Энергопассивный экодом. 9-й класс

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:

• Энергоэффективные строительные материалы.
• Теплообеспечение  в экодоме.
• Утилизация отходов жизнедеятельности в энергоэффективном экодоме.
• Автономное водоснабжение.
• Автономная система отопления и горячей воды.
• Автономное электричество.
• Автономная канализация.

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.

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».

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>