Энергопассивный экодом. 9-й класс

Разделы: Физика

Класс: 9


Элективный курс: Мир ищет энергию (9 класс).

Раздел: Энергосбережение.

Цель урока: организовать самостоятельную учебно-познавательную деятельность учащихся; создать условия для обобщения изученного  материала, используя поисковый метод обучения.

Задачи:

  • Образовательная – провести обобщение знаний учащихся о возобновляемых источниках энергии и энергоэффективных технологиях.
  • Развивающая – развивать умение логического рассуждения, аргументированного обоснования своего мнения; способность выбирать необходимую информацию и подвергать ее анализу; развивать умение обобщения материала и представления своей работы.
  • Воспитательная – продолжить формирование бережного и экономного отношения  к энергоресурсам.

Тип урока: практикум.

Оборудование:

  • для учителя – компьютер, проектор, экран для демонстрации презентации.
  • для ученика – маршрутные листы с заготовкой обобщающей таблицы по возобновляемым источникам и энергоэффективным технологиям, заготовки схем-чертежей будущих домов; интерактивная доска для представления своих проектов.

Методические приемы: коллективная творческая групповая работа по созданию единого проекта, анализ и обобщение материала, представление своего видения проблемы, логическая и аргументированная защита своей точки зрения.

ХОД УРОКА

I. Вводно-мотивационный этап урока

Установочное вводное слово учителя. Проблема энергосбережения при эксплуатации дома хорошо известна. Однако в понятие энергопассивного жилища она входит как небольшая составная часть. Названная концепция включает в себя не только эксплуатацию дома, но также производство строительных материалов, само строительство, процесс разрушения здания по истечении нормативного срока эксплуатации и утилизацию строительного мусора. Энергопассивное жилище не только экономит потребляемую энергию и другие материальные ресурсы на всех этапах описанного жизненного цикла. Оно также должно минимально загрязнять окружающую среду различными отходами, вредными веществами, энергетическими излучениями и полями. Таким образом, энергопассивное жилище стремится к состоянию, близкому к термодинамическому равновесию с окружающей средой. Энергопассивный экодом – это жилище, соответствующее такому пути развития цивилизации, при котором, с одной стороны, практически не используются невозобновляемые источники энергии и материалы, а с другой – не наносится вред природе и здоровью человека.

Формулировка проблемы.  При создании энергопассивного экодома встают три главные проблемы: строительные материалы, теплообеспечение и утилизация отходов жизнедеятельности.

Учебная задача. Сегодня нам предстоит познакомиться с решениями выше обозначенных проблем и применить их для создания своих проектов экодомов.

II. Организация учебной деятельности

1. Творческая работа в группах

Учащиеся делятся на две рабочие группы – Конструкторское бюро №1 и №2. Каждая группа получает комплект текстовых материалов, раскрывающих основные положения следующих тем:

Каждый ученик является конструктором, разрабатывающим одно конкретное направление в проекте экодома. Для каждого конструктора разработан свой маршрутный лист, где в логической последовательности предложена серия заданий, которая позволяет получить представление о полученном направлении. Изучая подготовленный учителем и распечатанный материал учащиеся в течение 15 минут разрабатывают проект энергоэффективного  экологического дома и готовятся аргументировано и логически представить свой участок работы.

2. Защита проектов

Каждая группа  в течение 8-10 минут демонстрирует свой проект при помощи интерактивной доски, раскрывая  идею  конструкторской задумки.

Рисунок 1

1. Солнечный коллектор.
2. Грунтовой сезонный тепловой аккумулятор.
3. Трубы каркаса с вентиляционными каналами.
4. Соломенные блоки.
5. Вентиляторы системы принудительной вентиляции.
6. Теплообменник-рекуператор.
7. Канал в грунте.
8. Армированное стекло
9-10. Полимерная гофрированная трубка.
11. Теплоизолированный бак горячей воды.
12,14,15,20. Воздушно-дренажные каналы.
13. Теплоизолированный гравийный фундамент.
16,17,18. Задвижки.
19. Локальная система биообработки и утилизации стоков для повышения плодородия приусадебного участка.

3. Закрепление изученного материала

По итогам выступлений – ученик. Главный конструктор на приготовленной заготовке на интерактивной доске, а остальные учащиеся на заготовленных отчетных бланках о проведенном семинаре  выполняют обобщающую схему – «Круговорот вещества и энергии в энергопассивном экодоме».

Практикум на тему:______________________________________________
Бланк заполнил(а)________________ класс__________________________
Дата заполнения__________________________ подпись_______________

Рисунок 2

Круговорот вещества и энергии в энергопассивном экодоме

1. Круг воздухообмена.
2. Тепловая энергия.
3. Превращение отходов жизнедеятельности в продукты питания и обратно.

Тема своего сообщения Главные тезисы Личностная значимость (что узнал(а) нового)
Вывод:

4.  Подведение итогов

Формулируется и представляется на экране общий вывод урока.

Концепция автономного дома (экодома)

Главная задача, при создании энергоэффективного экодома – обеспечить минимальное потребление тепловой и электрической энергии.

  • При строительстве дома, преимущественно использовать природные возобновляемые материалы с минимальными затратами на их производство и доставку. В первую очередь, соломенные блоки и древесину.
  • Для получения электрической энергии, использовать только возобновляемые ресурсы: солнечную энергию (фотоэлектрические батареи), энергию ветра (ветроэнергетическая установка), энергию древесины (отходов древесины) (генератор Стирлинга или аналоги).
  • Для получения тепловой энергии и подогрева воды, максимально использовать энергию солнца (солнечные коллекторы).
  • Для сохранения тепловой энергии использовать накопители с недельным месячным ресурсом (в перспективе – сезонный накопитель на селективных сорбентах воды СВС).
  • Для создания благоприятной ауры дома, практически исключить использование металла, пластмассы и других искусственных изделий. Использовать преимущественно изделия из дерева.
  • В архитектурном проекте дома максимально использовать элементы солнечного дизайна.
  • Полная утилизация органических отходов, в виде компоста в теплице и на приусадебном участке.

5. Домашнее задание

Закончить заполнение бланка отчета.

<Приложение 1>
<Приложение 2>
<Приложение 3>
<Приложение 4>
<Приложение 5>
<Приложение 6>
<Приложение 7>