Modul nr. 1564 Solceller Tilknyttet rom: Newton ENGIA - Statoil energirom - Vesterålen
1564 Newton håndbok - Solceller Side 2 Kort om denne modulen Denne modulen passer best for alle vg1-linjer, og har solceller som gjennomgående tema. Det benyttes varierte, elevaktive læringsformer. Den entreprenørielle tilnærmingen gjør lærestoffet lettere å forstå. I tillegg til kunnskap om solceller får elevene med seg grunnleggende forståelse av periodesystemet, elektrisitet, stråling, energi, drivhuseffekten og matematisk modellering. De får praktisk trening i alle kompetansemålene i Forskerspiren. Modulen kan brukes på både studiespesialisering og yrkesfag. Den kan også enkelt tilpasses til programfaget Fysikk 1 på studiespesialisering, realfag. Praktisk informasjon At forarbeidet blir gjort er en forutsetning for at elevene skal få en god opplevelse av mestring og læring. Dette er faglærer til klassen sitt ansvar. Under oppholdet i Newtonrommet i Vesterålen forventes det at faglærer i naturfag er med klassen og deltar aktivt som lærer. Faglærer bør ha fokus på: * Læringsforhold som gjelder enkeltelever * Oppfølging i forhold til orden og adferd * Praktisk tilrettelegging * Å lære selv, få kunnskaper og ideer som kan brukes i etterarbeidet og ellers. Matpausen foregår i kulturkafèen sammen med klasselærer. I kafeen er det mulig å kjøpe rimelig mat, men medbrakt er også greit. I påmeldingsmailen står relevant informasjoni forhold til for- og etterarbeid og gruppeinndeling. Newtonrommet i Vesterålen er fleksibelt og åpen for å avtale andre tider eller mindre endringer i dagsplanen. Etter besøket tar Newtonlærer ny kontakt i form av et evalueringsskjema, for å få tilbakemelding på hvordan faglærer og elevene opplevde besøket og læringsutbyttet etter endt etterarbeid. Modulplan Forarbeid i skolen I Newton-rommet 09:00-09:15 Velkomst og introduksjon
1564 Newton håndbok - Solceller Side 3 09:15-10:00 Gjennomgang av grunnleggende solcelleteori. 10:00-10:30 Oppdrag 1 Hva skjer inni solcella? 10:30-10:45 Presentasjon og gjennomgang av oppgaver i plenum 10:45-11:00 Teoridel Oppdrag 2 Solcellen som strømkilde 11:00-11:30 Oppdrag 2 Solcellen som strømkilde 11:30-12:00 Matpause 12.00-12.30 Solcellebil, praktisk forsøk med utfordring 12:30-12:45 Oppsummering, plenum Oppdrag 2 12:45-13:45 Oppdrag 3 Solcellens virkning med ulike bølgelengder av lys 13:45-14.00 Oppsummering, drivhuseffekten og framtidssolceller, avslutning. Etterarbeid i skolen
1564 Newton håndbok - Solceller Side 4 Didaktisk plan for for- og etterarbeid Forarbeid Kort beskrivelse Forarbeidet består av to deler: * Repetere grunnleggende kjemi og periodesystemet * Få en begynnende forståelse av det som foregår inni en solcelle Kompetansemål med læringsmål - Eleven skal kunne forklare hva elektrisk strøm og spenning er - Eleven skal kunne bruke begrepene atom, elektron, ladning, elektronparbinding og elektronskall - Eleven skal kunne bruke åtteregelen til å forklare positive hull og frie elektroner i solcella, og ut fra dette kunne gi en forenklet forklaring på hvorfor det er spenning mellom de to platene i en solcelle - Eleven skal kunne bruke energibegrepet til å forklare hvordan sollyset holder i gang strømmen i solcellekretsen - Eleven skal kunne gi en forklaring på hvordan spenningsfeltet gir likestrøm i kretsen -Eleven skal kunne redegjøre for sammenhengen mellom bølgelengde, frekvens og energi i elektromagnetisk stråling. -Eleven skal ha kjennskap til det elektromagnetiske spekteret. -Eleven skal kunne forklare hva krystallstruktur er. -Eleven skal kunne redegjøre for hovedtrekkene i hvordan en silisiumbasert solcelle lages. Eleven skal kunne bruke dataloggerutstyr og matematisk modellering i forsøk. -Eleven skal kunne planlegge og gjennomføre undersøkelser av strøm og spenning fra solceller i samarbeid med andre. -Eleven skal kunne utføre målinger av strøm og spenning og vurdere usikkerhet og feilkilder. Gjennomføring og metodikk Faglærer sørger for at elevene får tilgang til programmet Hydrogen på Viten.no og sjekker at de svarer på oppgavene, i hvert fall oppgave 8. Sjekke om elevene har forstått Bohrs atommodell, for eksempel ved å spille bingo som finnes på Naturfag.no. Se forøvrig lærerveiledningen. Vedlegg til aktivitet Lærerveiledning_Solceller.doc
1564 Newton håndbok - Solceller Side 5 Etterarbeid Kort beskrivelse 1. Repetere stoffet fra modulen. Bruk Holmgang-spillet for å repetere. Se link til gjennomføring: Solceller_Holmgang_hvordan virker det.pdf Spillebrett til Holmgang: Solceller holmgang-skjema (1).pdf 2. Emneprøve. I elevportalen finner elevene emneprøven som vi anbefaler at alle gjennomfører en uke etter besøk i Newtonrommet. 3. Etter besøket i Newtonrommet vil det passe å arbeide videre enten med Stråling og radioaktivitet eller med Energi for framtiden. Kompetansemål med læringsmål - Eleven skal kunne forklare hva elektrisk strøm og spenning er - Eleven skal kunne bruke begrepene atom, elektron, ladning, elektronparbinding og elektronskall - Eleven skal kunne bruke åtteregelen til å forklare positive hull og frie elektroner i solcella, og ut fra dette kunne gi en forenklet forklaring på hvorfor det er spenning mellom de to platene i en solcelle - Eleven skal kunne bruke energibegrepet til å forklare hvordan sollyset holder i gang strømmen i solcellekretsen - Eleven skal kunne gi en forklaring på hvordan spenningsfeltet gir likestrøm i kretsen -Eleven skal kunne redegjøre for sammenhengen mellom bølgelengde, frekvens og energi i elektromagnetisk stråling. -Eleven skal ha kjennskap til det elektromagnetiske spekteret. -Eleven skal kunne forklare hva krystallstruktur er. -Eleven skal kunne redegjøre for hovedtrekkene i hvordan en silisiumbasert solcelle lages. Eleven skal kunne bruke dataloggerutstyr og matematisk modellering i forsøk. -Eleven skal kunne planlegge og gjennomføre undersøkelser av strøm og spenning fra solceller i samarbeid med andre. -Eleven skal kunne utføre målinger av strøm og spenning og vurdere usikkerhet og feilkilder. Gjennomføring og metodikk Lærer kan bruke besvarelser fra oppdrag 2 og oppdrag 4 som rapporter i faget. Elevene skriver inn rapportsvar på elevportalen som lærer har tilgang til. (I tillegg leverer elever inn tilleggsark til lærer under besøket i Newtonrommet.) Emneprøve tas individuelt. Lærer kan selv vurdere om prøven skal brukes som vurdering i faget. Lærer har full tilgang til å se resultater etter prøven er tatt. Korrigere og diskutere svar på Viten.no.
1564 Newton håndbok - Solceller Side 6 Gjennomfører og repeterer viten.no: Hydrogen og fornybar energi. Elevene gjennomfører emneprøven individuelt. Vedlegg til aktivitet Evaluering etter besøk i Newton-rommet: For elever: https://no.surveymonkey.com/r/newtonelevvesteraalen For klasselærer:: https://no.surveymonkey.com/r/newtonklasselarervesteraalen Emneprøve med poengsummer finner dere her: Emneprøve_1564-Solceller.pdf
1564 Newton håndbok - Solceller Side 7 Forankring i læreplanene i Kunnskapsløftet (LK 06) - Eleven skal kunne forklare hva elektrisk strøm og spenning er - Eleven skal kunne bruke begrepene atom, elektron, ladning, elektronparbinding og elektronskall - Eleven skal kunne bruke åtteregelen til å forklare positive hull og frie elektroner i solcella, og ut fra dette kunne gi en forenklet forklaring på hvorfor det er spenning mellom de to platene i en solcelle - Eleven skal kunne bruke energibegrepet til å forklare hvordan sollyset holder i gang strømmen i solcellekretsen - Eleven skal kunne gi en forklaring på hvordan spenningsfeltet gir likestrøm i kretsen -Eleven skal kunne redegjøre for sammenhengen mellom bølgelengde, frekvens og energi i elektromagnetisk stråling. -Eleven skal ha kjennskap til det elektromagnetiske spekteret. -Eleven skal kunne forklare hva krystallstruktur er. -Eleven skal kunne redegjøre for hovedtrekkene i hvordan en silisiumbasert solcelle lages. Eleven skal kunne bruke dataloggerutstyr og matematisk modellering i forsøk. -Eleven skal kunne planlegge og gjennomføre undersøkelser av strøm og spenning fra solceller i samarbeid med andre. -Eleven skal kunne utføre målinger av strøm og spenning og vurdere usikkerhet og feilkilder.