Nieodnawialne i odnawialne źródła energii

Autor: Leokadia Stalewicz

Adresat

Uczniowie klasy VIII szkoły podstawowej

Podstawa programowa

Wymagania ogólne

IV. Rozumowanie i zastosowanie nabytej wiedzy do rozwiązywania problemów biologicznych. Uczeń:

1. interpretuje informacje i wyjaśnia zależności przyczynowo‑skutkowe między zjawiskami, formułuje wnioski;

2. przedstawia opinie i argumenty związane z omawianymi zagadnieniami biologicznymi.

Ogólny cel kształcenia

Poznasz zalety i wady odnawialnych oraz nieodnawialnych źródeł energii

Kompetencje kluczowe

• porozumiewanie się w językach obcych;

• kompetencje informatyczne;

• umiejętność uczenia się.

Kryteria sukcesu
Uczeń nauczy się:

• rozróżniać odnawialne i nieodnawialne źródła energii elektrycznej;

• oceniać zalety i wady różnych źródeł energii elektrycznej.

Metody/techniki kształcenia

• podające

  • pogadanka.

• aktywizujące

  • dyskusja.

• eksponujące

  • pokaz.

• programowane

  • z użyciem komputera;

  • z użyciem e‑podręcznika.

• praktyczne

  • ćwiczeń przedmiotowych.

Formy pracy

• praca indywidualna;

• praca w parach;

• praca w grupach;

• praca całego zespołu klasowego.

Środki dydaktyczne

• e‑podręcznik;

• zeszyt i kredki lub pisaki;

• tablica interaktywna, tablety/komputery.

Przebieg lekcji

Przed lekcją

• Uczniowie zapoznają się z treścią abstraktu. Przygotowują się do pracy na lekcji w taki sposób, żeby móc przeczytany materiał streścić własnymi słowami i samodzielnie rozwiązać zadania.

Faza wstępna

• Nauczyciel podaje temat, cele lekcji i kryteria sukcesu sformułowane w języku zrozumiałym dla ucznia.

• Następnie zapisuje na tablicy lub tablicy interaktywnej temat lekcji. Uczniowie notują go w zeszytach.

• Prowadzący przypomina uczestnikom zajęć, jakiego obszaru tematycznego będzie dotyczyła lekcja.

Faza realizacyjna

• Nauczyciel prosi uczniów, aby samodzielnie przeczytali abstrakt, zwracając szczególną uwagę na grafiki.

• Prowadzący dzieli klasę na kilka grup, których zadaniem jest przygotowanie zestawienia zalet i wad odnawialnych oraz nieodnawialnych źródeł energii. Uczniowie pracują metodą stolików eksperckich, przy czym przy każdym stoliku jest analizowane jedno z poniższych zagadnień: konsekwencje korzystania z nieodnawialnych źródeł energii opartych na spalaniu paliw kopalnych; konsekwencje korzystania z nieodnawialnych źródeł energii opartych na rozszczepieniu uranu; zalety i wady elektrowni wiatrowych oraz elektrowni wodnych; zalety i wady elektrowni słonecznych i geotermalnych.

• Nauczyciel wyznacza grupę, która przedstawi zestawienie zalet i wad poszczególnych źródeł energii. Przedstawiciel grupy referuje wyniki pracy. Uczniowie z pozostałych grup w miarę potrzeby uzupełniają jego wypowiedź.

• Pracując w tych samych grupach uczniowie dyskutują nad tym jakie skutki przynosi oszczędzanie energii elektrycznej (przy uwzględnieniu faktu, iż w  Polsce energię produkuje się głównie z węgla). Następnie zapisują wnioski w zeszytach.

• Uczniowie samodzielnie wykonują zamieszczone w abstrakcie ćwiczenia interaktywne sprawdzające stopień opanowania wiadomości poznanych w czasie lekcji. Nauczyciel inicjuje dyskusję, w trakcie której omówione zostają prawidłowe rozwiązania wszystkich ćwiczeń samodzielnie wykonanych przez uczniów.

Faza podsumowująca

• Na zakończenie zajęć nauczyciel pyta: Gdyby z przedstawionego na lekcji materiału miałaby odbyć się kartkówka, jakie pytania waszym zdaniem powinny zostać zadane? Gdyby uczniowie nie wyczerpali najistotniejszych zagadnień, nauczyciel może uzupełnić ich propozycje.

Praca domowa

• Wyobraź sobie, że masz okazję przeprowadzić wywiad z naukowcem - specjalistą w dziedzinie, której dotyczyła dzisiejsza lekcja. Jakie pytania chciałbyś mu zadać? Zapisz je.

W tej lekcji zostaną użyte m.in. następujące pojęcia oraz nagrania

Pojęcia

Teksty i nagrania

Non‑renewable and renewable energy sources

Electricity is traditionally obtained during the process of burning fossil fuel, such as black coal, lignite, crude oil and natural gas. These fuels contain carbon and carbon compounds and are of organic origin. They are called conventional and non‑renewable natural resources.

Acquiring electricity from fossil fuels is relatively efficient, but its impact on the environment is not neutral. Both the mining and burning of fossil fuels have a negative impact on nature. In the case of opencast lignite mines, whole landscapes are destroyed. It also generates a lot of waste: rocks extracted with coal as well as dusts and ashes – products of burning. In addition, during the production of energy from coal, huge amounts of carbon dioxide, sulfur oxides and other pollutants that have an adverse effect on the environment and our health are released into the atmosphere. Coal and other fuels will eventually run out. In Poland, for example, we are running out of shallow coal seams and the exploitation of deeper seams is too expensive.

Another raw material for the production of electricity is the uranium, used in nuclear power plants. It is estimated that the world resources are sufficient for the next 300 years. Acquiring energy from uranium is safe thanks to very restrictive regulations regarding technological processes and constantly improved production methods. The problem is the radioactive waste, which is usually put in steel barrels, covered with concrete and then placed in the deepest drifts of inactive salt mines. Waste from nuclear power plants must be safely stored for tens of thousands of years before they stop emitting harmful radiation.

Renewable energy sources include among others wind, solar energy, water energy or geothermal energy coming from inside the Earth. These sources cannot be exhausted and the power stations that generate such energy do not pollute the environment. However, the energy from these sources has its disadvantages. In the case of wind farms, the amount of obtained energy depends on the strength of the wind, so they work only when it blows, and are profitable in countries where the winds are constant and strong. In addition, wind turbines occupy large areas, change the landscape and relatively often require expensive repairs.

One of the disadvantages of hydroelectric power plants is that they are often built on dams that change the natural course of rivers and form a barrier for aquatic organisms. The amount of energy produced by hydroelectric plants depends on the water level, which, in the conditions of the observed climate change, is very variable. Still, their construction, apart from acquiring energy, may bring other benefits such as creating retention reservoirs that can be used during a drought.

The solar and geothermal power plants are the least harmful to the environment. Solar cells, however, are profitable only in strong sunlight, and the energy of the Earth's interior can be used only in those areas where the rocks or water that accumulate heat are located relatively shallow (up to 10 km underground).

Natural conditions in Poland allow primarily for the acquisition of water and geothermal energy. However, it must be remembered that the production of energy from renewable sources is still much more expensive than acquiring it from non‑renewable sources.

Thanks to the multitude of the sources of renewable energy, almost every place on earth can be adapted for electricity acquisition. For example, desert areas with high sun exposure are excellent for solar plant construction, Iceland can use the geothermal energy of its hot springs, and Scotland can benefit from wind energy.

• Coal, oil, natural gas and uranium are non‑renewable sources of electricity; obtaining energy from them is cheap.

• Renewable energy sources include solar radiation, wind, geothermal energy and energy coming from the flow of water; they do not pollute the environment, they won’t run out, but obtaining energy from them is expensive.

• In Poland, most of the energy comes from burning coal.

• In Poland, there are good conditions for the use of the energy of flowing water and geothermal energy.