Programmi eesmärk anda õpilastele teadmised inimkonna energiatootmise ajaloost ja selle mõjust Maa kliimale, mille tulemusena õpilased tunnevad huvi taastuvenergia tootmise viiside ja võimaluste vastu, saavad aru probleemist ning tahavad kaasa mõelda Eestile riigile sobivate energialahenduste üle (nn kliimaärevus on vähenenud ja suhtumine suunatud lahenduste otsimisele).
Õppetöö viiakse läbi õppeklassis, õpilased jagatakse 3-4 liikmelistesse gruppidesse, grupid läbivad kolm praktikumi:
- Tuuleenergia - muudavad tuulegeneraatori seadistusi ning jälgivad muutuste mõju energia tootmisele.
- Päikeseenergia - muudavad päikesepaneeli seadistusi ning jälgivad muutuste mõju energia tootmisele.
- Energia tootmine ja tarbimine Pernova Smartpargi näitel - vaatlustulemuste analüüsi põhjal uurivad taastuvenergia tootmist ja kasutamist.
Praktikumid koosnevad uurimisülesannetest, mis on lõimitud erinevate õppeainetega - bioloogia, füüsika, geograafia, keemia. Õpilased püstitavad hüpoteesi, seejärel mõõdavad, vaatlevad, koguvad andmeid, analüüsivad, teevad järeldusi meeskonnatööna, kandes tulemused töölehtedele, mille põhjal viiakse läbi arutelu, eesmärgiga jõuda peamiste järeldusteni, mida võrreldakse väljakujunenud teadmistega.
Andmete kogumiseks ja analüüsimiseks kasutatakse demokomplekte "Horizon educational FC-JJ 37“, andmekogujaid ja energia tootmise ning tarbimise rakendust "Sems" (andmed Pernova Smartpargi näitel).
Praktikumide läbimisel õpilane:
- omab ülevaadet kliima soojenemise tõenditest ning mõistab seoseid energiatootmise ja kliimamuutuste vahel;
- on uurinud taastuvenergia tootmise tõhusust tuule ja päikese abil ning teab läbi katsetamise, millistel tingimustel need kõige efektiivsemalt energiat toodavad;
- toob näiteid energiaallikate ning energiatootmise mõjust keskkonnale;
- vaatleb ja analüüsib töötavat taastuvenergia süsteemi Pernova Smartpargi näitel, seostab eelnevalt saadud teadmistega ja nimetab nende põhjal taastuveenergia eeliseid (energia tarbimine väheneb võrgust, mille tulemusena väheneb kasvuhoonegaaside emissioon, vee- ja õhureostus, maavarade kavandamine, jne).
- mõtleb kaasa Eesti riigile tulevikus sobivate energialahenduste üle seoses Eesti geograafilise asukohaga.
Õppeprogramm soovitav 9. kl õpilastele.
STEAM programmi väljatöötamist rahastas Euroopa Majanduspiirkonna finantsmehhanism 2014-2021 programm „Kliimamuutuste leevendamine ja nendega kohanemine".
Seos õppekavaga ja ainetevaheline lõiming:
Seos õppekavaga ja ainetevaheline lõiming: STEAM Programm aitab saavutada õpitulemusi III kooliastmes loodusainete järgmistes alateemades:
- Bioloogia: ökoloogia ja keskkonnakaitse; bioloogilise mitmekesisuse ehk elurikkuse tähtsus ja kaitse; kliimamuutuste mõju elurikkusele (näiteid keskkonnaprobleemide põhjustest, olemusest ja leevendamise võimalustest; rohepööre).
- Füüsika: elektrivool ja vooluring; elektrivoolu töö ja võimsus.
- Geograafia: kliima; energiamajandus.
- Keemia: süsinik ja süsinikuühendid; süsinikuühendite roll looduses.
Ainetevahelise lõimingu õpiväljund: läbi loodusainete lõimingu arendatakse õpilaste uurimis- ja vaatlusoskusi, info kogumise ja analüüsi oskusi, uurimisküsimuste ja hüpoteeside sõnastamist, katsete kavandamist ja korraldamist, järelduste tegemist.
Seosed keskkonnateadlikkuse ja säästva arengu teemadega: käsitleb uurimisülesanded, mis on seotud taastuvate energiaallikate energia tootmise eelistele ja arutelu teemal - millised keskkonnamõjud on päikese- ja tuuleenergia tootmisel.
Programm lähtub teaduslikust maailmavaatest: õpetaja on läbitöötanud ja programmi sisuloomisel kasutanud teaduskirjandust ning täiendab programmi jooksvalt uute teaduslike tulemustega. Täiendab riiklikus õppekavas kirjeldatud teadmisi-oskusi ökoloogia ja keskkonnakaitse kohta.
Õpitulemused:
On uurinud taastuvenergia tootmise tõhusust tuule ja päikese abil ning teab läbi katsetamise, millistel tingimustel need kõige efektiivsemalt energiat toodavad.
Toob näiteid energiaallikate ning energiatootmise mõjust keskkonnale.
Vaatleb ja analüüsib töötavat taastuvenergia süsteemi Pernova Smartpargi näitel, seostab need eelnevalt saadud teadmistega ja nimetab nende põhjal taastuveenergia eeliseid (energia tarbimise vähenemisel võrgust väheneb kasvuhoonegaaside emissioon, vee- ja õhureostus, maavarade kavandamine, jne).
Mõtleb kaasa ja toob näiteid Eesti riigile tulevikus sobivate energialahenduste üle seoses geograafilise asukohaga.
Üldpädevused:
Meetodid ja vahendid:
Õppemeetodid: vestlus, arutelu, praktikum, vaatlus, info kogumine ja analüüs.
Õppevahendid on mõeldud rühmatööks (3-4 õpilast rühmas):
- Praktikum nr 1: üks taastuvenergia demokomplekt „Horizon educational FC-JJ 37“ (tuulegeneraator, kolm komplekti tiivikulabasid, LED-lambid, juhtmed), 1 ventilaator, igale grupile üks tööleht „Tuuleenergia“.
- Praktikum nr 2:üks taastuvenergia demokomplekt „Horizon educational FC-JJ 37“ (päikesepatarei, juhtmed), voolutugevuse ja pinge mõõtjad, valgustugevuse sensor, andmelugeja, mõõdetava kaldenurgaga lamp), kiletükid, mall, igale grupile üks tööleht „Päikeseenergia“.
- Praktikum nr 3: kliimaõppeklassi visualiseerimistehnika, rakendus „Sems“, mis avatakse igas tahvelarvutis, 12 tahvelarvutit, igale grupile üks tööleht „Tootmine ja tarbimine Pernova Smartpargi näitel“.
Juhis õpetajale:
Programm ei vaja eraldi ettevalmistust ja õppetöö viiakse läbi siseruumis.
Õpetaja tutvub programmi sisu ja eesmärkidega; innustab noori programmist aktiivselt osa võtma ja jälgib, et noored käituvad headele tavadele vastavalt; vajadusel täidab kohapeal programmi raames kokkulepitud ülesandeid.
Õppeprogrammi toimumise järel kogume õpetajatelt tagasisidet kohapeal ja küsimustiku abil, mis täidetakse tahvelarvutis. Vastused kogume oma andmebaasidesse, et programme arendada.
Sihtrühm:
Kestus:
Grupi suurus:
Toimumise aeg:
Hind:
Lisainfo:
- Grupi suurus 12- 24 õpilast.
- Maksumus: kuni 12-le 2x45 min 90€, kuni 24-le 2x45 min 180€. Suurema grupi puhul võimalus valida kõrvale teine programm.
- Vajadusel erikokkulepped toitlustuse osas (nt programmipäeva tellimisel).
- Erivajadustega õpilaste puhul vajalik eelnev konsultatsioon, va. liikumispuudega õpilane - ratastooliga ligipääs hoovialal ja majas.
- Parkimine: keskusel olemas tasuta parkla (bussid, jalgrattad).
- Õppetöö toimub siseruumis, I korruse õppeklassis. Vaata siit .
- Majas liikumiseks kaasa vahetusjalanõud.
Läbiviimise koht:
Läbiviimise asukoht:
58.375427047578, 24.531081318855
Programmi läbiviija:
Kadri Kilusk - õppeprogrammi õpetaja. Haridus - Bioloogia ja geograafia MSc (Tartu Ülikool) spetsialiseerumine - taime ökoloogia. Läbinud TÜ täiendkoolituse „Kliima ABC“ ja Simon Kleini (Office for Climate Education) kliimateemalise koolituse.
Keel:
Õppeprogrammi tegevused ja ajakava:
Sissejuhatus (15 min):
- Programmi sisu tutvustamine: eesmärk, millest programm koosneb, kuidas toimub tagasisidestamine õpitust ja ohutusnõuded seadmetega töötamisel ning kokkulepped käitumisreeglites.
Arutelu ja küsimused õpilastele - energia tootmisese mõjust kliimale: millal algas, millises ulatuses, mis seda põhjustab, mis probleeme see endaga kaasa toob ja mida saab ette võtta? Milliseid taastuv energiaallikaid Eesti kasutab? Millised neist sobivad meie kliima ja geograafilise asendiga? Miks?
Arutelu ja küsimuste esitamist toetab slaidiesitlus (teaduspõhised ja statistilised vaatlusandmeid). Ühiselt püstitatakse hüpotees või hüpoteesid, mida õpilased hakkavad iseseisvalt praktikumidega tõestama/ümber lükkama.
Teemaarendus (105 min): õpilased jagatakse 3-4 liikmelisteks gruppideks, kõik grupid läbivad kolm praktikumi iseseisvalt. Praktikumi vahendid on paigutatud laudadele ja õpilaste grupid läbivad praktikumid etteantud aja jooksul, liikudes laudade vahel.
- Praktikum nr 1 „Tuulegeneraator“ (30 min): iseseisevtööna selgitada välja, milline tiiviku seadistus annab parima tulemuse elektri tootmiseks tuule abil. Õpilased viivad läbi katsed, kus muudavad tuulegeneraatori mudeli seadistusi (labade arv, kaldenurk, tuule suund tiivikule) ja registreerivad muutused generaatori abil toodetud elektriga süttinud lambipirnide valguse intensiivsuses. Täidavad töölehe „Tuuleenergia“, kuhu märgitakse mõõtmis- ja vaatlustulemused, kirjutatakse vaatlusandmetest tulenevad järeldused.
- Praktikum nr 2 . „Päikesepaneel“(30 min): iseseisvatööna selgitada välja tingimused, mis tingimustel on päikesepaneelil suurim võimekus elektrit toota. Õpilased muudavad päikesepaneeli kaldenurka valguse suhtes ja varjutatakse päikesepaneeli. Muutuste registreerimiseks kasutatakse ampermeetrit ja voltmeetrit. Täidavad töölehe „Päikeseenergia“, kuhu märgitakse vaatlustulemused ja vaatlusandmetest tulenvad järeldused.
- Praktikum nr 3 (30 min): iseseisvatööna vaadeldakse ilmastikuandmeid reaalajas rakendus „Sems“, ning taastuvenergia tootmist ja kasutamist Pernova Smartpargi näitel – kui palju energiat toodavad tuulikud ja päikesegeneraatorid käesoleval hetkel, kui palju maja hetkel kasutab, kui palju tuleb võrgust või läheb võrku, kas aku salvestab. Võrreldakse pikaajaliste andmetega. Täidavad töölehe „Tootmine ja tarbimine Pernova Smartpargi näitel“, kuhu märgitakse vaatlusandmed, taastuvenergia eelised (nt elektrienergia tarbimise vähenemine võrgust ja kuidas see aitab keskkonda säästa) taastuvenergia tarbimine ja vaatlustulemuste järeldused.
- Praktikumide arutelu (15 min): iga rühm selgitab kolme praktikumi põhjal, kas püstitatud hüpotees/hüpoteesid leidsid kinnitust, milliste tulemusteni/järeldusteni jõuti. Lõpetuseks tuuakse välja kolm kõige olulisemat järeldust, mida võrreldakse väljakujunenud teadmistega.
Kokkuvõte, tagasiside (15 min):
Õpetaja esitab küsimusi ja suunab õpilasi ühisele arutelule:
- Millised on tõendid, et planeet Maa kliima soojeneb?
- Millised on eelised ja millised on probleemid taastuvenergia kasutamisel?
- Milliseid energia tootmise viisid on Eesti riigi tuleviku ja geograafilise asukoha vaates perspektiivikad, millised mitte. Miks?
- Kuidas õpilane saab energiat kokku hoida/mis on ju juba kasutusel?
Rõhutame, et ükski energiatootmine ei toimu ilma keskkonnamõjudeta ja arutleme, millised on keskkonnamõjud päikese- ja tuuleenergia kasutamise korral.