Альтернативные источники энергии

1) Энергии солнца

2) Энергии ветра

3) Геотермальной энергии

4) Энергии приливов и отливов

Задачи курса

1. Воспитывать сотрудничества в процессе совместной работы в группах.
2. Способствовать развитию речевого аппарата учащихся, умение логически излагать свою мысль.
3. Овладеть навыками проектной деятельности.
4. Формировать умения представлять отчет о результатах своей работы в различных формах.
5. Приобрести опыт поиска информации по заданной теме.
6. Смоделировать СЭС.
7. Смоделировать ВЭС.
8. Способствовать формированию теоретических и практических умений получать и обрабатывать информацию.

На основе теоретических материалов и экспериментальных работ по данной теме:

А) Ознакомить учащихся со способами получения электрической энергии на СЭС.

Б) Дать представление учащимся о получении электрической энергии на ВЭС.

В) Сформировать навыки выделения экологических проблем СЭС и ВЭС.

Г) Рассмотреть перспективы развития энергии солнца, и энергия ветра.

Д) Ознакомить со способами получения электрической энергии на приливных электростанциях.

Е) Рассмотреть способы получения электрической энергии с помощью геотермальной энергии.

Ж) Научить школьников выделять экологические проблемы ПЭС и ГеоТЭС.

Таблица 2. Учебно-тематическое планирование

№	Название	Количество часов			Форма проведения	Образовательный продукт
		Все-го	Лек-ции	Практика
1	Введение	1	0.5	0.5		Входной тест
2	Получение электрической энергии с помощью энергии солнца	1	1		Лекция с элементами дискуссии Демонстрация	Сконструировать модель СЭС
3	Получение электрической энергии с помощью энергии ветра	1	1		Беседа с элементами рассказа. Демонстрация	Сконструировать модель ВЭС
4	Перспективы развития и экология энергии солнца и энергии ветра	1		1	Проектная деятельность учащихся	Защита проекта
5	Получение электрической энергии с помощью энергии приливов и отливов	1	1		Лекция с элементами дискуссии
6	Получение электрической энергии с помощью геотермальной энергии	1	1		Беседа с элементами рассказа
7	Перспективы развития и экология энергии приливов и отливов и геотермальной энергии.	1		1	Проектная деятельность учащихся	Защита проекта
8	Энергия волн	1	1		Лекция с элементами дискуссии
9	Перспективы развития энергии волн	1		1	Проектная деятельность учащихся
10	Гидроэнергия	1	1		Лекция с элементами дискуссии
11	Перспективы развития гидроэнергии	1		1	Проектная деятельность учащихся
12	Гидротермальная энергия	1	1		Лекция с элементами дискуссии
13	Перспективы развития гидротермальной энергии	1		1	Проектная деятельность учащихся
14	Водородная энергетика	1	1		Лекция с элементами дискуссии
15	Лабораторная работа № 1. Получение водорода с помощью электролиза.	1		1	Наблюдение за экспериментом, обсуждение результатов проделанной работы
16	Управляемый термоядерный синтез	1	1		Лекция с элементами дискуссии
17	Биоэнергетика	1	1		Лекция с элементами дискуссии
18	Лабораторная работа № 2. Промышленные источники энергии как альтернативные источники энергии	1		1	Наблюдение за экспериментом, обсуждение результатов проделанной работы
19	Повторение	1				Выходной тест
20	Итоговое занятие	1		1	Конференция	Беседа

 

Методические рекомендации

Введение(1ч)

Цель – ознакомить учащихся с предстоящей работой в течение данного курса.

Блок - Программа курса. Основные задачи учащихся. Входной тест

Предполагаемые темы проектов:

1) Тема: «Что ждет человечество – энергетический голод или энергетическое изобилие?»

Краткое описание

Рассмотреть перспективы развития солнечных электростанций и осветить их влияние на экологию.

Литература

• Трухин В.И., Показаев К.В. и др. «Основы экологической геофизики»
• Журналы «Мировая энергетика»
• Ресурсы internet

2) Тема: « Какое будущее у ветровых электростанций?»

Краткое описание

Рассмотреть перспективы развития строительства ВЭС. Осветить экологические проблемы, связанные с получением электрической энергии на ВЭС, такие как: - шумовые эффекты; инфразвуковой эффект, отрицательно воздействующий на биологические субъекты и человека. Также рассмотреть ветроустановки, производимые помехи отрицательно влияющие на распространения радио- и телеволн, а также оптическое загрязнение ландшафта.

Литература

• Трухин В.И., Показаев К.В. и др. «Основы экологической геофизики»
• Журналы «Мировая энергетика»
• Ресурсы internet

 

3) Тема: «Есть ли будущее у приливных электростанций?»

Краткое описание

Рассмотреть перспективы развития ПЭС и осветить экологические проблемы, связанные со строительством и эксплуатации ПЭС: изменение климата; увеличение амплитуды прилива; изменение распределения грунтовых вод в береговой зоне, нарушение циркуляции водных масс и т. д.

Литература

• Трухин В.И., Показаев К.В. и др. «Основы экологической геофизики»
• Журналы «Мировая энергетика»
• Ресурсы internet

4) Тема: «Нужны ли геотермальные электростанции?»

Краткое описание

Рассмотреть перспективы развития ГеоТЭС. Осветить экологические проблемы, связанные со строительством и эксплуатации ГеоТЭС: нарушение «работы» гейзеров, наносящие ущерб национальным паркам и природным заповедникам; тепловое загрязнение; радиоактивное загрязнение окружающей среды.

Литература

• Трухин В.И., Показаев К.В. и др. «Основы экологической геофизики»
• Журналы «Мировая энергетика»
• Ресурсы internet

Модуль 1 - Энергия солнца и ветра(3ч)

Цель - ознакомить учащихся с нетрадиционными способами получения электрической энергии с помощью энергии солнца и энергии ветра. Также ознакомить с перспективами развития и экологией энергии солнца и энергии ветра. Способствовать развитию творческих способностей учащихся. Способствовать развитию познавательных интересов учащихся в процессе самостоятельного приобретения знаний и умений по физике с использованием различных источников информации. Оказание помощи в принятии решения о направлении профиля дальнейшего обучения или профессиональной деятельности. Овладение навыками проектной деятельности.

Блок 1/1 - Получение электрической энергии с помощью энергии солнца.

Блок 1/2 - Получение электрической энергии с помощью энергии ветра.

Блок 1/3 - Перспективы развития и экология энергии солнца и энергии ветра.

Блок 1/1 и 1/2 – Учащиеся знакомятся с физическими принципами работы СЭС и ВЭС.

Блок 1/3 - Учащимся необходимо разработать проекты по теме данного модуля (блока). Класс делится на 2 группы, каждая группа работает над своей темой в этом модуле (блоке).

Предполагаемые педагогом темы проектов:

1) «Что ждет человечество  – энергетический голод или  энергетическое изобилие?»

2) « Какое будущее у  ветровых электростанций?» 

учащиеся могут выбрать собственную тему по желанию.

Модуль 2 - Энергия воды, используемая для получения электрической энергии.(3ч)

Цель – ознакомить учащихся с нетрадиционными способами получения электрической энергии с помощью энергии приливов и отливов, а также с помощью геотермальной энергии. Способствовать развитию интеллектуальных и творческих способностей учащихся. Способствовать развитию познавательных интересов учащихся в процессе самостоятельного приобретения знаний и умений по физике с использованием различных источников информации. Овладение навыками проектной деятельности.

Блок 2/1 - Получение электрической энергии с помощью энергии приливов и отливов.

Блок 2/2 - Получение электрической энергии с помощью геотермальной энергией.

Блок 2/3– Перспективы развития и экология энергии приливов и отливов и геотермальной энергии.

Блок 2/1 и 2/2 – Учащиеся знакомятся с физическими принципами рабаты ПЭС и ГеоТЭС.

Блок 2/3 - Учащимся необходимо разработать проекты по теме данного модуля (блока).

Предполагаемые педагогом темы проектов:

1) Тема: «Есть ли будущее  у приливных электростанций?» 

2) Тема: «Нужны ли геотермальные  электростанции?»

учащиеся могут выбрать собственную тему по желанию.

Итоговое занятие(1ч). Конференция

Отчет по всем практическим работам с пояснением полученных результатов.

Подведение итогов.

Краткое содержание программы

Модуль 1.

В первую очередь ознакомить со способами получения электрической энергии на СЭС и ВЭС, а также рассматриваются перспективы развития и экология энергии солнца и энергии ветра.

Модуль 2.

Посвящен изучению способам получения электрической энергии на приливных электростанциях и ГеоТЭС, а также перспективам развития и экологии энергии приливов и отливов и геотермальной энергии.

Модуль 3.

Посвящен изучению способам получения электрической энергии с помощью водорода, а также  перспективам развития и экологии энергии водородной энергетики.

 

Заключение

 

Тема данной дипломной работы – методика изучения темы «Альтернативные источники энергии» в профильном обучении физике. В ходе исследования была достигнута следующая цель: изучить методику изучения альтернативных источников энергии в профильном обучении физике школе.

В соответствии с целью данной дипломной работы и поставленными задачами, а также в результате теоретических исследований были выявлены следующие результаты:

1. Проведено анализ учебной и научной литературы по теме «Альтернативные источники энергии» в профильном обучении физике.

2. Ознакомлено с психолого-педагогическими  особенностями изучения темы  «Альтернативные источники энергии»  в профильном обучении физике.

3.  Изучено методические  аспекты изучения темы «Альтернативные  источники энергии» в профильном обучении физике.

Была подставлена цель, выдвинута гипотеза, которая реализовалась через подставленные задачи.

В школьном курсе физики ученики изучают закон сохранения и превращения энергии, получают представление о научных основах ряда производств и использовании механической, внутренней, электрической и ядерной энергии, а также о рабочих телах, с помощью которых происходят превращения энергии (вода, пар, газ). Много внимания уделяется ознакомлению школьников с устройством и принципом действия машин и генераторов, использующих энергию движущейся воды (гидротурбины), ветра (ветродвигатели), внутреннюю энергию пара или газа (паровые машины, паровые и газовые турбины, реактивные двигатели), электрического тока (электродвигатели), атомного ядра (ядерные реакторы).

Методически эта тема почти не разрабатывалась: проблематика данной темы недостаточно разработана в школьных учебниках.  Некоторые темы по данной теме, которые отсутствуют в базовых общеобразовательных курсах и представлены  в недостаточном объеме или недостаточно отрабатываются из-за дефицита учебного времени.

Без начальных сведений об энергии трудно было сориентироваться ученикам и именно поэтому темы по альтернативным источникам энергии встречается в конце учебника или как материалы для дополнительного чтения, что создает ряд осложнений  и проблем в освоении данной темы учениками. Это связано тем, что в базисном учебном плане на изучение физики выделяется  2 часа в неделю (68 ч. в год) и именно поэтому придется изучить данную тему в профильном обучении физике. В соответствии с учебным планом физики  на углубленном уровне отводится большее число часов, чем это заложено федеральным компонентом регионального базисного плана. А насколько эффективным окажется освоение данной темы в профильном обучении физике зависит от творчества учителя и активности учащихся.

В условиях современного образования, когда развитие ребенка - развитие его творческих способностей становится целью обучения и при повсеместном сокращении числа часов, отведенных на изучение физики в школе, возникает необходимость создания методической системы изучения темы «Альтернативные источники энергии» в профильном обучении физике, которая одновременно отвечала бы современным требованиям, как физики, так и дидактики, учитывая индивидуальные и возрастные особенности учащихся.

При реализации профильного обучения в средней (полной) школе значительное внимание уделяется элективным курсам. Элективные курсы выбираются самими учащимися и обязательны для посещения.

1. Проведен анализ научно-методической литературы и требований по разработке элективных курсов.
2. В результате проделанной работы был разработан элективный курс «Альтернативная электроэнергетика», предназначенный для учащихся 11 класса общеобразовательной школы. Элективный курс состоит из двух модулей, каждый из которых включает в себя 3 часа занятий, рассказывающих учащимся о нетрадиционных способах получения электрической энергии.
3. Изготовлено два прибора к элективному курсу – модели СЭС и ВЭС.

Самостоятельная работа учащихся в процессе изучения данного элективного курса заключается в проектной деятельности и тестировании. В связи, с чем разработаны тесты и составлены примерные темы докладов с рекомендуемой литературой для их написания к каждому модулю.