Obiettivi
Attraverso l'attività didattica s'intende far sì che gli studenti:
- acquisiscano maggiore consapevolezza intorno al riscaldamento globale e alla necessità di ridurre le emissioni di gas serra, favorendo un'attenta riflessione sulla produzione di energia e il rispetto per l'ambiente
- osservino, configurino, conoscano, illustrino ai compagni il funzionamento dei sistemi tecnologici per la produzione di energia pulita
- utilizzino strumenti digitali per la raccolta dei dati e la presentazione efficace dei risultati
- collaborino nello svolgimento delle attività
Destinatari
Classi terze della scuola secondaria di primo grado
Strategie e metodologie
- cooperative learning (lavoro di gruppo)
- peer education (occasione di apprendimento che scaturisce dal confronto tra pari)
- didattica digitale integrata ed inclusiva
Tempo richiesto
Durata complessiva: 24 (studio propedeutico)+ 12 (attività sulle fonti rinnovabili) ore
Discipline
Fasi
1. L'energia (conoscenze propedeutiche allo studio delle fonti rinnovabili)
Prima di studiare e approfondire le fonti rinnovabili attraverso l'attività sperimentale, molte lezioni sono incentrare su aspetti inerenti all'energia. Già a settembre si definiscono le varie forme, fonti e trasformazioni di energia (1 ora in classe). La prima parte dell'anno è poi dedicata alla comprensione dei fenomeni elettromagnetici: gli alunni prendono appunti, seguono brevi video in cui sono illustrate semplici prove sperimentali e rispondono ad alcune domande su di esse, provano a riprodurre gli esperimenti (10 ore in aula). Grazie al libro di testo e altro materiale di studio che viene fornito, apprendono poi il funzionamento dell'impianto elettrico, di uno specifico elettrodomestico (il frigorifero) e di alcuni componenti elettronici, ci si confronta infine sulla necessità del risparmio energetico (3 ore a scuola). Nel secondo quadrimestre, attraverso appunti, visione di filmati, confronto in classe e uso del libro di testo, gli alunni conoscono il significato della reazione chimica di combustione, del ciclo del carbonio e dell'effetto serra (1 ora di lezione in classe), affrontano quindi lo studio delle fonti di energia esauribili (7 ore in aula). Su un sito internet calcolano la propria impronta ecologica e riflettono sul risultato ottenuto (2 ore). Le attività sono inframmezzate da momenti di ripasso e verifica, richiedono tutte ulteriore tempo da dedicare allo studio autonomo a casa.
2. Alla scoperta delle fonti di energia rinnovabili e dell'idrogeno
Studiati l'elettricità, lo sfruttamento delle fonti esauribili e il loro impatto ambientale, indicate poi agli alunni le caratteristiche essenziali di una presentazione multimediale efficace, ciascun piccolo gruppo di tre o quattro studenti approfondisce l'idrogeno o una fonte di energia rinnovabile (l'acqua, il vento, il sole, la biomassa, la geotermia) e il loro sfruttamento a fini energetici. Avendo come riferimento il libro di testo, alcune informazioni fornite attraverso la classe virtuale e altra documentazione cercata autonomamente, utilizzando i computer portatili dell'istituto, curano la realizzazione di presentazioni multimediali condivise tra i componenti di ogni gruppo. Durante il lavoro in classe la docente è presente per supportare gli alunni e fornire chiarimenti. Le attività possono essere concluse a casa. Realizzate le presentazioni, ogni gruppo illustra alla classe il proprio approfondimento, usando il computer e il videoproiettore presenti in classe. Gli allievi si dedicano a questa attività per quattro ore complessive in aula, eventualmente completano le presentazioni a casa.
3. L'assemblaggio degli strumenti utili a condurre gli esperimenti
In due unità orarie di lezione, i gruppi di alunni precedentemente costituiti, seguendo le istruzioni fornite loro in lingua italiana, assemblano i pezzi del Kit completo energie rinnovabili per l'educazione Horizon per costruire il modello di turbina eolica, esplorano anche gli altri elementi presenti e la tipologia di esperimenti realizzabili.
4. Gli esperimenti
Nella successiva lezione di due unità orarie, ciascun gruppo conduce gli esperimenti assegnati sull'energia eolica o fotovoltaica o sulla produzione e utilizzo dell'idrogeno come vettore energetico. Utilizzando i tester e gli IPad dell'istituto, viene misurata la tensione prodotta e documentata l'attività tramite fotografie e brevi filmati. La presenza del vento è simulata grazie a dei ventilatori da tavolo.
5. La raccolta dei dati sperimentali
Gli studenti, collaborando con i compagni negli ormai consolidati gruppi di lavoro, ordinano le informazioni raccolte durante gli esperimenti attraverso il software Presentazioni Google. Utilizzano i Chromebooks dell'istituto. Anche a questa attività sono dedicate due ore di lavoro in classe.
6. La condivisione dei risultati
I gruppi di studenti, grazie alle diapositive realizzate, presentano agli altri compagni i risultati dei propri esperimenti. Utilizzano il computer e il videoproiettore presenti in classe. Nella classe si svolgono un confronto e una riflessione orali intorno ai limiti e ai vantaggi derivanti per l'ambiente dallo sfruttamento di queste fonti o vettori energetici. Sono dedicate a ciò due ore di lezione.
Traguardi formativi
Conoscenze
• Conoscere i termini del problema energetico e i sistemi di sfruttamento dell'energia.
• Conoscere i vantaggi ambientali legati alle risorse rinnovabili e i principi di funzionamento dei sistemi di produzione di energia pulita.
• Conoscere le caratteristiche di una presentazione multimediale e le potenzialità dei software per realizzarla.
Abilità
• Riflettere sui pro e i contro derivanti dallo sfruttamento dell'idrogeno e delle fonti di energia rinnovabili.
• Individuare le possibilità d'incremento della produzione di energia elettrica da fonti rinnovabili.
• Eseguire misurazioni.
• Assemblare una turbina eolica in miniatura e condurre gli esperimenti seguendo correttamente le istruzioni fornite.
• Utilizzare software, strumenti elettronici e altre apparecchiature.
Osservazioni Competenze
• Conosce i processi di trasformazione di risorse e riconosce le diverse forme di energia coinvolte.
• È in grado di ipotizzare le possibili conseguenze di una decisione o di una scelta di tipo tecnologico, riconoscendo in ogni innovazione opportunità e rischi.
• Utilizza adeguate risorse materiali, informative e organizzative per la progettazione e la realizzazione di semplici prodotti, anche di tipo digitale.
• Sa utilizzare comunicazioni procedurali e istruzioni tecniche per eseguire, in maniera metodica e razionale, compiti operativi complessi, anche collaborando e cooperando con i compagni.
Competenze Digitali
Competenze di Cittadinanza
Competenze Chiave Europee
Strumenti e materiali
Kit didattico
6 kit completi energie rinnovabili per l'educazione Horizon
Modalità di valutazione
Osservazione sistematica, valutazione formativa e sommativa