Gorivni članci

Ishodi učenja:

  • navesti elektrokemijske izvore energije (A)
  • opisati princip rada gorivnog članka (B)
  • navesti prednosti i nedostatke gorivnih članaka (C,D)
  • odabrati ekološki gorivni članak (D)

 

*U zagradama su navedena slova koja označavaju aktivnosti ovog scenarija poučavanja, a njihovom se realizacijom doprinosi ostvarenju dotičnog ishoda.

 

 

Opis aktivnosti

 

A Odakle energija?

Elektrokemijske izvore električne energije može se  svrstati u skupinu primarnih i u skupinu sekundarnih galvanskih članaka. Primarne galvanske članke (obične, nepunjive baterije) može se smatrati neobnovljivim izvorima električne struje jer se kemijska energija nepovratno pretvara u električnu. Sekundarne galvanske članke se može smatrati obnovljivim izvorima električne struje (punjive baterije i akumulatori) zbog toga što je kemijska reakcija koja stvara struju reverzibilna. Na početku aktivnosti, zatražite od učenika da izrade T-tablicu u Wordu u koju će u parovima zapisati što znaju i što ne znaju o baterijama i akumulatorima. Nakon pročitanih zapisa uputite ih na pretraživanje mrežnih stranica po ključnim pojmovima, npr. alkalna baterija, “srebrna” baterija, olovni akumulator, alkalni akumulator, litij-ionski akumulator i sl. i dopunjavanje prije izrađene tablice. Uputite učenike i na izvor 1 ,izvor 2 i izvor 3  koji će im pomoći pri stjecanju znanja o negativnom utjecaju odbačenih baterija i akumulatora u okolišu, ali i o propisanoj zakonskoj regulativi o skladištenju baterija i akumulatora. Nakon popunjavanja tablica i sistematizacije znanja o baterijama i akumulatorima neka jedan učenik iz svakog para pročita zapise. Nakon svih pročitanih zapisa potaknite raspravu među učenicima. Učenik ili učenici koji pokažu interes  neka  izrade anketu o negativnom utjecaju baterija i akumulatora na okoliš u Wordu koju će provesti među učenicima škole pomoću e-maila. Rezultate ankete učenici neka  upotrijebe  za izradu PowerPoint prezentacije   koju mogu iskoristiti prilikom obilježavanja Dana zaštite planeta Zemlje ili prilikom održavanja eko-akcija u školi. Na kraju aktivnosti pripremite igru memorije u alatu Match the Memory pomoću koje ćete s učenicima ponoviti elektrokemijske izvore energije s naglaskom na važnost pravilnog skladištenja baterija i akumulatora.

 Postupci potpore

Aktivnost je životna, svi učenici s teškoćama mogu sudjelovati u aktivnosti zapisivanja o baterijama i akumulatorima, uz pretpostavku da su vidjeli akumulator u automobilu roditelja ili na neki drugi način. Slijepi učenici mogu koristiti svoju elektroničku bilježnicu ili jednostavno navoditi asocijacije.

Pretraživanje mrežnih stranica planirajte radom u paru, osobito na izvoru 2, radi lakšeg snalaženja, čitanje usmjerite s 2-3 ključna pitanja.

Tekst planiran za čitanje i rješavanje zadataka dostupan na izvoru 1 za sve učenike (npr. učenici s poremećajem čitanja i pisanja, s ADHD-poremećajem, oštećenjem sluha i dr.) treba biti protumačen na jednostavan način, u tekstu Pravilnika boldajte ključne stavke.

Učenici s teškoćama, kao i ostali učenici u razredu vole aktivnosti prezentiranja, zato ih uključite kao aktivne sudionike, Dan zaštite planeta Zemlja ili eko-akcije u školi izvrsna su prilika za participaciju.

U kreiranju igre memorije pažnju posvetite sastavljanju kratkih i jasnih pojmova.

 

 

B Troši gorivo, a ne izgara

Gorivni članak je uređaj koji proizvodi električnu energiju elektrokemijskom reakcijom goriva (koje se oksidira) i oksidirajuće tvari (koja se reducira) pri čemu se oslobađa određena količina topline. Reakcije u gorivnom članku uključuju kisik i plinovito ili tekuće gorivo. Učenike podijelite u skupine i neka svaka skupina istraži način rada i upotrebu jednog gorivnog članka. Pritom se mogu koristiti izvorom 4 (str. 22-38) i izvorom 5.  Svoja saznanja neka prikažu pomoću  prezentacije načinjene u PowerPointu. Za objašnjenje rada gorivnog članka vodik/kisik prikažite učenicima animaciju u trajanju od 1:40 min. Na temelju odgledane animacije, od učenika zatražite da u Wordu napišu parcijalne jednadžbe oksidacije i redukcije koje se događaju na elektrodama, da pretpostave što bi bio pogodan elektrolit i objasne je li reakcija moguća bez prisustva katalizatora. Učenici neka razmijene putem e-maila svoje zapise i objašnjenja i po potrebi isprave ili nadopune zapise.

 Postupci potpore

Učenicima objasnite pojam “gorivni članak”, sjetite učenike na pojmove koje već poznaju katoda, anoda, aktivna masa. Važni su radi ostvarivanja aktivnosti. Tijekom rada posjećujte parove ili male skupine učenika koji proučavaju preporučeni izvor 3, provjerite razumijevanje preostalih pojmova koji se pojavljuju u složenom izvoru, rad u timovima usmjerite s 2-3 jednostavna pitanja/zadatka.

Izvor 4 treba biti protumačen svim učenicima na jednostavan način, prerađen u sažetak s boldanim ključnim pojmovima, doziranim brojem zahtjeva po čitanju (jedan do dva), pri svemu je preporuka ići od onog što je učenicima s teškoćama blisko i poznato.

Učenici s oštećenjem vida (slabovidni učenici) mogu samostalno čitati tekst (povećan font, 22 pt i veći, podebljan tisak), tumačenje novih pojmova ne smije izostati, uvijek provjerite razumijevanje. Slijepim učenicima možete ponuditi tekst na Brailleovu pismu da ga pročitaju koristeći poveznicu .

 

 

C I da i ne, ili možda?

U Wordu napišite zadatke te ih s učenicima podijelite putem e-maila. Zadatci neka sadržavaju različite tipove gorivnih članaka. Za svaki od navedenih primjera, zatražite da učenici izradom T-tablice u Wordu navedu prednosti i nedostatke uporabe navedenog gorivnog članka. Tehnikom “Kad se razbrojene glave slože” s učenicima raspravite njihove zapise te po potrebi pojasnite zahtjevnije pojmove. Tehnika rada zahtjeva da učenike podijelite u tročlane ili četveročlane skupine, a unutar svake skupine dajte učeniku broj od 1 do 3 ili od 1 do 4. Postavite pitanje ili problem vezan uz prije zadani zadatak. Učenici neka pojedinačno razmisle o pitanju/problemu, a potom unutar skupine povedu raspravu. Prozovite broj od 1 do 3 ili od 1 do 4, a svi učenici s tim brojem neka izvijeste razred o asocijacijama/diskusiji u svojoj grupi. Navedene nedostatke upotrebe određenog gorivnog članka iskoristite kao problemsko pitanje koje ćete postaviti i iskoristiti za raspravu unutar razreda. Potaknite učenike na predlaganje realnih i učinkovitih rješenja. Zanimljiva rješenje zadataka učenici neka iskoriste za izradu umnih mapa u alatu Coggle pomoću koje će prikazati moguća rješenja uklanjanja nedostataka.

 Postupci potpore

Učenicima ponudite jasan i pregledan sadržaj s primjerima gorivnih članaka, poželjno sa slikama ili modelima.

Učenici s teškoćama mogu sudjelovati u raspravama uz prethodno pripremljene jasne i sažete informacije o prednostima i nedostacima gorivnih članaka, kada je potrebno samostalno mogu dijeliti zaključke i putem e-pošte.

U Didaktičko-metodičkim uputama za prirodoslovne predmete i matematiku za učenike s teškoćama možete pronaći kako uključiti učenike u aktivnosti korištenja IKT alata.

 

 

D Tako malen, a tako snažan

Jeste li čuli za automobil koji vozi na vodik? Bicikl na vodik? A avion? Koje su prednosti korištenja vodika kao izvora energije i može li vodik zamijeniti naftne derivate? Postoje li nedostatci korištenja vodika kao goriva? Kako je riješen problem skladištenja vodika te je li dobivanje elementarnog vodika iz prirodnih izvora isplativ proces? Samo su neka od problemskih pitanja koja možete postaviti učenicima te započeti raspravu. Učenike podijelite u skupine te uputite na korištenje izvora 6 i izvor 7 kao i na pretraživanje mrežnih stranica prema ključnim pojmovima, npr. ekološka goriva, vodik kao gorivo, vodikova tehnologija,…i sl. Rezultate svojih istraživanja, učenici neka zapišu u Wordu i međusobno razmijene e-mailom s drugim članovima skupine. Predstavnik svake skupine neka iznese rezultate istraživanja pomoću izrađene prezentacije u PowerPointu. Nakon iznesenih rezultata, potaknite raspravu među učenicima o upotrebi vodika kao ekološki prihvatljivog goriva.

U sklopu izvanučioničke nastave, povedite učenike u Tehnički muzej Nikola Tesla s ciljem istraživanja uporabe različitih oblika energije kroz povijest i utjecaj istih na razvoj društva.  Ako niste u mogućnosti otići u muzej, uputite učenike na pregled fotografije u Tehničkom muzeju koja predstavlja dobar predložak za poticanje znatiželje, rasprave i istraživanja uporabe različitih oblika energije kroz povijest. . Sistematizaciju znanja učenici neka naprave pomoću postera izrađenog u alatu ZohoShow koji sadržava povijesni razvoj uporabe različitih vrsta izvora energije s njihovim prednostima i nedostatcima.

 Postupci potpore

U ovoj aktivnosti mogu sudjelovati svi učenici s teškoćama, uvijek u skladu sa svojim sposobnostima. Učenici će rado postaviti neko problemsko pitanje o vodiku (i kisiku u vodi) kao  izvoru energije. Učenicima prikažite i protumačite Tajanstveni otok, Jules Verna (1870), potaknite ih na promišljanje.

Čitanje izvora 5 povjerite radom u maloj skupini, unaprijed protumačite kratko i jednostavno ključne pojmove, provjerite razumijevanje.

Vođenim gledanjem i opisivanjem usmjerite pažnju pojedinih učenika (učenici s ADHD-om, učenici oštećena vida, učenici s poremećajem pažnje i dr.) na izvanučioničku posjetu  Tehnickom muzeju, u protivnom uputite učenike na pregled fotografije/a o uporabi različitih oblika energije kroz povijest. Kratko komentirajte prostor, eksponate, postavljajte pitanja s očekivanim odgovorom. Povremeno zastanite ispred izložaka/fotografije, osigurajte produljeno promatranje, potom nastavite šetnju/promatranje, na kraju sažeto ponovite što ste vidjeli a usmjereno je na vodikovu tehnologiju.

 

 

Za učenike koji žele znati više 

Učenici koji žele znati više neka izrade gorivni članak na vodik. Dodatna pojašnjenja pronaći će na izvoru 8 i izvoru 9 . Rezultate svog rada neka snime ili fotografiraju te predstave izradom prezentacije u PowerPointu ili izradom postera u alatu  Canva.

 

 

Dodatna literatura, sadržaj i poveznice:

Dodatna pojašnjenja pojmova možete potražiti na relevantnim mrežnim stranicama – Google znalac, Struna (Hrvatsko strukovno nazivlje), Hrvatska enciklopedija i sl.

  1. Cota Bekavac, M., Grozdanić, V., Benge Kletzien, S (2005): Suradničko i iskustveno učenje. Aktivno učenje i kritičko mišljenje u visokoškolskoj nastavi. Zagreb, Forum za slobodu odgoja.
  2. Ivančić, Đ., Stančić, Z. (2015): Razlikovni pristup u inkluzivnoj školi. U: Igrić, Lj. I sur. Osnove edukacijskog uključivanja. Škola po mjeri svakog djeteta je moguća (str. 159. – 203.). Zagreb, Edukacijsko-rehabilitacijski fakultet Sveučilišta u Zagrebu, Školska knjiga.
  3. Sekušak-Galešev, A., Stančić, Z., Igrić, Lj. (2015): Škola za sve, razvrstavanje učenika i čimbenici učenja.  U: Igrić, Lj. I sur. Osnove edukacijskog uključivanja. Škola po mjeri svakog djeteta je moguća (str. 203 – 249). Zagreb, Edukacijsko-rehabilitacijski fakultet Sveučilišta u Zagrebu, Školska knjiga.  
  4. Sikirica, M (2003): Metodika nastave kemije, Zagreb, Školska knjiga
  5. http://repozitorij.fsb.hr/2551/1/Diplomski_rad.pdf
  6. http://www.renewableenergyworld.com/hydrogen/tech.html
  7. https://www.fkit.unizg.hr/images/50012393/Metikos-Hukovic_Elektrokemija.pdf
  8. http://www.ydp.eu/wp-content/uploads/2017/04/The-Book-of-Trends-in-Education-2.0-YDP.pdf

Napomena: Valjanost svih mrežnih poveznica zadnji put utvrđena 29. 10. 2017.

 

 

Primijenili ste ovaj scenarij poučavanja u nastavi? Recite nam svoje mišljenje popunjavanjem upitnika na ovoj poveznici
Creative Commons licenca
Ovo djelo je dano na korištenje pod licencom Creative Commons Imenovanje 4.0 međunarodna. Prilikom korištenja ovog djela trebate označiti autorstvo djela na ovaj način: CARNET (2017) e-Škole scenarij poučavanja ˝(upisati naslov scenarija poučavanja)˝, https://scenariji-poucavanja.e-skole.hr/.

Informacije o scenariju

Predmet:
Razred: ,

Razina izvedbene složenosti: početna

Korelacije i interdisciplinarnost:

- Fizika
- Ekologija
- Građanski odgoj


Savjete i upute za primjenu digitalnih alata u nastavi pronađite
na e-Laboratoriju. e-Laboratorij logo