Energie RinnovabiliPercorsi didattici a cura di :

Angela Attanasio

(secondaria 1° grado)

Primo Piermattei

( secondaria

superiore)

Classe target: 3° Secondaria I° Grado

Materie coinvolte: TECNOLOGIA ED INFORMATICA – SCIENZE - GEOGRAFIA

Classe target: 3° Secondaria superiore

Materie coinvolte :

Elettronica – Tecnologia ed informatica

Definizione del ProblemaL’ENERGIA E L’AMBIENTE Oggi, oltre l’80% dell’energia utilizzata nel mondo viene prodotta bruciando combustibili fossili, quali petrolio, carbone e metano. È ormai accertato che proprio negli impianti in cui si utilizzano combustibili fossili si generano quei gas inquinanti che, una volta immessi nell’atmosfera, danneggiano l’ambiente.

IL CONTRIBUTO DELLE FONTI RINNOVABILI IN ITALIAIl fabbisogno energetico nazionale è di circa 173 Mtep/anno. Di questo, oltre l’80% viene soddisfatto con fonti fossili importate. Il contributo delle fonti rinnovabili, se si escludono i grandi impianti idroelettrici, è del 7,4%, pari a circa 12,8 Mtep di cui: 9,5 Mtep sono prodotti dai piccoli impianti idroelettrici, 1 Mtep da impianti geotermici e circa 2,15 Mtep dall’uso domestico delle biomasse per la produzione di calore, mentre, rispetto al potenziale sfruttabile…

è ancora trascurabile il ricorso alle altre fonti rinnovabili

(solare, eolico, biocombustibili, rifiuti, ecc.).

Obiettivi comuni ai due percorsi Acquisire la capacità di inquadrare l’argomento delle energie rinnovabili

nelle varie discipline, dal punto di vista storico, tecnico, scientifico, economico ed elaborazione delle informazioni.

Conoscere le fonti di approvvigionamento energetico attuali, con particolare attenzione alla fonte rinnovabili e conoscere il funzionamento delle centrali che sfruttano le energie rinnovabili.

Acquisire la capacità di lavorare in gruppo e di utilizzare il computer ed il software sia la comunicazione e la creazione di una presentazione in PowerPoint, sia la ricerca su Internet delle informazioni utili all’esecuzione del lavoro.

Acquisire le capacità di riflessione critica in merito a vantaggi/svantaggi del tipo di energia di cui si studia l’utilizzazione.

Saper pianificare e confrontare diverse forme di intervento, con analisi di costi in relazione a progetti di produzione di energia idrica, eolica, solare fotovoltaica, a pannelli o per mezzo di un concentratore solare e realizzazione del progetto più conveniente.

Attività (secondaria 1° grado)1. Registrazione della classe sul sito

http://energiaingioco.enel.it/index.jsp (Energia in Gioco è un percorso-gioco abbinato a un grande concorso nazionale che, coinvolge gli alunni in un'appassionante avventura nel mondo dell'energia alla scoperta delle fonti, dei processi di produzione e distribuzione, delle regole del nuovo mercato, della sicurezza elettrica in casa e del consumo razionale).

2. Suddivisione in gruppi di massimo 3 alunni e partecipazione al percorso-gioco in 5 tappe che permette di interagire con l'energia e approfondire i temi, in classe e a casa, grazie anche a giochi ed esercizi on line.

3. Partecipazione al concorso. Il concorso prevede due diverse modalità di partecipazione: Prova Quiz o Prova Progetto (vedi sito http://energiaingioco.enel.it/concorso.jsp).

4. Ricerca sulla rete di materiali utili per la prova Quiz o alla realizzazione del lavoro multimediale per la Prova Progetto

5. Creazione della presentazione in PowerPoint.6. Presentazione del lavoro.

Dettagli Il progetto è rivolto a sensibilizzare i ragazzi

sulle tematiche del risparmio energetico e sull’impiego delle fonti energetiche rinnovabili. Per fare questo si propone agli alunni di partecipare al Concorso Energia in Gioco (progetto che offre a studenti e insegnanti l'opportunità di scoprire in modo concreto, divertente e coinvolgente il mondo dell'energia per diventare cittadini consapevoli del suo valore e attenti al suo uso razionale).

L’esperienza è articolata in 6 fasi. Ciascun gruppo di lavoro sarà formato da 3

studenti.

Prerequisiti Saper utilizzare software

per l’elaborazione di testiper l’elaborazione di immaginiper la creazione di presentazioni multimedialiper la navigazione in Internet

Avere a disposizione a casa un computer collegato ad Internet

Tali prerequisiti sono necessari all’interno del gruppo, non per ogni singolo studente

Setting Tecnologico Hardware:

Computer presso il Lab Multimediale e presso casa degli studenti*

Scanner Stampante

Software: Internet Browser Programma creazione presentazioni multimediali Programma elaborazione immagini

*un computer almeno per ogni gruppo di lavoro

Abilità introdotte o consolidate Comporre e formattare documenti per la

realizzazione della presentazione multimediale Intervenire graficamente sui testi Inserire immagini statiche o in movimento, grafici,

tabelle Revisionare ed editare testi Valutare i materiali proposti e ricercarne di nuovi

(siti web, materiale cartaceo, ecc) Realizzare la presentazione multimediale Presentare il lavoro ultimato

Diario di bordo Presentazione del progetto agli studenti Fattibilità del progetto espressa dagli studenti con

messa in evidenza delle eventuali difficoltà Individuazione delle eventuali difficoltà Uso di eventuali lezioni per il superamento delle

difficoltà espresse Distribuzione degli incarichi in collaborazione con gli

studenti Pianificazione dei compiti Definizione dei tempi all’interno degli incarichi

Tabella di valutazioneIL GRUPPO

4 3 2 1

CAPACITÀ DIRELAZIONE

Il gruppo ha lavorato in

assenza di conflitti

Il gruppo ha incontrato

alcune difficoltà di relazione

Il gruppo non ha saputo trovare un punto di incontro

tra le parti

Il gruppo ha dimostrato un'incapacità

negoziale

ORGANIZZAZIONE

Il gruppo ha lavorato nel rispetto dei

tempi e delle modalità prestabilite

Il gruppo non sempre

ha saputo rispettare i

tempi mantenendo invariate le

modalità

Il gruppo non sempre

ha saputo organizzarsi

nel rispetto delle modalità variandone

itempi

Il gruppo non ha saputo organizzarsi

DIVISIONE DEI COMPITI

Tutti i componenti hanno svolto il

proprio compito per la realizzazione del lavoro

Non tutti i componenti

hanno partecipato alla

realizzazione del lavoro

I componenti hanno svolto il compito assegnato con discontinuità

Il gruppo non ha saputo ripartire i compiti assegnati

tra i componenti

RISPETTO DEI RUOLI

Il gruppo ha saputo sempre rispettare i ruoli con impegno e responsabilità

Il gruppo ha lavorato con difficoltà riuscendo faticosamente a rispettare i ruoli

Il gruppo non sempre è

riuscito a superare le

difficoltà incontrate

Il gruppo non ha lavorato bene a

causa di un mancato

rispetto dei ruoli

BILANCIO

Il gruppo si ritiene soddisfatto sia per il lavoro svolto che

per le modalità

adottate

Il gruppo ha incontrato

alcune difficoltà nella

negoziazione degli argomenti

Il gruppo ha dovuto superare difficoltà

di natura relazionale

che hanno

compromesso i risultati finali

Il gruppo ha trovato difficoltà di tipo tecnico, relazionale, metodologico e contenutistico

Attività (classe 3° istituto professionale)

L’attività che si propone :

Studio di un piccolo impianto fotovoltaico

è in stretto collegamento con l’insegnamento di elettronica e la pratica di laboratorio.

Studiando le soluzioni commerciali, gli studenti hanno un’informazione utile anche per applicazioni lavorative.

In aggiunta agli obiettivi comuni, gli obiettivi specifici sono :

• Comprendere il ruolo che il fotovoltaico ha nel problema dell’energia

• Possedere conoscenze tecniche tali da saper giustificare tecnicamente la scelta del fotovoltaico

• Conoscere le offerte commerciali di impianti fotovoltaici

• Saper dimensionare i componenti di un impianto fotovoltaico in base alle esigenze di piccole utenze.

Prerequisiti

Conoscenza dei principi base dell’elettronica (legge di Ohm ecc.)

Conoscenza dei fenomeni fotovoltaici

Conoscenza dei principali dispositivi fotovoltaici

Poter disporre di componenti reali fotovoltaici di laboratorio

Attivazione dei Prerequisiti

I docenti fanno richiami di principi e procedimenti base di calcolo (generatori e carichi ; potenze e rendimenti).

Con materiali misti (cartacei e multimediali) vengono studiati ifenomeni fotovoltaici.

Con cataloghi, data sheet gli studenti apprendono le caratteristiche tecniche dei dispositivi.

In laboratorio gli studenti apprendono l’uso pratico dei dispositivi(pannelli solari, regolatori ecc.).

Attività pratiche (da effettuare in gruppi, distribuendo i compiti)

Viene costruito un piccolo ma reale impianto fotovoltaico, che alimenti un dispositivo visibile (un’insegna a caratteri scorrevoli;un impianto di luci; un impianto audio).

Vengono fatte misure elettroniche di potenza, rendimento, variazionedi prestazioni col variare della sorgente luminosa.

Viene simulata una richiesta di installazione da parte di un clientefittizio. Gli studenti devono illustrare e pubblicizzare megliopossibile la soluzione trovata.

Al termine uno o più gruppi hanno il compito particolare dipubblicizzare in Istituto le attività svolte (con presentazione in PowerPoint,filmato per l’assemblea studentesca, mostra delle apparecchiaturecostruite).

Tabella di valutazione

Organizzazione complessiva del lavoro

Il gruppo ha saputo organizzarsi in tutte le fasi del progetto (analisi, ideazione, realizzazione)

Il gruppo si è impegnato per la parte affidata in modo discontinuo

Il gruppo non ha superato difficoltà in corso d’opera

Il gruppo non si è organizzato e ha compromesso l’intero progetto

Ricerca del materiale e studio delle caratteristiche dei componenti e del progetto

Il gruppo ha saputo utilizzare le diverse fonti

Il gruppo ha raccolto materiale ma non lo ha usato in modo adeguato

Il gruppo non ha raccolto materiale a sufficienza per svolgere la parte assegnata

Il gruppo non ha organizzato la ricerca del materiale

Realizzazione del progetto

il gruppo ha rispettato le consegne nell’ambito del progetto

Il gruppo ha svolto solo parzialmente la parte affidata

Il gruppo non si è armonizzato e non ha messo in comune gli sforzi individuali

Il gruppo non ha portato a termine il lavoro richiesto

Pubblicità del progetto

Il gruppo ha comunicato con chiarezza e convinzione

Il gruppo si è impegnato parzialmente

Il gruppo non ha usato strumenti comunicativi adatti

Il gruppo non ha operato per sostenere la propria attività verso la scuola

Alcuni siti significativi

http://energiaingioco.enel.it/concorso.jsp http://www.enea.it/ http://www.eniscuola.it/ http://www.homolaicus.com/economia/geografia/geografia-antropica/2.htm http://www.atuttascuola.it/materiale/scienze/energie_alternative.htm http://www.portalsole.it http://www.romaenergia.org/didattica (proposte didattiche) http://www.minambiente.it http://www.enea.it/com/web/pubblicazioni/opuscol.htm (collana”Sviluppo

sostenibile”) http://elettronicanet.com http://elettronicashop.com/pannelli_fotovoltaici.htm (calcoli online) http://www.csvaltellina.it (dimensionamento sistemi solari) http://digilander.libero.it/digitalrino (progetto su energia solare) http://eol.eolica.tv http://guide_supereva.com/energie_rinnovabili