Конкурс методических разработок сетевого фестиваля экологического воспитания 2013 Номинация «Лучшая методическая разработка внеурочного занятия (проекта)» Альтернативная энергетика
|
Скачать 284.85 Kb.
|
|
Управление образования администрации Богородского района Нижегородской области Муниципальное образовательное учреждение Новинская средняя общеобразовательная школа Конкурс методических разработок сетевого фестиваля экологического воспитания - 2013 Номинация 3. «Лучшая методическая разработка внеурочного занятия (проекта)» Альтернативная энергетика
п. Новинки Цель: осознавать причины, следствия, пути решения экологических проблем в различных видах энергетики; рассматривать диалектично отрицательные и положительные моменты различных видов энергетики оценивать возможности развития традиционной и альтернативной энергетики; развитие творчества детей, используя активные методы обучения; развитие ключевых компетентностей учащихся. Занятие рассчитано на учащихся старших классов. Применены элементы технологии критического мышления, анализ периодической печати, работа в группах. Продукты урока: аналитические таблицы, кластер, буклеты. Ожидаемый результат: изменение мышления детей, развитие аналитических способностей учащихся, оценочных способностей учеников, создание продуктов для тиражирования знаний, развитие творческих способностей учащихся. Ход занятия. Слово учителя: Сейчас, как никогда остро встал вопрос, о том, каким будет будущее планеты в энергетическом плане. Что ждет человечество - энергетический голод или энергетическое изобилие? В газетах и различных журналах все чаще и чаще встречаются статьи об энергетике. К разряду газетных сенсаций стали относить сообщения о запуске новых установок или о новых изобретениях в области энергетики. На полосе газетной- Новости всесветные…. Вы, ребята, собрали много сведений из различных периодических изданий и сделали небольшой экскурс по альтернативным источникам энергии. Выступления детей с обращением к статьям из периодических изданий. Ученик 1. Музыкальное сопровождение: Высоцкой “Парус” У Высоцкого - парус поэтический... А у нас - космический... Не художественный образ, а реальность - Космическая эпохальность! СОЛНЕЧНЫЙ ПАРУС в Космос летит - Необычен его вид: По форме крышку круглого стола напоминает, Вес - менее ста килограммов составляет. Алюминиевая конструкция мачтой снабжаете ПАРУСОМ мачта эта называется... СОЛНЕЧНЫЙ ВЕТЕР на Земле невелик, А в Космосе меняет свой лик - Мощной силой обладает, СОЛНЕЧНЫЙ ПАРУС энергией снабжает!.. СОЛНЕЧНЫЙ ПАРУС фотокамерой оснащается – В межпланетное путешествие отправляется, Маневрирует, с кометами сближается, И в ракетном топливе не нуждается!.. Он зондирует нашу Планету» Экономя огромные средства при этом!.. Серебристый неземной аппарат СОЛНЕЧНОМУ ВЕТРУ рад! Ученик 2. Музыкальное сопровождение: “А дорога серою лентою вьётся” "Ноу-хау" изобретательского парада – ИСТОЧНИК ЭНЕРГИИ - АВТОСТРАДА!.. АНГЛИЧАНИН ЛИВИНГ отличился - У автострады остановился... С большой скоростью машины проезжают - Воздушные вихри возникают!.. ВЕТРОГЕНЕРАТОРЫ вдоль дорог Произведут электрический ток!.. Генераторы - на разделительной полосе? Трехметровые пропеллеры - во всей красе! Ученик 3. Музыкальное сопровождение: М. Магомаев “По переулкам бродит лето” Жаркое СОЛНЦЕ, ВЕТЕР озорной - Вместе, рядом - в упряжке одной!.. ЮРИЙ ШЕВЧЕНКО - наш изобретатель - Альянса этого создатель!.. ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ - его изобретение: Рациональное мышление!.. И увидеть все смогли: Над поверхностью земли Оболочка прикреплена: Свет СОЛНЦА пропускает она!.. Есть отверстие в оболочке этой: Внутри него - турбина приметная!.. Воздух под оболочкой НАГРЕВАЕТСЯ - Так ПАРНИКОВЫЙ ЭФФЕКТ проявляется!.. Воздух через отверстие выходит - Место себе в турбине находит... Увеличит тягу воздушного потока В теченье краткого срока Гибкая труба с ГЕЛИЕВЫМ наполнением - У нее всегда ВВЕРХ устремление!.. Вдоль наружных стенок трубы - ребра в наличие - Силой ВЕТРА они вращают трубу привычно, Усиливая тягу, вокруг оси трубу вращают – Так СОЛНЦЕ и ВЕТЕР энергию созидают!.. Ученик 4. Музыкальное сопровождение: Ю.Антонов “Море, море-мир бездонный” Море - это романтично!.. О море много строк лиричных!.. Много од и песнопений... Но у моря есть движенье, И в энергии прилива Скрыто много позитива!.. ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ ПРИЛИВНАЯ Нас энергией снабжает!.. КОЛЬСКИЙ ПОЛУОСТРОВ - первая инстанция: ТРИДЦАТЬ ПЯТЬ ЛЕТ работает электростанция!.. ОХОТСКОЕ МОРЕ. ТУГУРСКИЙ ЗАЛИВ – Дает энергию МОРОКОЙ ПРИЛИВ!.. МЕЗЕНСКАЯ ГУБА - АРХАНГЕЛЬСКИЕ просторы - С приливной электростанцией поморы!. Ученик 5. Росла на грядке густо Обычная КАПУСТА... РОТЖСБЕРГЕР - французский изобретатель- Прагматик, не мечтатель - КАПУСТНУЮ массу взял - БЕНЗИН ИЗ КАПУСТЫ создал!. Ученик 6. Как пренебречь сразу Нефтью и газом?!.. Задумались об этом Многоопытные ЩВЕДЫ!!!.. Итог - топливо альтернативное, Новейшее, эксклюзивное!.. БИОТОПЛИВО необычное, От других отличное!.. СПЕЦИАЛЬНАЯ ДРЕВЕСИНА Нужна машинам: Из СОСНЫ обыкновенной – "Зеленое" горючее бесценное! Ученик 7. Музыкальное сопровождение: И. Кобзон “Солнечному миру – да-да-да” "Не так страшен АТОМ...",- заявляет ЭКОЛОГ из БРИТАНИИ... И делает такие замечания: Неэффективна электростанция ветряная: В период штиля нужна ЭНЕРГИЯ ДРУГАЯ!.. Энергия СОЛНЦА в Северной Европе – Это - явная утопия!.. Энергия приливных течений Не имеет большого значения!.. Остается АТОМ!!! Ему - предпочтение!!!.. ДЖЕЙМС ЛАВЛОК сделал вычисления: Подсчитал количество нефти, угля, газа, Нужного мегаполису на год, сразу... К какому выводу пришел ЛАВЛОК?!.. АТОМНАЯ ЭНЕРГИЯ - будущего залог!.. БЕЛЬГИЯ, ШВЕЦИЯ, ГЕРМАНИЯ, ФРАНЦИЯ, ВЕЛИКОБРИТАНИЯ АТОМНОЙ ЭНЕРГИЕЙ обеспеченно.. ФРАНЦИЯ особо "отмечена": ЧЕМПИОН МИРА" по.. ЯДЕРНЫМ РЕАКТОРАМ С немаловажным фактором: Французы и красивы, и здоровы, И МИРНЕЙ АТОМ прославлять готовы!!!... Учитель: Наличие энергии всегда было необходимым условием удовлетворения основных потребностей человека. Из всей потребляемой в быту энергии львиная доля-79%- идет на отопление; 15% - на тепловые процессы; нагрев воды, приготовление пищи; 5% потребляет бытовая электротехника; 1% расходуется на освещение, радио, ТВ. Что такое 1 кВт/ч Энергии? Сопровождение мультимедийной презентацией. Это: -50-часовая работа радио; -110 часов бритья электробритвой; -17 часов горение 60 – ваттовой лампочки; -12-часовой просмотр передач по цветному телевизору; -2-часовая уборка пылесосом; -5- минутный душ; -нагрев на 6 градусов полной ванны (150 л Воды). Учитель: Все Вы, ребята, знаете такие источники энергии, как нефть, уголь, природный газ, ядерную энергию. Попробуйте охарактеризовать данные источники энергии с позиций недостатков и преимуществ, используя шляпы мышления E de Bono: белая – фактологическая; красная – эмоциональная; желтая – преимущества; черная – недостатки; зеленая – творческая, будущая перспектива; синяя – рефлексивная, оценка. Продукт работы – по каждому виду традиционной энергии заполнить таблицу. Приложение1. Работаем в группах, соблюдая правила: можно спорить, но не грубить, в споре рождается истина. Группы надевали шляпы и заполняли таблицу. Учитель: сделаем эссе: нужно обратить внимание на развитие альтернативных источников энергии. При изучении текста заполните кластер. «Альтернативные источники энергии” Приложение2. Примерный кластер. Альтернативные источники энергии геотермальная ветроэнергетика энергия энергия энергия прилива биомассы Учитель: По каждому виду альтернативного источника энергии группы собрали богатый теоретический материал и теперь обменяются информацией, выделяя достоинства и недостатки и заполняя таблицу. Работа в группах, изучение текстов. Приложение3.
После изучения текстов и работы в группах можно предложить ученикам создать модели, описанные в текстах, или создать буклеты по использованию того или иного источника энергии. Заключение. Все тесно связано вокруг (Примеры мы не будем множить), Цветка ты не заденешь вдруг, Чтобы звезды не потревожить…. Вы - очень умные ребята! И фантазия богата! Изобретайте и дерзайте! Любой энергией овладевайте! Все впереди у Вас!.. При этом Прославитесь на всю планету! Природа доставит нам всяческие блага, если мы воздадим ей должные почести; она нас карает лишь тогда, когда, отвернувшись от нее, мы начинаем кощунственно курить фимиам идолам, возведенным нашим воображением на принадлежащий ей трон. К. Гольбах, « Система природы». Приложение1.
Приложение2. Текст для заполнения кластера. Альтернативная энергетика как перспективный путь решения экологических проблем К альтернативным источникам энергии относятся нетрадиционные возобновляемые источники — солнечная энергия, энергия ветра, энергия приливов, геотермальная, энергия биомассы и др. Потенциальные ресурсы альтернативной энергетики достаточно велики и превышают потребности в энергии, но экономические и технологические возможности их ограничены, и поэтому они пока занимают весьма скромное место, хотя и обладают большими перспективами. Наибольшим потенциалом обладает солнечная энергия, среди достоинств которой неисчерпаемость и экологическая чистота. Однако поток солнечной радиации обладает малой плотностью, он рассеян. Для его концентрации требуется строительство гелиоустановок, которые далеки, конечно, от большой энергетики, но позволяют покрыть локальные потребности. Конструкция их может быть самая разная (например, Братский завод отопительного оборудования серийно производит солнечные коллекторы. Это плоские металлические панели, закрытые сверху прозрачным стеклом. Панели размещаются на крышах домов. Вода в них нагревается до 100°С. Кипяток отдает тепло циркулирующей в аппаратах воде, которая поступает в квартиры). Во многих странах мира (Японии, США, Франции, Алжире и др.) функционируют тысячи солнечных установок, обеспечивая теплом население и потребности хозяйства. В 1985 г. в Крыму было завершено строительство солнечной электростанции (СЭС-5) мощностью 5 тыс. кВт. (Вспомните первую АЭС той же мощности.) Возможно, она даст толчок такому же бур- ' ному развитию солнечной энергетики, как ее «коллега» из Обнинска — ядерной. Энергия ветра. Ветроэнергетические ресурсы приземного слоя атмосферы огромны и ранее широко использовались на ветряных мельницах. Достаточно вспомнить Нидерланды, неотъемлемой частью пейзажа в которых, наряду с каналами, дамбами и протоками, являлись ветряные мельницы, которые откачивали воду с затопленных территорий и отвоевывали их у моря, превращая в культурные сельскохозяйственные угодья. К концу века в маленькой Дании тоже крутилось 30 тыс. ветряных мельниц. По-видимому, и в Испании они не были редкостью, коль скоро герой романа Сервантеса сражался именно с ними. А сколько их было в России? До революции — около 250 тыс. ветряков. И все-таки сначала паровая машина, а потом двигатель внутреннего сгорания, электромотор вытеснили ветряные мельницы, но колоссальная энергия ветра осталась, хотя, чтобы заставить его работать, надо, чтобы он дул постоянно и с достаточной силой. Для нормальной работы требуется скорость 4— 5 м/с, иначе агрегаты вообще не смогут работать. Наибольшей же эффективности установки достигают при скорости 6—9 м/с. Развитие данного вида энергетики сдерживается большими потерями при преобразовании энергии ветра в электроэнергию (лишь1/4 часть), непостоянством скорости и направления ветра, сложностью создания и функционирования крупных установок. Энергия приливов. Океан не знает ни многоводных, ни маловодных лет. Он к тому же строго выдерживает график своих суточных колебаний с точностью до минут. Это свойство океана, выражающееся посредством приливов и отливов, также может использоваться человеком. Энергия приливов уже используется на ПЭС во Франции (устье реки Роне на побережье Ла-Манша). В России работает Кислогубская ПЭС на Кольском полуострове. ПЭС выгодно строить в тех местах, где приливная волна достигает большой высоты: в канадском заливе Фанди (17 м), в проливе Ла-Манш (до 15 м), в Охотском море (Пенжинская губа на Камчатке, до 13 м), в Белом море (до 10 м). Геотермальная энергия. Горячие ключи и гейзеры встречаются во многих районах мира. Они есть в Италии и Исландии, Мексике и Чили, США и Новой Зеландии. Подземное тепло превращается в электроэнергию на гео-ТЭС в Японии, Италии, Мексики, США. В России тоже действует опытная гео-ТЭС — Паужетская на Камчатке мощностью 11 млн. кВт. Энергия биомассы. Одно из перспективных направлений энергетического использования биомассы — производство из нее биогаза, который можно преобразовать в тепловую и электрическую энергию, использовать в двигателях внутреннего сгорания. Использование органических веществ решает, помимо этого, и задачи очистки сточных вод, утилизации отходов городов, получения удобрений. Приложение3. Тексты для изучения альтернативных источников энергии. Солнечная энергия. Одно из направлений в современной архитектуре – солнечная архитектура. Она предлагает проектирование жилых и общественных зданий использовать в качестве основного или вспомогательного источника отопления поступающую на Землю солнечную радиацию. Это может происходить в активной и пассивной формах. Активная форма – это солнечные коллекторы и солнечные элементы. Так, современные солнечные коллекторы используют до 40% поступающей солнечной радиации. Это значит, что односемейный дом на четырёх человек может обеспечиваться горячей водой летом и покрывать большую часть потребностей весной и осенью с помощью коллектора площадью 8 м. кв., благодаря чему удается экономить ежегодно 500-800л. жидкого топлива. Ученые подсчитали, что в Северной и Центральной Европе использование солнечных коллекторов в быту, с заменой топлива (газ, уголь и т.п.), позволит снизить выбросы загрязняющих веществ на 10 – 20%. При пассивном использовании солнечной радиации дом сориентирован таким образом, чтобы на южную сторону смотрели большие стеклянные поверхности, а на северную небольшие окна или стены вообще без окон. В дневное время солнечные лучи через южные окна попадают внутрь дома и нагревают большие массы теплонакопителя (воды или камня). По ногам окна закрываются изолирующими ставнями и теплонакопители аккумулированную за день энергию жилым помещениям. Даже зимой, таким образом, может покрываться значительная часть потребности в тепле. В настоящее время доступны следующие методы преобразования энергии солнца: I. Фотогальванические элементы (ФГЭ). Они превращают солнечный свет в электричество. Себестоимость этой электроэнергии составляет примерно 30 центов США за ГкВт/час. Такие солнечные батареи могут служить до 30 лет в качестве источников питания калькуляторов, часов и искусственных спутников. Механизм их действия основан на том, что поток фотонов от Солнца, попадая на поверхность двухслойного полупро  водника (например, из кремния), возбуждает электроны. Те мигрируют к поверхности раздела между кремниевыми пластинками (р- и п-типа) и генерируют там разность потенциалов. В этом случае используются полупроводниковые свойства кремния (или германия) Полупроводник — вещество, электрическое сопротивление которого имеет промежуточное значение между теми, которые свойственны электрическим изоляторам (диэлектрикам) и проводникам . Одна из сложностей в производстве ФГЭ — получение беспримесных высокочистых полупроводников, например, из кремния с высокой степенью монокристалличности Для ФГЭ характерны экологическая чистота и неистощаемость источника (в отличие от ядерного топлива). 2 Солнечные термоустановки (зеркальные гелиокон центра горы) Эти системы преобразуют солнечную Е в тепловую Они более просты в устройстве и более распространены Себестоимость Е, полученной этим методом, равна 1—8 центов в США за 1 кВт/час (для сравнения себестоимость Е, полученной с установок на угле, равна ~3 центам за 1 кВт/час) Система следящих за Солнцем зеркал фокусирует его лучи и собирает их энергию для того, чтобы довести до кипения рабочую жидкость (Н>0 или лучше жидкий NH*) Кипятильник же работает как обычная тепловая машина и  может вырабатывать электричество, отдавая тепло электрогенератору (рис. 101). Создание легких зеркал и применение жидкостей с повышенной ' теплопроводностью (например, расплавленных солей) могут существенно улучшить качество солнечных термоустановок. 3. Ф Г Э на искусственных спутниках 3 е м л и. В космосе нет поглощения, характерного для земной атмосферы. Поэтому на 1 м2поверхности искусственного спутника солнечной Е попадает гораздо больше, чем на 1 м2 Земли. Нет там и облачности, а самое главное, нет ночи! Поэтому ФГЭ предполагают размещать на специальных платформах, вращающихся вокруг Земли по "спутниковым" орбитам.  На Землю собранная Е будет поступать в виде потока с преобразованной частотой — микроволнового луча (рис. 102). Излучения такого диапазона проходят через атмосферу с малыми потерями на поглощение. На Земле эти лучи примут и преобразуют их в электроэнергию, а та пойдет на получение водорода. Водород можно хранить, транспортировать и легко по мере надобности использовать как топливо (то есть вновь получать Е). Проект этот фантастичен, однако усовершенствование космической техники рано или поздно приведет к его реализации как чрезвычайно перспективного. Ветроэнергетика В большинстве мест наблюдается значительные сезонные изменения ветровых потоков. Причем в летние месяцы скорость ветра обычно ниже, чем в осеннее - зимний период. Суточные изменения скорости ветра наблюдаются, как правило, вблизи морей и больших озер. Скорость ветра зависит от высоты над уровнем Земли. Для сельскохозяйственных угодий и пустынных территорий при увеличении высоты над поверхностью Земли в два раза скорость ветра возрастает приблизительно на 12%. На скорость ветра оказывают значительное влияние географические условия и характер земной поверхности, включая различные природные и искусственные препятствия такие, как холмы, деревья и здания. Такие препятствия снижают скорость ветра и приводят к завихрениям потока, затрудняющим преобразование энергии ветра. Среднегодовая скорость ветра является основным параметром, характеризующим ветровой потенциал территории. Энергия, заключенная в ветре, находится в кубической зависимости от величины скорости ветра. Удвоение скорости ветра дает увеличение энергии в 8 раз. Таким образом, средняя скорость ветра 5 м/с может дать примерно в 2 раза больше энергии, чем ветер со средней скоростью 4 м/с. Энергия океана. Генератор "океан — Солнце". Работа этого генератора, пока еще тоже находящегося в стадии модели, основана на использовании для выработки Е разности температур в океане. Поверхностные воды в тропиках обычно нагреты Солнцем до 20—25°С, на глубинах же 1—2 км температура падает до 5°С. Остается только создать конструкцию с непрерывным рабочим циклом, типа тепловой машины, где, скажем, аммиак мог поочередно конденсироваться в нижней части агрегата (глубоководной) и кипеть в верхней. Такой коллектор, использующий для своей работы температурный градиент, должен быть более эффективен, чем ФГЭ или гелиоконцентраторы, так как он добывает энергию, накопленную океаном за предшествующее время облучения (как бы запасенную ранее). ФГЭ и гелиоконцентраторы же могут собрать в лучшем случае всю Е Солнца, поступающую к ним в данный момент времени. Если в облачность или ночью ФГЭ и гелиоконцентратор вынуждены "отдыхать", то генератор "океан—Солнце" может трудиться, так как градиент температур сохраняется! Кроме энергии Солнца, можно преобразовывать энергию ветра и сил гравитации. Все это также экологически чистые источники. Энергия прилива. Огромное количество энергии содержится в океанских приливах, общий потенциал которой оценивается в 1 млрд. кВт. На Земле имеется около 25 мест, где уровень подъема воды очень высок. На востоке Канады уровень воды поднимается до 20 м, в Магеллановом проливе - до 13 м, на Аляске - до 12 м, в России на побережье Белого моря в Мезенской губе - до 9 м. Казалось бы, удобный источник почти даровой энергии. Не совсем так. Трудностей довольно много. Связаны они с периодичностью приливов (чередование максимума и минимума - 6 час. 12 мин.), с распределением энергии на большом протяжении вдоль берегов, с коррозионной активностью морской воды, удаленностью от потребителя. Тем не менее, приливные электростанции (ПЭС) созданы и довольно успешно работают: во Франции на берегу Атлантического океана мощностью 240 МВт (с 1966 года), в США ПЭС «Мен» - 500 МВт, в России в Кислой губе около Мурманска -мощностью 240 кВт (с 1968 года), а в КНДР - на берегу Желтого моря. Стоимость 1 кВт-часа энергии, полученной на ПЭС, пока примерно в два раза дороже произведенной на обычных электростанциях. Связано это с большими капитальными затратами на строительство. Конструктивно у ПЭС много общего с ГЭС (рис.).  |
Похожие:
 |
Конкурс педагогического мастерства 2017 Номинация «Лучшая методическая разработка» Круглова Елена Николаевна, учитель русского языка и литературы муниципального бюджетного общеобразовательного учреждения города Костромы... |
 |
Методическая разработка практического занятия по пм: «Младшая медицинская... На рецензию представлена методическая разработка практического занятия на тему «Медикаментозное лечение в сестринской практике»,... |
|
Методическая разработка занятия по учебной дисциплине «Английский язык» Методическая разработка предназначена для преподавателей иностранного языка профессиональных образовательных учреждений |
|
Методическая разработка для преподавателей спо художественная литература... Разработка удачно совмещает традиционный план занятия и технологическую карту, что позволяет педагогам использовать преимущества... |
|
Методическая разработка занятия по профориентации подростков «Осознанный выбор профессии» Для участия в xiобластном конкурсе методических материалов педагогических работников, реализующих дополнительные общеобразовательные... |
|
Методическая разработка комбинированного занятия для преподавателей.... Методическая разработка утверждена на заседании предметной (цикловой) комиссии, рекомендована к использованию в учебном процессе... |
|
Конкурс педагогических разработок в учебно-воспитательной среде «Радуга содружества» Инновационные педагогические идеи и технологии. Районный конкурс педагогических разработок в учебно-воспитательной среде «Радуга... |
|
Методическая разработка практического занятия для преподавателя Тема:... План занятия стр. 11 13 |
|
Методическая разработка практического занятия тема: «Устройство и... Методическая разработка предназначена для преподавателей медицинских училищ и колледжей для проведения практического занятия по теме... |
|
Положение о проведении московского вокального Московского вокального фестиваля-конкурса исполнителей популярной музыкив рамках проекта "смотри на юг" (далее – Фестиваль-конкурс),... |
|
Героя Советского Союза Н. И. Бореева г. Моршанск Тамбовской области... Необходимое оборудование: компьютер, телевизор; 3 коробки, по 3 комплекта необходимых медицинских препаратов; тесты (формат А4),... |
|
Методическая разработка предназначена для преподавателей для подготовки... Методическая разработка предназначена для проведения практического занятия по теме «Бронхиальная астма» в соответствии с рабочей... |
|
Методическая разработка практического занятия для специальности 34. 02. 01 Сестринское дело Тема занятия №2 : Планирование реализации фармакотерапии по назначению врача. Лекарственные средства, влияющие на сердечно – сосудистую... |
|
Методическая разработка это пособие, раскрывающее формы, средства,... Федерации», приказом Министерства образования Российской Федерации от 14 июня 2013 г. №464 «Порядок организации и осуществления образовательной... |
|
Методическая разработка практического занятия по теме «Выявление... Методическая разработка предназначена для проведения практического занятия с обучающимися по теме: «Выявление факторов, влияющих... |
|
Администрации муниципального образования надымский район Педагогические исследования. Районный конкурс педагогических разработок в учебно-воспитательной среде «Радуга содружества». Номинация:... |