Świętokrzyskie Centrum Doskonalenia Nauczycieli
w Kielcach

Cele nauczyciela

1. Kształtowanie zdolności logicznego myślenia, samodzielnego analizowania sytuacji oraz rozumienia zależności między przyczynami a skutkami.
2. Rozwijanie kompetencji związanych z pracą zespołową oraz efektywnym porozumiewaniem się z innymi.
3. Wspieranie edukacji STEAM poprzez ukazywanie wzajemnych powiązań pomiędzy nauką, matematyką, technologią, inżynierią i sztuką.
4. Zwiększenie skuteczności procesu nauczania oraz podnoszenie jakości osiąganych wyników edukacyjnych.
5. Rozwijanie kreatywności i innowacyjnego podejścia do realizacji zadań oraz poszukiwania nowych rozwiązań.
6. Wzmacnianie umiejętności wykorzystywania zdobytej wiedzy w praktyce oraz w sytuacjach życia codziennego.

Cele ucznia

1. Wyjaśnia, czym są odnawialne źródła energii i wskazuje korzyści płynące z ich wykorzystania dla środowiska.
2. Rozumie, jak działa energia słoneczna oraz w jaki sposób panele fotowoltaiczne przetwarzają ją na energię elektryczną.
3. Planuje własną pracę, współpracuje w grupie i odpowiedzialnie realizuje powierzone zadania.
4. Wykorzystuje wiedzę z różnych dziedzin (nauki przyrodnicze, technologia, matematyka, sztuka) podczas realizacji projektu.
5. Proponuje własne rozwiązania problemów i podejmuje próby eksperymentowania z energią słoneczną.
6. Obserwuje zjawiska przyrodnicze, analizuje ich przebieg i formułuje wnioski.
7. Poznaje swoją miejscowość oraz dostrzega możliwości wykorzystania energii odnawialnej w najbliższym otoczeniu.
8. Komunikuje swoje pomysły, prezentuje wyniki pracy oraz słucha opinii innych osób.
9. Buduje proste obwody elektryczne i wyjaśnia zasady działania lamp solarnych.
10. Wykonuje pomiary, posługuje się skalą i wykorzystuje obliczenia matematyczne podczas tworzenia makiety.
11. Rozwija kreatywność i umiejętności techniczne podczas projektowania i budowy makiety.
12. Dostrzega związki między nauką a codziennym życiem oraz rozwija zainteresowanie poznawaniem świata poprzez działanie i doświadczenie.

Projekt koncentrował się na poszukiwaniu odpowiedzi na pytania: w jaki sposób Słońce może „zapalić” lampkę, czy Słońce może „oświetlić” ulice wioski, w której mieszkają uczniowie i znajduje się szkoła. Uczniowie zdobywali wiedzę podczas oglądania prezentacji multimedialnych i filmów edukacyjnych oraz wykonywania eksperymentów. Przeprowadzili obserwacje terenowe, podczas których wyszukiwali lampy solarne i potencjalne miejsca pod farmę fotowoltaiczną. Efektem tych działań było stworzenie mapy „Słoneczne punkty Marzysza Drugiego”. Ponadto przygotowali graficzny schemat przepływu energii od panelu fotowoltaicznego do lampy oraz zbudowali prosty obwód elektryczny, co pozwoliło uczniom zrozumieć działanie prądu. Inspiracją do realizacji projektu były obserwacje rosnącej liczby paneli fotowoltaicznych i lamp solarnych w najbliższym otoczeniu szkoły oraz chęć poznania ich działania i możliwości wykorzystania w lokalnej przestrzeni.

Etap 1. Wprowadzenie do projektu

• Zapoznanie uczniów z tematyką projektu i jego celami.
• Obejrzenie prezentacji multimedialnej oraz filmów edukacyjnych dotyczących energii słonecznej i elektrycznej.
• Wprowadzenie do elektrostatyki. Wykonanie kilku eksperymentów z balonem.
• Zapoznanie uczniów z prostym układem elektrycznym. Sprawdzenie, które materiały przewodzą prąd oraz co zakłóca jego przewodzenie.

Etap 2. Badania terenowe

• Wycieczka po miejscowości w celu odnalezienia lamp solarnych i miejsc odpowiednich pod farmę fotowoltaiczną.
• Wykonanie mapy „Słoneczne punkty Marzysza Drugiego”.
• Przeprowadzenie pomiarów odległości pomiędzy wybranymi obiektami.
• Dokumentowanie obserwacji i pomiarów oraz zbieranie materiałów do dalszych prac.
• Oglądanie przykładowej instalacji fotowoltaicznej na wybranej posesji. Zapoznanie uczniów z falownikiem jako generatorem prądu zmiennego.

Etap 3. Przygotowanie projektu makiety

• Wybór obszaru miejscowości do przedstawienia na makiecie.
• Ustalenie skali makiety.
• Wykonanie niezbędnych obliczeń matematycznych.
• Przygotowanie projektu rozmieszczenia obiektów.

Etap 4. Wykonanie makiety

• Przygotowanie materiałów i narzędzi.
• Budowa elementów makiety (budynków, dróg, drzew, ławek, placu zabaw i innych elementów krajobrazu wokół szkoły).
• Montaż poszczególnych elementów makiety na jej podłożu.
• Wykonanie i zamontowanie modeli lamp solarnych.

Etap 5. Działania techniczne i eksperymentalne

• Poznanie podstawowych elementów obwodu elektrycznego.
• Opracowanie schematu przepływu energii od Słońca do lampy.
• Wykonanie prostego obwodu elektrycznego z wykorzystaniem baterii, diody LED i rezystora.
• Obserwacja działania przygotowanego układu.

Etap 6. Prezentacja i podsumowanie projektu

• Prezentacja efektów zrealizowanego projektu przed szkolną społecznością.
• Omówienie zdobytej wiedzy i doświadczeń.
• Wyciągnięcie wniosków dotyczących wykorzystania energii słonecznej w życiu codziennym.
• Ewaluacja projektu i podsumowanie pracy zespołowej.

Etap 7. Prezentacja projektu podczas III Świętokrzyskiego Forum Młodych Badaczy

W wyniku realizacji projektu uczniowie poznali różne rodzaje odnawialnych źródeł energii, ze szczególnym uwzględnieniem energii słonecznej i jej praktycznych zastosowań. Nabyli umiejętność obserwacji i analizowania najbliższego otoczenia pod kątem wykorzystania nowoczesnych rozwiązań energetycznych. Rozwinęli także kompetencje matematyczne, techniczne i przyrodnicze poprzez wykonywanie pomiarów, obliczeń oraz konstruowanie makiety szkoły i jej otoczenia oraz prostego obwodu elektrycznego. Projekt przyczynił się do doskonalenia umiejętności pracy zespołowej, planowania działań, komunikacji oraz wspólnego rozwiązywania problemów. Uczniowie nauczyli się wykorzystywać zdobytą wiedzę w praktyce oraz samodzielnie poszukiwać informacji i wyciągać wnioski. Wartością dodaną projektu było zwiększenie świadomości ekologicznej uczniów oraz zainteresowania nowoczesnymi technologiami związanymi z ochroną środowiska. Dużym atutem okazało się połączenie wiedzy z różnych dziedzin nauki w jednym przedsięwzięciu oraz możliwość odniesienia zdobytych wiadomości do rzeczywistych przykładów występujących w najbliższym otoczeniu. Zdobyte doświadczenia mogą zostać wykorzystane podczas realizacji kolejnych projektów edukacyjnych związanych z tematyką ekologii, energii odnawialnej, elektrotechniki oraz edukacji STEAM. Wypracowane metody pracy, takie jak: badania terenowe, tworzenie makiet, eksperymenty i współpraca z lokalnymi specjalistami, mogą być z powodzeniem stosowane w następnych działaniach projektowych realizowanych w szkole.

Świętokrzyskie Centrum Doskonalenia Nauczycieli w Kielcach