UNITA’ DI APPRENDIMENTO:

“L’ENERGIA SOLARE E LE FONTI RINNOVABILI”Docente: Lucia Massini

Disciplina: Tecnologia

Collocazione e destinatari:

Unità collocabile nella classe terza della scuola secondaria di primo grado.

In particolare, l’unità didattica è rivolta alla classe III D dell’Istituto Comprensivo “Città di Castiglion Fiorentino”, Arezzo. La classe è formata da 23 studenti, dei quali 11 maschi e 12 femmine. Sono presenti due studenti DSA, entrambi dislessici. Nel complesso le dinamiche relazionali della classe non manifestano particolari difficoltà e gli alunni hanno raggiunto un buon livello di integrazione e socializzazione: ciò facilita il processo di insegnamento-apprendimento, creando un clima quasi sempre sereno e capace di stimolare un confronto propositivo e costruttivo nel rispetto delle diversità e delle divergenze personali. La maggior parte della classe manifesta una spiccata intuitività e una vivace intelligenza: se adeguatamente motivata riesce ad interessarsi ai più svariati argomenti e a prendere parte attiva alle discussioni. La maggioranza degli alunni si mostra interessata alla disciplina, soprattutto nelle attività pratiche e laboratoriali.L’aula è dotata di una LIM (Lavagna Interattiva Multimediale) e la scuola dispone di un laboratorio di informatica.

Durata complessiva: II quadrimestre, 26 ore di attività a scuola

Prerequisiti:- Conoscere il concetto di energia e la classificazione delle fonti energetiche;- Saper leggere e interpretare disegni, tabelle, grafici e schemi di funzionamento;- Conoscenze informatiche: relative all’uso del pc e del sistema operativo, saper

eseguire una ricerca in internet, saper elaborare dati e grafici in un foglio di calcolo, saper realizzare presentazioni e testi in versione digitale e cartacea

Progetto interdisciplinare: Questa unità di apprendimento rientra in un progetto più ampio, dal titolo “Energicamente, a scuola di energie rinnovabili” che coinvolge oltre a tecnologia, anche scienze, italiano, storia, geografia, arte e musica e che prevede la collaborazione con esperti esterni di Legambiente. Il progetto comprende anche l’organizzazione di una conferenza finale sul tema “Energia solare e fonti rinnovabili” per informare la scuola, le famiglie e gli enti locali dei risultati del lavoro di ricerca effettuato dagli alunni e per sensibilizzare gli abitanti del territorio locale sull’argomento trattato.

COMPETENZE/OBIETTIVI:- Saper osservare, descrivere, analizzare fenomeni legati alla produzione

di energia a partire dal territorio locale- Essere consapevoli dell’importanza dell’uso delle fonti energetiche

rinnovabili, con particolare riferimento all’energia solare, nell’ottica di uno sviluppo sostenibile

Tali competenze fanno riferimento alle:- competenze di base dell’asse scientifico-tecnologico :osservare,

descrivere e analizzare qualitativamente e quantitativamente fenomeni legati alle trasformazioni di energia a partire dall’esperienza; essere consapevoli delle potenzialità offerte dalle tecnologie rispetto al contesto culturale e sociale in cui vengono applicate

e contribuiscono allo sviluppo delle:- competenze di cittadinanza, nello specifico: acquisire e interpretare

l’informazione, collaborare e partecipare- competenze chiave per l’apprendimento permanente, in particolare:

competenze in campo scientifico e tecnologico e digitale, imparare ad imparare

Traguardi per lo sviluppo delle competenze:- Utilizza adeguate risorse materiali, informative e organizzative per la

progettazione e realizzazione di oggetti (pannello solare termico) e di prodotti , anche di tipo digitale (video, e-book, etc)

- Sa utilizzare comunicazioni procedurali e istruzioni tecniche per eseguire, in maniera metodica e razionale, compiti operativi complessi, anche collaborando e cooperando con i compagni

Obiettivi specifici di apprendimento (Conoscenze/abilità):

- Vedere, osservare e sperimentareOsservare la realtà del territorio locale per raccogliere dati sullo sfruttamento dell’energia solare in termini qualitativi e quantitativi;Leggere e interpretare i dati raccolti e organizzarli in informazioni strutturate e coerenti.

- Prevedere, immaginare e progettare:Pianificare le diverse fasi per la realizzazione di un oggetto impiegando materiali di recupero (pannello solare termico);Progettare e pianificare le fasi per la realizzazione di testi sui risultati della ricerca, relativa all’impiego dell’energia solare sul territorio locale confrontata con la situazione energetica italiana, europea e mondiale, in versione cartacea o digitale;Progettare e organizzare una conferenza sul tema “Energia solare e fonti rinnovabili”Valutare le conseguenze di scelte e decisioni relative all’impiego dell’energia solare e delle altre fonti rinnovabili, in relazione all’uomo e ambiente;

- Intervenire, trasformare e produrre

Costruzione di un pannello solare termico, a partire da materiali di uso comune, possibilmente di recupero;Realizzazione di testi in versione digitale (e-book, video, presentazione in power point, etc) e cartacea (opuscolo informativo, ricerca, etc.) su “Energia solare e fonti rinnovabili”;

Presentazione dell’attività

L’unità di apprendimento relativa all’energia solare viene trattata come una ricerca a partire dal territorio, nella quale gli studenti diventano protagonisti. Tratta il tema dell’energia solare e delle fonti rinnovabili al fine di sviluppare un atteggiamento più consapevole nell’utilizzo delle risorse energetiche, nell’ottica di uno sviluppo sostenibile.Gli alunni partendo dall’osservazione della realtà, comprendono come può essere utilizzata l’energia solare, con quali tecnologie, quali sono i vantaggi e i limiti nell’impiego di questa fonte rinnovabile, quale importanza riveste nella produzione energetica del territorio locale e quali sono i possibili sviluppi. L’analisi verrà poi estesa al territorio nazionale e mondiale, confrontando l’impiego dell’energia solare con le altre fonti rinnovabili e con quelle esauribili (petrolio, metano, carbone), per comprendere quanto viene utilizzata attualmente questa fonte energetica e quali sono le previsioni per il suo impiego futuro e quali sono i vantaggi dell’uso delle fonti rinnovabili per la tutela e la salvaguardia dell’uomo e dell’ambiente.L’attività di ricerca, favorisce un approccio scientifico rispetto all’argomento da trattare, permettendo non solo un apprendimento attivo e collaborativo, ma anche riflessivo, processuale e metacognitivo.Tale attività mira alla creazione di un apprendimento significativo, fondandosi sui seguenti principi: della valorizzazione dell’esperienza dei soggetti, della valorizzazione delle conoscenze e delle competenze pregresse, del divertimento, del protagonismo, del divertimento, della partecipazione attiva, della motivazione, dell’autonomia e del valore.Inoltre, favorisce l’esplorazione e la scoperta, incoraggia l’apprendimento collaborativo e promuove la consapevolezza del proprio modo di apprendere.

Fasi dell’attività:Nella descrizione delle fasi dell’attività, si tiene conto solo del lavoro svolto durante le lezioni di tecnologia

ATTIVITA’ TEMPI MODALITA’ DI SOMMINISTRAZIONEI.

Ripassoprerequisiti e “Attività ingenua”

1 incontro di 1 ora

Prima di affrontare il tema della ricerca, l’insegnante mostra alla LIM un’immagine del dipinto di Gaetano Previati “La creazione della luce” e legge una poesia stimolo dal titolo “Al Sole” di Ingeborg Bachmann per coinvolgere gli studenti nel nuovo argomento e per far sentire loro l’attenzione e la cura che pone nei loro confronti.Il docente ha assegnato per casa una lettura per il ripasso dei concetti di: energia, fonti rinnovabili

e esauribili, tratta da:G. Arduino, Tecno Media settori produttivi, Sintesi delle unità ad alta leggibilità, Edizioni Lattes, Torino, 2012, pag.139Viene, quindi, fatto un breve brainstorming per il ripasso dei prerequisiti e per focalizzare l’attenzione sulle fonti rinnovabili (in questa unità approfondiremo il tema dell’energia solare ma nel corso dell’anno scolastico saranno affrontate anche le altre energie rinnovabili) viene discussa e finita di elaborare insieme alla classe la mappa concettuale (realizzata con C-map) sulle fonti rinnovabili.Per introdurre il tema sull’energia solare, viene mostrato un breve videostimolo dal titolo: “Che cos’è l’energia solare?”(https://www.youtube.com/channel/UCYB7T0T-64nmkHW5KwAovHA)L’insegnante propone un’attività iniziale ingenua per attivare e motivare gli studenti e per lasciar esprimere le loro convinzioni in merito al tema dell’energia e all’importanza del risparmio energetico, al quale deve contribuire anche l’impiego dell’energia solare e delle altre fonti rinnovabili.La classe diventa un laboratorio di idee, gli alunni vengono divisi a gruppi di tre e si richiede loro di individuare le “10 cose che potrebbero fare tutti per il risparmio energetico”, e compilare la scheda 1: Risparmiare Energia!Dopo aver redatto la scheda, l’insegnante invita alla socializzazione della stessa, evidenziando e valorizzando gli aspetti positivi che sono emersi dai singoli gruppi e integrando quelli carenti.

II. Definizione del quadro teorico

1 incontro di 2 ore

L’insegnante spiega alla classe quali sono: - il problema conoscitivo da affrontare: Quali sono gli impieghi dell’energia solare nel territorio locale? Quali sono le principali tecnologie che sfruttano l’energia solare? Come sono distribuite nel territorio e come funzionano? - il tema della ricerca: Impieghi, potenzialità,

limiti e possibili sviluppi dell’energia solare- gli obiettivi conoscitivi della ricerca:

riconoscere descrivere e analizzare le tecnologie che sfruttano l’energia solare, comprenderne i pro e i contro, saper inserire il loro impiego nell’ambito della

produzione energetica territoriale, nazionale e mondiali confrontandola con altre fonti rinnovabili o con le fonti esauribili. Saper comprendere l’importanza dell’uso dell’energia solare e delle altre forme di energia rinnovabili per favorire il risparmio energetico e lo sviluppo sostenibile

Per la definizione del problema, del tema e degli obiettivi conoscitivi, l’insegnante fa riferimento alla scheda A: Istruzioni per costruire una domanda conoscitiva, ad uso del docente.Il lavoro di ricerca viene svolto in gruppo e richiede un impegno a scuola e a casa.In questa fase e nelle fasi successive, per il lavoro in gruppi, la classe diventa laboratorio con la predisposizione dei banchi “ad Isole” L’insegnante organizza i gruppi di lavoro (composti da massimo quattro o cinque alunni), definisce i ruoli dei componenti del gruppo, individua se necessario i tutor; indica agli alunni le modalità e i metodi con cui devono svolgere la ricerca, i tempi, i materiali e gli strumenti che possono utilizzare.Sottolinea l’importanza della costruzione di un quadro teorico, cioè l’esame delle fonti che possono aiutare i vari gruppi a comprendere l’argomento di analisi. Il docente spiega agli alunni come definire il quadro teorico, come reperire e confrontare le varie fonti per inquadrare l’argomento di analisi e per identificare i concetti chiave del tema trattato, in modo da poter focalizzare l’attenzione su di essi durante la “ricerca sul campo”.Ciascun gruppo sceglie il proprio nome identificativo, legato al tema in oggetto.L’insegnante fornisce agli studenti una presentazione in power point su “Energia solare” e fonti rinnovabili”, per guidare la ricerca delle fonti (Quali argomenti/concetti chiave ricercare?).I gruppi procedono, quindi, al reperimento delle fonti. In questo caso le fonti utili al lavoro dei gruppi sono principalmente di due tipi: contributi teorici (quanto è stato detto e scritto sul tema dell’energia solare, sui suoi impieghi, sulle tecnologie che sfruttano questa forma di energia, sui vantaggi e limiti dello sfruttamento dell’energia solare, sul loro impatto ambientale, etc) e i contributi di ricerca (per comprendere come si

effettua una ricerca sul campo, partendo dall’osservazione e dall’analisi della realtà che ci circonda).La ricerca viene svolta su più fonti: fonti online (motori di ricerca specialistici o generici, volumi e riviste online, pagine web, etc), volumi e riviste cartacee reperibili in biblioteca, a scuola e a casa e se possibile tramite interviste con altri insegnanti di tecnologia della scuola e con esperti del settore.Ciascun gruppo elabora il proprio quadro teorico, con la redazione della scheda 2: “Il nostro quadro teorico”, attraverso un lavoro in classe, con l’ausilio degli strumenti informatici ( LIM, pc nel laboratorio di informatica o se disponibili tablet, ipad,etc.), della biblioteca della scuola e/o del comune di residenza e un lavoro a casa.Le fonti consentono agli studenti di individuare e costruire il quadro teorico della ricerca e di focalizzare l’attenzione sugli argomenti chiave. I gruppi procederanno alla condivisione dei quadri teorici, definendo con il contributo e la mediazione dell’insegnante,”Il quadro teorico della classe”(scheda 3), che potrà essere in qualsiasi momento ampliato e integrato. “Il nostro quadro teorico” e “il quadro teorico della classe” contengono le indicazione delle fonti consultate (bibliografia e sitografia), delle modalità di reperimento delle stesse, quale contributo specifico ha apportato ogni singola fonte alla comprensione dell’argomento della ricerca e quali conclusioni e riflessioni si possono trarre dal lavoro di ricerca.Ogni singolo gruppo apporterà il proprio contributo anche alla scheda 4: “Il glossario della classe”, incrementabile nel corso del lavoro.Gli alunni potranno, poi, organizzare una mappa concettuale (scheda 5: ”Punti chiave del quadro teorico in mappa"), (utile a tutti ed in particolar modo agli studenti con DSA) per la visualizzazione grafica dei concetti chiave individuati in questa fase dell’attività.Tutto il materiale raccolto e organizzato dagli alunni (quadro teorico, schede di lavoro e qualsiasi altro documento o elaborato che gli alunni ritengono importante al fine della ricerca) viene inserito nella cartella sull’Energia solare all’interno di Dropbox (o Google Drive), condivisa dalla classe.

III.Definizione delle modalità e degli strumenti da utilizzare per l’attività di “ricerca sul campo”

1 incontro di 2 ore

Individuato il problema e gli obiettivi conoscitivi, il tema della ricerca e il quadro teorico, la successiva fase dell’attività consiste nella definizione delle modalità e degli strumenti da utilizzare nella “ricerca sul campo”. Agli alunni, sempre divisi nei gruppi che hanno definito il quadro teorico, viene richiesta un’osservazione diretta della realtà, con l’obiettivo di comprendere quanto è utilizzata l’energia solare nel territorio in cui vivono, quali sono le principali tecnologie che sfruttano l’energia solare, per quali usi e con quali finalità.In questo caso la ricerca può essere definita “ricerca di sfondo” o ”ricerca esplorativa”, in quanto è finalizzata a raccogliere informazioni, a esplorare un campo e non tanto a dimostrare un’ipotesi precisa o trovare una soluzione pragmatica a qualcosa. L’obiettivo non è quello di dimostrare qualcosa da generalizzare, bensì di incrementare le conoscenze e le competenze degli studenti nell’argomento specifico. L’esito della ricerca sarà, dunque, finalizzato a una migliore conoscenza e comprensione del campo di osservazione: impieghi, vantaggi, limiti, sviluppi delle tecnologie di sfruttamento dell’energia solare nella realtà locale.In questa fase, i gruppi, attraverso un confronto e una negoziazione mediata dall’insegnante, definiscono i criteri (come ad esempio l’analisi dell’irraggiamento solare nel comune di riferimento) per individuare le zone del territorio più significative su cui effettuare l’osservazione e la rilevazione dei dati. A ciascun gruppo viene, quindi, assegnata un’area del comune dove è localizzata la scuola (in questo caso il comune di Castiglion Fiorentino, AR) del territorio, da utilizzare come campo di indagine per l’osservazione diretta della realtà.L’insegnante, chiede agli alunni di elaborare una scheda di lavoro da utilizzare sul “campo” per l’osservazione diretta della realtà.Per elaborare la scheda i gruppi devono tener presenti i seguenti interrogativi:Cosa si deve osservare e perché? Dove? Con quali strumenti? Le fasi per la redazione della scheda, sono quelle che caratterizzano lo schema minimo per lavorare per competenze e cioè:

- Attività ingenua: ciascun gruppo elabora una scheda

- Socializzazione: le varie schede vengono presentate alla classe

- Evidenziazione del positivo: l’insegnante evidenzia su ciascuna scheda gli aspetti positivi

- Integrazione: il docente integra gli aspetti carenti e propone nuovi spunti di riflessione

- Nuova Attività: l’insegnante chiede ai vari gruppi di elaborare una nuova scheda da utilizzare nel rilievo diretto della realtà, che tenga conto di quanto emerso nelle fasi sopra descritte

- Ri-socializzazione, evidenziano del positivo e integrazione da parte dell’insegnante

- Confronto tra prima e seconda attivitàA questo punto, gli alunni, supportati dal docente, sono in grado di confrontarsi in modo costruttivo e di elaborare la scheda da utilizzare nella ricerca sul campo, che tenga conto degli aspetti positivi e significativi di tutte le schede elaborate. Il frutto di questo lavoro è la scheda 6: “Alla ricerca dell’impianto solare”.Tale scheda dovrà essere redatta da ciascun gruppo per ogni impianto solare individuato nel territorio durante la fase di osservazione diretta e dovrà contenere le seguenti indicazioni:

- tipologia (es: collettore solare, pannello fotovoltaico e in questo caso se è un sistema isolato o collegato alla rete elettrica);

- collocazione dell’impianto, tramite l’individuazione dell’area in una pianta catastale in scala 1:2000 e l’indicazione della via e del numero civico;

- documentazione fotografica dell’impianto (almeno una foto se possibile);

- estensione indicativa dell’impianto: si cerca di ricavarla comparandolo con qualcosa di misura nota o misurabile, come l’altezza di un’auto parcheggiata, l’altezza di una finestra, etc.);

- impieghi: produzione di calore a bassa temperatura per la produzione di acqua calda, per il riscaldamento degli ambienti, per la produzione di aria calda; produzione di calore ad alta temperatura (sistemi a torre, sistemi a collettori parabolici lineari) per la produzione di energia elettrica; conversione fotovoltaica per la produzione di energia elettrica;

- settore di utilizzazione dell’impianto: residenziale, commerciale, industriale, etc.

IV.Osservazione diretta sul territorio da parte dei “giovani ricercatori”

I tempi sono definiti dai vari gruppi

I gruppi si organizzano per esplorare il territorio con il materiale che si sono procurati: cartina catastale della zona in scala adeguata dove indicare la posizione dell’impianto, scheda di lavoro 6 “Alla ricerca dell’impianto solare”, macchina fotografica, etc, con i tempi e le modalità che ritengono più opportuni.A ciascun gruppo viene richiesta la redazione di un diario di bordo (scheda 7) per annotare quando e come sono state svolte le attività di ricerca, quali difficoltà sono state incontrate nell’osservazione diretta, quali sono i dubbi nella compilazione della scheda di lavoro e ogni altra annotazione che si ritiene importante durante lo svolgimento dell’attività.All’interno del gruppo sarà individuato un responsabile dell’attività di osservazione, che indicherà a ciascun componente del gruppo ruoli e compiti (chi fa cosa: fotografare, individuare nella piantina la collocazione dell’impianto, compilare la scheda, scrivere il diario di bordo, etc).

V.Organizzazione dei dati, analisi e interpretazione dei risultati della ricerca

Due incontri di due ore

Ciascun gruppo, in aula e nel laboratorio di informatica con l’ausilio degli strumenti informatici e con il supporto dell’insegnante, pronto ad intervenire nel caso di difficoltà nell’organizzazione, nella gestione e nella elaborazione di quanto osservato, organizza i dati raccolti in informazioni strutturate e facilmente leggibili da tutti. Per questa fase può essere usato un foglio di calcolo dove vengono riportate le diverse tipologie di impianto solare (es: solare termico, solare fotovoltaico) divise per settore d’attività (residenziale, commerciale, industriale, agricola),nelle diverse aree osservate, al fine di una mappatura dell’impiego dell’energia solare nel territorio.Dopo che ciascun gruppo ha redatto il proprio foglio di calcolo (Scheda 8) relativo all’area analizzata, tutta la classe, con la collaborazione dell’insegnante e l’uso della LIM, realizza un foglio di calcolo che riunisce tutti i dati raccolti (Scheda 9). Per visualizzare meglio i risultati della ricerca, si procede poi alla rappresentazione grafica delle informazioni raccolte.Per un confronto qualitativo tra i diversi sistemi

che sfruttano l’energia solare sul territorio, l’insegnante fornisce ai gruppi la scheda 10: “Impianti solari a confronto” (impieghi, caratteristiche degli impianti, produzione, impiego risorse e impatto ambientale, vantaggi e svantaggi) da compilare per focalizzare l’attenzione sulle principali tipologie di impianto che gli studenti hanno individuato e per favorire una rielaborazione critica delle informazioni raccolte.A questo punto la classe ha a disposizione i risultati della ricerca, espressi in modo leggibile e comprensibile da tutti.

VI. RestituzioneDei risultati della ricerca

Due incontri di due ore

Ciascun gruppo nella restituzione finale, espone i risultati della ricerca e li confronta con la situazione italiana e mondiale, con il supporto della scheda 11:”Allarghiamo lo sguardo”. Gli interrogativi principali da porsi saranno:

- il territorio analizzato come si inserisce nella produzione energetica italiana sul fronte dello sfruttamento dell’energia solare?

- Quali sono le peculiarità dell’area di interesse nello sfruttamento di questa fonte rinnovabile?

- Quali sono i possibili sviluppi nell’impiego dell’energia solare e delle altre fonti rinnovabili per la produzione energetica locale, italiana e mondiale?

- Quali sono i vantaggi per l’uomo e per l’ambiente, derivanti dallo sfruttamento dell’energia solare e delle altre fonti rinnovabili, a confronto con le fonti esauribili (carbone, petrolio, metano)?

- Cosa significa sviluppo sostenibile e come lo sfruttamento dell’energia solare può contribuire a promuoverlo?

A questo punto, ciascun gruppo restituisce i risultati della ricerca, scegliendo le modalità che sono più congeniali allo stile di apprendimento degli alunni che ne fanno parte. Possono essere redatti testi per una versione cartacea (in forma di ricerca, opuscolo informativo, etc.) o per una versione elettronica (es.breve e-book, video, presentazione in power point, etc),Anche in questa fase, per la restituzione finale è richiesta una collaborazione attiva all’interno del gruppo, definendo i vari compiti: impaginazione, inserimento dei testi, delle illustrazioni, dei grafici,

delle fotografie, etc..

I lavori svolti dai vari gruppi saranno condivisi nella cartella sull’Energia solare all’interno di Dropbox e verranno inseriti nel Portfolio, che ciascun alunno porterà all’esame di stato finale.

VII.Laboratorio delle competenze

2 incontri di due ore

Il laboratorio delle competenze individua un’azione che gli alunni dovranno saper compiere rispetto ad compito complesso che gli viene sottoposto. Attraverso la conoscenza dei contenuti disciplinari (dati, fatti, concetti, principi, procedure) e delle abilità acquisite, l’alunno conquista la necessaria autonomia mediante la quale potrà affrontare situazioni o compiti di varia complessità. L’attività proposta in questo laboratorio è la realizzazione di un pannello solare, possibilmente utilizzando materiali di recupero.Nel primo incontro, gli studenti, sempre organizzati in gruppi, con l’ausilio dell’insegnante e degli strumenti informatici (Lim, pc, tablet, ipad, etc) ricercano i materiali, le modalità costruttive per la realizzazione di un pannello solare e redigono la scheda 12: “Il nostro pannello solare termico”.Nel secondo incontro, portati i materiali occorrenti, i gruppi si cimentano nella realizzazione del pannello, seguendo le fasi costruttive e le modalità di esecuzione indicate nella scheda 11. Le fasi di realizzazione del pannello e il prodotto finito, saranno documentate tramite documentazione fotografica, da allegare alla scheda 11.

VIII:Esposizione dei lavori di ricerca e del laboratorio da parte dei singoli gruppi alla classe e agli abitanti del territorio

2 incontri di due ore

Conferenza

Ciascun gruppo espone alla classe il proprio lavoro di ricerca, avvalendosi dell’ausilio della LIM. L’esposizione può essere suddivisa tra i vari componenti del gruppo.Tale lavoro può essere condiviso anche con tutta la scuola, con i genitori, con gli abitanti del territorio, organizzando una conferenza sul tema dell’energia solare, invitando anche esperti esterni. Tra gli esperti potrà essere presente un rappresentante di Legambiente che ha seguito con la classe il progetto “Energicamente, a scuola di energie rinnovabili”.La conferenza offre lo spunto per un lavoro interdisciplinare, coinvolgendo oltre all’insegnante di tecnologia, anche i docenti di scienze, italiano,

geografia, arte e musica.Durante la conferenza, ciascun gruppo presenterà ed esporrà i lavori svolti (video, e-book, presentazione power point, opuscoli informativi, pannelli solari termici realizzati dai vari gruppi, etc.) e i risultati della propria ricerca, per coinvolgere tutti gli abitanti del territorio e favorire una maggiore consapevolezza sull’importanza dell’uso a fini energetici delle fonti rinnovabili (con particolare riferimento a quella solare che è la più sfruttata nel territorio analizzato) per uno sviluppo sostenibile. Nella descrizione di questa fase, non si entra nel dettaglio dell’organizzazione della conferenza, che non sarà curata dall’insegnante di tecnologia, ma dagli altri docenti coinvolti nel progetto interdisciplinare.

IX.Verifica e Valutazione

1 incontro di 2 ore

La valutazione viene centrata su una verifica del livello di competenza sviluppato dai singoli allievi a conclusione del percorso didattico. Il punto di partenza non può che essere l’identificazione e la focalizzazione delle competenze/obiettivi operativi, attraverso la costruzione di una rubrica valutativa, assunta come riferimento all’elaborazione progettuale.L’attività svolta si basa su un ruolo attivo degli alunni nel processo di apprendimento e la valutazione può avvenire attraverso l’osservazione condotta nel corso delle varie fasi dell’attività per monitorare il progressivo sviluppo della competenza da raggiungere.La valutazione si articola in due momenti:-l’autovalutazione delle competenze raggiunte dal singolo e dal gruppo di riferimento, con l’ausilio e la mediazione del docente, riferita sia all’attività di ricerca sia all’attività di laboratorio per la realizzazione del pannello solare. - l’eterovalutazione attraverso una prova oggettiva di verifica, scheda 13: “Verifica: Facciamo il Punto!”, con domande strutturate e aperte.In entrambi i casi si fa riferimento alla rubrica valutativa definita dall’insegnante e per i voti alla scala numerica indicata nel P.O.F.

X. Riflessione

1 incontro di 1 ora

E’ la fase finale che prevede lo sviluppo e la riflessione sui processi attuati. Il docente insegna

sull’attività svolta

agli studenti a rielaborare e strutturare il loro sapere, in un’ottica metacognitiva.L’alunno viene accompagnato a riflettere su quanto è successo, sull’esperienza che ha fatto, fissandone gli elementi e riconducendoli in forma esplicita a cornici concettuali e esperienziali. Attraverso il debriefing, l’insegnante gestisce, dopo una fase di attivazione, il percorso di riappropriazione di senso rispetto ai contenuti e alle esperienze dell’attività. L’obiettivo del debriefing, è duplice: sul versante degli studenti, favorire lo sviluppo della loro competenza critica, promuovendone la capacità di riflettere su una produzione, giudicare di cosa manchi, individuare i punti di forza e di debolezza; sul versante dell’insegnante, consentire di apprezzare i risultati raggiunti dallo studente, correggere i punti critici e riportare gli aspetti rilevanti emersi dalla discussione al framework concettuale da cui si era partiti, consolidandolo.L’attività svolta può, quindi, essere ricondotto alla didattica per competenze e alla didattica metacognitiva.In questo caso si è scelto di gestire il debriefing con un brainstorming libero e di utilizzare una mappa concettuale riassuntiva degli argomenti trattati.L’insegnante assegna agli alunni una breve riflessione per casa da condividere nel blog della classe:“In che modo l’energia solare può entrare nella tua vita e contribuire allo sviluppo del tuo territorio e dell’umanità?”

Materiali didattici:

- Lettura per casa per il ripasso dei prerequisiti: G. Arduino, Tecno Media settori produttivi, Sintesi delle unità ad alta leggibilità, Edizioni Lattes, Torino, 2012, pag.139

- Immagine da mostrare alla LIM: dipinto di Gaetano Previati, La creazione della luce, 1913, olio su tela, 200x215 cm

- Poesia introduttiva all’argomento: Al Sole di Ingeborg Bachmann - Mappa concettuale sulle fonti rinnovabili - Videostimolo sull’energia solare dal titolo: “Che cos’è l’energia solare?”

(https://www.youtube.com/channel/UCYB7T0T-64nmkHW5KwAovHA)- Scheda A: Istruzioni per costruire una domanda conoscitiva (ad uso del

docente)- Presentazione in power point su “L’energia solare e le fonti rinnovabili”- Rubrica valutativa

Schede attività per gli alunni:

- Scheda1: Risparmiare energia: le 10 cose che potrebbero fare tutti per risparmiare energia

- Scheda 2: Il nostro quadro teorico- Scheda 3: Il quadro teorico della classe- Scheda 4: Il glossario della classe- Scheda 5: Punti chiave in mappa- Scheda 6: Alla ricerca dell’impianto solare- Scheda 7: Diario di bordo- Scheda 8: Foglio di calcolo per l’elaborazione dati di ciascun gruppo- Scheda 9: Foglio di calcolo per l’elaborazione dati della classe (riassuntiva ei

vari gruppi) e relativa rappresentazione grafica- Scheda 10: Impianti solari a confronto- Scheda 11: Allarghiamo lo sguardo- Scheda 12: Il nostro pannello solare termico- Scheda 13: Verifica: Facciamo il punto!

Strumenti/Supporti didattici:

-Lim- pc e/o altri dispositivi mobili (tablet, ipad, etc.) con programmi specifici (per videoscrittura, presentazioni, elaborazioni dati e grafici, elaborazione mappe concettuali, realizzazione e impaginazione testi cartacei e digitali)- macchina fotografica digitale o altri strumenti digitale per fotografare- Libro di testo:G. Arduino, Tecno Media, settori produttivi, Lattes, Bologna, 2012- Materiale reperito da altri libri di testo- Riviste e volumi centrati sul tema, online e cartacei- Fonti online, utilizzando motori di ricerca specialistici o generalisti come (Google o Google Scholar) o siti specialistici sull’argomento trattato- Uso della piattaforma Moodle, dove l’insegnante ha creato il suo corso e gli alunni possono dialogare e comunicare tra loro e con il docente con varie modalità (forum, blog, chat, etc)- Uso di Dropbox, dove viene creata un’apposita cartella della classe per la raccolta di tutti i materiali forniti dagli insegnanti e prodotti dagli alunni, durante tutto il progetto interdisciplinare

- Materiali per la realizzazione del pannello solare termico (scatola di cartone, cartoncini, polistirolo, bottiglie di plastica, tubo di gomma flessibile, tubo di rame, colla, forbici, etc)

Metodologie didattiche

- Lezione interattiva- Brainstorming- Problem Solving- Cooperative learning- Reflective Learning- Attività laboratoriale

Strumenti compensativi

Strumenti didattici e tecnologici che sostituiscono o facilitano la prestazione richiesta nell’abilità deficitaria

- Mappe concettuali per consentire all’alunno di visualizzare i contenuti senza la necessità di codificare testi scritti

- Presentazione in power point preparata in maniera appropriata per permettere agli alunni con DSA una comprensione facilitata (spazi, colori, caratteri, etc.)

- Video stimolo e altri materiali multimediali per favorire lo stile di apprendimento visivo non verbale

- Fornire appunti su supporto digitale o cartaceo, con carrettere, dimensioni, stile, appropriati (es: Arial, Comic Sans, Trebuchet, dimensioni 12-14 pt, interlinea doppia

- Fornire la registrazione delle lezioni alla LIM, in modo da poterle ascoltare a casa

- Uso della LIM, del pc e di altri dispositivi mobili- Impiego di software specifici (es: programmi di videoscrittura con correttore

ortografico, che permettono la produzione di testi sufficientemente corretti senza l’affaticamento della rilettura e della contestuale correzione degli errori; programmi per la realizzazione di mappe concettuali, come C-map)

- Glossario dei termini specifici dell’unità didattica realizzato e condiviso dalla classe

- Raccolta di tutti i materiali forniti dall’insegnante o realizzati dalla classe in Dropbox, in modo da essere utilizzati anche per lo studio e la rielaborazione a casa

- Indirizzare l’intervento didattico verso attività metacognitive- Indurre abilità di studio personalizzate, preferire una valutazione formativa che

punti più sul contenuto che sulla forma, favorire l’instaurarsi di meccanismi di autoverifica e di autocontrollo, potenziare l’autostima evidenziando gli aspetti positivi del lavoro svolto

- Attività di ricerca e di laboratorio pratico svolte in gruppi con la presenza di tutor

Misure dispensative

Sono particolari interventi didattici che permettono agli alunni con DSA di non volgere alcuni compiti o di esserne parzialmente esentati.La presente unità di apprendimento non prevede particolari misure dispensative in quanto le modalità di svolgimento sono a forte carattere inclusivo, permettendo agli alunni di porsi tutti sullo stesso piano per il raggiungimento delle competenze prefissate.Le misure considerate risultano essere:

- Evitare la lettura ad alta voce- Evitare la scrittura sotto dettatura- Evitare di far prendere appunti, ricopiare testi - Evitare di copiare dalla lavagna o dalla Lim- Il rispetto della tempistica per la consegna dei compiti scritti- La quantità eccessiva dei compiti a casa- Lo studio mnemonico di formule, tabelle, definizioni- Sostituzione della scrittura con linguaggio verbale e/o iconografico

Dipinto mostrato alla LIM all’inizio della prima lezione

Gaetano Previati, La creazione della luce, 1913, olio su tela , 200x215 cm

Poesia stimolo letta contemporaneamente alla proiezione del dipinto

Al sole

Più bello della pregevole luna con la sua nobile luce,Più bello delle stelle, illustri decorazioni della notte,Molto più bello dell'infocato apparire di una cometaE a cose assai più belle di tutti gli astri designato,Poiché da lui ogni giorno la vita tua e la mia dipende, è il sole.

Bel sole, che sorge e non ha dimenticata né ultimataL'opera sua, bellissimo d'estate, quando la giornataEvapora dai litorali e le vele pendule a specchio dei tuoi occhiTrascorrono, finché tu stanco ne dimezzi l'ultima.

Priva di sole, riprende il velo anche l'arte:Tu non mi appari più, e il mare e la sabbia,Flagellati dalle ombre, mi fuggono sotto le palpebre.

Bella luce, che dona calore e custodisce e meravigliosaProvvede a ridonarmi la vista, a ridarmi la vista di te!

Cosa più bella sotto il sole non v'è che star sotto il sole...

Guardare il palo nell'acqua e, sopra, l'uccelloChe medita il volo, e sotto, i pesci a schiere,Variopinti, ben fatti, venuti al mondo con una missione di luce;E guardarsi intorno: il quadrato di un campo, il frastagliatoprofilo del mio paese,E l'abito che hai indossato. Il tuo abito, azzurro, a campana!

Il bell'azzurro, dove i pavoni passeggiano facendo riverenze,Azzurro delle lontananze, delle regioni felici con i baleni propizi al mio estro,Azzurra incognita dell'orizzonte! E i miei occhi entusiasti,Di nuovo si slargano e brillano, e perdutamente riardono.

Bel sole, cui la polvere deve l'ammirazione più alta,Non per ìa luna né per ie stelle, né perché la notteVogliosa di beffarmi sfoggia comete, ma per amoreDi te, all'infinito, e per null'altro al mondo, io faròLamento su l'ineluttabile perdita dei miei occhi.

Ingeborg Bachmann

(Klagenfurt 1926 -1973 Roma)

Lettura per casa per il ripasso dei prerequisiti, introduttiva alla prima lezione

- G. Arduino, Tecno Media settori produttivi, Sintesi delle unità ad alta leggibilità, Edizioni Lattes, Torino, 2012, pag.139

Mappa concettuale elaborata dal docente e discussa insieme alla classe, per focalizzare l’attenzione sulle fonti rinnovabili

Video stimolo per introdurre il tema dell’energia solare

https://www.youtube.com/channel/UCYB7T0T-64nmkHW5KwAovHA

SCHEDA A:ISTRUZIONI PER COSTRUIRE UNA DOMANDA CONOSCITIVA

Quando si decide di dare avvio a una ricerca, si ha di fronte un problema conoscitivo che è una domanda che viene posta alla realtà. Il problema conoscitivo viene espresso in una forma interrogativa ed è strettamente collegato al tema di ricerca. Il tema di ricerca è infatti l’argomento più generale all’interno del quale possiamo inquadrare la ricerca e contiene le parole chiave che saranno poi utili alla ricerca delle fonti e quindi alla costruzione del quadro teorico.

Problema conoscitivo Tema di ricerca

Quali sono gli impieghi dell’energia solare nel territorio locale? Quali sono le principali tecnologie che sfruttano l’energia solare? Come sono distribuite nel territorio e come funzionano?

Impieghi, potenzialità, limiti e possibili sviluppi dell’energia solare, a partire dal territorio locale.

A questo punto siamo in condizione di definire l’obiettivo/i di ricerca, ovvero ciò che concretamente intendiamo fare con la nostra ricerca.

Problema conoscitivo Obiettivi di ricerca

Quali sono gli impieghi dell’energia solare nel territorio locale? Quali sono le principali tecnologie che sfruttano l’energia solare? Come sono distribuite nel territorio e come funzionano?

- Riconoscere descrivere e analizzare le tecnologie che sfruttano l’energia solare, comprenderne i pro e i contro, saper inserire il loro impiego nell’ambito della produzione energetica territoriale, nazionale e mondiali confrontandola con altre fonti rinnovabili e con le fonti esauribili.

- Saper comprendere l’importanza dell’uso dell’energia solare e delle altre forme di energia rinnovabili per favorire il risparmio energetico e lo sviluppo sostenibile

Scheda tratta e rivista da:F. Batini, Osservo, Ipotizzo, Comprendo. Percorsi per competenze. Asse Scientifico-Tecnologico,2014

Alunno:_________________ Classe:____________ Data:__________

SCHEDA 1: RISPARMIARE ENERGIA!

Individua le 10 cose che potrebbero fare tutti per risparmiare energia

1)

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Gruppo: _________________ Classe:____________ Data:__________

SCHEDA 2: IL NOSTRO QUADRO TEORICO

Fonti(specificare tipo, titolo, modalità di reperimento)

Indicazioni date dalle fonti(indicare quale contributo specifico offre la fonte in questione alla comprensione del tema di ricerca e a una migliore comprensione di come soddisfare il nostro obiettivo conoscitivo)

Scheda tratta da:

F. Batini, Osservo, Ipotizzo, Comprendo. Percorsi per competenze. Asse Scientifico-Tecnologico, 2014

Classe:____________ Data:__________

SCHEDA 3: IL QUADRO TEORICO DELLA CLASSE

Fonti Indicazioni , riferimenti teorici, conclusioni di ricerca estrapolati

dalle fonti

Scheda tratta da:

F. Batini, Osservo, Ipotizzo, Comprendo. Percorsi per competenze. Asse Scientifico-Tecnologico, 2014

Classe:____________ Data:__________

SCHEDA 4: IL GLOSSARIO DELLA CLASSE

Raccolta dei principali termini e relative definizioni nell’ambito della ricerca e del tema di approfondimento

Termini Definizioni

Gruppo:_____________ Classe:____________ Data:__________

SCHEDA 5: PUNTI CHIAVE DEL QUADRO TEORICO IN MAPPA

Organizza i punti chiave del quadro teorico in una mappa concettuale

Gruppo:_____________ Classe:____________ Data:__________

SCHEDA 6: ALLA RICERCA DELL’IMPIANTO SOLARE

Redigi la scheda con le indicazioni richieste per ciascun impianto individuato

Pianta catastale

Scala 1:2000

Documentazione fotografica

Tiplogia di impianto:(es: solare termico, solare fotovoltaico,etc…

Collocazione dell’impianto:(su tetto, prato, pensilina, etc.)

Luogo in cui si trova l’impianto:(Via e numero civico)

Estensione indicativa dell’impianto:(cerca di ricavarla comparandolo con qualcosa di misura nota o misurabile, come l’altezza di un auto parcheggiata, l’altezza di una finestra, etc.)

Impieghi e destinazione dell’impianto:(residenziale, industriale, commerciale, etc)

Gruppo:_____________ Classe:____________ Data:__________

SCHEDA 7: DIARIO DI BORDO

Redigi il diario ogni volta che il gruppo esce alla ricerca di un impianto solare

Data:

Componenti del gruppo presenti:

Ruoli assegnati ad ogni componente

Descrizione dell’attività svolta

Punti critici nell’espletamento della ricerca

Interrogativi da sciogliere in classe con i compagni e l’insegnante

Altre annotazioni e riflessioni ritenute significative nello svolgimento dell’attività e nel miglioramento degli strumenti di indagine

Gruppo: _________________ Classe:____________ Data:__________

SCHEDA 11: ALLARGHIAMO LO SGUARDO

1) Alla luce dei risultati della ricerca, quali sono le peculiarità del territorio locale nello sfruttamento dell’energia solare?

2) Dopo aver analizzato i grafici e le relative spiegazioni, prova ad esprimere delle brevi considerazioni su come si inserisce il territorio locale nella produzione energetica italiana sul fronte dello sfruttamento delle fonti rinnovabili, con particolare riferimento all’energia solare.

Produzione rinnovabile in Italia Anni 2000-2010 (GWh)

-Tra le fonti rinnovabili grande importanza riveste l’energia idraulica. Storicamente una delle prime ad essere sfruttata;

-Trend crescenti appartengono all’energia eolica, alle bioenergie e all’energia solare.

-Il solare, pur non portando attualmente grandi volumi di produzione energetica, ha visto crescere significativamente la sua percentuale di utilizzo.

Gruppo: _________________ Classe:____________ Data:__________

SCHEDA 11: ALLARGHIAMO LO SGUARDO

Domanda di energia primaria per fonte in ItaliaAnno 2009. (Mtep e valori percentuali)

-L’Italia utilizza ancora largamente (circa l’80%) fonti non rinnovabili (petrolio e gas) per la produzione di energia;

-L’energia che proviene da fonti rinnovabili nel 2009 era di circa 19.3 Mtep (Milioni Tonnellate Equivalenti di Petrolio) corrispondenti all’11% della domanda complessiva.

3) Analizza i grafici sotto riportati e rispondi alla domanda:Quali sono i possibili sviluppi nell’impiego dell’energia solare e delle altre fonti rinnovabili per la produzione energetica italiana e mondiale?

-La quota di energia prodotta da fonti rinnovabili è cresciuta notevolmente negli ultimi 20 anni; passando da circa 30Mtep del 1990 a quasi 160Mtep del 2010;

- L’Europa nel corso degli anni è diventata la principale area di sfruttamento e sviluppo per le energie rinnovabili;

- Nel 2010 l’Europa produceva il 74% di tutta l’energia fotovoltaica mondiale.

Gruppo: _________________ Classe:____________ Data:__________

SCHEDA 11: ALLARGHIAMO LO SGUARDO

-Nel breve periodo (20-30 anni) si manterrà alto lo sfruttamento di fonti non rinnovabili (petrolio, carbone, gas) per la produzione di energia;

- Le fonti rinnovabili rivestiranno una sempre maggiore importanza;

- L’Europa sta investendo molto sulle energie rinnovabili. Anche perché povera di giacimenti tradizionali.

4) Quali sono i vantaggi per l’uomo e per l’ambiente, derivanti dallo sfruttamento dell’energia solare e delle altre fonti rinnovabili, a confronto con le fonti esauribili (carbone, petrolio, metano)?

Gruppo: _________________ Classe:____________ Data:__________

SCHEDA 12: IL NOSTRO PANNELLO SOLARE TERMICO

Materiali impiegatipossibilmente materiali di recupero

Tempo impiegatoper la realizzazione dell’attività

Ruoli dei vari componenti del gruppo

Fasi dell’attività Descrizione e istruzioni operative delle varie fasiPer ogni passaggio segui le istruzioni fornite, se incontri qualche difficoltà annotala nell’apposito spazio.

Fase 1

Fase2

Fase 3

….Fase n

Note/Osservazioni

Allega alla presente scheda la documentazione fotografica delle fasi di esecuzione e del pannello solare termico realizzato.

Alunno:_________________ Classe:____________ Data:__________

SCHEDA 13VERIFICA: FACCIAMO IL PUNTO!

1) Classifica le seguenti fonti energetiche

Rinnovabile Esauribile

Petrolio Sole

Uranio Forza idraulica

Metano Calore terrestre

Biogas Vento

Carbone Maree

2) Quali sono le principali tecnologie che usano l’energia solare e cosa producono?

Alunno:_________________ Classe:____________ Data:__________

SCHEDA 13VERIFICA: FACCIAMO IL PUNTO!

3) Indica se le seguenti affermazioni sono vere o false.

Affermazioni Vero Falso

Tutta l’energia terrestre proviene dal sole Le risorse rinnovabili di energia sono tutte gratuite

Le attuali tecnologie di trasformazione delle risorse rinnovabili sono molto costose

Attualmente la maggior parte dell’energia proviene dalle fonti rinnovabili

Le risorse rinnovabili sono illimitate nel tempo ed hanno un flusso costante

Le risorse esauribili sono limitate nel tempo e possono essere sfruttate facilmente

L’energia solare è una fonte di energia pulita e d’intensità costante

I pannelli solari sfruttano il principio dell’effetto serra

Negli impianti solari a torre si produce calore ad alta temperatura

Il progetto Archimede utilizza la tecnologia degli impianti solari a torre

4) Definisci i seguenti termini:

Generatore fotovoltaico:____________________________________________

________________________________________________________________

_______________________________________________________________

Alunno:_________________ Classe:____________ Data:__________

SCHEDA 13VERIFICA: FACCIAMO IL PUNTO!

Inverter:____________ ____________________________________________

________________________________________________________________

Accumulatore:____________________________________________________

________________________________________________________________

5) Nell’ambito della produzione di calore a bassa temperatura descrivi il funzionamento del pannello solare termico e dell’impianto domestico per la produzione di acqua calda.

Alunno:_________________ Classe:____________ Data:__________

SCHEDA 13VERIFICA: FACCIAMO IL PUNTO!

6) Che cos’è l’effetto fotoelettrico? Come funziona un pannello fotovoltaico? Cosa produce?

7) Descrivi sinteticamente nella tabella i principali vantaggi e svantaggi dell’impiego dell’energia solare.

Pro Contro

8) Cosa significa sviluppo sostenibile e come lo sfruttamento dell’energia solare può contribuire a promuoverlo?