Hafið – orkubúr framtíðar – Verkefnið í fullri lengd

| 1 Comment

Creative Commons License

 

Höfundur: Þórunn Arnadóttir
Ritstjóri: Svava Pétursdóttir

Til baka

Markhópur:  Nemendur í 6. – 8. bekk.

Lykilorð: orkuframleiðsla, fjöruferð,

Lengd:  6-10 kennslustundir.

Verklegt/vettvangsferð:  fjöruferð og gerð rafmótors

Efnisyfirlit

Markmið
Hæfniviðmið og tengsl við námskrá
Lykilhugtök
Efni

Lesefni og kveikjur
Tenglar og myndbönd
Vinna nemenda
Verklegar æfingar/Vettvangsferð
Álitamál, áskoranir og tækifæri

Námsmat
Heimildir

Markmið

Inngangur: Þeir sem hafa gert víðreist um geiminn kannast við bláa hnöttinn sem fær lit sinn af því að nær 75 % af yfirborði plánetunnar er þakið vatni, fyrst og fremst á fljótandi formi og kallast haf. Lofthjúpur plánetunnar er einnig vatnsríkur sem orsakast af stöðugri uppgufun vatnsins sem síðan þéttist þegar ofar dregur í lofthjúpinn og fellur aftur til yfirborðs sem regn. Vegna alls þessa vatns þrífst fjölbreytt lífríki á bláa hnettinum. Þrátt fyrir um 3.800 milljón ára þróun lífs, hafa ekki komið þar fram lífverur sem lifa óháðar vatni. Fyrir um 2.000 milljónum ára tók að þróast líf á þurrum svæðum bláa hnattarins. Þær lífverur nýta sér regnvatn sem rennur í ám og lækjum og safnast saman í vötn. Regnvatnið er upprunnið í höfunum þannig að landlífverurnar eru ekki síður háðar hafinu en þær lífverur sem lifa í því.  Allar lífverur þurfa orku til að keyra áfram frumustarfsemi sína. Orkufrekustu lífverur plánetunnar nota mun meiri orku en nauðsynlegt er fyrir vöxt og viðhald einstaklinga og tegundarinnar í heild. Orkuþörf hennar virðist fyrst og fremst tengjast flóknum innbyrðist samskiptamáta, hafa lítið lífeðlisfræðilegt vægi og jafnvel vera truflandi fyrir aðrar tegundir. Eins og aðrar lífverur bláa hnattarins er hún háð hafinu vegna vatnsins sem það geymir en nú virðist hún einnig hafa fundið leiðir til að vinna úr því orku til að uppfylla gríðarlega orkuþörf sína. Í þessu verkefni verður hafið skoðað út frá þýðingu þess fyrir lífsnauðsynlega ferla þessarar lífveru og möguleikum lífverunnar til að vinna úr því orku til að knýja áfram samskiptaferla sína.

Orkufreka lífveran erum við menn. Við höfum ekki alltaf verið orkufrekasta tegund jarðar, en eftir iðnbyltingu hefur orkuþörfin vaxið stöðugt. Eitt af flóknustu verkefnum 21. aldar er að finna leiðir til að uppfylla orkuþörf mannkyns með sjálfbærum hætti og leita í endurnýjanlegar orkuauðlindir. Þetta risavaxna verkefni er ekki séreign vísindamanna, stjórnvöld verða að koma að málinu og almenningur getur haft áhrif á ákvarðanatöku. Mikilvægt er að grunnskólinn bjóði nemendum upp á námsreynslu sem þroskar með þeim skilning á grundvallarhugtökum sem lúta að orkunotkun og orkuvinnslu.

Frá upphafi búsetu hefur hafið verið mikilvæg matarkista Íslendinga. Það er forsenda þess að hér hefur á síðustu 200 árum þróast þéttbýli og þar með er hafið forsenda almennrar velmegunnar þjóðarinnar. Um aldir var hafið hindrun fyrir því að Íslendingar gætu leitað sér bjargar þegar hart var í ári. Hér var almenn fátækt og úrræðaleysi sem skrifa má á einangrun landsins í hafinu. Þegar Íslandssaga er skoðuð má því segja margt gott og annað vont um hafið. Íslendingar nýta hafið fyrst og fremst til fiskveiða og hafa hingað til ekki nýtt það að ráði við raforkuframleiðslu. Það kann þó að breytast með auknum kröfum um endurnýjanlega orku á samgöngutæki (og þar með aukna raforkunotkun) samhliða kröfum um náttúruvernd.

Í þessu verkefni verða skoðaðir hvaða möguleikar eru á að nýta orku hafsins og breyta henni í raforku. Verkefninu er ætlað að auka orðaforða og þjálfa nemendur í að fjalla um orkumál út frá hugmyndum um fjárhagslega hagkvæmni og sjálfbærni. Verkefnið er ætlað nemendum í 9. og 10. bekk.

Markmið: Markmið kennsluefnisins er að gefa nemendum tækifæri til að þjálfa orðaforða og byggja upp skilning á hugtökum þannig að þeir geti tekið þátt í umræðu um orkumál og beitt viðeigandi hugtökum í umræðum um orkunýtingu og álitamálum henni tengdum. Fjallað verður um hafið sem orkuauðlind og uppruni orkunnar skýrður. Nemendur fræðast um tækninýjungar og þróun hugmynda. Rætt verður um kosti og galla út frá sjónarhóli umhverfisverndar og efnahagslegrar velmegunar. Nemendur fræðast um ferlið frá hugmynd til afurðar (mörg lítil fyrirtæki, miklir peningar sem fara í tilraunir sem sumar sýna fram á að e-ð er ekki hægt), ræða og mynda sér skoðun á því hvort peningum er vel varið í svona verkefni.

Hæfniviðmið og tengsl við námskrá

Markmið þessa verkefnis tengjast eftirtöldum hæfnivimiðum úr Aðalnámskrá grunnskóla (2013), kafla 22, Náttúrugreinar:

Geta til aðgerða:

  • Greint hvernig þættir eins og tæknistig, þekking, kostnaður og grunnkerfi samfélagsins hafa áhrif á hvaða lausn viðfangsefna er valin hverju sinni.
  • Tekið rökstudda afstöðu til málefna og komið með tillögur um hvernig megi bregðast við breytingum en um leið tekið mið af því að í framtíðinni er margt óvisst og flókið.

Gildi og hlutverk vísinda og tækni

  • Beitt algengustu hugtökum og heitum í náttúrugreinum unglingstigsins.
  • Skýrt með dæmum hvernig náttúrvísindi, tækni, menning, heimsmynd mannsins og náttúra hafa áhrif hvert á annað.

Vinnubrögð og færni

  • Lesið texta um náttúrufræði sér til gagns, umorðað hann og túlkað myndefni honum tengt
  • Aflað sér upplýsinga um náttúruvísindi úr heimildum á íslensku og erlendum málum.
  • Gefið skýringar á og rökrætt valið efni úr athugunum og heimildum.

Ábyrgð á umhverfinu

  • Tekið eftir og rætt atriði í umhverfinu sínu, gert grein fyrir áhrifum þeirra á lífsgæði og náttúru, sýnt umhverfinu umhyggju og rökrætt eigin skoðun á því.

Lífsskilyrði manna

  • Rökrætt umhverfismál frá ólíkum sjónarhornum, er tengjast vatni, vatnsnotkun og sjó.

Náttúra Íslands

  • Lýst ólíkum leiðum við beislun, dreifingu og nýtingu orku á Íslandi.

Námsmarkmið þessa verkefnis er að nemandinn:

  • Þekki nokkrar staðreyndir um hafið s.s. dýpi hafa, hvar lífverur er að finna og hvar eru eyðimerkur, hlut hafsins í frumframleiðslu (kolvetna og súrefnis), ástæður seltu og þátt hafsins í hringrás vatns á jörðinni.
  • Geti beitt hugtökunum orka og afl af skilningi í umfjöllun um orkuver.
  • Geti útskýrt hlutverk hverfla/túrbína og rafala í orkuveri.
  • Geti útskýrt hvaða orka er fólgin í hreyfingum hafsins (straumum, sjávarföllum og öldum) og hvaða kraftar orsaka hreyfingarnar.
  • Geti fjallað um hagkvæmni orkuvera út frá sjónarhólum umhverfisverndar, efnahagslegrar velmegunar og menningar.
  • Geti fjallað um mikilvægi orkuframleiðslu til framtíðar, ógnanir og tækifæri.
  • Geti gert grein fyrir einni gerð orkuvera sem vinna orku úr hafi eða eru staðsett úti á hafi,  fyrir bekkjarfélögum í myndum og máli.
  • Geti rætt um tækninýjungar út frá hugmyndum um kostnað, hagkvæmni og ávinning.

Lykilhugtök

Orka er eitt þeirra hugtaka sem bæði finnast í daglegu máli og er sérhæft fræðilegt hugtak. Mikilvægt er að nemendur átti sig á merkingu og notkun hugtaksins í náttúrufræðigreinum. Orkuhugtakið er gjarnan skilgreint með tilvísun í vinnuhugtakið; „orka er hæfileiki hlutar til að framkvæma vinnu“ (Þorsteinn Vilhjálmsson 2000; Orka -Wikipedia 2014; Mörður Árnason 2007). Skilgreiningin hefur þann annmarka að vísa í annað hugtak (vinna) sem einnig er notað með frjálslegum hætti í daglegu máli. Hægt er að nýta eftirfarandi við að skilgreina orku þó að orðalagið sé ekki eins meitlað og í fyrri skilgreiningu:

„Orka er eiginleiki hlutar eða kerfis sem gerir þeim kleift að breytast;

  • Þegar kraftur breytir hreyfingu, stöðu eða lögun hlutar, flyst orka til. Orkan breytir um form að hluta eða öllu leyti.
  • Kraftar eru áhrifavaldar.
  • Breytingar á orku er afleiðing þess að kraftur verkaði á hlut.
  • Orka sem slík hrindir ekki af stað neinum breytingum.“

(Wenham, og Ovens, 2010, bls. 157-158).

Hreyfiorka er sú orka sem hlutur hefur vegna hreyfingar sinnar (Þorsteinn Vilhjálmsson 2000).

Stöðuorka er sú orka sem hlutur hefur vegna afstöðu sinnar gagnvart öðrum hlutum eða lögunar sinnar. Stöðuorka hlutar breytist eftir því hvar hluturinn er staddur miðað við aðra hluti. (Robertson, 2002, bls. 3). Auðvelt er að benda á að hlutur hefur meiri stöðuorku eftir því sem hann er hærra yfir jörðu. (Ef ekkert annað er í boði; hvort vilt þú að 1 kg lóð detti á tærnar á þér úr 1 meters hæð eða 10 metra hæð?)

Raforka er sú orka sem oftast er flutt með rafstraumi. Í raun er raforka hreyfiorka rafeinda í rafrás. Raforka frá orkuveri er mæld í kílóvattstundum kWh (Raforka, Wikipedia 2011).

Orkuumbreytingar. Samkvæmt lögmálinu um varðveislu orkunnar eyðist orka ekki. Þó okkur virðist hún hafa eyðst, hefur hún í raun aðeins breytt um form. Það er sjaldgæft að orka breytist að öllu leyti úr einu ákveðnu formi í eitt annað form. Orka úr eldsneyti bíls breytist ekki öll í hreyfiorku bílsins, hluti hennar fer t.d. í varmaorku við núning dekkja og vegar. Sama gildir um virkjanir. Aldrei næst að umbreyta allri orku umhverfisins í raforku.

Afl (e. power) er skilgreind sem vinna á tímaeiningu. Til að losna við vinnuhugtakið er hægt að skilgreina afl sem; breytingar á orku (úr einu formi í annað) -deilt með- tímanum sem það tekur orkuna að fara úr einu formi í annað. Afl er orkubreyting á tímaeiningu. Mælieiningin fyrir afl er vött táknað W.  (Robertson, 2002, bls. 92).

Aflnýting orkuvers. Það hve mikla orku orkuver getur unnið úr umhverfinu fer eftir því hve orkuríkt umhverfið er, tæknilegum lausnum á því að umbreyta orkunni í raforku og því hve mikla orku aðrir vilja kaupa og nota. Aflnýting er það hve mikið orkuverið framleiðir miðað við hámarksgetu þess til að framleiða raforku. Náttúrulegt umhverfi er alltaf að breytast og því getur orkuver ekki alltaf verið á hámarks afköstum. Til að bregðast við náttúrulegum sveiflum eru byggð uppistöðulón við vatnsaflsvirkjanir. Með því að geyma vatn í lóni er hægt að stýra því hve mikið vatn rennur í gegnum virkjunina og þar með hve mikið rafmagn er framleitt á hverjum tíma. Þetta er erfiðara að gera ef orkan er unnin úr vindi, sólargeislum eða sjó. Raforkuver geta ekki geymt raforku í neinum mæli og ef ekki eru not fyrir orkuna, er til einskis að framleiða hana. Orkuver framleiða því sjaldnast á fullum afköstum.

Hagkvæmni snýst um að fá sem mest gæði og magn fyrir sem minnst erfiði og peninga. Til að geta tekið hagkvæmar ákvarðanir þarf maður að þekkja hvaða magn og gæði þarf nauðsynlega og hvaða vinnuframlag og peningar eru til reiðu.

Framleiðslukostnaður er allur kostnaður við að búa til vöru eða hlut. Til að framleiða verðmæti þarf að finna og greiða fyrir; lausnir til að skaða ekki umhverfið, hráefni, tæknilausnir, tæki, starfsfólk, húsnæði, flutningatæki, samband við kaupendur o.s.frv.

Afköst – afkastageta eru orð sem merkja afl. Afköst eru þá hve mikilli orku er breytt á tímaeiningu og afskastageta er það hve mikilli orku er að hámarki hægt að breyta á tímaeiningu.

Rafall er gerður úr seglum og vír sem er vafið upp í spólu. (Sjá mynd 1). Efnið í vírnum verður að vera góður leiðari. Þegar leiðari hreyfist í segulsviði myndast rafstraumur í leiðaranum. Það skiptir ekki máli hvort það er segullinn eða vírinn sem hreyfist, niðurstaðan er sú sama; stöðugar breytingar á segulsviði valda því að rafeindir flæða um vírinn og þar með rafmagn (Hurd, D. og fleiri 1997. Bls. 77-78).

Mynd 1: Einfaldur rafall

Hverfill (túrbína) er hjól sem snýst þegar um það streymir vatn, gufa eða vindur. Í orkuveri er hverfillinn tengdur rafli. Hreyfiorka hverfilsins snýr seglum í rafal og raforka myndast. Þannig getur hreyfiorka í rennandi vatni, gufu eða vindi breyst í raforku (Hurd, D. og fleiri 1997. Bls. 77-78).

Sjávarföll er annað heiti á flóði og fjöru. Þegar sjórinn kemur nær og nær landi (á flóði) segjum við að „falli að“ og þegar sjórinn færist frá landi (á fjöru) er sagt að „falli frá“.

Hafstraumar. Sjórinn er aldrei kyrr. Það vita allir sem hafa horft út á haf eða staðið í fjöru. Við getum auðveldlega greint lóðréttar hreyfingar sjávar í öldum, og láréttar hreyfingar á flóði og fjöru. Vindar eiga stóran þátt í því að öldur myndast á hafinu, og aðdráttarkraftar tungls og sólar orsaka sjávarföllin. En sjórinn er á enn meiri hreyfingu sem orsakast af því að sjórinn er ekki allur jafn heitur. Kaldur sjór er þyngri en hlýr sjór. Kaldi sjórinn dregst því niður en hlýi sjórinn rennur yfir þann kalda. Þetta rennsli af hlýrri sjó ofan á annan kaldari orsakar hafstrauma sem ferðast langan veg. Af því að það er gríðarlegt magn af sjó sem rennur svona til, er líka mikil orka í hreyfingunni. Golfstraumurinn sem á upptök sín í  Mexíkóflóa er dæmi um hafstraum (sbr. Eggert Lárusson 1996, bls. 116).

Osmósa er flæði vatns gegnum hálfgegndræpa himnu. Ef við blöndum saman í eitt ílát, sjó og fersku vatni þynnist sjórinn og vatnið verður minna salt en sjórinn í upphafi,. Ef við skiptum íláti í tvennt með hálfgagndræpri himnu og hellum sjó öðru megin en vatni hinum megin, þá flæðir ferska vatnið yfir í sjó-hlutann af því að vatnssameindir flæða þaðan sem mikið er af þeim þangað sem lítið er af þeim. Saltið og fleiri efni í sjónum komast ekki í gegnum himnuna og eina leiðin til að vökvarnir nálgist hvor annan í styrk er að vatn flæði yfir í sjó-hlutann. Þá hækkar í sjó-hlutanum og þetta skapar þrýsting sem hægt er að nýta (sbr. Ágúst Kvaran 2001, Vísindavefurinn).

Eðlismassi. Ef við látum trékubb í vatn flýtur hann. Ef við látum nákvæmlega jafn stóran járnkubb í vatn, sekkur hann. Ástæðan er sú að járnið hefur meiri eðlismassa, er þyngra í sér en bæði vatn og tré. Eðlismassi segir til um hvað ákveðið rúmmál af efni hefur mikinn massa. Rúmmál hluta eykst þegar þeir hitna en massinn breytist ekki. Eðlismassinn minnkar því með hita og eykst ef efnið eða hluturinn kólnar. (Á þessu er ein undantekning; vatn verður eðlisþyngra niður í 4 °C en léttist eftir það. Þess vegna fljóta t.d. klakar í glasi) (Sbr. Þorsteinn Vilhjálmsson, 2002, Vísindavefurinn).

Efni

Lesefni og kveikjur

Verkefnið tekst á við orkuhugtakið, ástæður þess að hafið er orkuríkt, möguleika manna á að nýta orkuna úr hafinu og siðferðisleg álitamál er varða nýsköpun og nýtingu fjármagns. Lagt er upp með virkni nemenda, að þeir upplifi hafið og tengi einhverjar tilfinningar við það, vinni úr lestextum og útskýri fyrir samnemendum og taki þátt í umræðum. Þáttur umræðna og útskýringa er afar mikilvægur til að ný hugtök verði hluti af virkum orðaforða nemendanna. Gera þarf kröfu um að nemendur noti hugtök á borð við; orka, eðlismassi, afl, hagkvæmni, nýting o.fl. þegar þeir útskýra hugarkort eða taka þátt í umræðum.

Hafi nemendur ekki fengist við orkuhugtakið eða langt er síðan það var til umfjöllunar, er mikilvægt að þeir séu leiddir í gegnum skilgreiningar með innlögnum. Orkuhugtakið er vandasamt hugtak í kennslu en hér verður ekki gerð nánari grein fyrir kennslufræði því tengdri. Benda má á höfundana, (Driver og fl. 1994; Harlen 2006; Wellington og Osborne 2001 ) en allir fjalla þeir sérstaklega um orkuhugtakið í kennslu.

Gert er ráð fyrir því að nemendur lesi texta á ensku af vefsíðu. Mikilvægt er að nemendur geti sótt sér upplýsingar í náttúrfræðigreinum á ensku. Þannig opnast heill heimur af námsefni í náttúrufræðigreinum, ítarlegum útskýringum, sýnitilraunum og sýndartilraunum sem ekki er í boði á íslensku en geta aukið skilning og áhuga á náttúrufræði.

Tenglar og myndbönd

Safn af myndum af vatnsvirkjunum frá Aquaret.

Myndband frá Youtube sem sýnir hvernig búa má til rafal.

Kennlsubókin Rafmagn gefur fleiri hugmyndir að verklegum æfingum.

Íhlutir og A4 selja hluti sem þú gætir þurft að nota og hér eru fleiri ábendingar um söluaðila búnaðar.

Vinna nemenda

1.       Hugarkort. Hugarkort skerpa á skilningi og auðvelda nemendum að fá yfirsýn yfir viðfangsefnið sem í þessu tilfelli er hafið. Hægt væri að nota púsl-aðferðina við þetta verkefni. Átta nemendur í hópi skipta með sér spurningunum fjórum hér fyrir neðan og útskýra svo með hjálp hugarkorts, textann sem þeir lásu fyrir hinum sem lásu aðra texta. Lestextarnir eru í fylgiskjölum og í þeim er að finna stuttar útskýringar á eftirfarandi spurningum:

  • Hvað vitum við um sjóinn: hvernig varð hann til, hvernig er hafsbotninn?
  • Hvaða máli skiptir sjórinn fyrir lífið á jörðinni?
  • Hvernig nýta Íslendingar sjóinn? Hvernig gætum við nýtt sjóinn?
  • Hvernig hreyfist sjórinn?
  • Hvaða orð eru notuð til að lýsa hreyfingum sjávar?
  • Hvað orsakar hreyfingar sjávar?

 

2.       Upprifjun/kynning hugtaka. Orka, hverfill, rafall, hagkvæmni, framleiðslukostnaður, afl… sjá kaflann um lykilhugtök og skilgreiningar.

  1. Verkefni 1 er orðasúpa sem styður við lestur texta þar sem þessi hugtök er að finna
  2. Verkefni 2 inniheldur stutta lestexta með lesskilningsspurningum. Hér er líka hægt að moða úr kaflanum um lykilhugtök og skilgreiningar.

 

3.       Kynning á virkjanakostum á og í hafi. Hér vinna nemendur saman tveir eða þrír. Þeir lesa sér til um eina gerð virkjunar sem nýtir orku úr hafinu og er fjallað um á aquaret.com. Nemendur útbúa glærusýningu fyrir bekkjarfélaga þar sem koma þurfa fram svör við eftirfarandi spurningum:

  1. Hvernig virkar virkjunin, hvaða hreyfingar sjávar nýtir hún og hvað veldur þeim hreyfingum?
  2. Hversu langt er þróun þessara virkjana komin og hvar er þær að finna?
  3. Hver er algengasta afkastageta virkjana af þessari gerð?
  4. Hverjar eru helstu takmarkanir á frekari uppbyggingu virkjana af þessu tagi?
  5. Hverjir eru helstu kostir þessara virkjana og hverjir eru gallarnir?
  6. Hvað finnst ykkur um framtíð svona virkjana? Eru þær líklegur kostur á Íslandi? Rökstyðjið.
  7. Finnið myndefni og dæmi um virkjun í ykkar flokki. Á þessari síðu er að finna myndir sem hægt er að hlaða niður á glærurnar ykkar:

Verklegar æfingar/Vettvangsferð

Upplifun. Gönguferð að sjó, (ef því verður ekki komið við er hægt að notast við myndband með öldunið/brimgný). Markmiðið er að vekja hughrif, hvetja nemendur til að nota öll skilningarvit (lykt, heyrn, sjón og húð /hitastig og vindur og ef blæs nógu vel gætu nemendur jafnvel fundið saltbragð af vörum sér). Þó að allir kaupstaðir á Höfuðborgarsvæðinu liggi að sjó hafa ekki allir nemendur upplifað návígi við sjóinn. Sterkust er upplifunin í hvassviðri og aðfalli. Þá verður orkan í hafinu næstum áþreifanleg.

Búa til rafal. Hér er ágætt myndband, lítið mas og hægt að beina spurningum til nemenda án þess að vera stöðugt að stoppa. Sjálfsagt er að leyfa nemendum að spreyta sig á því að gera rafal og gæti það t.d. verið heimaverkefni eða viðfangsefni hóps sem ekki myndi fást við að lesa sér til um virkjanakost. Sá hópur myndi svo sýna og skýra virkni rafalsins um leið og aðrir hópar kynna virkjanir.

Álitamál, áskoranir og tækifæri

Skilningur á orkuhugtakinu er mikilvægur grunnur að umfjöllun um orkuver, orkunýtingu og orkunotkun. Námsefninu er ætlað að gefa nemendum mikilvægt tækifæri til að nota orkuhugtakið í eigin textum og málflutningi. Orðið orka er eitt af þeim orðum sem í daglegu tali hefur mun víðari skírskotun en þegar það er notað í eðlisfræði/náttúrufræðigreinum. Það þýðir að nemendur þurfa tíma til að átta sig á sértækri eða fræðilegri merkingu orðsins. Í nútíð og náinni framtíð eru orkumál bæði stór vísindaleg áskorun og trúlega einn stærsti málaflokkur stjórnmálanna. Umræða um orkumál má ekki einangrast við hópa vísindamanna eða þeirra sem hafa sérhæft sig í náttúrufræðigreinum. Allur almenningur verður að hafa tækifæri til að taka þátt í umræðu um orkumál og geta myndað sér sjálfstæðar skoðanir á aðgerðum í orkumálum.

Verkefnið opnar á umræðu um sjálfbærni og nýsköpun. Til að hægt sé að uppfylla orkuþörf mannkyns þarf marga færa vísindamenn. Geta nemendur hugsað sér að starfa á þeim vettvangi? Benda má á að olía og gas eru fjarri því einu orkuuppspretturnar og möguleikar á að vinna orku eru fleiri en virðist við fyrstu sýn. Það má velta fyrir sér mikilvægi þess að hugsa út fyrir rammann þegar leitað er að lausnum. Hægt er að draga fram neikvæðari hliðar og ræða kostnað við nýsköpun t.d. velta fyrir sér spurningunni; „er réttlætanlegt að verja miklu fé í nýsköpun sem aðeins nýtist Vesturlandabúum til að viðhalda lifnaðarháttum sínum?“. Nemendur í 10. bekk grunnskóla eru flestir uppteknir af framtíðinni, standa margir í fyrsta sinn frammi fyrir vali á námsleið. Það er auðvelt að kveikja áhuga þeirra á vandamálum sem krefjast úrlausnar og þau eru viljug að máta sig inni í hugmyndir um framtíðina..

Námsmat

 

1. Leiðsagnarmati beitt við gerð hugarkorta. Nemendur skila uppkasti að hugarkortum a.m.k. einu sinni í vinnuferlinu og fá skriflegar athugasemdir. Hægt að beina eftirfarandi spurningum til nemenda munnlega á meðan vinnu stendur og hafa þær í huga þegar athugasemdir eru skráðar í kort í vinnslu:

  • Er öllum meginatriðum textans gerð skil?
  • Eru opnustu hugtökin næst meginhugtaki?
  • Raðast hugtök frá þeim opnari til þeirra sértækari?
  • Eru hugtök tengd við dæmi?
  • Er gagnlegur texti á tengilínum?
  • Hefur nemandinn bætt í kortið gagnlegum upplýsingum sem ekki eru í lestextanum?
  • Eru í kortinu vísbendingar um að nemandinn hafi ekki skilið textann? (T.d. heilu setningarnar skrifaðar beint upp úr textanum í stað þess að gefa meginhugmynd heiti).
  • Notar nemandinn tengilínur til að skýra samband hugtaka á mismunandi stöðum í hugarkortinu (tengir nemandinn milli flokka)?
  • Er kortið læsilegt? (Er hægt að lesa af kortinu án þess að snúa því mikið, er skrift læsileg, er plássið nýtt af skynsemi þannig að letur á ystu öngum kortsins eru af læsilegri stærð)?

 

2. Kynning á virkjun metin við flutning. Til að auka áreiðanleika matsins (og efla eftirtekt nemenda) er tilvalið að nota jafningjamat auk kennaramats. Matskvarði er í Fylgiskjölum. Matskvarðinn getur líka gagnast nemendum við undirbúning kynningarinnar.

 

Heimildir

Ágúst Kvaran (2001). „Hvað er osmósa?“Vísindavefurinn. sótt 04.04.2014 á http://visindavefur.is/?id=1944.

Driver, R., Squires, A., Rushworth, P. og Wood-Robinson, V. (1994). Making Sense of Secondary Science. Support materials for teachers. London: Routledge.

Eggert Lárusson (1996). Veður- og haffræði. Reykjavík, Mál og menning

Harlen, W. (2006). Teaching, Learing & Assessing science 5 – 12. (4. útg.) London: SAGE Publications

Hurd, D., Snyder, E.B., Matthias, G.F., McLaughlin, C.,W., Wright, J.D., Johnson, S.M. (1997). Orka. Almenn náttúruvísindi. Ritstjóri Hafdís Finnbogadóttir. Reykjavík, Námsgagnastofnun.

Jón Már Halldórsson (2000).„Af hverju er mikið líf í hafinu?“.Vísindavefurinn. Sótt 21.04.2014 á http://visindavefur.is/?id=992.

Mörður Árnason (2007). Íslensk orðabók. Undirtitill;, Fjórða útgáfa byggð á 3. prentun frá 2005 með allnokkrum breytingum. Reykjavík, Edda.

Orka (2014, 3. febrúar).Wikipedia, Frjálsa alfræðiritið. Sótt 04.04.2014 á http://is.wikipedia.org/w/index.php?title=Orka&oldid=1443197

Raforka (2011, 14. apríl).Wikipedia, Frjálsa alfræðiritið. Sótt 04.04. 2014 á http://is.wikipedia.org/w/index.php?title=Raforka&oldid=1037364

Robertson, W.C. (2002). Energy. Stop Faking It! Finally Understanding Science So You Can Teach it. Virginia: NSTA press

SHB (2005) „Hvernig varð sjórinn til?“.Vísindavefurinn. Sótt 21.04.2014 á http://visindavefur.is/?id=4923.

Svavar Sigmundsson (1985). Íslensk samheitaorðabók. Svavar Sigmundsson ritstýrði. Reykjavík, Styrktarsjóður Þórbergs Þórðarsonar og Margrétar Jónsdóttur Háskóla Íslands.

Wellington, J. og Osborne, J. (2001). Language and Literacy in Science Education. Buckingham: Open University Press.

Wenham, M. og Ovens, P. ( 2010). Understanding Primary Science. Third Edition. Los Angeles, London, New Delhi, Singapore, Washington DC, SAGE.

Þorsteinn Vilhjálmsson (2000). „Hvernig er stöðuorku breytt í hreyfiorku? “.Vísindavefurinn. Sótt 04.04.2014 á http://visindavefur.is/?id=177.

Þorsteinn Vilhjálmsson (2002). „Hvað í ósköpunum er eðlismassi?“.Vísindavefurinn. sótt 22.04.2014 á http://visindavefur.is/?id=2107.

Mynd: Einfaldur rafall: Bo Krantz Simonsen (2007) Animation af simpel 1-faset elektrisk generator. Sótt 04.04.2014 á http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Simpel-1-faset-generator.gif. Myndin er birt með cc-by leyfi.

 

Til kennara: Allar ábendingar eru vel þegnar og ef þú betrumbætir þetta námsefni þætti okkur gott að fá nýja útgáfu til birtingar

esteryj@hi.is  eða svavap@hi.is