Energikällor

(OBS! Den här lektionen innehåller en A- och en B-del. Båda är viktiga för att få ut så mycket som möjligt av undervisningsmomentet. Om du har begränsat med tid ska du gå igenom båda delarna och välja ut delarna som bäst möter elevernas behov.)

Lärandemålen i den här lektionen är att lära sig mer om energikällor. Att bygga en modell av en typ av förnybar energikälla är ett sätt för eleverna att visa vad de lärt sig. Uppmuntra eleverna att använda exemplet med vindkraftverket om de känner att de behöver inspiration och sedan utforma och bygga ett sådant eller en annan förnybar energikälla som de själva väljer.

• Vetenskaplig bakgrund – Energikällor:
  • I den här lektionen efterliknar modellen hur ett vindkraftverk omvandlar vindenergi till elektricitet när turbinens blad snurrar.
  • Ljuspanelen visar hur elektricitet genereras av de roterande bladen.
  • En väderkvarn, som eleverna kanske är mer bekanta med, omvandlar vind till rotationsenergi (för att till exempel mala mjöl), men producerar inte elektricitet.
• Bygg upp förkunskaper – Energikällor: Använd ditt grundläggande naturkunskapsmaterial för att dela information, bilder och definitioner.
  • Gå igenom vad eleverna vet om förnybara och icke-förnybara energikällor och om hur det kan påverka miljön att bygga och använda dessa. Eleverna kommer att lära sig mer om ämnesområdet genom denna forskningsaktivitet.
  • Ett vindkraftverk omvandlar energin från vinden till elektricitet. En väderkvarn använder vindkraft för att driva maskiner som pumpar vatten eller gör mjöl.
  • Nyckelord: förnybar energikälla, icke-förnybar energikälla, fossilt bränsle, vindkraftverk, miljö
• Bygg- och programmeringserfarenhet: Granska förslagen i enhetsplaneringen. I den här lektionen kan det också vara bra att:
  • gå igenom instruktionerna för motorer och ljus på startmenyn i SPIKE appen
  • använda avsnitten Händelse-, Ljus- och Motorblock i menyn Hjälp>Ordblock i SPIKE appen om ytterligare stöd behövs.
  • använda den medföljande vita USB-kabeln för att ansluta hubbar och enheter för att göra programmet mer stabilt, vilket kommer att göra det lättare för eleverna att se data som visar hur bladens hastighet påverkar ljusstyrkan och hur detta liknar en turbin som skapar mer eller mindre elektricitet från vind.
• Material: Använd bilder på väderkvarnar och vindkraftverk för att visa skillnaden på dessa för eleverna. Hitta forskningsmaterial som passar elevernas ålder om förnybara och icke-förnybara energikällor (t.ex. sol, vind, kärnkraft och fossila bränslen), hur människan använder dessa och hur detta påverkar miljön. Fundera över hur du kan integrera hjälpmaterialen i lektionen.

DEL A (45 minuter)

• Presentera berättelsens huvudperson(er) och den första utmaningen: Sofie hittar ett vindkraftverk. Hon undrar hur det får energi. På vilka andra sätt kan man få energi som man kan använda om och om igen?

• TÄNK – Ha en kort diskussion om lektionens ämnesområde. Använd berättelsebilden om du vill.

  • Vilken sorts energikälla är vinden? Varför? (Vind är en förnybar resurs, vinden tar aldrig slut.)
  • Vad gör energi förnybar? Ge några exempel. (Vi kan göra eller få mer eftersom naturen alltid fyller på: vindenergi, rinnande vatten i floder, solljus.)
  • Vad gör energi icke-förnybar? Ge några exempel. (Den kan förbrukas utan något sätt att få mer, till exempel fossila bränslen som olja, naturgas och kol, samt ämnen som uran som används i för kärnkraft.)
  • Hur förändras miljön av olika sorters energi? (Att bygga dammar förändrar djurens livsmiljöer, gruvverksamhet kan förstöra markytan, förbränning av fossila bränslen orsakar luftföroreningar.)

• Dela ut ett SPIKE Essential Set och en enhet med appen installerad till varje grupp.

• Under tiden som eleverna arbetar kan du dela med dig av exemplen nedan och förtydliga att de visar en modell av ett vindkraftverk och ett program för ett vindkraftverk som använder vinden för att generera elektricitet. Eleverna kan bygga ett vindkraftverk eller en annan förnybar energikälla som de själva väljer.

• Eleverna ska:

  • använda minst två källor för att undersöka både förnybara och icke-förnybara energikällor, inklusive hur människor använder resurserna och hur denna användning påverkar miljön (gå igenom hur man på bästa sätt hittar information i klassrummet.)
  • välja en förnybar energikälla
  • börja BYGGA och PROGRAMMERA en modell av en förnybar energikälla för att visa vad de lärt sig.

• Dra igång en brainstormingsession om att använda LEGO^® delar i sina modeller. För vindkraftverket kan det röra sig om att använda avlånga bitar som blad eller att programmera ljuspanelen så att den tänds när bladen snurras för hand. Eleverna använder sina händer för att snurra på bladen och kan snurra dem snabbare eller långsammare för att se skillnaden på ljuspanelen.

Exempel på idéer

• Samla eleverna så att de kan visa upp vad de åstadkommit. 

• Låt varje grupp använda sin modell för att demonstrera och förklara:

  • Hur den visar en förnybar energikälla.
  • Hur människor använder denna energikälla.
  • Positiva och negativa sätt som användningen av deras valda förnybara energikälla påverkar miljön på jämfört med icke-förnybara energikällor.

• Be eleverna att berätta om deras framsteg och uppmuntra dem att ta inspiration från idéer som andra berättat om.

• Om du vill fortsätta till del B – Förklara ska du låta eleverna behålla sina modeller så som de är nu eller ge dem tid att bygga om dem.

DEL B (45 minuter)

• Upprepa stegen från del A – Förklara och uppmuntra till ytterligare delning, brainstorming och inspiration för fortsatt modellskapande.

• Eleverna ska:

  • (15 minuter) fortsätta att BYGGA och PROGRAMMERA deras modell av en förnybar energikälla, till exempel ett vindkraftverk
  • (10 minuter) använda sina färdiga modeller för att dela och utbyta kunskap om förnybara och icke-förnybara energikällor.

• (5 minuter) Be eleverna att berätta om kunskaper, tankar eller färdigheter som:

  • hjälpte dem att slutföra utmaningen
  • de lärde sig när de gjorde efterforskningar och utformade sina modeller.

• Låt eleverna plocka undan seten och städa upp.

• Ställ vägledande frågor som får eleverna att tänka och fatta beslut när de funderar, bygger och programmerar.

Observationschecklista

• Gå igenom lärandemålen (Stöd för lärare).

• Använd checklistan för att observera elevernas framsteg:

  • De väljer minst två källor att använda vid efterforskning.
  • De beskriver förnybara och icke-förnybara energikällor på ett korrekt sätt.
  • De förklarar exakt var deras energikälla kommer ifrån och hur människor använder den.
  • De beskriver några positiva och negativa effekter på miljön som orsakas av att bygga ut och använda sin valda förnybara energikälla jämfört med en icke-förnybar.
  • De bygger och programmerar en verklighetstrogen modell av sin valda förnybara energikälla.

Självutvärdering

Hjälp eleverna att välja den kloss de tycker bäst motsvarar deras individuella prestationer.

• Blå kloss: Jag tror att jag kan följa instruktioner för att skapa ett program.
• Gul kloss: Jag kan följa instruktioner för att skapa ett program.
• Grön kloss: Jag kan följa instruktioner för att skapa ett program, och jag kan även hjälpa en vän att göra det.

Gemensam återkoppling

Låt eleverna diskutera sina upplevelser med varandra i smågrupperna.
Uppmuntra dem att använda uttryck som:

• Jag gillade när du ...
• Jag skulle vilja höra mer om hur du ...

Förenkla lektionen genom att:

• minska på forskningsuppgiften till en begränsad lista över förnybara och icke-förnybara energiresurser.

Öka svårighetsgraden genom att:

• låta eleverna öka komplexiteten i sin modell, vilket för ett vindkraftverk kan innebära att ljusets färg ändras baserat på i vilken riktning bladet snurrar, till exempel att det blir rött när bladen snurrar åt vänster och blått när de snurrar åt höger (eleverna kan också programmera bladen så att de rör sig i olika hastigheter för att simulera olika vindhastigheter).

Låt eleverna undersöka hur människor kan lindra de negativa effekterna av att använda förnybara och/eller icke-förnybara energikällor på miljön. Låt dem berätta om sina resultat genom en kort video eller ett skriftligt dokument som de själva väljer.

Om du väljer att göra detta krävs mer tid än en 45-minuterslektion.