Sekvenser av experiment och annan verksamhet

Sekvenser av
experiment och annan
verksamhet inom Klimat-X
Här presenterar vi några tänkbara sekvenser av experiment och förslag till uppföljning med
arbete i skolan, studiebesök mm.
Materialet under denna rubrik är under utarbetande och ej fullständigt.
1. Energi, energiomvandlingar och energihushållning
En rad experiment på Klimat-X konkretiserar begreppen energi, energiomvandlingar och
energihushållning.
Erfarenheterna från experimenten kan bearbetas utifrån tre perspektiv: Vardagsperspektiv,
samhälleligt perspektiv och naturvetenskapligt perspektiv. Beroende på elevernas nivå kan ett
eller flera av perspektiven anläggas.
Vardagsperspektiv
Experimenten beskrivs med termerna energikälla, energimottagare och tecken på
energiomvandling. Beskrivningen blir därigenom ganska konkret, samtidigt som man
uppmärksammar att energin inte vare sig försvinner eller uppstår ur intet. I Björn Andersson:
Elevers tänkande och skolans naturvetenskap behandlas detta närmre.
Samhällsperspektiv
Begreppen energikälla, primär energi, sekundär energi, användbar energi och energitjänst
används.
Primär
energi
Flödande energi
Sol
Geotermisk
Gravitation
Fossila bränslen
Kol
Olja
Gas
Kärnbränsle
Sekundär
energi
Solinstrålning
Biobränsle
Bensin
El
Fjärrvärme
Energitjänst
Användbar
energi
Ljus
Värme
Rörelseenergi
Elektromagnetiska vågor
Belysning
Lagom temperatur
Laga och förvara
mat
Resa och
transportera
Informera
Tillverka
Spillvärme
Förluster
Förluster
Klimat-X, Klimatexperiment i skolan
Malmö miljöförvaltning i samarbete med
Malmö högskola, lärarutbildningen, fysik. Experimentutveckling: Mats Areskoug
1
021209
Naturvetenskapligt perspektiv
Energiomvandlingen beskrivs med hjälp av energiform. Man uppmärksammar andra
energiomvandlingar än den önskade (”energiförluster”) och uppskattar verkningsgraden. Man
observerar också hur energikvaliten förändras.
Klimat-X, Klimatexperiment i skolan
Malmö miljöförvaltning i samarbete med
Malmö högskola, lärarutbildningen, fysik. Experimentutveckling: Mats Areskoug
2
021209
2. Solenergidrivna fordon
Hur tar vi oss fram i stan
Foto av avgas-osande bilköer får inleda diskussion kring transporter och resurshushållning:
energi,miljö, klimat, ekonomi, tid
Bygg en solcellsdriven bil
Bygg en fungerande modellbil som drivs av solcell. Limpistol och andra elverktyg får
elenergi från solcellsdriven elstation, se nedan.
Bygg en bil som laddas av solceller
Bygg om solcellsbilen så att den drivs av uppladdningsbart batteri. Batteriet laddas vid en
laddningsstation med solceller (t ex carport med solceller på taket).
Lagra elenergi
Undersök hur en solcell och ett laddningsbart batteri (ackumulator) arbetar ihop. Variera
instrålning och belastning. Vilka fördelar vinner man genom att låta solcell och ackumulator
samarbeta.
Solcellsdriven elstation
Studera solcellen på taket och tillhörande ackumulator och laddningsstation, samt växelriktare
som omvandlar till vanlig nätspänning 230 V.
Använd solelen till exempelvis limpistoler när ni tillverkar solcellsbilar.
Bränslecellsdriven bilmodell
Undersök den bränslecellsdrivna bilen. Varifrån kommer energin? Hur lagras energin? Vad
blir det för utsläpp? Hur långt kan man köra? Hur fungerar det?
Eldrivna bilar i fullformat
Studiebesök på kommunens mobilitetskontor, där man visar eldrivna bilar mm. Varifrån
kommer energin? Hur långt kan man köra. Hur laddar man. Vad kostar det i energi? I pengar?
Hur långt kör en vanlig bilist per år? Hur mycket energi per km behöver elbilen?
Solceller i fullformat
Studiebesök i Norra hamnen och på Sydkrafts utställning.
Solceller på webben
PV-school project visar solcellsanläggningar med data online.
Klimat-X, Klimatexperiment i skolan
Malmö miljöförvaltning i samarbete med
Malmö högskola, lärarutbildningen, fysik. Experimentutveckling: Mats Areskoug
3
021209
Simulering och modellbygge: Hur kan vi placera ut solceller för elbilar?
I samarbete med Interaktiva institutet har vi utvecklat ett datorspel, där man kan simulera en
solenergibaserad stadsmiljö. Deltagaren tar sig runt i en stadsmiljö och placerar ut solceller på
tak, väggar, mark.
I siffror och med rörliga markeringar (elbilar som kör runt) synliggörs utbytet av
solcellsinstallationerna.
Här kan alla erfarenheterna från experiment, studiebesök och litteratur- och webstudier knytas
ihop i ett samhälleligt sammanhang.
•
•
•
•
Var kan man placera solceller i stadsmiljön? På vårt hus? I vårt kvarter? I vår
stadsdel?
Hur kan ett solenergibaserat bostadsområde se ut?
Hur mycket solceller får plats på hustaken? På fasaderna? På andra ytor?
Vilka oanvända ytor finns att utnyttja i staden?
o
o
o
o
o
o
Hur mycket energi ger solceller på tak mot söder, väster, öster, norr?
Spelar det någon roll hur mycket taket lutar?
Hur mycket energi ger solceller på fasader i olika riktningar?
Hur fördelar sig energin på årstider?
Hur fungerar det med skuggning?
Finns det solceller av olika kvalitet (verkningsgrad)?
Naturligtvis kan simuleringen kompletteras med mera handfasta verksamheter: Bygg modeller
i papp, lera, trä av bostadsområdet med solceller.
Klimat-X, Klimatexperiment i skolan
Malmö miljöförvaltning i samarbete med
Malmö högskola, lärarutbildningen, fysik. Experimentutveckling: Mats Areskoug
4
021209
3. Växthuseffekten
Inledande bild startar diskussion - vad är växthuseffekten, vad beroer den på, vad får den för
konsekvenser
Experiment, Fotosyntesen fram och tillbaka:
Fotosyntes-terrarium
Kroppens effekt – kroppen som biobränsleeldat kraftverk
Värmestrålning från jorden, absorption i koldioxid.
Rollspel: molekylteatern fotosyntesen
Rollspel: Hur blir vädret om 50 år. Naturvårdsverkets materiel
4. UV-strålning
5. Solvärme
Klimat-X, Klimatexperiment i skolan
Malmö miljöförvaltning i samarbete med
Malmö högskola, lärarutbildningen, fysik. Experimentutveckling: Mats Areskoug
5
021209