ENERGIE RINNOVABILI:
ENERGIA SOLARE
Teresa Balestra
Stefania Montefiori
Zefferino Pavanelli
Fulvio Pizzigoni
Marcella Rogai
Serena Stella
FINALITÀ
DEFINIZIONE DEL CONTESTO FITTIZIO
Materie coinvolte
Prerequisiti
Strutture
Esperti
Modalità di realizzazione
Tempi
FONTI WEB CONTENUTI
Tabella Congruenza tra argomenti e scopi condivisa sulle energie alternative, energia solare
Dettaglio Argomenti:
Utilizzo delle fonti energetiche nella storia contemporanea, a partire dall'inizio dello sviluppo industriale
Energie rinnovabili, salvaguardia dell’ambiente e sviluppo economico mondiale
Disponibilità e distribuzione delle materie prime sul pianeta
Energia solare, pannelli solari termici, fotovoltaici, a concentrazione; analisi del funzionamento e caratt. tecniche
Realizzazione di un progetto di impianto solare: analisi dei costi e benefici, tempi di ammortamento, leggi e
finanziamenti specifici
Realizzazione di un prodotto multimediale come prodotto finale del progetto
Dettaglio Attività
Utilizzo delle fonti energetiche nella storia contemporanea, a partire dall'inizio dello sviluppo industriale.
(1) LA RIVOLUZIONE INDUSTRIALE COME RIVOLUZIONE TECNICO-ENERGETICA
(2) INTERDIPENDENZA TRA MODELLO DI CIVILIZZAZIONE "PROPOSTO" DALLA RIVOLUZIONE INDUSTRIALE E
MODELLO DI DIPENDENZA ENERGETICA
(3) LIMITI E CONTRADDIZIONI DEL MODELLO DI CIVILIZZAZIONE
(4) L'ALTERNATIVA RAPPRESENTATA DALLE ENERGIE RINNOVABILI
Energie rinnovabili, salvaguardia dell'ambiente e sviluppo economico mondiale
(1) PRODUZIONE DI ENERGIA DA FONTI RINNOVABILI
(2) PRODUZIONE DI ENERGIA TERMOELETTRICA E NUCLEARE
(3)(4) IMPATTO AMBIENTALE
(5)(6) INFLUENZA SULLO SVILUPPO ECONOMICO MONDIALE
Disponibilita’ e distribuzione delle materie prime.
(1) INDIVIDUAZIONE DELLE MATERIE PRIME TRADIZIONALMENTE USATE NEGLI IMPIANTI TERMICI E LORO
DISTRIBUZIONE GEOGRAFICA
(2) DISPONIBILITÀ IN OGNI AREA GEOGRAFICA
(3) PROBLEMATICHE CONNESSE ALLO SFRUTTAMENTO DELLE MATERIE PRIME
(4) STESURA DI PROGETTI PER LA DIMINUZIONE DEI CONSUMI E DELLE EMISSIONI MEDIANTE L'UTILIZZO DI
ENERGIA SOLARE
Energia solare, pannelli solari termici, fotovoltaici, a concentrazione; analisi del funzionamento e caratteristiche
tecniche
(1) ANALISI DELLA TEMPERATURA DELL’ACQUA RISCALDATA IN FUNZIONE DELL’INTENSITÀ DELLA RADIAZIONE
SOLARE
(2) ANALISI DELLA SOLARITÀ MEDIA IN FUNZIONE DEL MESE E DELL’INCLINAZIONE DEL PANNELLO
(3) TIPO DEL PANNELLO FOTOVOLTAICO E RENDIMENTO DI CONVERSIONE DELL’ENERGIA SOLARE
(4) SUPERFICIE NECESSARIA PER OTTENERE n KW DI PICCO ELETTRICI
Realizzazione di un progetto di impianto solare: analisi dei costi e benefici, tempi di ammortamento, leggi e
finanziamenti specifici.
(1) DEFINIZIONE DELL'AMBIENTE PARTICOLARE
(2) ANALISI DELLA SITUAZIONE ATTUALE RIFERITA ALL'AMBIENTE PRESCELTO
(3) RICERCHE SU LEGGI E FINANZIAMENTI
(4) STESURA DI PROGETTI PER LA DIMINUZIONE DEI CONSUMI E DELLE EMISSIONI MEDIANTE L'UTILIZZO DI
ENERGIA SOLARE
Produzione del cd dal titolo: "l’energia solare" - ricerca e documentazione del progetto didattico: "energie
rinnovabili: energia solare"
(1) PRESENTAZIONE DEL PROGETTO DIDATTICO E ATTUAZIONE DELLA FASE DECISIONALE PRELIMINARE
(2) PROGETTAZIONE DELLA STRUTTURA DEL CD IN RELAZIONE AL PERCORSO DIDATTICO
(3) PRODUZIONE DI FILES CON TECNICHE MULTIMEDIALI
(4) REALIZZAZIONE DEL CD
(5) PUBBLICIZZAZIONE DEL CD
DEFINIZIONE DEL CONTESTO FITTIZIO
Il progetto della comunità di apprendimento è rivolto agli alunni della classe quarta, in un ambiente composito, formato da tre diverse tipologie di Istituti superiori:
un liceo scientifico, una ragioneria, ed un professionale per l'industria, per la durata dell'intero anno scolastico, almeno nella prima versione, con l’idea di estendere negli anni successivi tale comunità di apprendimento anche alla quinta ed alla terza, sulla stessa tematica oppure anche su tematiche diverse (una per anno).
Trattandosi di scuole diverse, saranno altrettanto differenti le competenze che entrano in gioco, fermo restando il necessario coinvolgimento dell'intero consiglio di classe, anche se non tutti i docenti entreranno nella fase di realizzazione. In particolare
- Liceo Scientifico
Fisica, matematica.
L'apporto degli studenti di liceo potrebbe essere mirato a fornire una definizione complessiva del tema trattato, andando ad esaminare la problematica generale delle fonti di energia rinnovabile, ed addentrandosi poi nello specifico della tipologia prescelta
- ITC
Economia aziendale, diritto, matematica
I ragionieri si potrebbero occupare dell'aspetto legislativo, dell'analisi di costi e dei benefici relativi all'installazione di pannelli solari o fotovoltaici, oppure fornendo piani di ammortamento comparati relativamente agli investimenti effettuati in diverse tipologie di sistemi di produzione di energie rinnovabili
Elettronica, elettrotecnica, fisica, matematica.
Gli studenti dell'IPSIA si cureranno di approfondire l'aspetto tecnico relativo allo studio del funzionamento e delle problematiche connesse alla realizzazione pratica di impianti solari.
Il tema ha risvolti in molti settori, ciascun istituto approfondisce gli aspetti più vicini al proprio indirizzo di studi rendendo la discussione più ricca tramite contributi che affrontano l'argomento da differenti angolature.
Sarà uno stimolo per gli studenti il potersi confrontare con "pari" di altri ambiti sullo stesso tema.
La scelta di realizzare il progetto nella classe IV è motivata dalla maggiore possibilità di ritagliare spazi e dal fatto che le competenze degli alunni in IV sono sviluppate in modo più duttile e declinabile nelle varie discipline, senza preoccupazioni sullo svolgimento dei programmi tipiche delle altre classi.
Conoscenze di base di informatica: familiarità con il PC, con strumenti di office automation, utilizzo "sensato" di motori di ricerca, programmi di disegno (cad o più semplicemente paint), posta elettronica.
Inoltre è richiesta la familiarità con la lingua inglese eventualmente necessaria per la navigazione.
Un laboratorio multimediale completo di scanner ed eventuale masterizzatore per ciascuna scuola, con 8-10 postazioni, che permetta l'utilizzo di un PC per ogni gruppo di lavoro (3 / 4 studenti) in cui è suddivisa la classe.
Ogni postazione sarà dotata di collegamento ad Internet e del software indicato nei prerequisiti, oltre all'eventuale software dedicato per lo svolgimento dell'attività, come First Class.
Riguardo gli insegnanti, dovrebbero essere coinvolti almeno due o tre insegnanti per ogni classe, sia dell'area tecnico-scientifica sia di quella umanistica, in modo da garantire una visione ed impostazione interdisciplinare in tale comunità di apprendimento.
Oltre ai docenti delle materie interessate, almeno un A.T. per il laboratorio di informatica, e, se disponibile, un docente di informatica o comunque competente ed in grado di risolvere i problemi tecnici e di gestire al meglio la rete (stabilendo le password, la suddivisione della memoria disponibile nei computer e le modalità di gestione).
Si potrebbero individuare due o tre docenti per classe come responsabili del progetto (con una buona base di conoscenze delle TIC), ma con l'intero consiglio di classe coinvolto e disponibile a dedicare alcune ore a questa attività.
Modalità di realizzazione
Costituzione di piccoli gruppi di 2 o 3 studenti che andranno a formare gruppi di 6-9 persone che comunicano via posta elettronica o per mezzo del software specifico. Ciascun gruppo dovrà avere la disponibilità di un computer, e sarà compito dei docenti-tutor adottare criteri per l'accertamento del contributo, da parte dei singoli partecipanti, all'attività complessiva. Sempre i docenti, nel dettaglio del progetto, si cureranno di specificare quale dovrà essere il ruolo svolto dalle diverse scuole nelle diverse fasi dello sviluppo.
Il progetto andrà sviluppato lungo l’intero anno scolastico, per due-tre ore la settimana, ipotizzando momenti di sospensione da concordarsi fra le scuole, avendo cura di strutturare le fasi di realizzazione in moduli per quanto possibile indipendenti.
In relazione all'argomento prescelto le risorse interessanti presenti sul web sono molte, dovendo selezionare le tre fonti ritenute più significative, sono stati scelti i siti di seguito riportati:
(ed in particolare il percorso
http://enelgreenpower.enel.it/it/energia/solare.html)(con la newsletter collegata
http://www.ilsolea360gradi.it)ed in particolare il percorso
http://www.minambiente.it/Sito/settori_azione/iar/FontiRinnovabili/tecnologie/tecnici/tecnici.asp)Inoltre, visto che uno dei componenti il nostro gruppo ha creato un sito relativo a questa tematica, segnaliamo:
http://digilander.libero.it/digitalrinoI siti sopra riportati sono stati selezionati da un elenco più ampio di proposte che riportiamo di seguito per conservare nelle indicazioni di gruppo un ventaglio più ampio di possibilità.
http://www.enea.ithttp://www.ingegneri-ca.net/informazione/96/info96-d.html
http://www.eurosolaritalia.org/relazion.html
http://www.assolterm.it/
http://www.elettricita.ch/new/energia_ambiente/ecologia3/ecologia3.htm
http://www.windpower.org/tour/index.htm
http://www.enel.it/it/enel/ambiente/ambiente_territorio/html
http://www.vivoscuola.it/us/rsigpp3202/solare
http://europa.eu.int/scadplus/leg/it/s14000.htm
http://www.fis.unipr.it/sustain/centri_ricerca.php
Tabella Congruenza tra argomenti e scopi condivisa sulle energie alternative, energia solare |
SCOPI
ARGOMENTI |
Responsabilizzazione degli studenti e acquisizione delle capacità di riflessione critica in merito a vantaggi / svantaggi del tipo di energia di cui si studia l’utilizzazione |
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Utilizzo delle fonti energetiche rinnovabili nella storia contemporanea, a partire dall’inizio dello sviluppo industriale |
X |
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X |
X |
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Energie rinnovabili, salvaguardia dell’ambiente e sviluppo economico mondiale |
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X |
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Disponibilità e distribuzione delle materie prime sul pianeta |
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Energia solare, pannelli solari termici, fotovoltaici, a concentrazione; analisi del funzionamento e caratteristiche tecniche |
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Realizzazione di un progetto di impianto solare: analisi dei costi e benefici, tempi di ammortamento, leggi e finanziamenti specifici |
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Realizzazione di un prodotto multimendiale come prodotto finale del progetto |
X |
X |
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X |
Utilizzo delle fonti
energetiche rinnovabili nella storia contemporanea, a partire dall’inizio
dello sviluppo industriale
Fulvio Pizzigoni
la rivoluzione industriale come rivoluzione tecnico-energetica
Individuazione dei nessi esistenti tra sviluppo delle forze produttive della società e disponibilità di risorse energetiche fruibili.
interdipendenza tra modello di civilizzazione "proposto" dalla rivoluzione industriale e modello di dipendenza energetica
1.3 limiti e contraddizioni del modello di civilizzazione
1.4
l'alternativa rappresentata dalle energie rinnovabiliEnergie rinnovabili, salvaguardia dell’ambiente e sviluppo economico mondiale
Stefania Montefiori
2.1 produzione di energia da fonti rinnovabili
2.2
produzione di energia termoelettrica e nucleare2.3-4
impatto ambientaleInquinamento atmosferico
Inquinamento delle acque
Problemi di smaltimento delle scorie
2.5-6
influenza sullo sviluppo economico mondialeDisponibilità e distribuzione di risorse sul pianeta
Investimenti necessari
Effetti sull'economia e sui rapporti fra Stati
Disponibilità e distribuzione delle materie prime sul pianeta Teresa Balestra
Individuazione delle materie prime da prendere in esame
Studio della loro distribuzione geografica
3.2 disponibilità in ogni area geografica
Quantità presente in natura
Quantità disponibile sul mercato
3.3
problematiche connesse allo sfruttamento delle materie primeCosti di produzione
Costi di trasporto
Problematiche politiche ed ambientali legate al trasporto
3.4
stesura di progetti per la diminuzione dei consumi e delle emissioni mediante l'utilizzo di energia solareProgetto tecnico e relazione illustrativa
Analisi dei costi e del loro ammortamento
Analisi dei vantaggi economici ed ambientali
Energia solare, pannelli solari termici, fotovoltaici, a concentrazione; analisi del funzionamento e caratteristiche tecniche Zefferino Pavanelli
4.1 analisi della temperatura dell’acqua riscaldata in funzione dell’intensità della radiazione solare
4.2
analisi della solarità media in funzione del mese e dell’inclinazione del pannello4.3
tipo del pannello fotovoltaico e rendimento di conversione dell’energia solare4.4
superficie necessaria per ottenere n kw di picco elettriciRealizzazione di un progetto di impianto solare: analisi dei costi e benefici, tempi di ammortamento, leggi e finanziamenti specifici Serena Stella
5.1 Definizione Dell'ambiente Particolare
Scelta dell'ambiente cui riferire il progetto
Studio dell'irraggiamento solare degli ultimi anni in relazione all'ambiente prescelto
5.2 Analisi Della Situazione Attuale Riferita All'ambiente Prescelto
Consumi energetici negli ultimi anni
Costi sostenuti
Inquinamento prodotto dall'utilizzo delle attuali fonti di energia
5.3
Ricerche Su Leggi E FinanziamentiLeggi specifiche
Possibili finanziamenti
5.4
Stesura Di Progetti Per La Diminuzione Dei Consumi E Delle Emissioni Mediante L'utilizzo Di Energia SolareProgetto tecnico e relazione illustrativa
Analisi dei costi e del loro ammortamento
Analisi dei vantaggi economici ed ambientali
Realizzazione di un prodotto
multimediale come prodotto finale del progetto
Marcella Rogai
6.1
Presentazione degli obiettivi, della metodologia e dei criteri di valutazione
Elaborazione di una mappa concettuale condivisa e suddivisione dei compiti
6.2 Progettazione del CD: architettura, selezione e integrazione del materiale utilizzato
Architettura principale del CD: definizione dell'indice e struttura delle cartelle (bozza)
Definizione dei criteri di selezione del materiale prodotto in itinere e di conservazione dei materiali di scarto e di approfondimento
Scelta dello stile di rappresentazione
Stesura di un ipertesto su materiale di lavoro prodotto da uno dei gruppi
6.3
Modi e strumenti per realizzare un ipertesto ed un prodotto multimedialeArchitettura principale del CD: definizione dell'indice e struttura delle cartelle (bozza)
Definizione dei criteri di selezione del materiale prodotto in itinere e di conservazione dei materiali di scarto e di approfondimento
Scelta dello stile di rappresentazione
Stesura di un ipertesto su materiale di lavoro prodotto da uno dei gruppi
6.4
Realizzazione fisica del CDDiscussione in rete dei lavori parziali prodotti
Proposte di modifica e integrazione
Stesura dell’introduzione
Assemblaggio definitivo nella struttura unitaria del CD
Revisione ed eventuale correzione per gruppi in AO
Eventuale riscrittura
6.5
Pubblicizzazione del prodottoPresentazione del CD ai responsabili del progetto
Predisposizione di una lista di soggetti esterni interessati
Preparazione di un dépliant di invito
Invito alla presentazione del CD via e-mail con dépliant allegato
Masterizzazione delle copie del CD necessarie
Incontro finale in presenza , visualizzazione e distribuzione del CD
Presentazione verbale del percorso e dei suoi punti nodali, culturali e tecnici, da parte di due alunni per classe e del referente d’Istituto
Spedizione postale del CD