Modul nr. 1830 Vannkraft - Energi i hver dråpe Tilknyttet rom: Newton Steigen
1830 Newton håndbok - Vannkraft - Energi i hver dråpe Side 2 Kort om denne modulen Denne modulen tar for seg produksjon av elektrisk energi i et vannkraftverk. Modulen er 2-delt; en dag med observasjon og data-innsamling ved Forsan Kraftverk i Steigen Kommune, og en dag med praktiske aktiviteter og matematiske beregninger i Newton-rommet. Energi i hver dråpe er en variert modul som belyser energioverføringer på mange ulike måter. Dag 1 Elevene får en omvisning ved Forsan Kraftverk. De skal arbeide i grupper og hente data fra 6 ulike stasjoner; vannmagasin, lukehus, ventilkammer/rørgate, minikraftverk, turbin/generator og kontrollrom. Omvisningen ved kraftverket starter med tur opp til vannmagasinet (ca. 45 min en vei). Elevene svarer på en quiz underveis. Newton-lærer og guide fra Nord-Salten Kraft er med hele dagen. Dag 2 Dag 2 foregår på Newton-rommet. Her skal elevene gjøre 5 ulike aktiviteter: - Vi sorterer begreper -- En avklaring og oppsummering av dag 1. - Hvor skal kraftverket ligge? -- Matematiske beregninger av stillingsenergi i ulike vassdrag - Kulebanekonkurranse -- Praktisk øving i overføring av energi - Dagens effekt - Matematisk beregning av Forsan kraftverk sin effekt - P=U*I -- Montere og prøve ut eget kraftverk Modulen setter krav om noe skriftlig dokumentasjon, - dette kan besøkslærer ta med for bruk i sitt vurderingsarbeid. Praktisk informasjon Dag 1: Elevene skal være utendørs store deler av dagen. Ta med godt med mat og drikke, still i turklær. Ta med skrivesaker. Området opp mot Forsan-vatnet kan være vått, - bruk derfor skotøy som tåler dette. Turen opp til Forsan-vatnet er noe ulendt. Distanse: ca 2 km en vei. Total stigning: ca. 200 m. Total nedstigning: Ca. 250 m. Alle elevene må være i stand til å gå denne turen. Besøkslærer og Newton-lærer samarbeider om å dele i grupper før besøket. Inndelingen vil variere etter klassestørrelse. Dag 2:
1830 Newton håndbok - Vannkraft - Energi i hver dråpe Side 3 Dagen i Newton-rommet foregår i sin helhet innendørs. Elevene trenger: Matpakke og skrivesaker. Modulplan Forarbeid i skolen Ca. 1 skoletime. Lese teksten "Er regntøyet ditt vanntett?", og gjøre oppgaver. I Newton-rommet DAG 1 - Aktivitet 1: BESØK VED FORSAN KRAFTVERK 09.00 Buss til Forsan 09.45 Besøk og oppgaver på 2-3 stasjoner ved kraftverket 11.30 Lunsj 11.50 Besøk og oppgaver på 2-3 stasjoner ved kraftverket 13.45 Buss til Leinesfjord DAG 2 - NEWTON-ROMMET 09.00 Velkommen. Dagsplan. Mål. 09.10 Aktivitet 2: Vi sorterer begreper 09.25 Aktivitet 3: Hvor skal kraftverket ligge? 10.00 Aktivitet 4: Kulebanekonkurranse 11.30 Lunsj 12.05 Aktivitet 5: Dagens effekt 13.00 Aktivitet 6: P = U * I 14.20 Oppsummering og evaluering Etterarbeid i skolen Ca. 1 skoletime. Elevene skal lage et enkelt tankekart, se en kort film og jobbe parvis med begrepsforståelse.
1830 Newton håndbok - Vannkraft - Energi i hver dråpe Side 4 Didaktisk plan for for- og etterarbeid Forarbeid. Er regntøyet ditt vanntett? Kort beskrivelse Forarbeidet til denne modulen er teksten "Er regntøyet ditt vanntett?". Her får elevene lese om hvordan man tester stoffers vanntetthet. Teksten gjennomgår begrepene vanntrykk og vannsøyle. I tillegg beskriver den måleinstrumentet manometer slik at elevene er forberedt på å lese av og forstå dette når de skal på besøk til vannkraftverket. Elevene møter flere manometer i sitt feltarbeid. Disse instrumentene kan ha ulike enheter, og forarbeidet skal forberede elevene på omgjøring av disse enhetene. Utstyr: - Skrivesaker - Oppgaveark - Løsningsforslag (fasit) Kompetansemål med læringsmål Beskrive de ulike komponentene i et vannkraftverk Beskrive energioverføringene i et vannkraftverk Gjøre rede for vannets kretsløp Beskrive hvordan et vannkraftverk fungerer Gjøre rede for begrepene stillingsenergi og bevegelsesenergi Forklare fallhøydens betydning for mengde stillingsenergi Forklare og gi eksempler på en energikjede og beskrive energioverføringene i denne Forklare begrepet vannsøyle Gjøre rede for ulike enheter for trykk og omgjøring mellom disse Beregne volum vann i et vannmagasin Beregne mengde potensiell energi i et vannmagasin Vurdere miljømessige aspekter ved vannkraftutbygging Beregne effekt i en turbin Sammenligne og vurdere innsamlede data med egne beregninger Måle strøm og spenning Gjennomføring og metodikk Lærer kopierer opp teksten til elevene. Teksten kan leses individuelt, parvis eller felles i klassen. Se oppgaveark og løsningsforslag. Lærer veileder under arbeidet med oppgavene etterpå, og gjennomgår løsning i dialog med elevene. Elevene skal lese teksten "Er regntøyet ditt vanntett". Oppgavene etterpå anbefales å gjøre skriftlig. Elevene bidrar til dialog med læreren i gjennomgang av oppgavene. Vedlegg til aktivitet
1830 Newton håndbok - Vannkraft - Energi i hver dråpe Side 5 Tekst forarbeid regntøy.docx Fasit forarbeid regntøy.doc Etterarbeid. Vi oppsummerer begreper Kort beskrivelse Etterarbeidet skal oppsummere besøket ved Forsan kraftverk og aktivitetene i Newton-rommet. Mål for timen er å utfordre elevenes begrepsforståelse og se faglig helhet innenfor temaet vannkraft. Elevene skal lage et enkelt tankekart, se en kort film og jobbe parvis med begrepsforståelse. Tidsramme: 1 skoletime Plan for timen: 1. Tankekart - 5 min 2. Film - 10 min 3. Begrepsforklaring i par - 15 min 4. Oppsummering i plenum - 15 min Utstyr: PC med Internet Lerret/smartboard Utskrift av oppgaveark Skrivesaker Blanke ark Prosjektor Høytalere Hvis ønskelig kan elevene gjerne jobbe videre med filmene på nettstedet www.kraftskolen.no. Her finnes også quiz, forslag til oppgaver, læreplanreferanser, utskrift av hva som sies i filmene, lenkesamlinger og tips til læreren innenfor ulike energitema. Kompetansemål med læringsmål Beskrive de ulike komponentene i et vannkraftverk Beskrive energioverføringene i et vannkraftverk Gjøre rede for vannets kretsløp Beskrive hvordan et vannkraftverk fungerer Gjøre rede for begrepene stillingsenergi og bevegelsesenergi Forklare fallhøydens betydning for mengde stillingsenergi Forklare og gi eksempler på en energikjede og beskrive energioverføringene i denne
1830 Newton håndbok - Vannkraft - Energi i hver dråpe Side 6 Forklare begrepet vannsøyle Gjøre rede for ulike enheter for trykk og omgjøring mellom disse Beregne volum vann i et vannmagasin Beregne mengde potensiell energi i et vannmagasin Vurdere miljømessige aspekter ved vannkraftutbygging Beregne effekt i en turbin Sammenligne og vurdere innsamlede data med egne beregninger Måle strøm og spenning Gjennomføring og metodikk Se lærerveiledning Vedlegg til aktivitet Lærerveiledning etterarbeid.docx Link til film: Vannkraft (8:17) http://www.kraftskolen.no/8-vannkraft/ Etterarbeid begreper.doc
1830 Newton håndbok - Vannkraft - Energi i hver dråpe Side 7 Forankring i læreplanene i Kunnskapsløftet (LK 06) Beskrive de ulike komponentene i et vannkraftverk Beskrive energioverføringene i et vannkraftverk Gjøre rede for vannets kretsløp Beskrive hvordan et vannkraftverk fungerer Gjøre rede for begrepene stillingsenergi og bevegelsesenergi Forklare fallhøydens betydning for mengde stillingsenergi Forklare og gi eksempler på en energikjede og beskrive energioverføringene i denne Forklare begrepet vannsøyle Gjøre rede for ulike enheter for trykk og omgjøring mellom disse Beregne volum vann i et vannmagasin Beregne mengde potensiell energi i et vannmagasin Vurdere miljømessige aspekter ved vannkraftutbygging Beregne effekt i en turbin Sammenligne og vurdere innsamlede data med egne beregninger Måle strøm og spenning