Świętokrzyskie Centrum Doskonalenia Nauczycieli
w Kielcach

Cele nauczyciela

1. Zrozumienie przez uczniów podstawowych pojęć dotyczących: materiałów budowlanych, przewodnictwa cieplnego, izolacji, odbijania światła, promieniowania cieplnego, absorpcji światła i obwodów elektrycznych.
2. Zapoznanie z zasadami budowy domu pasywnego.
3. Nabywanie przez uczniów wiedzy w atrakcyjny sposób.
4. Budowanie świadomości ekologicznej wśród uczniów.
5. Rozwijanie umiejętności krytycznego myślenia.
6. Doskonalenie umiejętności w zakresie planowania własnej pracy, współpracy w grupie, efektywnej komunikacji oraz rozwiązywania konfliktów.
7. Rozbudzanie kreatywności.

Cele ucznia

1. Poznanie nowoczesnych materiałów budowlanych i technologii ekologicznych.
2. Opracowanie projektu domu pasywnego.
3. Wykonanie makiety domu pasywnego.
4. Dokonanie analizy zdjęć termowizyjnych budynku pod kątem strat energii oraz poszukiwanie rozwiązań na poprawienie jego efektywności termicznej.
5. Przeprowadzenie eksperymentów dotyczących właściwości termoizolacyjnych i dźwiękochłonnych różnych materiałów oraz analiza ich wpływu na komfort cieplny i akustyczny wewnątrz budynku.
6. Dokonanie analizy danych uzyskanych z przeprowadzonych eksperymentów oraz sformułowanie wniosków na podstawie otrzymanych wyników.

Projekt polegał na zaprojektowaniu i wykonaniu prototypu domu pasywnego z wykorzystaniem nowoczesnych materiałów oraz technologii energooszczędnych stosowanych we współczesnym budownictwie. Podczas realizacji projektu uczniowie badali właściwości termoizolacyjne i dźwiękochłonne różnych materiałów, analizowali zdjęcia wykonane kamerą termowizyjną oraz porównywali budynki starego typu z nowoczesnymi domami energooszczędnymi pod kątem strat ciepła i efektywności energetycznej. Na podstawie przeprowadzonych badań i zgromadzonych danych uczniowie stworzyli prototyp domu, w którym zastosowano rozwiązania pozwalające ograniczyć straty ciepła, oszczędzać energię oraz zmniejszać koszty eksploatacji budynku. W makiecie wykorzystano, m.in.: okna trzyszybowe, zielony dach, panele fotowoltaiczne, turbinę wiatrową, rekuperator, magazyn energii oraz ładowarkę do samochodów elektrycznych. Uczniowie wykonali również model przekroju ściany domu pasywnego oraz wykresy przedstawiające właściwości badanych materiałów.

1. Zapoznanie się z zasadami budownictwa pasywnego oraz zrozumienie podstawowych pojęć dotyczących: materiałów budowlanych, przewodnictwa cieplnego, izolacji, promieniowania cieplnego, odbijania i absorpcji światła oraz obwodów elektrycznych.
2. Testowanie właściwości termoizolacyjnych oraz dźwiękochłonnych różnych materiałów budowlanych.
3. Przeprowadzenie serii doświadczeń, przygotowanie folderów, zawierających dane zgromadzone podczas dokonywanych testów i innych eksperymentów, sporządzenie wykresów w programie Excel, sformułowanie wniosków z badań oraz opracowanie podsumowania.
4. Zaprojektowanie, z pomocą sztucznej inteligencji, domu pasywnego oraz zbudowanie prototypu budynku z wykorzystaniem ekologicznych i nowoczesnych rozwiązań (m.in. paneli fotowoltaicznych, turbiny wiatrowej, rekuperatora, zielonego dachu, okna trzyszybowego).
5. Wykonanie modelu przedstawiającego przekrój ściany domu pasywnego.
6. Badanie budynków kamerą termowizyjną, porównywanie obiektów starego typu z nowoczesnymi obiektami oraz lokalizowanie miejsc strat ciepła.
7. Analiza zebranych materiałów pod kątem tego, jak skutecznie ograniczyć straty ciepła, oszczędzać energię i zmniejszać koszty eksploatacji domów.
8. Opracowanie plakatu edukacyjnego prezentującego wyniki przeprowadzonych analiz.
9. Przygotowanie podsumowania i zaprezentowanie efektów pracy całego zespołu przed społecznością szkolną oraz podczas III Świętokrzyskiego Forum Młodych Badaczy zorganizowanego przez Świętokrzyskie Centrum Doskonalenia nauczycieli w Kielcach.

Zrealizowany projekt przyczynił się do poszerzenia wiedzy uczniów na temat ekologicznego budownictwa, odnawialnych źródeł energii oraz metod redukowania strat ciepła w obiektach mieszkalnych. Uczniowie rozwinęli swoje umiejętności w zakresie samodzielnego przeprowadzania doświadczeń naukowych, korzystania z nowoczesnych technologii oraz wyciągania wniosków na podstawie zebranych danych. Przeprowadzenie projektu zgodnie z zasadami STEAM umożliwiło połączenie teorii z fizyki i chemii oraz technologii z praktycznymi umiejętnościami technicznymi i cyfrowymi, a także przyczyniło się do rozwijania  kreatywności oraz umiejętności współpracy w grupie. Makieta domu pasywnego, model przekroju ściany, foldery, wykresy dotyczące parametrów materiałów budowlanych oraz plakat edukacyjny mogą być używane jako pomoce dydaktyczne na lekcjach: fizyki, chemii czy techniki w innych klasach.

Świętokrzyskie Centrum Doskonalenia Nauczycieli w Kielcach