Ready for action?
Resources
Downloadable Resources
Tangible Resources
Miejsce pracy/stół dla każdej grupy, duża tablica i marker, papier i ołówek, kompletny zestaw do budowy (1-2 zestawy na klasę), który zawiera:
- Wysokość stojaka ok. 1m
- Pręty łączące
- Mikroamperomierz z wyjściem na przewody elektryczne
- Wodoodporny 1.5-volt silnik
- Plastikowy pręt do połączenia wału silnika z turbinami (można użyć części z gry K'Nex )
- Wiadro z wodą
- Pompa akwariowa lub inny rodzaj pompy zanurzeniowej o małej mocy (12 lub 24 wat)
- Rura do połączenia pompy z podstawką (ok. 1m)
- Zalecane! Umieść wiadro w w takim brodziku, aby nie zamoczyć podłogi i uczniów
- Szmaty i mop
- Gniazdko elektryczne/ kable przedłużające
- Podstawy do turbiny, które można połączyć z plastikowym prętem na wale silnika (można użyć części z gry K'Nex )
- Materiały do skonstruowania łopatek:
- Duże patyczki do lizaków
- Plastikowe pojemniki (butelki, opakowania)
- Wierzchołki i wieczka opakowań (używane)
- Materiały do połączenia:
- Pistolet do klejenia
- Taśma izolacyjna
- Taśmy gumowe
- Nożyczki
Human Resources
Additional adults supporting creation activities, such as parents or facilitators from local makerspaces or workshops.
Preparation
Enlist the support of a professional from a local makerspace or workshop; with their help, prepare construction kits.
Goals, messages & concepts
Specific goals
- Doświadczenie w budowaniu turbiny wodnej w celu wygenerowania jak największej mocy podczas rozwiązywania problemów technicznych.
- Zastosuj zasady naukowe poznane na temat turbin wiatrowych do budowy turbin wodnych.
Specific messages
- Ilość energii elektrycznej wytwarzanej z turbiny wodnej zależy od kilku czynników - wielkości łopatek, ich liczby, kąta nachylenia łopatek względem przepływu wody oraz wysokości wodospadu nad turbiną.
- Ilość energii elektrycznej, którą można wytworzyć z wody jest bardzo mała w porównaniu do innych kopalnych źródeł energii.
Main terms
- energia odnawialna
- turbina
Practices & skills
STEM practices
- Konstruowanie wyjaśnień i projektowanie rozwiązań
- Opracowywanie i stosowanie modeli
- Wykorzystanie matematyki i myślenia komputacyjnego
- Stawianie pytań i definiowanie problemów
- Planowanie i przeprowadzanie badań
Soft skills
- Empatia
- Radzenie sobie z niepewnością
- Uczenie się porażki jest częścią uczenia się
- Praca zespołowa i współpraca
Management skills
- Planowanie
- Wykorzystanie zasobów
Course of activity
step 1
Uczniowie rozpoczną ćwiczenie od zapoznania się z informacjami na temat energii wodnej i omówienia możliwych wad. Objaśnienia znajdują się w materiałach do pobrania. Będą próbować tworzyć połączenia między wodą a wiatrem, aby zobaczyć, jaka wiedza jest możliwa do przeniesienia z LU7.
step 2
Następnie będą pracować w grupach nad wyzwaniem zbudowania turbiny, która może wygenerować najwięcej energii elektrycznej.
- Objaśnienie techniczne - zaprezentuj materiały, wskazówki jak mocować części, ile czasu mają na wykonanie projektu oraz instrukcje jak udokumentować swój proces / wyniki (zdjęcie, rysunek modelu itp.).
- Zmierz wydajność według mikroamperów prądu elektrycznego, co (ogólnie) odpowiada ilości wyprodukowanej energii elektrycznej.
- Napisz na tablicy tabelę i uzupełnij wyniki uczniów:
Grupa #1 | Grupa #2 | Grupa #3 | Grupa #4 | |
|---|---|---|---|---|
Test 1 | XX µA | XX µA | XX µA | XX µA |
Test 2 | XX µA | XX µA | XX µA | XX µA |
... | ||||
... |
- Co będzie miało wpływ na wytwarzanie energii elektrycznej? Uczniowie powinni sprawdzić czynniki, o których dowiedzieli się wcześniej i zastanowić się, czy mogą istnieć inne czynniki, o których nie pomyśleli.
- Uwaga - niektóre dzieci denerwują się przez rywalizację - pamiętaj, aby dać pozytywną informację zwrotną o dodatkowych kryteriach, takich jak kreatywność, estetyka, wytrwałość, poprawa, oryginalność itp.
step 3
Instrukcja budowy prototypu:
- Podziel się na grupy
- Zaplanuj model, zrób tabelę wyników
- Zbuduj model
- Testowanie
- Zapisz wyniki
- Wnioski
- Popraw model / zbuduj nowy model
- Powtórzenie....
step 4
Podczas testu facylitatorzy mogą pomóc uczniom dostosować wodospad i turbinę. Grupy mogą zmieniać wysokość wodospadu i regulować kąt, aż do uzyskania najlepszego wyniku. Rolą facylitatora na tym etapie jest pomoc uczniom w technicznej stronie rzeczy i pozwolenie im na samodzielne dojście do wyników i wniosków.
step 5
Uczniowie wypełniają swoją tabelę i zapisują na tablicy swoje najlepsze wyniki (najwyższe osiągnięte natężenie prądu)
step 6
Przedstaw wyniki, aby określić, która grupa odniosła największy sukces. Każda grupa będzie miała 1-2 minuty na zaprezentowanie swojego najbardziej udanego modelu i otrzymanie konstruktywnej informacji zwrotnej. Porozmawiaj o różnych parametrach i ich wpływie, wyzwaniach, niespodziankach, rozczarowaniach i o tym, co można poprawić następnym razem, otrzymując informacje zwrotne od uczniów. Pytania do dyskusji:
- Czy jest coś, co chciałbyś jeszcze poprawić?
- Czy miałeś problemy z tym, aby turbina generowała prąd?
- Czy wysokość wodospadu miała wpływ na obroty turbiny? Dlaczego?
- Czy uważasz, że cała energia wody została zamieniona na energię elektryczną?
- Jeśli napotkałeś wyzwanie / problem - jak go rozwiązałeś?
- Co do pracy zespołowej - czy ktoś przewodził grupie, czy wszystkie decyzje podejmowane były wspólnie?
- Więcej informacji w załączniku 2.