosit ca

prob si comparat cu rezultatul prezis. Din aceste rezultate o concluzie provizorie poate fi tras cu

privire la ideea iniial. n cazul n care se poate formula o explicaie bun atunci ideea de la care s-

a plecat nu este numai confirmat, ci devine mai puternic, deoarece explic apoi o gam mai larg

de fenomene. Chiar dac aceasta nu produce rezultatul ateptat, i o idee alternativ trebuie s

fie ncercat, experiena a contribuit la rafinarea ideii si ca urmare, chiar faptul ca se constata ca

ideea initiala nu corespunde cu rezultatul este, de asemenea, util.

Acest proces de construire a cunostintelor si a intelegerii noastre asupra lucrurilor si fenomenelor

prin colectarea probelor pentru a testa explicaii posibile i ideile din spatele acestora ntr-o manier

tiinific, reprezinta nvarea prin investigare tiinific.

Ce este educaia pentru dezvoltare durabil?

nainte de a da o definitie educatiei pentru

dezvoltarea durabila (EDD), este important s explicm ce este dezvoltarea durabil.

Dezvoltarea durabil este definit n mod obinuit ca "Dezvoltarea care rspunde nevoilor prezentului,

fr a compromite capacitatea generaiilor viitoare de a-i satisface propriile nevoi" (Comisia Mondial

pentru Mediu i Dezvoltare, Raportul Brundtland, 1987).

Aceasta este reprezentat, de obicei, printr-un model de trei piloni interdependenti: mediul

inconjurator, domeniul social i domeniul economic, aa cum se prezinta n diagrama de mai

jos.

Cei trei piloni ai dezvoltrii durabile

7

Dezvoltarea durabil este un proiect social holistic

i, ca atare, nu poate fi definit i pus n aplicare fr tiin; ntr-adevr, tiina joac un rol foarte

important n legtur cu toti cei trei piloni: modul n care producem bunuri, modul n care utilizm

resursele naturale, modul n care ne pas de

sntatea oamenilor sau comunicm. Aceasta din

urma, de asemenea, face parte din cultura noastr

comun, iar acum este adesea considerat un al patrulea pilon sau o dimensiune transversal a

dezvoltarii durabile. Acesta este motivul pentru care aspectele culturale sunt abordate n aceast

carte, n special n cadrul pilonului despre societate.

Din cauza acestei legturi puternice i eseniale ntre tiin i ambiia global spre o dezvoltare

durabil, este important s se consolideze legturile dintre educaia pentru dezvoltare

durabil i educaia tiinific.

Educaia pentru dezvoltare durabil este definit de

UNESCO ca fiind "[educaia care] permite fiecrui om s dobndeasc cunotinele, aptitudinile,

atitudinile i valorile necesare pentru a contura un viitor durabil.

Educaia pentru dezvoltare durabil nseamn inclusiv aspecte-cheie de dezvoltare durabil n

procesul de predare i nvare; de exemplu, schimbrile climatice, reducerea riscului de

producere a dezastrelor, biodiversitate, reducerea srciei i consumul durabil. Este nevoie, de

asemenea, de metode de predare i de nvare participative care i motiveaz pe elevi s-i

schimbe comportamentul i s ia msuri pentru dezvoltare durabil. Educaia pentru dezvoltare

durabil, n consecin, promoveaz competene, cum ar fi gndirea critic, imaginarea unor scenarii

pentru viitor i luarea deciziilor ntr-un mod colaborativ. "2

Cu toate acestea, rspunsurile educaiei la provocarea pe care o reprezint dezvoltarea

durabil nu pot fi reduse la o perspectiv unic. De fapt, aa cum subliniaz Sterling (2001)3, trei

abordri pot fi identificate:

Educaie despre dezvoltare durabil; accentul se

pune pe cunotine legate de dezvoltarea durabil. Se presupune c dezvoltarea

durabil poate fi uor de definit i astfel

aceasta poate deveni un subiect separat n

cadrul curriculumului colar. Acest rspuns susine "nvarea conservatoare" i

paradigma educaional actual rmne de necontestat;

Educaia pentru dezvoltare durabil; accentul se

pune pe "nvarea pentru schimbare" (ca n

abordarea UNESCO). Acesta include cunotine, dar i valori, atitudini, deprinderi

i comportament. Acest rspuns include o gndire critic i reflexiv

2 Unesco website:

http://www.unesco.org/new/en/educa-

tion/themes/leading-the-international-agenda/educa- tion-for-sustainable-development/

3 Sterling, Stephen. Sustainable Education Re-

visioning Learning and Change, Schumacher Briefings, Green Books, Dartington, 2001.

Educaia ca dezvoltare durabil; accentul cade

pe procesul i "calitatea nvrii". Acesta include toate rspunsurile de mai sus, dar

pune accentul pe "nvare", vzut ca fiind "un proces creative, de reflectare i

participativ". n aceast perspectiv,

nvarea este considerat "schimbare" i

implic indivizi i instituii. Paradigmele educaionale actuale sunt puse n discuie,

sprijinind un rspuns de transformare i creativ la dezvoltarea durabil.

n cadrul acestui cadru global, este clar c educatia

pentru dezvoltare durabila - EDD, susinnd angajamentul individual printr-un nvament de

calitate, poate duce la aciuni personale i comunitare pozitive.

Considernd enunurile de mai sus, IBSE poate contribui la dezvoltarea EDD, deoarece acestea

mprtesc valori comune: cooperare, creativitate, inovare. In mod deosebit acestea pot ajuta la

construirea de cunotine, aptitudini i atitudini care susin o reflectare obiectiv a fenomenelor de

mediu, sociale i economice, care depasesc cunostintele comune si prejudecatile.

Educaia pentru dezvoltare

durabil i rolul

investigrii tiinifice: contribuia proiectului

SUSTAIN

n ciuda faptului c cei trei piloni ai dezvoltrii durabile sunt interdependeni, disciplinele

educaionale tind s investeasc atenia n doar unul dintre cei trei, astfel perpetudu-se

compartimentarea disciplinelor curriculare tradiionale.

Cu toate acestea, EDD ncurajeaz abordri mai complexe i multidimensionale, incluznd o serie

de dimensiuni: tiinifice, geografice, economice, politice, sociale, culturale.

Prin combinarea cu EDD, IBSE acord o atenie explicit contientizrii i dezvoltrii capacitii

tinerilor de a aborda problemele i de a imagina noi

scenarii prin procesele de nvare activ privind

conceptualizarea, planificarea, realizarea aciunilor i reflectarea. Acestea ofer oportuniti pentru

gndire critic care determina actul creator de a interpreta imagini ale viitorului.

Acest manual exploreaz modul n care IBSE poate contribui la dezvoltarea EDD: conectarea mai

multor cadre didactice i elevi cu problemele reale ale vieii i ale tiinei contemporane; introducerea

unor teme de actualitate legate de tiin i

tehnologie, economie, cultur, aa cum acestea sunt dezbtute n societate; aplicarea

competenelor de investigare la problemele legate de sustenabilitate; conectarea colilor cu actori implicai n dezvoltarea durabil din cadrul diferitelor comuniti.

http://www.unesco.org/new/en/educa-http://www.unesco.org/new/en/educa-

8

Cateva exemple ale modului

Evaluarea n cadrul proiectului

SUSTAIN

Evaluarea modului in care nva elevii poate lua

multe forme i poate servi mai multor scopuri:

Evaluarea formativ poate fi folosit n orice

moment pentru a oferi un rspuns pe msur

ce activitile se desfoar i ar trebui s influeneze planurile i practicile de predare;

Evaluarea sumativ se realizeaz, de obicei, la

sfritul unei succesiuni de lecii pentru a

determina impactul asupra progresului facut de elevi i eficienta procesului de invatare

Proiectul SUSTAIN pune accentul pe integrarea IBSE i EDD i astfel, evaluarea trebuie s ia n

considerare diferitele tipuri de rezultate ale nvrii. IBSE implic nu numai cunotine

tiinifice, dar i capacitatea de a efectua i de a

nelege investigaia tiinific. Rezultatele nvrii

n EDD includ gndirea critic i schimbri n atitudini i in modul de a actiona. Evaluarea acestei

game de rezultate ale nvrii va implica o serie de abordri, cum ar fi: rapoarte scrise despre acest tip

de activitate practic, caiete de lucru, postere sau fie de lucru, argumentele i explicaiile elevilor,

observarea modului n care elevii se implic in activittile de investigare i intrebri adresate

elevilor cu privire la deciziile i concluziile lor.

Mai jos v oferim cteva instrumente care sa va

ajute n evaluarea progresului realizat de elevii dumneavoastr, pe care le putei utiliza n

contextul pCurriculum-ului naional. Acestea pot oferi, de asemenea, o baz util pentru evaluarea

propriei planificri i metode de predare prin luarea n considerare a faptului c ai oferit sau nu elevilor

oportuniti adecvate pentru diferite tipuri de activiti de nvare. V recomandm, de

asemenea, informaii mai detaliate cu privire la evaluarea n activitati de tip IBSE care a fost

dezvoltat de Proiectul Fibonacci, i care este disponibil la adresa http: //www.fibonacci-

project.eu 4.

Pentru IBSE5. Aceti indicatori vizeaza activitatea

elevilor i ar putea fi, de asemenea, folosii pentru a evalua oportunitile de nvare oferite.

Elemente cheie

Exemple de indicatori Da Nu

Elevii rspund la

ntrebri de natur

tiinific

Se pleaca de la o situaie

real

Elevii apreciaza ce stiu deja

si ceea ce vor sa afle.

Sunt selectate ntrebri productive, care conduc

la investigare

Elevii formuleaza predictii si conexiuni.

4 Tools for enhancing inquiry in science education (2012)

5 Adapted from: National Research Council

(2000). Inquiry and the National Science Education

Standards: A Guide for Teaching and Le Asdf arning. Washington, DC: National Acad

in care IBSE poate contribui

la EDD

9

Elevii iau in considerare

probele/

dovezile

Elevii decid ce

date/probe/dovezi s colecteze

Elevii stabilesc procedura de colectare a

datelor, precum i modul n care s asigure

precizia lor

Students collect data

Elevii colecteaza date

/probe/ dovezi

Elevii formuleaz

explicaii folosind

dovezi/ probe

Elevii analizeaz datele i identifica probele

Elevii formuleaz concluzii sau explicaii

bazate pe dovezi

Elevii rspund la

ntrebrile activitatii de investigare, folosind

aceste dovezi

Elevii isi

evalueaz explicaiile

Elevii verific dac

dovezile sustin explicaiile i daca

rspund n mod corespunztor

ntrebarilor de investigare

Elevii verifica prejudecile sau

greselile care ar fi putut surveni n

raionamentul lor

Elevii compara

rezultatele pe care le-au obtinut cu cele ale

colegilor lor

Elevii iau n considerare

explicaii alternative i fac conexiuni intre

rezultatele lor si cunotinele tiinifice

Elevii

comunic i

justific explicaiile

Elevii i mprtesc rezultatele i

explicaiile, prin intermediul unor

rapoarte scrise,

prezentari sau

comunicari orale

Elevii explica de ce sunt

importante dovezile, si fac conexiuni intre

acestea si concepte specifice sau ipoteze

Pentru EDD6. Aceti indicatori sunt formulati n legatura cu proiectarea de oportuniti de nvare

i dau unele indicaii cu privire la domeniile n care procesul de nvare al elevilor ar putea fi evaluat.

6 Based on: UNESCO World Conference on Education

for Sustainable Development (Bonn 2009), Bonn

Declaration (http://www.esd-world-conference-

2009.org/fileadmin/

download/ESD2009_BonnDeclaration.pdf), Sterling, S.

(2006) EducazioneSostenibile, Anna Mundi Editrice,

Cesena, UNECE Strategy for Education for Sustainable

Development (2005)

(http://www.unece.org/fileadmin/DAM/env/

documents/2005/cep/ac.13.2005.3rev.1.e.pdf)

Elemente

cheie

Exemple de indicatori Da Nu

Subiectul este

dezvoltat n funcie

de dimensiu-

nile dezvoltarii

durabile

Sunt identificate i

analizate implicaiile

sale asupra mediului

Sunt identificate i analizate implicaiile

sale sociale

Sunt identificate i analizate implicaiile sale

economice

Este considerat contextul

local si global precum si perspectivele

trecute/prezente/ viitoare

Subiectul

este

dezvoltat

folosind o abordare

holistic

Sunt cutate conexiuni ntre diferite dimensiuni

ale EDD i sunt implicate discipline diferite

Este considerata

complexitatea relaiilor

dintre mediul natural i activitatea uman

Incertitudinea trebuie

luata in considerare i rolul su n luarea

deciziilor

Subiectul

este dezvoltat

folosind o abordare

participativa

Activitile sprijina reflecia

asupra rolului nostru (individual i colectiv), n

calitate de ceteni i n calitate de consumatori de

bunuri i servicii

Sunt luate n considerare diferite puncte de vedere

i opinii, precum i conflictele care pot aprea

Este evideniata responsabilitatea fa de

mediul nconjurtor i fata de "bunul comun"

Subiectul

este dezvoltat

folosind o abordare

care urmareste

procesul de transfor-

mare

Activitile stimuleaza

reflecia critic asupra diferitelor probleme

Activitile

promoveazaa

creativitatea i rspunsurile proactive

Atenia se concentreaz nu

numai pe cunoatere, ci i pe valori, stiluri de via i

comportamente

Sunt explorate alternative pentru schimbare

http://www.esd-world-conference-2009.org/fileadmin/http://www.esd-world-conference-2009.org/fileadmin/http://www.esd-world-conference-2009.org/fileadmin/http://www.unece.org/fileadmin/DAM/env/http://www.unece.org/fileadmin/DAM/env/

10

Prezentarea setului de trei

manuale

Acest manual dedicat energiei face parte dintr-un set care include alte dou manuale, unul privind

produsele alimentare si ce de-al doilea, obiectele comune pe care le folosim in fiecare zi.

mpreun, aceste trei manuale formeaz o resurs

de predare a tiinelor orientate spre EDD, care le permite profesorilor s abordeze probleme de

dezvoltare durabil, in conexiune cu viaa i experienele de zi cu zi ale elevilor. O astfel de

abordare mbogete coninutul lectiilor predate i totodata, relevana pentru copii a ideilor mari7 i a

competenelor cheie ale tiinei.

De ce aceste tematici?

Hrana este un produs obisnuit, dar esenial n viaa noastr de zi cu zi. Manualul va permite

profesorilor s examineze diferite alimente n ceea ce privete compoziia lor (nutriie), producia lor

(cretere), distribuia i consumul. n acest fel,

copiii nu numai c isi vor spori cunotinele i

abilitile tiinifice, dar si cunotinele despre interconectivitatea dintre mediu, societate i

economie. Elevii vor reflecta, de asemenea, la atitudinile i la valorile lor, ei vor fi in msura sa ia

decizii n cunotin de cauz i dac doresc, schimbandu-si chiar stilul de via..

Energia este esenial pentru noi toti. Cu toate acestea, nclzirea global pare s fie n curs de

desfurare ca urmare a activitatilor noastre de cretere a productiei de energie pentru a satisface

nevoile de dezvoltare i expansiune a populaiei. ngrijorarea cu privire la acest lucru a dus la

prevederi pentru limitarea utilizarii combustibililor fosili, mbuntirea eficienei energetice i

utilizarea sistemelor de energie din surse regenerabile. Aceste iniiative trebuie s joace un

rol important n dezbaterea despre i pentru dezvoltare durabila; ca urmare, nelegerea

problemelor puse in discutie (folosirea energiei neregenerabile i a celei regenerabile; utilizarea

energiei i conservarea acesteia), este o parte important a educaiei tiinifice pentru viitor.

Obiectele de zi cu zi pe care le consideram aproape ntotdeauna obiecte comune care ni se cuvin de la

sine, pot fi o surs de stimulare i de activitati de

investigare stiintifica accesibile pentru copii.

Manualul exploreaz modul n care folosim obiectele familiare care poate oferi oportuniti

pentru a dezvolta att nelegerea conceptelor stiintifice, cat i dezvoltarea competentelor de

investigare. Dar obiectele au povetile lor de via:

investigand modul n care au fost fcute i ce se va ntmpla cu ele dup ce le-am folosit, ii angajeaz pe copii n activitati care depasesc necesitatile si experientele lor uzuale, facandu-i sa inteleaga

problemele de mediu, sociale i economice referitoare la dezvoltarea durabil i oferindu-le

posibiliti interesante pentru activiti interdisciplinare.

7 Principles and big ideas of science education,

Wynne Harlen Ed., Association for Science

Education, 2010

Nota

V rugm s reinei c acest manual a fost

elaborat n cadrul unui proiect european care implic instituii din 10 ri diferite. Ca atare, nu

poate exista nici o legtur direct ntre activitile

de clas propuse i curricula specifica aplicabila n

fiecare ar european in parte. Astfel, cititorul poate s consulte documentaia oficial a rii sale

pentru referina i adaptare corespunztoare.

Indicatii bibliografice

Bibliografie pentru IBSE

Harlen W. (Ed.) Principles and big ideas of science

education, Association for Science Education, 2010

Dezvoltate in cadrul proiectului Fibonacci, un proiect european din Programul Cadru 7:

http://www.fibonacci-project.eu

Artigue M., Dillon J., Harlen W., Lna P.

Learning through inquiry, 2013

Harlen W. Inquiry in science education, 2013

Borda Carulla S. (Ed.) Tools for enhancing

inquiry in science education, 2013

Harlen W. Assessment& Inquiry-Based Science Educa- tion: Issues in Policy and Practice,

Global Network of Science Academies (IAP) Science Education Programme, 2013

Bibliografie pentru EDD Education for Sustainable Development, Source book, Unesco, 2012, available at:

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

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

Teaching and Learning for a Sustainable

Future - A multimedia teacher education programme

of UNESCO, available at: http://www.unesco.org/educa-

tion/tlsf/mods/theme_gs/mod0a.html

Sterling, S. Sustainable Education Re-visioning

Lear- ning and Change, Schumacher Briefings, Green Books, Dartington, 2001

http://www.fibonacci-project.eu/http://unesdoc.unesco.org/http://unesdoc.unesco.org/http://www.unesco.org/educa-

11

Manualul despre energie Manualul proiectului SUSTAIN despre ENERGIE este destinat cadrelor didactice. Acesta include o

colecie de activiti i instructiuni privind educatia in domeniul stiintelor bazata pe investigare tiinific (IBSE) pentru a ajuta profesorii s sprijine elevii n procesul de nvare despre energie,

surse de energie i economisirea energiei. Pe tot parcursul manualului, principiile IBSE i EDD sunt interconectate, oferind profesorilor din invatamantul primar un suport privind punerea n aplicare a

unui program incitant i inovator pentru a preda despre energie si dezvoltare durabil. n mod special, manualul i propune s sprijine copiii pentru dezvoltarea cunotinelor tiinifice cu privire la energie

i la sursele de energie i pentru a oferi acestora oportuniti de a investiga, a considera i a dezbate probleme economice, sociale i tiinifice legate de sursele de energie i economia de energie.

Manualul proiectului SUSTAIN despre ENERGIE este cel mai potrivit pentru copii din clasele primare n

vrst de 8 - 12 ani. Exist ase capitole n manual care ofer profesorilor din invatamantul primar instructiuni i activitati de investigare detaliate pentru predarea notiunilor legate de energie.

Informaii pentru profesori privind IBSE, EDD i energie sunt, de asemenea, furnizate n fiecare capitol. Figura 1 de mai jos prezint un rezumat al fiecarui capitol.

12

13

Privire de ansamblu asupra capitolelor

Objectives Lessons

Capitolul 1 De ce este energia

att de important?

Scopul acestui capitol este acela de a-i nvaa pe copii despre originea energiei,

formele sale variate, transformarea acesteia, sursele sale diferite i modul n

care energia poate fi msurat.

Metodologiile IBSE sunt utilizate pentru a-i ajuta pe copii s gndeasc critic cu privire

la problemele legate de energie, inclusiv la aspectele legate de mediu, sociale i

economice.

Lectia 1. Energia in viata copiilor

Lectia 2: Partea 1: Diferite tipuri de energie

Partea 2: Energia poate fi transformata intr-o alta forma

Partea 3: Cum masuram energia?

Lectia 3: Diferite surse de energie

Capitolul 2

Energia global: Care este problema?

Scopul acestui capitol este de a oferi

copiilor posibilitatea sa nvee despre energia provenita din combustibilii fosili i

utilizarea acesteia n ntreaga lume. Copiii isi dezvolta nelegerea cu privire la

consecinele utilizrii pe scar larg a combustibililor fosili n ntreaga lume.

Atenia lor este indreptat asupra importanei protejrii resurselor naturale

ale pmntului i este evideniat importana utilizrii surselor de energie

regenerabila.

Lectia 1. Energia care utilizeaza

combustibilii fosili

Lectia 2: centralele electrice care

folosesc combustibili fosili

Lectia 3: Arderea combustibililor fosili si schimbarile climatice

Capitolul 3 Energia eoliana

Scopul acestui capitol este sa le ofere copiilor oportuniti de a nva despre

energia eolian, prin utilizarea datelor tiinifice i a unor scenarii din viaa real.

Leciile adopt abordri bazate pe investigare care i ncurajeaz pe copii s

gndeasc critic i sa analizeze problemele de mediu, sociale i economice privind

energia eoliana.

Lectia 1: Ce este energia eoliana?

Lectia 2: Turbine eoliene

Lectia 3: Localizarea parcurilor

eoliene

Lectia 4: Un parc eolian in localitatea ta

Capitolul 4

Energia solara n acest capitol copiii sunt antrenati in lectii

de investigare stiintifica care abordeaz probleme de mediu, sociale i economice in

ceea ce privete energia solar. Aceste activiti i vor ajuta pe copii s neleaga

mai bine notiuni cu privire la:

Natura, transformarea i utilizarea energiei solare ca surs de energie regenerabil.

Transformarea energiei solare n alte forme de energie (cldur i electricitate).

Cum sunt utilizate diferite forme de energie n diferite aplicaii.

Lectia 1: Soarele sursa noastra de

energie

Lectia 2: Transformarea energiei

solare in caldura si electricitate

Lectia 3: Energia electrica de care avem nevoie acasa

14

Capitolul 5 Energia obtinuta din

biomasa

Acest capitol introduce biomasa (lemnul, n acest caz) ca surs de energie i ofer

copiilor posibilitatea de a o studia, att ca surs regenerabil, ct i ca surs

neregenerabil. Copiii au posibilitatea de a nelege importana utilizrii durabile a

biomasei n viaa de zi cu zi.

Lectia 1: Biomasa ca un deposit de energie

Lecia 2: Energia este stocat n

plante

Lecia 3: Aspecte pozitive i negative ale utilizrii energiei obtinuta din

biomasa

Capitolul 6: Si acum, ncotro?

Copiii examineaz avantajele i dezavantajele surselor de energie

regenerabile i neregenerabile. Ei calculeaz energia consumat n coal i

acas i actioneaz pentru a reduce cantitatea de energie utilizat zilnic.

Lecia 1: Dezbatere despre energie

Lecia 2: Utilizarea energiei

Lecia 3: Economia de energie

15

Capitolul 1: De ce este att de important

energia? Obiective Scopul acestui capitol este acela de a permite copiilor s nvee despre originea energiei, formele sale variate, transformarea acesteia, despre diferite surse de energie i modul n care energia poate fi msurat. Metodologiile IBSE sunt utilizate pentru a-i ajuta pe copiii s gndeasc critic cu privire la problemele legate de energie, inclusiv aspectele legate de mediu, sociale i economice.

Privire de ansamblu asupra capitolului Lecia 1: Energia n viaa copiilor n aceast lecie introductiv copiii vor intelege faptul ca energia o intalnim peste tot n jurul nostru i ca tot ceea ce produce o aciune, cum ar fi; micare, cldur, sunete, etc., necesit energie. Lecia 2: Partea 1: Diferite forme de energie Copiii fac deosebirea ntre diferite forme i surse de energie. Ei nva c energia este furnizat de o surs si poate lua diferite forme, n funcie de utilizare. Copiilor li se ofera posibilitatea de a identifica diferite forme de energie n mprejurimi. Partea 2: Energia utilizat se transform ntr-o alt form de energie Implicandu-se n activiti practice, copiii nva cum energia poate fi schimbat dintr-o form n alta. Partea 3: Cum msurm energia? Prin examinarea etichetelor de pe produsele alimentare i analizand consumul de energie al aparatelor electrice comune, copiii vor nelege cum masurm energia. Lecia 3: Diferite surse de energie Copiii identific sursele de energie i le clasific drept regenerabile i neregenerabile. In aceasta activitate de investigare stiintifica, copiii exploreaza unele dintre avantajele i dezavantajele diferitelor surse de energie.

Lecia 1: Energia n viaa copiilor

Rezultatele procesului de

invatare

Copiii sunt ncurajai s defineasc energia ca abilitatea de a face lucrurile s se ntmple. Vor intelege ce este energia, de unde vine i modul n care aceasta poate fi utilizata.

Resurse folosite Creioane si coli de hartie

Competente dezvoltate

Competente stiintifice: Observare, Inregistrarea observatiilor si comunicare, colaborare, analiza

Energia in scoala noastra

Identificarea ideilor initiale ale copiilor Purtai o discuie n clas pentru a afla ce tiu copiii despre energie i aparatele care consuma energie. Intrebari pentru a stimula discutia

Ce este energia? Cnd copiii vor auzi rspunsurile lor la aceast ntrebare, va deveni evident c termenul "energie" are o multime de intelesuri diferite. De exemplu: - fora fizic (pentru a ridica greuti, etc ...) - entitate mistica (energia ca un fluid n corpul meu ... comentariu pe care il fac foarte des

profesorii) - concept fizic (ceva ce poate exista n diferite forme i poate s treac de la o form la alta ...) - concept economic (modalitatea industriala de a "produce" energie ntr-o form care este

16

potrivita pentru nevoile oamenilor)

Ce utilizari are energia, la ce o folosim? Lumineaz sala de clas, nclzete sala clas, face s creasc o plant, etc.

Putei identifica n clas diferite aparate care utilizeaz energie? Cum i arat acestea c folosesc energie?

De unde primesc energia?

De unde vine energia cu care functioneaza calculatorul? Energie electrica

De unde vine caldura produsa de calorifer?Petrol/gaz/electricitate

Ce puteti spune despre lumina pe care o aprindem seara acasa? Energie electrica, energie solara

Care este furnizorul de energie pentru oameni? Alimentele

Cate surse diferite de energie puteti numi? Eolian, solar, produse alimentare, gaze naturale, petrol, lemn.

Efectuarea unui audit energetic n clas

n aceast activitate de grup, copiii vor completa o list a aparatelor din clasa sau din coala lor, care necesit energie ca sa functioneze. Copiii pot s nregistreze concluziile intr-un tabel similar cu tabelul 1.1

Lucrurile din clas care utilizeaz energie

Dovezi care arata c utilizeaz energie

De unde vine energia

Bec

Lumineaza clasa

Electricitate

Calorifer Incalzeste clasa Petrol/ gaze naturale

Tabelul 1.1: Audit energetic Discutie Dupa 15 minute, fiecare grup isi prezinta rezultatele in fata clasei. ntrebri pentru a stimula discuia

Ce forme diferite de energie gsii n sala de clas / coal? Electricitate, petrol, gaze, musculatura, soare, (sau exprimand altfel, energie electric, termic, radiant, mecanic) etc.

Ce fel de energie credeti c folosesc: becul/ caloriferul / tabla interactiv?

Aceste aparate folosesc energie. Cum tii asta?

n urma acestei discuii cereti copiilor ca pe grupe, s se gndeasc ce este energia. Inregistrati ideile care rezulta din discuiile grupurilor pe o fisa de lucru / tabla interactive i discutati asemnrile dintre rspunsurile fiecrui grup. Copiii ar trebui s ajung la concluzia c energia face posibila desfasurarea de activitati in jurul nostru Concluzii Ce ati nvat despre energie? Am vzut c obiectele nu funcioneaz fr a utiliza energie electric, sau petrol, sau forta musculara. Toate acestea sunt exemple de "energie". Utilizarea energiei este fundamental pentru funcionarea unui aparat sau a unui sistem si chiar pentru corpul uman. Avem nevoie de energie pentru ca orice activitate sa se poata realiza.

17

Lecia 2 - Partea 1: Diferite forme de energie

Rezultatele procesului de invatare

Copiii vor nelege modul n care energia este furnizat de o surs i este apoi transformata n diferite forme n funcie de utilizare.

Copiii vor identifica diferitele forme de energie din mediul inconjurator i vor da exemple

Competente dezvoltate

Competente stiintifice: observare, Inregistrarea observatiilor si comunicare, colaborare, formularea intrebarilor, analiza

Diferite forme de energie din viata noastra

Informatii pentru profesor n lecia precedent, copiii au discutat despre energie ca abilitatea de a face lucrurile s se ntmple. Atunci cnd vorbim despre energie, trebuie s precizam dac ne referim la sursa sau la forma n care aceasta apare. Sunt dou lucruri diferite: de exemplu, electricitatea nu este o surs de energie, ci o form de energie si este produs din diferite surse (energie solar, energie eolian, energie provenita din arderea combustibililor fosili). Cnd se produce energie, acesta poate fi transformata n diferite forme: Sunet - din vibraiile undelor sonore. Chimica - combustibil, gaz, lemne, baterie. Radianta - soare. Energie electric - electroni care se deplaseaz n interiorul unui cablu electric. Energia mecanic - alergare, mers pe jos. Termic - cldur In aceasta lectie vom clarifica conceptiile copiilor despre forme si surse de energie.

Discutie cu intreaga clasa: Lumina si formele de energie din care provine Propuneti copiilor urmatoarea situatie: Este noapte si suntem in padure. ntrebri pentru a stimula discuia

Daca mergem noaptea prin padure, putem vedea in jurul nostru?

Cum putem vedea in jurul nostru, noaptea in padure? Folosind lanterna sau telefonul cu lanterna

Ce forme de energie am utilizat? Energie luminoasa si electrica

Ce altceva am putea utiliza daca nu avem la noi o lanterna sau un telefon cu lanterna? Lumanare, chibrituri

Dar cum produc acestea energia luminoasa? De fapt, produc o flacara (foc)

Asadar, puteti numi doua modalitati prin care putem produce energie luminnoasa? Folosind electricitatea si focul.

Discutie cu intreaga clasa: Energia termica si chimica, alte doua forme de energie ntrebri pentru a stimula discuia

Am vazut ca focul poate produce lumina. Ce altceva mai produce focul? Caldura

Va putei gndi la ceva care, atunci cnd produce lumin produce, in acelasi timp i cldur? lumnare

Ce se intampla cand stingem lumanarea? Nu mai avem nici lumina, nici caldura.

Unde sta ascunsa energia luminoasa (lumina) si energia termica (caldura) atunci cand lumanarea este stinsa? Acestea sunt inmagazinate in lumanare sub forma de energie chimica.

Ce ai nvat pn acum despre energie? Am aflat despre patru forme de energie: energia electrica, energia luminoasa, energia termica i energia chimica. Dar exist i energie mecanic (care face ca automobilul sa se mite).

18

Activitate: Cereti copiilor ca in grupuri s completeze un tabel care prezint exemple de forme de energie din viaa lor de zi cu zi. Tabelul va avea dou coloane "forme de energie" i "ntlnite la" (a se vedea tabelul 1.2 de mai jos)

Forme de energie Intalnite la

Electrica Bec, computer

Luminoasa Plante

Termica/ caldura Incalzeste supa, topeste inghetata

Chimica Alimente

Cinetica Masini, biciclete

Tabel 1.2: Forme de energie in viata noastra Copiii pot realiza apoi o harta a conceptelor utilizand tabelele.

Lectia 2: Partea 2: Energia utilizata se transforma intr-o alta forma de energie

Rezultatele procesului de invatare

Copiii vor nelege modul n care energia poate fi schimbata dintr-o form in alta.

Resurse folosite Minge de tenis

Competente dezvoltate

Competente stiintifice: observare, investigare si experimentare, analiza, Inregistrarea observatiilor si comunicare

Transformarea energiei

Nota pentru profesor n continuare sunt prezentate trei exemple de activiti practice care ilustreaza modul n care o form de energie este transformat ntr-o alta forma

Activitatea A . Demonstratie a profesorului pentru a arata transferul energiei Recapitulare despre formele de energie

Mingea de tenis: Aratati copiilor o minge de tenis. Intrebati-i ce cred ei despre minge, are energie sau nu? Atunci cnd tinem mingea de tenis n mn, nu exista nici o dovad ca aceasta are "energie" - micare, sunet, cldur. Lsati mingea de tenis sa cada pe podea i intrebati copiii daca aceasta are energie atunci cnd sare. Da, mingea de tenis s-a miscat si a produs un sunet atunci cand a atins solul. Cand o tinem in mana, mingea are inmagazinata energie din cauza inaltimii la care se afla, energie care s-a transformat in miscare, sunet si caldura atunci cand a lovit solul.

Sari de pe un scaun: Rugai copiii s descrie ce forme de energie au fost prezente atunci cnd au srit de pe scaun. Energia stocat din cauza poziiei pe scaun este schimbat in energia cinetic care permite micarea. Aceast energie este absorbit apoi de sol i transformat n energie termic i sunet.

Batei din palme: Rugai copiii s descrie ce forme de energie sunt prezente atunci cnd bat din palme. Energia cinetic sub form de micare este schimbata in cldur i sunet.

Activitatea B: Topirea unui cub de gheata Aratai copiilor un cub de ghea si ntrebati-i cum pot face ca gheata sa se topeasca ct mai repede posibil. Il asezam la soare, pe calorifer, in ap cald, n mna. Intrebati-i ce a dus la topirea cubului de ghea. Cldura.

Activitea C. Mersul pe bicicleta Cereti copiilor sa formeze grupuri de patru, s discute i s nregistreze cate forme diferite de energie sunt prezente atunci cnd cineva merge cu bicicleta. Ei ar putea discuta, de asemenea, despre diferite transformri ale energiei. Nota pentru profesor Indreptati atenia copiilor catre diferite forme de energie si transformri ale energiei atunci cnd

19

funcioneaz o biciclet: De exemplu: Corpul uman arde energia chimic disponibila n produsele alimentare. Biciclistul (care are nevoie de hran ( energie chimica):

face ca bicicleta sa se miste, transformand energia chimica n energie mecanic

face ca bicicleta sa se miste, ceea ce face ca dinamul sa se invarteasca si acesta face, la randul lui, ca farul bicibletei sa se aprinda : energia chimica se transforma in energie mecanica, care se transforma in energie electrica si apoi in energie lumnoasa.

transpira: energia chimica chimic se transforma in energie mecanica (micarea corpului), care se transforma in energie termica (cldur)

Concluzii Urmeaza o discutie cu intreaga clasa in care fiecare grup isi spune parerea. Copiii trebuie sa ajunga la concluzia ca Energia se transforma dintr-o form n alta n funcie de aciunea pe care o facem. Transformarea este posibil pentru toate formele de energie

Lectia 2 Partea 3: Cum masuram energia?

Rezultatele procesului de invatare

Copiii vor nelege ca energia poate fi masurata. Ei vor analiza coninutul energetic al produselor alimentare i consumul de energie electric al aparatelor de uz casnic.

Resurse folosite Etichetele de pe alimente, tabele care contin consumuri de energie

Competente dezvoltate

Competente stiintifice: observare, analiza, inregistrarea observatiilor si comunicare, colaborare.

Cum masuram energia

Informatii pentru profesor Copiii ar trebui s neleag acum c fiecare aciune necesit energie. Ei ar trebui s fie n msur s distinga ntre diferitele forme i surse de energie i sa poata da exemple din fiecare. Aceast lecie va permite copiilor s neleag c energia este msurabil. Planificarea conditiilor in care se desfasoara activitatea Mergeti cu copiii in sala de sport sau in aer liber. Copiii vor efectua o serie de activiti pentru a demonstra ca anumite actiuni necesit mai mult energie dect altele. Instruiti copiii sa:

mearga la captul coridorului / alerge la captul coridorului.

loveasca mingea cu piciorul pe o distanta de 5 metri / loveasca mingea cu piciorul pe o distanta de 20 metri.

sa transporte o gleat goal, pe o anumita distan / sa transporte o galeata plina cu apa pe aceeai distan.

Discutati cu copiii dup fiecare activitate. ntrebri pentru a stimula discuia

Ce forme de energie ati folosit cnd ati alergat /ati lovit mingea cu piciorul / ati golit gleata? Energie chimica, mecanica, termica

Care este sursa de energie care v-a ajutat sa realizati toate aceste activitati? Hrana.

Ce forma de energie a fost transformata in alta forma de energie?Energia chimica a fost transformata in energie mecanica (miscare) si aceasta in energie termica (caldura)

Care dintre activitati a consumat cea mai mare cantitate de energie? De ce? Credeti ca energia poate fi masurata? Cum? Copiii ar trebui sa descopere ca o unitate de

masura le-ar permite sa compare cantitatile de energie pe care le-au folosit ca sa realizeze activitatile de mai sus.

Activitate: citirea etichetelor de pe alimente Oferiti copiilor patru etichete pentru produse alimentare / imagini cu etichete ale produselor alimentare. Ajutai-i s neleag c singura unitate de masura pentru energie este o unitate numit "kj"sau kilojoule. Indicati copiilor unde vor gsi pe eticheta coninutul de energie exprimat in kj per porie sau per 100 de grame.

20

mprii copiii n grupuri i cerei-le s analizeze etichetele i s completeze un tabel similar cu tabelul 1.3 de mai jos.

Aliment Kj pe portie Kj pe 100 g

Banana de dimmensiune medie 378 kJ 378 kJ

O felie de paine alba 375 kJ 950 kJ

Tabel 1.3: Citirea etichetelor de pe alimente Fiecare grup i prezint rezultatele in fata clasei i ajunge la concluzia c energia chimic din alimente este msurat n kilojouli. Activitate: Necesarul de energie Tabelul 1.4 de mai jos ilustreaz numrul mediu de kilojouli necesari pentru a efectua o serie de activitati. Rugai-i pe copii s citeasc i s discute Tabelul 1.4 de mai jos.

Activitate Energia necesara exprimata in kj

Alergare la marathon (42 km) 7500 kJ

Parcurgerea a 100 km cu bicicleta 12000 kJ

Mers pe jos (30 minute) 200 kJ

Maturarea podelei (10 min) 120 kJ

Spalarea masinii (20 minute) 150 kJ

Tabel 1.4: Tabel cu necesaul de energie ntrebri pentru a stimula discuia

Ce activitate are nevoie de cea mai mare cantitate de energie? Mersul pe bicicleta.

Ce activitate are nevoie de cea mai mica cantitate de energie? Maturarea podelei. Ce puteti manca inainte de a spala masina? O banana sau o felie de paine alba.

Cate felii de paine trebuie sa mancati pentru a putea alerga la marathon? 20 de felii

Ce ati invatat despre kj? Unitatea kilojoule ne permite sa masuram energia si sa stim ce activitate consuma mai mult si care mai putin.

Activitate: Ce este kilowat-ul-ora Oferiti fiecarui grup o factura de energie electrica. Rugai-i pe copii s vad dac pot gsi unitatea de masura care este utilizat pentru a exprima energia electric. Concluzie: Aa cum putem msura energia produselor alimentare n kilojouli, putem msura energia electric utiliznd kilowat-ul-ora (kWh). Figura 1.1 de mai jos prezint durate medii de utilizare a aparatelor electrocasnice. Rugai-i pe copii s citeasc i s discute aceast imagine ntrebri pentru a stimula discuia

Cat timp puteti face dus cu dusul electric pentru un consum de 1 kWh? (10 minute). Cate ore de functionare a televizorului asigura 1 kWh? (7 9 ore).

Care este mai eficient din punctul de vedere al consumului de energie (utilizeaza mai putina energie), masina de spalat sau prjitorul de pine? (Masina de spalat)

Unitatea kWh ne permite sa masuram consumul de energie care este sub forma de energie electrica.

21

Figura 1.1 : Ghid pentru valori medii de utilizare a energiei electrice www.electricireland.ie (Aceasta imagine ofera niste valori medii. Consumul efectiv depinde de varsta si eficienta aparatului electrocasnic.) Concluzii Ce ati nvat despre msurarea energiei? (Energia este msurabil. Energia este msurat n kilojouli, iar energia electric se msoar in Kilowat-ora. kj i kWh sunt echivalente, activitatea uman sau energia provenita din alimente poate fi, de asemenea, exprimat n kWh: de exemplu, 1kWh va permite s parcurgei 1 / 2 de maraton).

Lectia 3: Diferite surse de energie

Rezultatele procesului de invatare

Copiii vor fi in masura sa clasifice sursele de energie in surse de energie regenerabila si surse de energie neregenerabila.

Copiii discuta avantajele si dezavantajele diferitelor surse de energie.

Resurse folosite

Biblioteca, acces la interner

Competente dezvoltate

Competente stiintiifice: observare, Inregistrarea observatiilor si comunicare, colaborare, analiza,

Surse de energie

Informatii pentru profesor n lecia 2 copiii au invatat despre diferitele forme de energie; n aceast lecie ei vor nva despre diferitele surse de energie: regenerabile i neregenerabile. Sursele de energie neregenerabila sau combustibilii fosili au dezavantaje care vizeaza mediul inconjurator, cum ar fi acela ca provoac poluare i schimbri climatice i dac vom continua s le folosim n msura n care le folosim acum, depozitele de combustibili fosili se vor epuiza. Exist, de asemenea, avantaje la utilizarea combustibililor fosili. De exemplu, acestea sunt mai ieftine i mai uor accesibile publicului. Avantaje i dezavantaje exist si la folosirea surselor regenerabile de energie. Dezavantajele includ costul i dependena de starea vremii. Un avantaj este acela c sunt prietenoase cu mediul, nu produc poluare. Incurajai copiii s se gndeasc critic cu privire la avantajele i dezavantajele ambelor surse de energie.

Planificarea conditiilor in care se desfasoara activitatea Referiti-va din nou la diferite forme de energie despre care au invatat copiii. ntrebri pentru a stimula discuia

Ce forme diferite de energie cunoasteti? Energie termica, energie luminoasa, energie mecanica.

De unde obtinem energia de care avem nevoie? Primim o parte din energie direct de la soare. Totusi cea mai mare parte provine din combustibili fosili.

Stiti care este diferenta dintre o sursa de energie regenerabila si una neregenerabila?

http://www.electricireland.ie/

22

Energie regenerabila: energia care provine din surse puse la dispozitia noastra de natura, care sunt n mod natural refacute, completate. Energie neregenerabil: energia care nu poate fi nlocuita dupa ce este utilizata.

Creterea gradului de contientizare cu privire la sursele de energie regenerabile i nonrenewable Activitate: Sursele de energie de acas Faceti un set de carduri cu imagini pentru clasa. Distribuiti cate un card fiecarui copil. Explicai-le copiilor c fiecare card va ilustra fie:

O imagine a unei surse sau a unei forme de energie

Un consumator de energie Rugai-i pe copii s se deplaseze prin clas i s ncerce s potriveasc imaginea pe care o au cu o surs de energie. De exemplu, (Copilul A) o plant se va potrivi cu (Copilul B) soarele. Alte exemple ar putea include calorifer, calculator, bec, produse alimentare, petrol, crbune, vnt, soare, etc. Unii copii vor avea mai mult de o pereche care se potriveste, de exemplu, caloriferul ar putea fi corelat cu electricitate sau petrol. Copiii trebuie s discute acest lucru intre ei atunci cnd cauta perechea pentru cardul lor. Copiii vor prezenta perechile in fata clasei, iar jocul se poate repeta. Purtati o discuie ampla privind sursele de energie regenerabila i neregenerabila. ntrebri pentru a stimula discuia: pentru intreaga clasa

Cate surse de energie regenerabila cunosteti? Energia solara, energie eoliana, energie hidro

Cate surse de energie neregenerabila cunosteti? Carbune, lemn, turba, etc. Activitate: Surse de energie regenerabila si neregenerabila Artai-le copiilor imagini cu o serie de surse de energie regenerabila i neregenerabila. Rugai-i sa sorteze imaginile n dou grupuri (surse regenerabile i neregenerabile), indicnd motivele pentru includerea unei surse intr-un anumit grup. Rugai-i pe copii s selecteze o surs de energie, de exemplu energia eolian, petrol, energia oceanelor etc. i sa foloseasca internetul pentru a afla dou avantaje i dou dezavantaje asociate acestora. Fiecare grup isi prezinta concluziile n fata clasei. Copiii creaza apoi un poster despre avantajele i dezavantajele utilizrii diferitelor surse de energie. Copiilor li se va oferi posibilitatea de a citi posterele colegilor lor. Concluzii

Sursele de energie pot fi impartite in doua categorii: regenerabile si neregenerabile

Fiecare categorie are avantajele si dezavantajele ei.

Nota pentru profesor Avantajele si dezavantajele utilizarii surselor de energie regenerabila sau neregenerabila vor fi prezentate in detaliu in capitolele 4,5,6,7 si 8

23

Capitolul 2: Energia globala: Care este

problema?

Obiective

Scopul acestui capitol este de a oferi copiilor posibilitatea sa nvee despre energia combustibililor fosili i utilizarea acesteia n ntreaga lume. Copiii vor nelege consecinele utilizrii pe scar larg a combustibililor fosili. Atenia lor este indreptat spre importana protejrii resurselor naturale ale planetei noastre i importana utilizrii surselor de energie regenerabila.

Privire de ansamblu asupra capitolului Lecia 1: Energia provenita din combustibili fosili utilizata in intreaga lume n prima lecie copiii examineaz o hart a pmntului realizata pe timp de noapte i discuta distribuirea inegal a resurselor energetice ale planetei. Atenia lor este, de asemenea, indreptata asupra faptului c se va ajunge la situatia in care combustibilii fosili se vor epuiza, dac omenirea continua sa le foloseasca in cantitatile din prezent. Lectia 2: Centralele electrice care folosesc combustibili fosili n aceast lecie, copiii descoper ceea ce exista n interiorul unei centrale electrice. Ei nva despre modul n care cele mai multe centrale electrice clasice care ard combustibili fosili creeaz poluare. Lecia 3: Arderea combustibililor fosili i schimbrile climatice Copiii invata despre schimbrile climatice. Scopul este acela de a le face cunoscuta copiilor relaia strns dintre utilizarea combustibililor fosili, nclzirea global i consecinele negative ale schimbrilor climatice i de aici, importana utilizrii surselor de energie regenerabila.

Lecia 1: Energia provenita din combustibili fosili utilizata in intreaga lume

Rezultatele procesului de invatare

Copiii nva ct de mult i unde sunt utilizate surse de energie care folosesc combustibili fosili n lume. Ei nva c sursele de combustibili fosili vor fi n curnd epuizate dac omenirea continu s ard carburanii in cantitatile din prezent.

Resurse folosite

100 capace de plastic (dopuri de la PET-uri), 80 de o culoare si 20 de alta culoare.

Competente dezvoltate

Competente stiintifice: observare, deductie, formularea ipotezelo, formularea predictiilor, Inregistrarea observatiilor si comunicare, rezolvarea de probleme

Competente matematice: aplicarea si rezolvarea de probleme, raionamente; punere n aplicare; capacitatea de a intelege si a utiliza cunostintele in situatii noi

Informatii pentru profesor

Populaia lumii aproape s-a triplat n ultimii 50 de ani - de la 2,5 miliarde la peste 7 miliarde astzi. Aproximativ 10 copii se nasc la fiecare 4 secunde. Pe msur ce populaia crete, creste si ritmul de utilizare a resurselor naturale. Mai mult, resursele naturale limitate nu sunt ntotdeauna gestionate n mod egal i eficient. n prezent, rile occidentale bogate, care reprezint 20% din populaia lumii, utilizeaz 70% din resursele energetice ale lumii. Acest lucru nseamn c rile dezvoltate, care au suficieni bani pentru a cumpra resursele, de obicei primesc mai multe resurse dect trile care nu i pot permite s le cumpere. Acest lucru este ilustrat de imaginea din satelit a

24

lumii pe timp de noapte, care descrie accesul inegal la electricitate i lumin a rilor n curs de dezvoltare din Africa, America Latin i Asia. Urmtoarele activiti ii introduc pe copii in problema distribuirii inegale a resurselor naturale ale Pmntului

Distribuirea inegala a energiei

Planificarea conditiilor in care se desfasoara activitatea Aratati copiilor imaginile din Figurile 2.1. si 2.2 si discutati-le impreuna.

Figura 2.1: Fotografie din satelit lumea noaptea www.nasa.gov/mission_pages/NPP/news/earth-at-night.html

Figura 2.2: Densitatea de populatie www.commons.wikimedia.org/wiki/File:Countries_by_population_density.svg

ntrebri pentru a stimula discuia

Examinati fotografia din satelit (figura 2.1) Satelitul a facut doar o singura fotografie pentru a realiza aceasta harta? Nu. Aceasta este o fografie reconstruita din mai multe fotografii, datorita miscarii de rotatie a Pamantului.

Ce sunt punctele albe in fotografie (figura 2.1)? Lumini

Care este distributia lor pe harta? Tarile in curs de dezvoltare din Africa, America Latina si Asia au mai putine puncte albe (lumini) decat celelalte tari.

Ce vedem in a doua imagine (figura 2.2)? Densitatea de populatie.

Care este populatia lumii? 7 miliarde.

Care credeti ca va fi rezultatul cresterii continue a populatiei asupra resurselor naturale? Acestea vor fi utilizate intr-un ritm mai rapid.

Cum se coreleaza distributia punctelor albe din imaginea din satelit cu densitatea de populatie din a doua imagine? De fapt, distributia punctelor luminoase este foarte redusa in tarile n curs de dezvoltare din Asia, America Latin i Asia.

Faceti o predictie: ce credeti ca se va intampla in urmatorii 50 de ani daca tarile in curs de dezvoltare vor atinge nivelul de dezvoltare al tarilor din Europa si America. Resursele naturale vor fi utilizate intr-un ritm mai rapid.

Distributia resurselor in lume

mprii copiii n dou grupe. Un grup va reprezenta America Latin, Asia i Africa (rile n curs de dezvoltare). Cellalt va reprezenta, Europa, America de Nord, Australia (rile dezvoltate). Distribuiti 100 capace de plastic (dopuri de la PET-uri) celor dou grupuri. Aceste capace reprezint resurse neregenerabile din lume (crbune, turb, petrol etc.). Capacele trebuie s fie mprite ntr-un raport de 30:70, 30 capace pentru rile n curs de dezvoltare i 70 capace pentru rile dezvoltate. Astfel ilustrm distribuia resurselor naturale ntre rile in curs de dezvoltare i rile dezvoltate. Apoi rugai copiii s le mpart n mod egal ntre grupuri.

ntrebri pentru a stimula discuia

How many cubes (caps) did each pupil receive in the developed countries? Cate capace a primit fiecare elev din grupul tarilor dezvoltate?

How many cubes (caps) did each pupil receive in the developing countries? Cate capace a

http://www.nasa.gov/mission_pages/NPP/news/earth-at-night.htmlhttp://www.nasa.gov/mission_pages/NPP/news/earth-at-night.htmlhttps://commons.wikimedia.org/wiki/File:Countries_by_population_density.svghttps://commons.wikimedia.org/wiki/File:Countries_by_population_density.svg

25

primit fiecare elev din grupul tarilor in curs de dezvoltare?

Ce ne invata aceasta activitate despre distributia in lume a resurselor naturale? Tarile dezvoltate care detin 20% din populatia lumii, folosesc 70% din resursele naturale ale Pamantului.

Care este explicatia pentru utilizarea diferentiata a resurselor naturale? Mai multe industrii, vehicule, etc.

Ce inseamna distribuia uniform a resurselor?

Ce ai nvat n aceast activitate? Dac lum n considerare densitatea de populaie, resursele sunt distribuite inegal intre tari.

Resursele de combustibili fosili sunt limitate

Planificarea conditiilor in care se desfasoara activitatea Puneti 80 capace roii i 20 capace negre ntr-o pung. Spunei copiilor c sursele de energie neregenerabila sunt reprezentate de capacele roii. Intrebati-i care ar putea fi aceste surse de energie - petrol, gaze naturale, turb, energie nuclear, crbune.

Capacele negre reprezint forme de energie din surse regenerabile. Cereti copiilor sa dea exemple de diferite forme de energie regenerabil - eolian, solar, hidro

Explicai copiilor c punga reprezint o ar din Europa i capacele reprezinta sursele de energie.

Desfasurarea activitatii

1. Punei un elev s scoat 10 capace din punga, in mod aleatoriu. Aceastea reprezint sursele de energie utilizate ntr-un an. Capacele negre pot fi puse napoi n punga, deoarece acestea sunt regenerabile. Capacele roii trebuie s rmn afar.

2. Cerei unui alt elev s scoat alte 10 capace. 3. Procesul se repet pn cnd toate capacele roii dispar din punga.

ntrebri pentru a stimula discuia

De ce am scos din punga capacele rosii? Deoarece ele reprezinta sursele de energie neregenerabila

Ce s-a intamplat cu numarul de capace rosii din punga? Numarul lor a devenit din ce in ce mai mic.

Ce s-a intamplat cu numarul de capace negre din punga? Numarul a ramas acelasi, deoarece acesta reprezinta sursele de energie neregenerabila

De cati ani este nevoie pentru ca sursele de energie neregenerabila se se epuizeze? De unde putem afla?

Ce ati invatat in aceasta activitate? Daca omenirea va continua sa consume sursele de energie neregenerabila in acelasi ritm, in curand ele se vor epuiza.

Resurse de energie pentru produrea energiei electrice

Aratati copiilor Figura 2.3 (disponibila la www.iea.org/publications/freepublications/publication.htmlt). Diagrama reprezint ct de multa energie electric este produs din diferite surse in lume.

26

Figura 2.3: Surse de energie care produc energie electrica

ntrebri pentru a stimula discuia

Care este cel mai mult utilizata sursa de energie din lume pentru producerea energiei electrice? Carbunele.

Ce sursa de energie este folosita cel mai putin? Altele/Nucleara

Enumerati toate sursele de energie regenerabila.

Enumerati toate sursele de energie neregenerabila.

Privind Figura 2.3 ce puteti spune despre modul n care se produce energie electric? Energia electric este produs de surse diferite. Crbunele, care este o sursa neregenerabila (a se vedea mai sus), este principala surs de energie utilizat n lume pentru producerea energiei electrice.

Ce rezerve au mai ramas pentru sursele de energie neregenerabila?

Aratati copiilor Figura 2.4 de mai jos si discutati imaginile.

Figure 2.4: Ce rezerve au mai ramas pentru sursele de energie neregenerabila?

ntrebri pentru a stimula discuia

Ce sursa de energie se va epuiza prima? Petrolul Care sunt utilizarile petrolului? Genereaza electricitate/ combustibil pentru vehicule, etc.

Concluzii Resursele de energie sunt alocate n mod inegal i utilizate n mod inegal ntre rile in curs de dezvoltare i rile dezvoltate. Este o utilizare inechitabil a resurselor naturale ale Pmntului. Mai mult dect att, consumul global de surse de energie neregenerabile (petrol, crbune, gaze naturale, uraniu) le va face sa dispara in viitor.

27

Lectia 2: Centralele electrice care folosesc combustibili fosili

Rezultatele procesului de invatare

ntrucat electricitatea este una dintre cele mai comune forme de energie utilizate n fiecare zi i tiind c folosim pe scar larg n ntreaga lume combustibilii fosili, n aceast lecie copiii vor afla mai multe despre centralele electrice electrice care folosesc combustibili fosili. In prima activitate vor nva despre modul n care funcioneaz un dinam de biciclet si cu ajutorul acestor cunotine copiii vor nelege ceea ce exista n interiorul unei centrale electrice. Activitatea final le ofer posibilitatea de a lua n considerare i a discuta despre impactul negativ pe care unele dintre centralele electrice le au asupra mediului.

Resurse folosite Materiale recomandate: cabluri electrice, manivel, curea, bec cu dinam, LED-uri, priza, fotografii i desene cu centrale electrice clasice: fotografii i desene care prezint tehnologia diferitelor centrale electrice (arderea crbunelui, a pcurii, a gazelor naturale, i utilizarea unei turbine sau a unui motor pentru a pune in miscare generatorul).

Competente dezvoltate

Competente stiintiifice: explorare, planificare, realizarea experimentelor, rezolvarea problemelor, colaborare,

De la dinam.. la centrala electrica

Planificarea conditiilor in care se desfasoara activitatea Copiii au nvat n lecia 1 c n Europa se utilizeaza cantitati mari de energie electrica avand ca sursa energia combustibililor fosili. Accentul n aceast lecie se pune pe energia electric. Informatii pentru profesor Generatoarele electrice care sunt utilizate ntr-o central electric functioneaza ntr-un mod similar cu un dinam de bicicleta, dar la o scar mult mai mare. Prin urmare, este mai uor pentru copii s inteleaga iniial cum functioneaza un dinam de biciclet. Atunci cnd o roat de biciclet se rotete, un dinam prins la roata se roteste si el. Acest lucru face ca un magnet sa se roteasca ntr-o bobin. Atunci cnd este suficient de rapida, aceast micare relativ poate produce suficient energie electric pentru a aprinde un bec mic. Cu ct mai repede se deplaseaz bicicleta, cu att mai mare va fi curentul indus i cu att mai luminos va fi becul. Un generator de central electric funcioneaz ntr-un mod similar. Astfel, puterea aburului este folosita pentru a roti un motor sau o turbin care fac ca un magnet urias sa se roteasca n interiorul unei bobine foarte mare. Cea mai mare parte a energiei electrice se produce n centralele electrice prin arderea combustibililor fosili, dar exist i alte modaliti de a produce energie electric: producerea de abur prin arderea lemnului sau prin energia nuclear, sau prin rotirea unui magnet interior in cazul energiei hidraulice sau eoliene.

Nota pentru profesor Generatorul ntr-o central electric este destul de asemanator cu un dinam de biciclet. n urmtoarele activiti, copiii mai nti vor explora un dinam. Apoi ei folosesc aceste informaii pentru a nelege modul n care o central electric produce electricitate. Activitate: Ce este un dinam? Artai-le copiilor un dinam de biciclet i ajutati-i s inteleaga faptul c un bec poate lumina prin miscarea unei roi.

Activitate : Experiment folosind dinamul

Fiecarui grup primeste un dinam i un bec i i se cere sa faca becul sa lumineze.

ntrebri pentru a stimula discuia

Cum credeti ca putem conecta becul la dinam? Cum credeti ca viteza de rotatie a dinamului va influenta cantitate de energie produsa?

Daca este posibil, demontati un dinam, descompuneti-l in partile componente.

Care sunt partile componente ale unui dinam? Descrieti partile componente.

28

Dupa ce au impartasit rezultate i observaii, copiii vor denumi diferite pri ale unui dinam:

un magnet rotativ

bobine de srm de cupru terminale ale bobinelor

lame metalice sau piese Concluzii

Discutai cu copiii ce au nvat despre dinam.

Dinamul este un generator mic de energie electric care produce un curent n bobine datorit rotaiei magnetului. n viaa de zi cu zi, pentru o lamp mic, putem folosi un dinam pentru a produce electricitate. Ca atare, un dinam poate fi pus in functiune de ctre o persoan si se poate spune c energia chimic a persoanei este transformat n energie electric.

Ce este o centrala electrica?

Planificarea conditiilor in care se desfasoara activitatea

Atunci cnd aprindem lumina n clas, facem conexiunea cu o surs de energie electric. Aceast surs este n msur s furnizeze energie electric ntr-un ora ntreg sau mai mult. Nu este doar o baterie similara cu sursa de energie electric ntr-un telefon mobil, ci o central electric mare, care poate fi situata departe de coal.

Discutati despre analogia dintre dinam i centrale electrice: n ultima activitate copiii au vzut un circuit electric realizat ntre dinam si bec. ntr-un mod similar, becurile ntr-o sal de clas sunt conectate la o central electric.

Utilizati imaginile (a se vedea figura 2.5 ca un exemplu) si lsai copiii s analizeze circuitul electric realizat ntre becurile din clas i o central electric. Se face legtura ntre

Dinam (dimensiuni mici) si centrala electrica (dimensiuni mari). Acestia se numesc instalatii generatoare de energie

Fire electrice (la scara mica) si linii electrice, plus stlpi (la scara mare) sunt destinate transportului energiei electrice.

Becul (la scara mica) si sistemul de iluminare al clasei (la scara mare) folosesc energia electrica, sunt consumatori de energie electrica.

ntrebri pentru a stimula discuia

Ce este o central electric? Un ansamblu de cldiri, maini, aparate, instrumente i conducte utilizate pentru a produce energie electrica dintr-o surs, cum ar fi barajul de ap, turb, crbune, gaze naturale, energie nuclear, eolian, solar.

Ati vizitat vreodata o centrala electrica? Unde?

Stiti unde se afla centrala electrica cea mai apropiata de scoala? Lectia ar putea incepe cu o vizita la cea mai apropiata centrala electrica.

Ati vazut stlpi i linii de nalt tensiune in mediul rural?

29

Energia electrica: de la centrala electrica la scoala

Energia electrica: de la dinam la becul electric

Figura 2.5: Energia electrica - de la centrala electrica la scoala

Activitate suplimentara Aratati copiilor o hart a centralelor electrice din ar, sau de la nivel local, n zona dumneavoastr, indicnd ce sursa de energie folosesc (crbune, motorin, lemn ...).

Ce exista in interiorul unei centrale electrice?

Informatii pentru profesor Aproximativ 75% din totalitatea energiei electrice generate n Europa provine de la centralele electrice care funcioneaz cu combustibili fosili. Aceste centrale electrice, care utilizeaz surse de energie neregenerabile, sunt numite "clasice", n comparaie cu centralele electrice mai moderne care utilizeaz energia regenerabil (eolian, solar, lemn, etc). In acest stadiu, este important sa-i facem pe copii sa inteleaga ce exista n interiorul unei centrale electrice clasice. n mod ideal, clasa ar trebui s viziteze cea mai apropiat centrala electrica. Daca nu puteti face o vizita la centrala electrica, activitatea care urmeaza furnizeaz cateva informaii.

Activitate Impartiti clasa n grupuri. Oferii fiecrui grup o imagine care prezint interiorul unei centrale electrice clasice (a se vedea exemplul din figura 2.6 de mai jos). Rugai-i pe copii s ncerce s explice (discutand nti n grupuri mici, apoi prezentand n fata clasei) ceea ce vad in imagine i ce neleg din imaginea respectiva.

Figura 2.6: Modul de functionare al unei centrale electrice clasice etab.ac-poitiers.fr/coll-ta thouars/spip.php?article1348 ntrebri pentru a stimula discuia

Recunoasteti in imagine un dispozitiv similar cu dinam (un dispozitiv care produce energie electric)? Se observa o turbina care este legata la un generator. Acesta turbina este similara cu dinamul.

Care este sursa de energie in aceasta centrala electrica? Combustibilii fosili (carbine, petrol, gaze naturale) care ard intr-un arzator.

Ce se intampla cu apa? Apa fierbe si se transforma in vapori.

La ce se folosesc vaporii de apa? Vaporii produsi de apa care fierbe fac ca turbina sa se roteasca.

Ce ati nvat despre centralele electrice? Energia electric provine dintr-o central electric. Toate centralele electrice au un generator electric, care este ca un dinam mare.

http://etab.ac-poitiers.fr/coll-ta-thouars/spip.php?article1348

30

ntr-o central electric clasic, combustibilul este ars pentru a fierbe apa care produce vapori. Vaporii fac ca turbina sa se roteasca. Turbina rotindu-se face ca generatorul sa se roteasca si astfel sa produca energie electric.

Influena unei centralei electrice clasice asupra mediului nconjurtor

Informatii pentru profesor Scopul acestei sectiuni este de a permite copiilor s devin contieni de unele dintre consecinele functionarii centralelor electrice clasice asupra mediului. Aceast lecie se concentreaz in special pe problemele de poluare a aerului i pe emisiile de dioxid de carbon (CO2). Planificarea conditiilor in care se desfasoara activitatea Se pune problema construirii unei centrale electrice in zona voastra. Comunitatea locala trebuie sa decida daca este de accord cu constructia acesteia. Discutati subiectul cu intreaga clasa. ntrebri pentru a stimula discuia

Care sunt avantajele construirii unei centrale electrice in zona voastra? Ganditi-va la 1) furnizorii de energie electrica din zona 2) oamenii care vor locui in apropierea centralei; 3) oamenii care locuiesc in toata zona in care se va furniza energia electrica. Imaginati-va cum ar fi vietile oamenilor daca nu ar exista nici o centrala electrica?

Care credeti ca sunt dezavantajele in cazul construirii centralei electrice in zona voastra? Poluare fonica, poluarea aerului si a apei.

Dezbatere mprii copiii n doua grupuri. Jumtate din clas sprijina construcia centralei electrice de crbune, iar cealalt jumtate se opune construciei. Fiecare grup se informeaza si cerceteaza pentru a gasi argumente care sa ii sustina poziiile. Apoi fiecare grup realizeaza un poster i face o prezentare in fata clasei. Concluzii Intrebati copiii ce au invatat despre utilizarea combustibililor fosili in centrale electrice clasice. (Prin arderea combustibililor fosili, cum ar fi carbunele, petrolul sau gazelle naturale, centralele electrice clasice produc cantitati foarte mari de energie electrica. Acest lucru este foarte important pentru viata de zi cu zi a miliarde de oameni. Totusi, arderea combustibililor fosili este o cauza a poluarii mediului.

Lectia 3 Arderea combustibililor fosili si schimbarile climatice

Rezultatele procesului de invatare

n aceast lecie copiii nva pe scurt despre relaia strns dintre utilizarea combustibililor fosili, nclzirea global i consecinele negative ale schimbrilor climatice. Aceast lecie conduce apoi n importana utilizrii energiei regenerabile.

Resurse folosite

Articole din presa legate de nclzirea global i consecinele sale

Competente dezvoltate

Competente stiintifice: observare, estimare si masurare, analiza, inregistrarea observatiilor si comunicare.

Efectele centralelor electrice clasice asupra sanatatii oamenilor

si asupra mediului inconjurator

Informatii pentru profesor Chestiunea energiei provenite din combustibili fosili i a schimbrilor climatice este foarte complex. De exemplu, ar fi nevoie de studierea temperaturii i a concentratiilor de dioxid de

31

carbon (CO2) pe perioade indelungate de timp. Aceast lecie se concentreaz pe poluarea aerului i influenta emisiilor de CO2 pe baza faptului c CO2 este reprezentativ pentru toate gazele poluante produse prin arderea combustibililor. Planificarea conditiilor in care se desfasoara activitatea Ultima lecie a subliniat c centralele electrice car folosesc combustibili fosili provoaca poluare. Discutati despre poluarea aerului cu impact asupra sntii

ntrebri pentru a stimula discuia

De ce este aerul atat de important pentru noi? Avem nevoie de aer pentru a respira si a ne mentine in viata. Aerul contine multe gaze. Unul dintre ele, denumit oxigen, este cel mai important gaz pentru respiratia oamenilor.

Ce credeti ca face ca aerul sa nu mai fie curat si deci necorespunzator pentru a fi respirat? Multe dintre lucrurile care ne fac viata confortabila cum ar fi: masinile, energia electrica si incalzirea locuintelor, produc gaze care polueaza aerul. Putem simti mirosul aerului poluat atunci cand suntem prinsi ntr-un blocaj n trafic sau n spatele unui camion vechi sau cnd respiram fumul unui incendiu.

De ce este aerul curat atat de important pentru noi? Dac respirm aer poluat, exista pericolul de a dezvolta probleme de sntate i de a deveni bolnavi. Poluanii atmosferici pot provoca o varietate de probleme de sntate, inclusiv erupii cutanate, iritaie a ochilor / nasului, dureri de cap, oboseal, tuse, strnut i ameeli. Plantele i animalele au si ele nevoie de aer curat.

Aratati copiilor imagini care prezinta poluarea aerului (a se vedea exemplul din figura 2.7 de mai jos). Ce vedem n imagine? Ce vi se pare in neregula? Poluarea aerului poate deveni o mare problema n oraele mari. Fotografia arat ce s-a ntmplat la Beijing. Este o cea creat de poluare (smog).

Figura 2.7: Poluarea aerului commons.wikimedia.org/wiki/File:Smog_pekin.JPG

Nota pentru profesor Poluarea aerului cauzat de activitatea uman perturb atmosfera Pmntului. Aerul poluat este duntor pentru oameni i mediul nconjurtor. Activitatea urmtoare se concentreaz asupra unui singur gaz, dioxidul de carbon (CO2), care este unul dintre componentele aerului. Este unul dintre gazele care sunt produse prin arderea unor materiale, cum ar fi combustibilii fosili. Astfel, cantiti mari de dioxid de carbon sunt emise n atmosfer de centralele electrice clasice

Dioxidul de carbon

ntrebri pentru a stimula discuia

Priviti cele doua imagini de mai jos. Care dintre activitatile umane credeti ca produce cele mai mari emisii de CO2? Electricitatea si incalzirea: 41%. In figura 2.8 incalzire se refera la caldura reziduala care este generata in producerea energiei electrice.

Ce combustibil produce cea mai mare cantitate de CO2 atunci cand este folosit la producerea energiei electrice? Carbune si gaze naturale.

Ce ati invatat din figurile 2.8 si 2.9? Arderea combustibililor fosili pentru producerea de energie electric este o cauz major a polurii aerului i, prin urmare, este important s se reduc cantitatea de combustibili fosili folosita pentru producia de energie electric.

https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Smog_pekin.JPG

32

Figura 2.8: Emisiile de dioxid de carbon produse de combustibilii fosili

Figura 2.9: Emisiile de CO2 corelate cu producia de energie electric

Dioxidul de carbon si incalzirea globala

Informatii pentru professor Este foarte dificil pentru copii s neleag ce nseamna "temperatura medie pe Pmnt". Aceast cifr are nevoie de o cantitate foarte mare de date din ntreaga lume, pentru a fi evaluata. Mai ales ca, n funcie de locul n care triesc copiii, ar putea prea ciudat c temperatura medie este n jurul valorii de 15 C. Acest lucru are nevoie de explicaii, innd seama de anotimpuri i de diferena de temperatur mare ntre poli i zonele ecuatoriale. n urmtoarea activitate, comparaia se face ntre creterea temperaturii, care a nceput n timpul secolului al 19-lea i concentraia de CO2 din atmosfera care a urmarit destul de exact aceeai schimbare. Aceast cretere este strans legat de utilizarea tot mai larga a motoarelor cu aburi (arderea crbunelui), apoi a motoarelor cu combustibil i a tuturor proceselor industriale bazate pe combustibili.

Vorbind despre poluare: de ce o cantitate prea mare de dioxid de carbon

constituie o problem delicat?

n aceast lecie copii analizeaza doua diagrame pentru a nvaa despre schimbrile climatice. Se mparte clasa n dou grupe, un grup analizeaz o diagram care arat modul n care temperatura medie pe Pmnt s-a schimbat n ultimii 100 de ani i modul n care schimbarea este cel mai probabil s continue pn la sfritul secolului 21. Al doilea grup a analizeaz un grafic care arat modul n care concentratia de CO2 s-a schimbat i este probabil s continue schimbarea n cursul aceleiai perioade www3.epa.gov/climatechange/kids/basics/past.html Concluzii Prezentati cele doua diagrame (grafice) intregii clase.

Ce puteti spune despre cele doua grafice? Forma lor e foarte asemanatoare.

What does this mean? Temperature rise and concentration rise occurred at the same time and quite at the same rate. Ce inseamna acest lucru? Cresterea temperaturii si cresterea concentratiei de CO2 au avut loc in acelasi timp si aproape in aceeasi proportie.

Cand au avut loc aceste cresteri? De ce credeti ca s-au intamplat atunci? Ce credeti ca s-a

33

intamplat in Europa la vremea aceea? Revolutia industriala (a se vedea mai sus).

Ce ati invatat despre incalzirea globala dupa ce ati analizat aceste grafice? Cresterea concentratiei ce CO2 in atmosfera este strans legata de cresterea temperaturii medii a Pamantului denumita incalzire globala.

Observatie Cu toate c acest lucru nu este dovedit tiinific, este n general acceptata ideea c o cretere a concentraiei de CO2 reprezint o cauz major pentru creterea temperaturii Pmntului. Acest lucru nseamn, prin urmare, c centralele care ard combustibili fosili contribuie la nclzirea global.

Consecintele incalzirii globale

Informatii pentru profesor Este dificil de neles de ce o schimbare de 2C (de exemplu) fa de temperatura medie a Pmntului este att de importanta pentru clim. Pentru a ilustra acest lucru, prezenta seciune arata cteva exemple de consecine negative ale schimbrilor climatice. Evident c pentru unii oameni exist, de asemenea, consecine pozitive, dar scopul activitatii este de a-i familiariza pe copii cu nclzirea global. Activitate: Cercetare documentara Mass-media prezint n mod frecvent consecinele ecologice ale nclzirii globale. Impartiti clasa n grupuri i distribuiti cateva articole de ziar pentru fiecare grup. Articolele de ziar ar putea include aspecte referitoare la:

cmpuri de ghea i topirea ghearilor

cresterea nivelului marilor si oceanelor

probleme ale agriculturii legate de seceta sau inundatii

Migratia populaiei din cauza lipsei de alimentare cu ap sau a lipsei de alimente. Fiecare grup este rugat s citeasc diferitele articole referitoare la nclzirea global i sa faca o scurt prezentare in fata clasei despre ceea ce au nvat. Fiecare grup prezint informaii i date. Comparnd prezentrile, copiii devin contieni de unele consecine negative ale schimbrilor climatice. Concluzii

Dup citirea articolelor, ce ati aflat despre unele dintre consecinele creterii temperaturii pentru oamenii care triesc n diferite ri? Anumite zone devin mai uscate, secetoase, altele devin mai umede. Noi specii de nari pot invada unele ri, cum ar fi tantarul tigru n regiunea mediteranean.

Din lectura articolelor, cum credei c se schimba clima locala? Rspunsurile vor depinde de experiena local: mai calda n timpul verii, mai rece n timpul iernii, mai umeda, mai secetoasa ... Pe o alt scar, menionati c furtuni i uragane n regiunile tropicale sunt raportate a fi mult mai violente.

Ce ati nvat despre nclzirea global? Ca rezultat al nclzirii globale multe lucruri negative se ntmpl n diferite ri din ntreaga lume, care au un impact negativ asupra oamenilor, animalelor i plantelor.

Concluzii pentru Capitolul 2

Copiii au descoperit n Capitolul 2 ca n ultimele secole, omenirea a folosit o cantitate foarte mare de resurse naturale ale planetei cum ar fi combustibilii fosili. Chiar i n zilele noastre obinem cea mai mare cantitate de energie din resurse fosile neregenerabile. Aceste resurse se vor consuma i nu se vor regenera niciodat.

Pentru a evita acest lucru i, de asemenea, pentru a reduce poluarea cauzat de arderea combustibililor fosili care duce la nclzirea global i consecine foarte proaste pentru populaii, toi oamenii trebuie s i asume responsabilitatea pentru reducerea utilizrii energiei neregenerabile. Acest lucru poate fi realizat fie prin nlocuirea acesteia cu energia regenerabil, fie prin economisirea energiei.

Capitolele 3, 4 i 5 se ocup cu trei tipuri de energie din surse regenerabile. O parte a capitolului 4 se ocup cu economisirea energiei.

34

Capitolul 3: Energia eoliana Obiective Scopul acestui capitol este de a oferi copiilor posibilitatea sa nvee despre energia eolian, prin utilizarea unor date tiinifice, impartiale, reale i exemple din viaa reala. Leciile prezinta abordri bazate pe investigare stiintifica care ncurajeaz copiii s gndeasc critic i sa analizeze problemele de mediu, sociale i economice privind energia eoliana.

Privire de ansamblu asupra capitolului Lecia 1: Ce este energia eolian ? Cereti copiilor sa faca o cercetare pe Internet pentru a cauta informatii despre: vnt ca surs de energie; modul n care funcioneaz o turbin eolian; localizarea fermelor eoliene; avantajele i dezavantajele utilizrii vntului ca surs de energie. Lecia 2: Turbine eoliene Copiii proiecteaza i fac propriul lor model al unei turbine eoliene, folosind o varietate de materiale. Lecia 3: Amplasarea fermelor eoliene. Copiii nva despre modul n care informaiile cu privire la viteza vntului i direcia vntului ii ajut pe ingineri s decid unde sa localizeze turbinele eoliene. Copiii construiesc anemometre i mneci de vnt i le folosesc pentru a msura viteza i direcia vntului n diferite locuri din jurul colii. Lecia 4: Un parc eolian in localitatea voastr Un mare dezvoltator de parcuri eoliene este interesat de construirea unui parc eolian n zona colii. Copiii trebuie s cerceteze i s analizeze informaii i sa exploreze factorii care susin sau se opun dezvoltrii. Isi prezint apoi concluziile in fata clasei.

Lecia 1: Ce este energia eolian ?

Rezultatele procesului de invatare Copiii isi imbogatesc cunotinele despre energia eolian prin

utilizarea informatiilor obtinute cu ajutorul calculatoarelor, ca urmare unei activitati de cercetare.

Copiii analizeaz avantajele i dezavantajele utilizrii vntului ca surs de energie.

Copiii demonstreaz o buna cunoatere i nelegere a energiei eoliene prin prezentri in fata clasei.

Resurse folosite Acces la internet, coli de hartie pentru postere, markere

Competente dezvoltate Competente stiintifice: investigare si experimentare, analiza, inregistrarea observatiilor si comunicare.

Cercetare pe Internet

Aceast activitate este o cutare de informatii pe Internet. Lucrnd n grupuri, copiii folosesc internetul pentru a cuta rspunsuri la o serie de ntrebri cu privire la energia eolian. Ei folosesc apoi datele obtinute in cursul activitatii de cercetare pentru a realiza o prezentare privind energia eolian. Ii puteti ncuraja sa utilizeze fotografii, clipuri video i imagini. Fiecare grup face o scurt prezentare de cinci minute in fata clasei, despre energia eolian.

Exemple de intrebari pentru cercetarea pe Internet:

Cum poate vantul sa produca energie?

35

Cum se transforma aceasta energie in electricitate?

Cum functioneaza o turbina eoliana?

Puteti sa desenati o turbina eoliana?

Unde sunt localizate, in mod obisnuit, turbinele eoliene? De ce este vantul considerat o sursa regenerabila si curata?

Cat ar costa, aproximativ, constructia si instalarea unei turbine de vant?

Puteti enumera si descrie cateva avantaje ale utilizarii energiei eoliene pentru a produce electricitate?

Puteti enumera si descrie cateva dezavantaje ale utilizarii energiei eoliene pentru a produce electricitate?

Ce procent din energia electrica produsa se obtine din energie eoliana in tara/ Europa? Ce tara din Europa a produs cea mai mare/ cea mai mica cantitate de energie folosind

vantul in anul 2015?

Ati dori sa locuiti langa un parc eolian? De ce da? / De ce nu? Pagini de Internet recomandate Urmatoarele adrese de Internet pot fi folosite de copiii pentru a culege informatii. Video: https://www.youtube.com/watch?v=niZ_cvu9Fts Pagini de Internet

http://www.darvill.clara.net/altenerg/wind.htm http://www.energyquest.ca.gov/story/chapter16.html

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

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

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

http://windpower.org/en/knowledge/wind_with_miller.html

Lecia 2: Proiectarea si constructia unei turbine eoliene

Rezultatele procesului de invatare

Copiii demonstreaz ce cunostinte au despre turbine eoliene prin planificarea, proiectarea i crearea unui model de turbin eolian, folosind o varietate de materiale comune din viata de zi cu zi. Copiii evalueaz eficacitatea turbinelor eoliene prin investigare: ce sarcin poate ridica turbina?

Resurse folosite Sugestii pentru materiale care pot fi folosite: Bastoane de sprijin, bastoane pentru plante, sfori, pahare de plastic, cilindri de spum / bile de polistiren, mosoare din material plastic, dopuri, carton, paie de plastic, aibe, farfurii de hrtie, dopuri din cauciuc, greuti, foarfece, capsator. NB: este necesar un ventilator mare (sau un usctor de pr) pentru a testa turbinele eoliene.

Competente dezvoltate

Competente stiintifice: observare, planificare, explorare, activitate practica, evaluare, investigare, re