Håndbok for besøkslærer

Transkript

1 Håndbok for besøkslærer I en Newton-modul inngår forarbeid, besøk i Newton-rom og etterarbeid. I denne håndboka finner du en didaktisk beskrivelse av det for- og etterarbeidet som besøkslærer er ansvarlig for. Der er viktig at instruksjonene følges nøye for å sikre at elevene får et optimalt utbytte av undervisningen Brenselceller og hydrogen Orginal modul fra databasen Vi gjør oppmerksom på at Newton-modul databasen er under revidering. Det er gjort endringer som ikke gjenspeiles i dette dokumentet, men som vil være på plass fredag 19. mars. nnhold åndbok for besøkslærer Newton-modul Navn på Newton-modul

2 1139 Newton håndbok for besøkslærer - Brenselceller og hydrogen Side 2 Anbefalt årstrinn Didaktisk plan for Newton-modul Kort om denne modulen Kort beskrivelse av Newton-aktivitetene Prinsipper for undervisning og læring Forankring i Læreplanverket for Kunnskapsløftet (LK 06) Didaktisk plan for for- og etterarbeid Undervisningsplan - forarbeid Undervisningsplan - etterarbeid Praktiske opplysninger Praktisk informasjon Dagsplan Evaluering Evaluering av Newton-modul Oppgaveark Oppgaveark for besøkslærer Om Newton-rommet Kort om dette Newton-rommet Kontaktinformasjon Newton-rom Denne modulen er utviklet av ewton-modul Navn på Newton-modul 1.1 Brenselceller og hydrogen Anbefalt årstrinn 1.2 VG1 årstrinn

3 1139 Newton håndbok for besøkslærer - Brenselceller og hydrogen Side 3 idaktisk plan for Newton-modul Kort om denne modulen 2.1 I denne modulen bruker vi en brenselcellebil fra Heliocentris Fuel Cells AG med reversibel breselcelle og solcellepanel. Formålet med modulen er å gi elevene et innblikk i hvordan brenselcellen fungerer og kan brukes. Elevene får gjennom praktiske forsøk med den reversible brenselcella sett hvordan vann (ved tilførsel av energi) kan spaltes (i en hydrolysecelle) til hydrogen og oksygen, som igjen kan gjenforenes (i en brenselcelle) til vann samtidig som energi frigjøres. Det legges vekt på at elevene skal få en forståelse for at hydrogen er en energibærer og ikke en energikilde. Samtidig arbeider vi med grunnleggende begreper knyttet til energilæren. Newton Aktivitet Lag hydrogen i en reversibel brenselcelle Ved hjelp av strøm fra en solcelle skal elevene kjøre den reversible brenselcella i hydrolysemodus, slik at den spalter vann til hydrogen- og oksygen-gass. Elevene skal registrere hvor mye hydrogen som produseres i forhold til oksygen, lage en balansert reaksjonslikning for prosessen, diskutere energioverganger osv. Elevene skal også beregne hvor lang tid det ville ta å produsere 1 liter hydrogen med brenselcella og hvor mye energi som ville gått med i denne produksjonen. Til slutt skal de antenne litt hydrogen oppsamlet i et reagensrør, og se hvordan oksygen kan få en glødende treflis til å flamme opp. Elevene skal arbeide i grupper med denne oppgaven ut fra et oppgaveark. Lærerne går rundt og veileder elevene, men det er viktig at de bruker tid på å diskutere oppgavene i gruppa. Farlige momenter: 1. Elevene skal arbeide med (små mengder) hydrogen, som danner knallgass. 2. Elevene skal bruke åpen ild (fyrstikker) til å antenne gassen. Newton Aktivitet

4 1139 Newton håndbok for besøkslærer - Brenselceller og hydrogen Side 4 Brenselcellebil Elevene skal nå bruke hydrogen og oksygen produsert på samme måte som i forrige aktivitet til å drive en elmotor på modellbilen Hyco. De skal måle hvor lenge motoren kan gå på en tank hydrogen. Elevene skal også måle hvor langt bilen kan kjøre på en halv tank hydrogen, og de skal beregne hvor mye hydrogen bilen ville trenge for å kjøre 1 km. Dette skal sammenholdes med hydrogen- og energiforbruket til fullskalabiler. Til slutt arrangeres det brenselcellebilrace, hvor det konkurreres om hvem som kommer lengst og hvem som kjører raskest. Elevene skal arbeide i grupper med denne oppgaven ut fra et oppgaveark. Lærerne går rundt og veileder elevene, men det er viktig at de bruker tid på å diskutere oppgavene i gruppa. Farlige momenter: Elevene skal arbeide med (små mengder) hydrogen, som kan danne knallgass. Besøkslærer(kontaktlærer/faglærer) må bistå med å holde ro blant elevene. Det er også ønskelig at besøkslærer deltar i det didaktiske arbeidet i samarbeid med Newton-lærer. Rollene avklares ved oppmøte. Prinsipper for undervisning og læring 2.3 Før elevene kommer til Newton-rommet skal besøkslærer ha gjennomført et forarbeid som sikrer at elevene kjenner til spesifiserte kunnskaper og ferdigheter (se Håndbok for besøkslærer). Ansvarlig lærer i Newton-rommet har som sin primære oppgave å tilrettelegge undervisningen på en slik måte at den stimulerer elevene til aktiv læring. Formidlingen kan derfor ikke bare fokusere på å tilføre elevene faktakunnskaper, men også tilrettelegge for kreativ og eksperimenterende bruk av installasjoner og andre læremidler. Videre må elevenes læringsarbeid i vesentlig grad drives framover ved å stille elevene åpne spørsmål. Åpne spørsmål er karakterisert ved at: De starter gjerne med formuleringer som: hva tror dere, hvordan vil dere begrunne, hvorfor, hvilke andre muligheter ser dere, osv. De har som formål å aktualisere og synliggjøre elevenes forkunnskaper De stimulerer til kritisk og kreativ tenkning De kan ikke besvares entydig galt eller riktig De stimulerer elevene til videre utforsking og læring også utover selve besøket i Newton-rommet

5 1139 Newton håndbok for besøkslærer - Brenselceller og hydrogen Side 5 Forankring i Læreplanverket for Kunnskapsløftet (LK 06) 2.4 Fag/Kompetansemål Innholdsmoment VG1: Naturfag - Energi for framtiden: Eleven skal kunne gjøre forsøk med solceller VG1: Naturfag - Energi for framtiden: Eleven skal kunne beskrive virkemåten og bruksområdet til brenselceller. VG1: Naturfag - Energi for framtiden: Eleven skal kunne gjøre rede for hydrogen som energibærer. Bruke solceller som strømkilde for å produsere hydrogen i den reversible brenselcella. Bruk av nettressurser som beskriver virkemåten for en brenselcelle. Gjøre forsøk med hydrogen og de reversible brenselcellene, herunder brukt i brenselcellebil. idaktisk plan for for- og etterarbeid or- og etterarbeid er en viktig del av Newton-modulen. Før elevene kommer til Newton-rommet skal besøkslærer ha jennomført et forarbeid som sikrer at elevene kjenner til spesifiserte kunnskaper og ferdigheter. Nedenfor er det foreslått et ndervisningsforløp. et forutsettes at elevene har arbeidet med dette eller lignende forarbeid før besøket i Newton-rommet. Vi foreslår også at levene arbeider med relevante tekster i lærebøkene både før og etter besøket i Newton-rommet. Undervisningsplan - forarbeid 4.1 Innholdsmoment Aktivitet Produkt Sentrale begreper i energilæra Beregninger knyttet til energi, arbeid og effekt Balansere reaksjonslikninger Bruke multimeter til å måle strøm og spenning. Gjennomgang med lærer Gjennomgang med lærer, oppgaveregning Gjennomgang med lærer, oppgaveregning Måle strøm og spenning på enkle kretser. Elevene kan forstå og bruke sentrale begreper fra energilæra Elevene kan løse oppgaver Elevene kan sette opp balanserte reaksjonslikninger Elevene kan bruke et multimeter til å måle strøm og spenning. Undervisningsplan - etterarbeid 4.2 Elevene skriver en oppgave om brenselcellas virkemåte og om mulighetene for brenselcella som framtidas

6 1139 Newton håndbok for besøkslærer - Brenselceller og hydrogen Side 6 energiomformer. raktiske opplysninger Praktisk informasjon 3.1 Dagsplan Velkommen, introduksjon til brenselceller og hydrogen. 2. Lage hydrogen med reversibel brenselcelle og solcellestrøm. 3. Bruk av nettressurser som beskriver brenselcellas virkemåte. 4. Lunsj. 5. Forsøk og beregninger med brenselcellebilen. 6. Brenselcellebilrace! 7. Lage PhotoStory-rapport over dagens aktiviteter. valuering Evaluering av Newton-modul 11.1 ppgaveark Oppgaveark for besøkslærer m Newton-rommet Kort om dette Newton-rommet 5.1

7 1139 Newton håndbok for besøkslærer - Brenselceller og hydrogen Side 7 Newton Realfagsenter Nannestad er etablert ved Nannestad videregående skole i Akershus. Realfagsenteret åpner 2/ og vil tilby Newton-moduler innenfor følgende tema: 1) Energi for framtida, 2) Bioteknologi, 3) Rom- og luftfart. Kontaktinformasjon Newton-rom 5.2 Prosjektleder: Snorre Nordal E-post: Snorre.Nordal@nannestad.vgs.no Mob: Postadresse: Nannestad videregående skole, Newton Realfagsenter Nannestad, Smedstuvegen 2, 2030 Nannestad Denne modulen er utviklet av 5.3 Newton Realfagsenter Nannestad med utgangspunkt i Heliocentris øvelseshefte til modellbilen Hyco.