Wykorzystywanie różnych źródeł energii a środowisko

Scenariusz lekcji fizyki z cyklu:
"Ekologia na lekcjach fizyki".

Cele operacyjne:
Uczeń powinien:
1. Znać źródła, jakie wykorzystuje człowiek do produkcji energii na skalę przemysłową.
2. Umieć wskazać zagrożenia wynikające z produkcji tej energii (pozyskiwanie źródeł, praca elektrowni).
3. Umieć wymienić odnawialne i nieodnawialne źródła energii.
4. Wiedzieć, że praca wszystkich elektrowni w mniejszym bądź większym stopniu zagraża środowisku człowieka.
5. Umieć racjonalnie ocenić, które źródła energii powinny być przetwarzane na energię w danym regionie, aby szkody wyrządzone środowisku były minimalne.

Cele kształcące:
Kształcenie:
1. Umiejętności współpracy w zespole.
2. Umiejętności wyszukiwania informacji.
3. Umiejętności oceniania zdobytych wiadomości.
4. Umiejętności dyskusji oraz poszanowania odmiennych poglądów.

Metoda lekcji: dyskusja.

Przebieg lekcji.

1. Nauczyciel na wcześniejszej lekcji zapowiada temat lekcji. Proponuje debatę dotyczącą wyboru rodzaju elektrowni, która ma pracować w naszym regionie (lub gdzieś w Polsce). Może to być również symulacja debaty sejmowej. Uczniowie dzielą się na grupy, z których każda ma przydzielony rodzaj elektrowni (uczniowie mogą również samodzielnie dokonywać wyboru). Wśród przydzielanych elektrowni powinny znaleźć się równie elektrownie węglowe, na gaz i ropę. Zadaniem każdej grupy będzie przeforsowanie swojego projektu budowy elektrowni. Muszą mieć argumenty za swoją elektrownią i argumenty przeciw innym elektrowniom. Uwaga! Dyskusja musi być rzeczowa, poparta konkretnymi argumentami.
2. Nauczyciel na początku lekcji przypomina temat. Nauczyciel podaje zasady, jakimi powinni kierować się uczniowie:
- Uszanowanie cudzych poglądów.
- Nie przerywanie wypowiedzi drugiej osoby.
- Rzeczowe wypowiedzi, poparte faktami i danymi.
Nauczyciel może rozpocząć debatę zdaniem: "Według szacunków specjalistów od energetyki, obecne źródła energii takie jak węgiel, ropa, gaz mogą zostać wyczerpane za ok. 100 lat. Powinniśmy znaleźć inne metody produkcji energii".
3. Debatę może prowadzić nauczyciel, ale równie dobrze jeden z uczniów.
4. Podczas debaty nauczyciel może zasugerować inne rozwiązania, wskazać nie wymienione zagrożenia wynikające z pracy elektrowni (jeżeli uczniowie uważają temat za wyczerpany), a następnie poddać pod dyskusję. Warto zaakcentować pewne walory elektrowni, np. wodna daje warunki do rozwoju turystyki (poprzez zalew).
5. Nauczyciel kończy debatę. Prawdopodobnie klasa nie ustali jednoznacznie, jakiego rodzaju elektrownię chcieliby mieć w swoim regionie. Jednak raczej na pewno wybiorą alternatywne źródła energii.

Wykaz źródeł energii oraz wpływ pracy elektrowni na środowisko.

 

Źródła energii	Wpływ produkcji energii na środowisko
Węgiel	- zanieczyszczenia wód gruntowych; - zniszczenie ekosystemu na terenie, gdzie zlokalizowano elektrownię, zmiany w użytkowaniu terenu; - zużycie tlenu i emisja CO2 powoduje tzw. efekt cieplarniany prowadzący do globalnych zmian klimatu, a emisja SO2, NOx - zakwaszanie jezior, degradację lasów, choroby ludzi; - emisja pyłów; - skażenie gleby i wody przez odpady stałe; - wypadki w kopalniach i pylica płuc wśród górników.
Ropa naftowa	- zanieczyszczenie atmosfery gazami CO2, SO2 i NOx powodującymi nieco mniejsze szkody niż w przypadku węgla; - zanieczyszczenie wód, zniszczenie flory i fauny w razie katastrofy podczas transportu morskiego.
Gaz ziemny	- stwarza najmniejsze zagrożenie dla środowiska spośród wszystkich paliw kopalnych, ale występuje również emisja gazów, ewentualne awarie gazociągu to katastrofa ekologiczna.
Materiały rozszczepialne	- są niemal zupełnie nieszkodliwe podczas normalnej eksploatacji (najmniejsza emisja gazów z elektrowni); - groźba skażeń w razie awarii, jeśli elektrownia nie ma właściwych układów bezpieczeństwa; - problemy ze składowaniem wypalonego paliwa.
Woda rzek	- konieczność budowy sztucznego zbiornika wód powoduje zalanie ogromnych terenów i zmiany stosunków wodnych często szkodliwe dla środowiska (np. obniżenie poziomu wód gruntowych); - lokalne zmiany klimatyczne; - zniszczenie ekosystemu; - pęknięcie tamy groźne jest dla życia okolicznych mieszkańców.
Słońce i wiatr	- w procesie produkcji urządzeń do wytwarzania energii elektrycznej z energii słonecznej następuje zanieczyszczenie atmosfery i wód (do budowy elektrowni słonecznych potrzebne są duże ilości stali i cementu, a do budowy ogniw fotowoltaicznych także kadmu, arsenu, selenu i telluru, czyli pierwiastków toksycznych); - niebezpieczeństwo skażenia terenu podczas montażu i transportu; - instalacja wiatraków czy ogniw fotowoltaicznych zajmuje rozległe obszary, które są stracone dla rolnictwa i człowieka, szpecą krajobraz (możliwość postawienia wiatraków na suwalszczyznie); - turbiny wiatrowe hałasują i zakłócają odbiór fal elektromagnetycznych; - turbiny wiatrowe są niebezpieczne dla ptaków, płoszą inną zwierzynę.
Źródła geotermalna	- niebezpieczeństwo zanieczyszczenia wód głębinowych, uwalnianie się radonu, siarkowodoru i innych gazów.
Biomasa	- nowoczesne spalarnie śmieci i odpadów organicznych są prawie całkowicie bezpieczne dla środowiska (niewielka emisja gazów); - zmniejszanie drzewostanu.
Pływy morskie, ciepło oceanów	- może być wykorzystana tylko w niektórych rejonach świata, gdzie występują dostatecznie duże różnice poziomu morza w czasie odpływu i przypływu oraz w obszarze przyrównikowym; - zniszczenie krajobrazu.

Opracowanie: mgr Jolanta Konstańczuk - nauczycielka fizyki
w Zespole Szkół w Dąbrowie Białostockiej.

Wyświetleń: 2104