Modul nr. 1944 Solceller og solfangere Tilknyttet rom: Newton ENGIA - Statoil energirom - Svolvær
1944 Newton håndbok - Solceller og solfangere Side 2 Kort om denne modulen Praktisk informasjon Eleven må ha gjennomført forarbeidet før de kommer på Newton-rommet. Dagen starter klokken 8.15 (vanlig tid) og avsluttes på Newton-rommet etter 6.time klokken 13.55. Se Modulplan for mer detaljert gjennomføring med pauser og lunsj (kan bli noe endinger fra planen). Det er ikke lov til å bruke utesko inne på Newton-rommet, så elevene kan ha med innesko hvis det er ønskelig. Elevene trenger ikke ha med seg skolebøker eller skrivesaker. De får låne det de trenger på Newton-rommet. Modulplan Forarbeid i skolen Repetisjon av det periodiske system. Varighet: 1-2 skoletimer. I Newton-rommet 08.15: Introduksjon/teori om solcellenes virkemåte. Enkel versjon. 08.45: OPPDRAG 1: "Solcellen som strømkilde". Hvilke forhold påvirker strømmengden solcella leverer? 09.10: Pause 09.25: Fortsettelse oppdrag 1. 09.55: Teori - Solcellen som strømkilde. Avansert versjon. 10.10: OPPDRAG 2: "Solcellebil". Praktisk oppgave med konkurranse. 10.45: Pause 10.55: Plenum. Oppsummering solceller. Solcellens framtid. Spørsmål med mentometerknapper. 11.10: Intro solfanger - drivhusmodell 11.20: OPPDRAG 3: "Solfanger - drivhusmodell" settes i gang. Elevene lager hypotese. 11.30: Lunsj (oppdrag 3 pågår samtidig) 12.00: Oppsummering oppdrag 3. Beregning av virkningsgrad. 12.15: Introduksjon/forklaring parabolsolfanger-prinsippet. 12.20 OPPDRAG 4 «Hvilken farge fanger solen best?» og OPPDRAG 5 «Parabolsolfanger» pågår parallelt. Etter ca. 25 minutter er det bytte, og i byttingen settes OPPDRAG 6 "Solovn" i gang (ca. 5 min). 13.15: Evalueringspause (mens de spiser solgrillet banansjokolade) 13.25: Oppsummering aktivitet 4, 5 og 6. 13.55: Ferdig Etterarbeid i skolen Tilbakemelding rapporter. Varighet: 1-2 skoletimer.
1944 Newton håndbok - Solceller og solfangere Side 3 Didaktisk plan for for- og etterarbeid Forarbeid Kort beskrivelse Formålet med forarbeidet er å hente frem og videreutvikle elevenes forkunnskaper i grunnleggende kjemi, og repetere hvordan det periodiske systemet brukes til å finne antall elektroner i atomenes ytterste skall, og forstå hva dette betyr for stoffenes egenskaper. Forarbeidet er to-delt; en del som gjennomføres med elevene, og en del der faglærer må forberede seg som faglig veileder i Newton-rommet. Utstyr som kreves: datamaskiner med internett-tilgang periodiske system, enten på elevers maskiner eller som utskrift Tid: 1-2 skoletime r Kompetansemål med læringsmål VG1: Naturfag - Energi for framtiden: Mål for opplæringen er at eleven skal kunne gjøre forsøk med solceller og solfangere, forklare hovedtrekk i virkemåten og gjøre enkle beregninger av virkningsgraden. Eleven skal kunne forklare hvordan en solcelle virker. Eleven skal kunne forklare hvordan en solfanger virker. Eleven skal kunne beregne virkningsgraden til solfanger. Eleven skal kunne vise og forklare et solcelleforsøk. Eleven skal kunne vise og forklare et forsøk med solfanger. Eleven skal kunne bruke det periodiske systemet til å finne antall ytterelektroner i et nøytralt atom, og forstå hva dette betyr for grunnstoffets egenskaper. VG1: Naturfag - Forskerspiren: Mål for opplæringen er at eleven skal kunne planlegge og gjennomføre ulike typer undersøkelser med identifisering av variabler, innhente og bearbeide data og skrive rapport med diskusjon av måleusikkerhet og vurdering av mulige feilkilder Eleven skal kunne innhente og bearbeide data. Eleven skal kunne skrive rapport med diskusjon og vurdering av feilkilder. Eleven skal kunne formulere og prøve ut egne hypoteser.
1944 Newton håndbok - Solceller og solfangere Side 4 Gjennomføring og metodikk Elevene har lært grunnleggende kjemi i 10.klasse, men erfaringsmessig er det behov for en repetisjon av periodesystemet for at de skal kunne forstå virkemåten til solceller. Sørg for at alle elevene har periodesystemet i en versjon som omfatter elektronskall etter Bohrs atommodell. Arbeidsmetode: La elevene jobbe sammen i par. Vis periodesystemet på storskjerm i tillegg til at elevene har det foran seg. Be elevene fortelle hverandre hva de vet om grunnstoffene fra før. Målet er å få frem det de husker av kjemi fra ungdomsskolen. Hva står tall og bokstaver for? Kan de noen kjemiske tegn. Gjennomgå deretter i plenum med utgangspunkt i disse stikkordene: grunnstoff, kjemisk forbindelse, atom, atommodell, molekyl, proton, nøytron, elektron, elektronskall, åtteregelen, elektronparbinding. Oppfordre elevene til å ta notater. La elevene sammenlikne notatene sine i pargruppene, og på nytt se på hva symbolene i periodesystemet står for. Avslutt med å spille bingo, som finnes på Naturfag.no http://www.naturfag.no/forsok/vis.html?tid=17141 Forberedelse til deg: Oppdrag 4 og 5 i modulen går parallelt, og det er ønskelig at du som faglærer bidrar med veiledning. Les derfor gjennom oppgavene til disse oppdragene før besøket i Newton-rommet. Vedlegg til aktivitet Oversikt over forarbeidet.docx Forberedelser klasselærer oppdrag 4 og 5.pdf Samlet rapport solceller og solfangere.docx Etterarbeid Kort beskrivelse Elevene presenterer ulike deler av fagstoffet gruppevis for klassen. Rapporten ferdigstilles. Utstyr: - Elevenes rapport fra Newtonrommet
1944 Newton håndbok - Solceller og solfangere Side 5 - Internett Kompetansemål med læringsmål VG1: Naturfag - Energi for framtiden: Mål for opplæringen er at eleven skal kunne gjøre forsøk med solceller og solfangere, forklare hovedtrekk i virkemåten og gjøre enkle beregninger av virkningsgraden. Eleven skal kunne forklare hvordan en solcelle virker. Eleven skal kunne forklare hvordan en solfanger virker. Eleven skal kunne beregne virkningsgraden til solfanger. Eleven skal kunne vise og forklare et solcelleforsøk. Eleven skal kunne vise og forklare et forsøk med solfanger. Eleven skal kunne bruke det periodiske systemet til å finne antall ytterelektroner i et nøytralt atom, og forstå hva dette betyr for grunnstoffets egenskaper. VG1: Naturfag - Forskerspiren: Mål for opplæringen er at eleven skal kunne planlegge og gjennomføre ulike typer undersøkelser med identifisering av variabler, innhente og bearbeide data og skrive rapport med diskusjon av måleusikkerhet og vurdering av mulige feilkilder Eleven skal kunne innhente og bearbeide data. Eleven skal kunne skrive rapport med diskusjon og vurdering av feilkilder. Eleven skal kunne formulere og prøve ut egne hypoteser. Gjennomføring og metodikk Å repetere fagstoffet kan gjøres på følgende måte: Elevene deles inn i nye grupper. Hver gruppe får en oppgave som skal presenteres for klassen. De får 10-15 min til å forberede seg. Rapporten elevene skrev på Newton-rommet, samt internett kan brukes som hjelp. Oppgavene kan skrives på lapper, som elevgruppene trekker (kopiorginal er lagt ved). Oppgaver: 1. Beskriv hvordan en solfanger som bruker drivhuseffekt fungerer. Beskriv gjerne med henvisning til et forsøk. 2. Beskriv hvordan en parabolsolfanger fungerer. Beskriv gjerne med henvisning til et forsøk. 3. Hva brukes solceller til? Hva er fordelene og utfordringene ved bruk av solceller? 4. På hvilken måte kan ulike farger ha betydning for en solfangers virkningsgrad. Beskriv et forsøk som illustrerer dette. 5. Bruk et av forsøkene dere har gjort til å drøfte feilkilder. 6. Hvordan er en solcelle bygget opp? Bruk gjerne bilder til å illustrere. Etter presentasjonen får elevene mulighet til å rette opp evt feil og mangler ved rapporten. Denne leveres så faglærer til vurdering.
1944 Newton håndbok - Solceller og solfangere Side 6 Tidsbruk ca. 2 skoletimer. Vedlegg til aktivitet Oppgaver til presentasjon etterarbeid.docx Presentasjon solcelle og solfanger.pptx Samlet rapport solceller og solfangere.docx
1944 Newton håndbok - Solceller og solfangere Side 7 Forankring i læreplanene i Kunnskapsløftet (LK 06) VG1: Naturfag - Energi for framtiden: Mål for opplæringen er at eleven skal kunne gjøre forsøk med solceller og solfangere, forklare hovedtrekk i virkemåten og gjøre enkle beregninger av virkningsgraden. Eleven skal kunne forklare hvordan en solcelle virker. Eleven skal kunne forklare hvordan en solfanger virker. Eleven skal kunne beregne virkningsgraden til solfanger. Eleven skal kunne vise og forklare et solcelleforsøk. Eleven skal kunne vise og forklare et forsøk med solfanger. Eleven skal kunne bruke det periodiske systemet til å finne antall ytterelektroner i et nøytralt atom, og forstå hva dette betyr for grunnstoffets egenskaper. VG1: Naturfag - Forskerspiren: Mål for opplæringen er at eleven skal kunne planlegge og gjennomføre ulike typer undersøkelser med identifisering av variabler, innhente og bearbeide data og skrive rapport med diskusjon av måleusikkerhet og vurdering av mulige feilkilder Eleven skal kunne innhente og bearbeide data. Eleven skal kunne skrive rapport med diskusjon og vurdering av feilkilder. Eleven skal kunne formulere og prøve ut egne hypoteser.