L’ENERGIA classe quinta

Competenze chiave per l’apprendimento permanente parlamento-europeo

“La competenza in campo scientifico si riferisce alla capacità e alla disponibilità ad usare insieme di delle conoscenze e delle metodologie possedute per spiegare il mondo che ci circonda sapendo identificare le problematiche e traendo le conclusioni che siano basate sui fatti comprovati.” Indicazioni Nazionali 2012

Profilo dello studente profilo-dello-studente

“Le sue conoscenze matematiche e scientifico-tecnologiche gli consentono di analizzare dati e fatti della realtà e di verificare l’attendibilità delle analisi quantitative e statistiche proposte dagli altri. Il possesso di un pensiero razionale gli consente di affrontare problemi e situazioni sulla base di elementi certi e di avere consapevolezza dei limiti delle affermazioni che riguardano questioni complesse che non si prestano a spiegazioni univoche.” Indicazioni Nazionali 2012

Traguardi per lo sviluppo di competenze competenze

“L’alunno sviluppa atteggiamenti di curiosità e modi di guardare il mondo che lo stimolano a cercare spiegazioni di quello che vede succedere. Esplora i fenomeni con un approccio scientifico: con l’aiuto dell’insegnante, dei compagni, in modo autonomo, osserva e descrive lo svolgersi dei fatti, formula domande, anche sulla base di ipotesi personali, propone e realizza semplici esperimenti.” Indicazioni Nazionali 2012

Obiettivo di apprendimento 

Individuare regolarità nei fenomeni e costruire in modo elementare il concetto di energia.

Approfondimenti

L’ONU ha dichiarato il 2012 Anno Internazionale dell’energia sostenibile per tutti, fissando obiettivi a scadenza 2030. onu

L’idea sottesa a questa scelta è quella di rendere disponibili le fonti di energia a un numero sempre maggiore di persone ma in modo da non compromettere la possibilità di accesso alle risorse energetiche per le future generazioni e da ridurre sempre più i danni ambientali che la produzione e l’uso dell’energia determinano.

Il concetto di energia sostenibile si inserisce nel più vasto quadro di riflessione sullo sviluppo sostenibile, che trova spazio in importanti documenti della scuola italiana. In particolare:

  •  Documento di Indirizzo per la sperimentazione dell’insegnamento di Cittadinanza e Costituzione
  • Nelle Linee Guida per l’educazione ambientale e allo sviluppo sostenibile del Ministero dell’Ambiente e di quello dell’Istruzione.

Quello dell’energia quindi non solo rappresenta un argomento importante nel programma di scienze di classe quinta, ma fa parte delle tematiche chiave dell’educazione alla cittadinanza. Accanto quindi alle attività specifiche di istruzione che si possono attuare all’interno delle attività di scienze, si possono ipotizzare percorsi che, toccando la geografia, l’italiano, la tecnologia, la matematica, si inseriscono nell’insegnamento di Cittadinanza e Costituzione.

Collegamenti disciplinari

Geografia

Individuare problemi relativi alla tutela e alla valorizzazione del patrimonio naturale e culturale, proponendo soluzioni idonee nel proprio contesto di vita.

Italiano

Leggere e confrontare informazioni provenienti da testi diversi per farsi un’idea di un argomento, per trovare spunti a partire dai quali parlare o scrivere.

Ricercare informazioni in testi di diversa natura e provenienza per scopi pratici e/o conoscitivi applicando semplici tecniche di supporto alla comprensione (come, ad esempio, sottolineare, annotare informazioni, costruire mappe e schemi ecc.).

Cittadinanza

Riconoscere in fatti e situazioni il mancato o il pieno rispetto dei principi e delle regole relative alla tutela dell’ambiente (compatibilità, sostenibilità …)

Tecnologia

Esaminare oggetti e processi rispetto all’impatto con l’ambiente.

Svolgimento

video you tube Che cos’è l’energia?

Le fonti di energia

Brainstorming: A cosa serve l’energia?

energia-serve

Forme di energia intorno a noi.http://www.raiscuola.rai.it/embed/energia-elettrica/9585/default.aspx

  • l’energia è legata a tutte le attività umane: anche quando pensiamo o ci muoviamo utilizziamo l’energia immagazzinata nel nostro corpo;
  • l’energia riscalda e illumina le nostre case;
  • l’energia elettrica fa funzionare la LIM, il computer e le lampadine;
  • energia chimica rende possibile la fotosintesi clorofilliana;  l’assorbimento delle sostanze nutritive per affrontare la giornata;
  • energia meccanica fa funzionare le macchine che si sentono per strada;
  • energia solare rende possibile la vita di tutti gli esseri viventi;
  • energia muscolare permette di fare i movimenti durante la ricreazione.

L’energia si trova ovunque e ci aiuta a compiere qualsiasi azione.

Collega ogni forma di energia all’immagine corrispondente

energia muscolare             camino-rustico
energia cinetica                                             zollette-di-zucchero
energia sonora                   calcio
energia termica                                             montagne-russe
energia elettrica                campanella-4
energia chimica                                              aspirapolvere

L’energia è la capacità di un sistema di compiere lavoro. L’unità di misura dell’energia è il joule (simbolo: J), chiamata così in onore di James Prescott Joule e dei suoi esperimenti sull’equivalente meccanico del calore.

L’energia esiste in varie forme, quale più conosciute sono: elettrica, chimica, meccanica, termica, solare, idrica, muscolare.

Lavoro a gruppi(in base alle quello che hanno studiato l’anno scorso aiutandosi del pc, delle riviste per ritagliare le immagini e del libro di testo):

Costruzione della mappa concettuale delle forme di energia 

forme-di-energia

Costruzione della mappa concettuale fonti di energia

fonti-di-energia

Esposizione del lavoro.

fullsizerender-20

Riassumere alla LIM con la costruzione della mappa concettuale unendo il lavoro realizzato  a gruppi.

Forme e fonti di energia

L’energia solare 

Energia che utilizziamo deriva quasi esclusivamente dall’energia solare. Il sole origina il clima e rende possibile la vita degli esseri viventi. L’energia solare viene utilizzata dall’uomo primitivo dall’antichità per riscaldarsi e per procurarsi il cibo.

Per sfruttare l’energia solare si ricorre a impianti a pannelli solari pannelli-solari.

L’energia eolica

Il vento venne sfruttato dagli uomini dall’antichità per navigare sui fiumi e sul mare, costruendo barche a vela barche-a-vela. In un secondo tempo,  l’energia del vento viene sfruttata per muovere le macine dei mulini e le pompe per sollevare l’acqua.

Energia del vento viene detta anche energia eolica, da Eolo il dio dei venti, sfrutta l’energia delle masse d’aria in movimento ed e molto diffusa nei Paesi Bassi.eolica-2

L’energia dell’acqua

Già i greci e i romani usavano le ruote idrauliche per macinare il grano. Nel medioevo vennero costruiti i primi mulini a vento mulino-a-vento mentre nel’800 nacque la turbina idraulica che ricavava l’energia elettrica dall’acqua. Le centrali idroelettriche sono costituite da un bacino idrico chiuso con una diga, la cui massa d’acqua viene direzionata verso grosse tubature. L’energia elettrica si ricava anche dalle onde, correnti, maree.

Nel 1782 James Watt james-watt inventò la prima macchina a vapore macchina-a-vapore, mentre nel 1790 fu inventata la locomotiva locomotiva-a-vaporein grado di utilizzare l’energia a vapore; in seguito, questa forma di energia, venne utilizzata per far funzionare i battelli a vapore.

Energia elettrica

Nell’Ottocento fu scoperta una nuova forma di energia: energia elettrica. Furono inventate le macchine con i motori a scoppio. L’energia elettrica in natura si presenta sotto forma di scariche elettriche dei fulmini.

L’elettricità erogata nelle nostre case è prodotta nelle centrali che, a seconda della fonte primaria sfruttata, si chiamano idroelettriche, eoliche, termoelettriche, termonucleari, ecc.
Gli elementi essenziali di una centrale sono:

la turbina: costituita da pale fissate su un centro e disposte a raggera;
l’alternatore: un sistema di magneti collegati alla turbina, posti nelle vicinanze di un conduttore.

Energia nucleare

La storia dell’energia nucleare nasce con gli studi di Albert Einstein einsten nel 1905. E’ una forma di energia prodotta dalle reazioni che avvengono all’interno del nucleo degli atomi e che si realizza all’interno di una centrale nucleare.centale-nucleare

Energia della Terra

L’energia geotermica sfrutta il calore interno della Terra a cui temperatura aumenta con la profondità. Il calore riscalda le acque sotterranee che risalgono in superficie. Le centrali geotermiche sfruttano il vapore geotermica che fuoriesce a temperature e pressione tale da far muovere una turbina.centale-geotermica

Le biomasse

Le biomasse sono tutti i resti delle coltivazioni agricole e forestali(frasche, paglie, ramaglie), gli scarti dell’industria alimentare e tutti i prodotti organici derivati dall’attività biologica naturale(letame). La biomassa può bruciare, servire da combustibile o, come nel caso del letame, può produrre dei gas.

Combustibili fossili

Petrolio è un liquido nero, denso, oleoso petrolioche viene estratto dai giacimenti di petrolio, che si trovano sottoterra. Il terreno viene forato con una trivella trivella-suolotrivella-marinafinché raggiunge il giacimento; il petrolio grezzo viene trasportato nelle raffinerie raffineriaper essere lavorato. Dal petrolio, la principale fonte di energia elettrica, si estraggono il gasolio e la benzina, pompa-di-benzinae si ottengono molti derivati che utilizziamo tutti i giorni: la plastica, le vernici, le gomme sintetiche, gli insetticidi.

Il carbone

Il carbone deriva dal legno e dalle piante sepolte da strati di fango e sabbia milioni di anni fa. Il carbone carbone è un minerale di colore nero che brucia e produce calore. Si estrae dalle miniere, viene caricato sui capelli dai minatori e trasportato in superficie.copia-di-fullsizerender-20img_2180-2Approfondimento: Cos’è l’energia sostenibile?

La produzione di energia presenta grossi problemi: i combustibili fossili, oltre ad essere inquinati, esauriscono.
Per tali motivi in questi anni si parla di energia sostenibile, cioè di energia che rispetta il pianeta Terra ed evita questi problemi. Ma cosa vuol dire energia sostenibile?

  1. È un’energia che non inquina quando viene prodotta.
    Esempio: riscaldamento delle case, che è un sistema di produzione di energia termica: può essere realizzato con pannelli solari, che producono energia pulita, oppure con combustibili inquinanti (legna, gasolio…).
  2. È un’energia che non distrugge le risorse della Terra, ma le lascia per i futuri abitanti del pianeta.
    Se infatti continuassimo a usare soprattutto prodotti del petrolio, a un certo punto si esaurirebbero, cioè non ce ne sarebbero più. Per questo è più ‘sostenibile’ l’energia prodotta da fonti rinnovabili, come il sole, il vento, le onde e le maree.
  3. È un’energia che viene usata senza sprechi. Più energia consumiamo, più ne dobbiamo produrre, creando i problemi che abbiamo visto sopra. Per questo dobbiamo imparare a usare solo l’essenziale. Le soluzioni sono tante: usare i mezzi pubblici invece dell’automobile, andare di più a piedi per i brevi tra- gitti, spegnere le luci quando non servono…

 Il risparmio energetico è il modo migliore per non inquinare e non sprecare risorse!
Noi possiamo contribuire allo sviluppo sostenibile cercando di risparmiare l’energia elettrica e l’acqua, attuando la raccolta differenziata dei rifiuti e prestando attenzione a non inquinare l’ambiente.

Ecco per esempio come si può risparmiare usando bene il televisore e il computer senza sprecare elettricità:

  • Quando non usi il televisore, non lasciarlo in standby, perché il led consuma energia.
  • Se sospendi l’attività al computer per qualche minuto, spegni lo schermo.
  • Non lasciare il computer acceso se non lo usi: piuttosto spegnilo e riaccendilo più tardi.
  • Alla sera spegni computer e stampante.

Ora prova tu: per ogni tipo di consumo, scrivi uno dei modi per risparmiare energia.

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