Programmiga antakse õpilastele teadmised inimkonna energiatootmise ajaloost ja selle mõjust Maa kliimale. Eesmärgiks on tekitada õpilastes huvi taastuvenergia tootmise viiside ja võimaluste vastu ning soovi mõelda kaasa sobivate energialahenduste üle (nn kliimaärevus on vähenenud ja tegevus suunatud lahenduste otsimisele).
Praktikum viiakse läbi programmi pakkuja õppeklassis või konkreetse haridusasutuse klassiruumis. Õpilased jagatakse 3-4 liikmelistesse gruppidesse, grupid läbivad kolm praktikumi:
- Tuuleenergia praktikum - muudetakse tuulegeneraatori seadistusi ning jälgitakse mõõtmisseadmetega muutuste mõju energia tootmisele.
- Päikeseenergia praktikum - muudetakse päikesepaneeli seadistusi ning jälgitakse mõõtmisseadmega muutuste mõju energia tootmisele.
- Energia tootmine ja tarbimine Metsamõisas - Puhta vee teemapargi - energiatootmise näitel - Vaatlustulemuste kaudu analüüsivad õpilased taastuvenergia tootmist ja kasutamist ning salvestamist.
Praktikumid koosnevad ülesannetest, kus on lõimitud erinevad õppeained - bioloogia, füüsika, geograafia, keemia. Õpilased vaatlevad, koguvad andmeid, analüüsivad, teevad järeldusi ja leiavad lahendusi. Praktikumides täidetakse töölehti.
Andmete saamiseks ja analüüsimiseks kasutatakse PASCO taastuvenergia mõõtekomplekte WIFI-ga ühendatult. Andurite seas on voltmeeter, ampermeeter, temperatuuri- ja valgusmõõtja, GPS tuulemõõtja ja energia tootmise ning tarbimise rakendus SPARKuve.
Praktikumide läbimisel õpilane:
- On saanud teadmised kliima soojenemise põhjustest ning mõistab seoseid energiatootmise ja kliimamuutuste vahel;
- toob näiteid energiaallikate ja energiatootmise mõjust loodusele;
- on uurinud taastuvenergia tootmise tõhusust tuule ja päikese abil ning teab läbi praktikumide nende eeliseid;
- on vaadelnud ja analüüsinud töötavat taastuvenergia rakendust SPARKuve näitel ja nimetab taastuvenergia eeliseid;
- mõtleb kaasa sobivate energialahenduste üle, tuues näiteid energiaprobleemidest, mis on seotud meie geograafilise asukohaga.
- teab energia säästmise võimalusi ning väärtustab säästlikku energia tarbimist.
Seos õppekavaga ja ainetevaheline lõiming:
STEAM õppeprogramm aitab saavutada õpitulemusi III kooliastmes loodusainete järgmiste alateemades:
Bioloogia: ökoloogia ja keskkonnakaitse:
- Õpilane mõistab rohepöörde vajalikkust ning märkab keskkonnaprobleeme, leiab eakohasel moel võimalusi nende leevendamiseks;
Füüsika: elektriõpetus
Õpilane:
- selgitab elektritarvitite ja elektriliste mõõteseadmete (oommeetri, ampermeetri, voltmeeteri, elektrienergia arvesti) otstarvet ja kasutamise reegleid;
- kavandab ja teeb katseid voolutugevuse, pinge, elektritakistuse ja eritakistuse mõõtmiseks;
- kavandab ja teeb katseid elektrivoolu töö ja võimsuse arvutamiseks ning analüüsib saadud tulemusi;
- määrab elektritarvitite koguvõimsuse, hindab selle vastavust paigaldatud kaitsmele ning arvutab tarbitud energia väärtuse ja maksumuse;
soojusõpetus ja tuumaenergia:
- lahendab ja analüüsib rakendusliku sisuga osaülesanneteks taandatavaid soojusfüüsika kompleksülesandeid;
Geograafia:
majandus:
- arutleb majandustegevusega seotud probleemide üle, lähtudes majanduslikest, sotsiaalsetest ja keskkonna aspektidest.
kliima:
- mõistab inimtegevuse, sh maakasutuse mõju kliimale nii kohalikul kui ka üleilmsel tasandil;
- teab kliimamuutuste võimalikke tagajärgi ning kliimamuutustega kohanemise võimalusi.
energiamajandus:
- analüüsib energiatarvet perekonna tasandil ja ühiskonna toimimises, väärtustab säästlikku energia tarbimist ning pakub selleks lahendusi;
- analüüsib eri energiakandjate kasutamise eeliseid ja puudusi, sh nende mõju keskkonnale;
- on omandanud ülevaate kodukoha, Eesti ja Euroopa energiamajandusest ning sellega seotud probleemidest
Keemia:
Süsinikuühendite roll looduses, süsinikuühendid materjalidena:
- analüüsib süsinikuühendite kasutusvõimalusi kütusena ning eristab taastuvaid ja taastumatuid energiaallikaid;
- mõistab elukeskkonda säästva suhtumise vajalikkust ning analüüsib keskkonna säästmise võimalusi.
Ainetevahelise lõimingu õpiväljund:
Õpilane:
- sõnastab loodusteadustega seotud uurimisküsimusi, kavandab ja korraldab uuringut, järgides ohutusnõudeid, ning teeb tõenduspõhiseid järeldusi;
- leiab infot loodusteaduste ja tehnoloogia kohta erinevatest allikatest ning hindab selle usaldusväärsust; kasutab õppimiseks, andmekogumiseks ning koostööks meedia- ja tehnoloogiavahendeid;
- mõistab teaduse olemust, olulisust ja piiranguid, loodusteaduste ja tehnoloogia seoseid ning riske;
- väärtustab elurikkust ja jätkusuutlikku arengut, käitub turvaliselt ning järgib tervislikke eluviise;
Õpitulemused:
- 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 nende eeliseid;
- toob näiteid energiaallikate ning energiatootmise mõjust keskkonnale;
- on vaadelnud ja analüüsinud töötavat taastuvenergia süsteemi Puhta vee teemapargi näitel ja nimetab taastuvenergia eeliseid;
- mõtleb kaasa sobivate energialahenduste üle, tuues näiteid energiaprobleemidest, mis on seotud Eesti geograafilisest asukohaga;
- teab energia säästmise võimalusi ning väärtustab säästlikku energia tarbimist.
Üldpädevused:
Meetodid ja vahendid:
Õppemeetodid: esitlus, vestlus, arutelu, praktikum, vaatlus, info kogumine ja analüüs.
Õppevahendid on mõeldud rühmatööks (3-4 õpilast rühmas):
- Praktikum nr 1: 1 taastuvenergia komplekt „STEM: PASCO“ (tuulegeneraator, kaks komplekti tiivikulabasid, LED-lambid, juhtmed), 1 ventilaator, igale grupile üks tööleht „Tuuleenergia praktikumi mõõtmistulemused“.
- Praktikum nr 2 - 1 taastuvenergia komplekt „STEM: PASCO“ (päikesepaneelid, juhtmed), voolutugevuse ja pinge mõõtjad, valgustugevuse sensor, andmelugeja, mõõdetava kaldenurgaga lamp), kiletükid, mall, igale grupile üks tööleht „Päikeseenergia praktikumi mõõtmistulemused“.
- Praktikum nr 3 – visualiseerimistehnika, rakendus „SPARKvue“, mis avatakse õpilase kaasasolevas telefonis, igale grupile üks tööleht „Taastuvenergia tootmine ja tarbimine ning salvestamine Puhta vee teemapargi näitel“.
Juhis õpetajale:
Viime läbi õppeprogrammi konkreetses haridusasutuses või loodushariduse keskuses. Palume valida ilmale vastav riietus ja jalanõud ning õpilasel kaasa võtta oma nutitelefon. Soovitame õpilastele eelnevalt tutvustada programmi teemat ning asukohta, et õpilastel oleks võimalus omandatud teadmisi praktikumis rakendada. Soovitame pärast õppekäiku koolis programmil kuuldut/nähtut korrata ja kinnistada. Õppekäigu ajal on saatva õpetaja rolliks grupi jälgimine.
Ootame koolilt tagasisidet õppeprogrammi kvaliteedi kohta. Seda saab anda läbi keskkonnahariduse portaali. Vahetut tagasisidet küsime õpetajalt ja õpilastelt ka programmist kokkuvõtet tehes.
Palume õpilastel võileib ja jook kaasa võtta. Reisikotti pakkides tuleks juba kodus läbi mõelda, kuidas looduses korraldada lõunatamine nii, et ei tekiks jäätmeid.
Vajadusel saab meie kaudu tellida, 17, 50, 51 või 58 kohalisi busse.
Sihtrühm:
Kestus:
Grupi suurus:
Toimumise aeg:
Hind:
Lisainfo:
Tagasisidet õppeprogrammi kvaliteedi kohta saab anda keskkonnahariduse veebilehe kaudu. Vahetu tagasiside õpetajalt ja õpilastelt saadakse programmi kokkuvõtte tegemisel suuliselt: millest räägid oma kaaslasele või perele, mis õnnestus, mis üllatas, mis häiris, mida teha teisiti, kas tuled uuesti järgmisele programmile.
Juhendajate hariduslik valmisolek.
Priit Adler: kõrgharidus- õpetatud agronoom, keskkonnaspetsialist, keskkonnamõju hindaja, müraekspert, loodusgiid tase 5- erialane tööstaaž 25 aastat, noorsootöötaja tase 6, matkajuht, TÜ uurimusliku õppe tunnistus, koolitatud maaelu nõustaja, Loodustarkuse Teadushuvikooli õpetaja.
Ain Aasa: kõrgharidus, loodusainete õpetaja, loodusgiid- tööstaaž 38 aastat, matkajuht, TÜ uurimusliku õppe tunnistus, koolitatud maaelu nõustaja, Loodustarkuse Teadushuvikooli õpetaja.
Helgi Sammel: kõrgharidus metsainsener, loodusgiid - tööstaaž 32 aastat, noorsootöötaja, matkajuht, TÜ uurimusliku õppe tunnistus, koolitatud maaelu nõustaja, Loodustarkuse Teadushuvikooli õpetaja.
Läbiviimise koht:
Läbiviimise asukoht:
59.056247775276, 26.009756326675
Maakond:
Keskus:
Otsekontakt:
+372 513 2149
Keel:
Õppeprogrammi tegevused ja ajakava:
Sissejuhatus (15 min):
- Programmi sisu tutvustamine, ohutusnõuded elektriseadmetega töötades.
- Arutelu energia tootmisese mõjust kliimale – Millal inimene hakkas energiat tootma? Kuidas energiatootmine on laienenud? Millised tegurid põhjustavad laienemist? Mida saab ette võtta energiatootmise kliimamõjude vähendamiseks? Arutelu toetab slaidiesitlus (statistilised vaatlusandmed).
Teemaarendus (150 min): õpilased jagatakse 3-4 liikmelisteks gruppideks ja töö käigus läbivad kõik grupid kolm viiekümneminutilist praktikumi.
- Praktikum nr 1 (50 min): õpilased muudavad tuulegeneraatori mudeli seadistusi (labade arv, kaldenurk, tuule suund tiivikule) ja registreerivad muutused generaatori abil toodetud elektriga süttinud lambipirnide valguse intensiivsuses. Täidavad töölehe „Tuuleenergia praktikumi mõõtmistulemused“.
- Praktikum nr 2 (50 min): õpilased muudavad päikesepaneeli kaldenurka valguse suhtes ja päikesepaneeli varjutatuse taset. Muutuste registreerimiseks kasutatakse ampermeetrit ja voltmeetrit. Seejärel õpilased täidavad töölehe „Päikeseenergia praktikumi mõõtmistulemused“.
- Praktikum nr 3 (50 min): õpilased vaatlevad ilmastikuandmeid reaalajas ning taastuvenergia tootmist ja kasutamist – kui palju energiat toodavad tuulik ja päikesepaneelid käesoleval hetkel, kui palju tarbija - Puhta vee teemapark - reaalajas ise kasutab, kui palju toodetakse energiat ja kui palju salvestatakse energiat akudesse, et seda edastada võrku. Reaalaja andmeid võrreldakse pikaajaliselt digitaalselt arhiveeritud andmetega. Täidetakse tööleht teemal „Taastuvenergia tootmine, tarbimine ning salvestamine Puhta vee teemapargi näitel“.
Praktikumide tulemused võetakse kokku arutelu teel, iga rühm selgitab kolme praktikumi põhjal, milliste tulemusteni/järeldusteni jõuti.
Kokkuvõte, tagasiside (15 min):
- Arutelu, mida uut said õpilased teada, millised energia tootmise viisid on antud tingimuste perspektiivikad, millised on sobimatud. Juhendaja esitab küsimusi ja suunab õpilasi ühisele arutelule, et selgitada, millised on probleemid Eesti taastuvenergia kasutamisel, milliseid probleeme saab leevendada/lahendada lihtsate võtetega jne.
- Rõhutame, et ükski energiatootmine ei toimu ilma keskkonnamõjudeta ja arutleme, millised on keskkonnamõjud päikese- ja tuuleenergia kasutamise korral võrreldes energia tootmisega fossiilsetest kütustest.