UNITA’ DIDATTICA DI APPRENDIMENTO TRASFORMAZIONI DELL’ENERGIA

1. CORSI SPECIALI ABILITANTI EX L. 143/2004 ART. 2 COMMA 1 TER Scuola Interuniversitaria Siciliana di Specializzazione per l’Insegnamento Secondario - Anno Accademico 2006-2007 - UNITA’ DIDATTICA DI APPRENDIMENTOTRASFORMAZIONI DELL’ENERGIA LABORATORIO DI PRODUZIONE E DISTRIBUZIONE DELL’ELETTRICITA’ Docente: Prof. G. Militello Classe di concorso 33A Tirocinanti: Vacca Maria Teresa, Librizzi Santo e Cirrito Domenico LEZIONE

2. PREREQUISITI • POSSEDERE CONOSCENZE SCIENTIFICHE ELEMENTARI RELATIVE AL MONDO CHE CI CIRCONDA • CONOSCERE IL CONCETTO DI ENERGIA • CONOSCERE I PRINCIPI FONDAMENTALI DELL’ECOLOGIA • SAPERE LEGGERE DIAGRAMMI, DISEGNI E SCHEMI DI FUNZIONAMENTO TRASFORMAZIONI DELL’ENERGIA

3. OBIETTIVI EDUCATIVI • ACQUISIZIONE DI COMPORTAMENTI CONSAPEVOLI • ACQUISIZIONE DELLA CAPACITA’ DI OPERARE IN ATTIVITA’ DI GRUPPO • SVILUPPO DELLE CAPACITA’ DI COMUNICAZIONE CON GLI ALTRI E DI COMPRENSIONE DEI MESSAGGI • MATURAZIONE DEL SENSO DI RESPONSABILITA’ E DELLA CAPACITA’ AUTOCRITICA • ACQUISIZIONE DEL METODO DI INDAGINE E DEL METODO DI LAVORO TRASFORMAZIONI DELL’ENERGIA

4. OBIETTIVI DIDATTICI 1/2 • COMPRENDERE L’IMPORTANZA DELL’ENERGIA NELLA VITA QUOTIDIANA E NEL MONDO DELLA TECNICA • CONOSCERE IL SIGNIFICATO DI ENERGIA E DI TRASFORMAZIONE DELL’ENERGIA • CONOSCERE LE DIVERSE FORME DI ENERGIA • SAPER RICONOSCERE, NEGLI OGGETTI DI USO COMUNE, LE DIVERSE MACCHINE SEMPLICI E LE LORO FUNZIONI TRASFORMAZIONI DELL’ENERGIA

5. OBIETTIVI DIDATTICI 2/2 • ACQUISIRE CONOSCENZE GENERALI SULLE STRUTTURE E SULLE FUNZIONI DELLE MACCHINE COMPLESSE • RICONOSCERE CHE, NELLA VITA QUOTIDIANA, CI SERVIAMO DI ENERGIA PROVENIENTE “DA LONTANO” • CONOSCERE LE PRINCIPALI FONTI RINNOVABILI E NON RINNOVABILI DI ENERGIA • COMPRENDERE L’ESIGENZA DI UTILIZZARE LE FONTI DI ENERGIA CON GIUSTI CRITERI ECONOMICI E NEL RISPETTO DELL’AMBIENTE E DELLA SALUTE DELL’UOMO TRASFORMAZIONI DELL’ENERGIA

6. FINALITA’ • ESSERE IN GRADO DI CONOSCERE LE MODALITA’ DI PRODUZIONE, DI TRASFORMAZIONE E DI UTILIZZAZIONE DEI PRINCIPALI TIPI DI ENERGIA • ESSERE IN GRADI DI ILLUSTRARE LE NUOVE PROSPETTIVE TECNOLOGICHE PER LA PRODUZIONE DI UN’ENERGIA PULITA E RISPETTOSA DELL’AMBIENTE TRASFORMAZIONI DELL’ENERGIA

7. CONTENUTI • LE DIVERSE FORME DI ENERGIA • LE MODALITA’ DI TRASFORMAZIONE DELL’ENERGIA • I SISTEMI PER L’UTILIZZO DELL’ENERGIA TRASFORMAZIONI DELL’ENERGIA

8. METODOLOGIA 1/3 SUSCITARE MOTIVAZIONI ED INTERESSE NEGLI ALUNNI, STABILENDO CON LORO UN DIALOGO APERTO E COSTRUTTIVO, RIVOLTO A SOLLECITARE IPOTESI E RIFLESSIONI PER POI PASSARE ALLA VERIFICA DELLE STESSE MEDIANTE IL CONFRONTO CON LE NOZIONI TRASFORMAZIONI DELL’ENERGIA

9. METODOLOGIA 2/3 NELLE SPIEGAZIONI SI PARTIRA’ DALLA REALTA E DAL CONCRETO, PER GIUNGERE ALLE LEGGI DELLA SCIENZA, UTILIZZANDO IL METODO SCIENTIFICO, ATTINGENDO PREFERENZIALMENTE AL VISSUTO QUOTIDIANO DEGLI ALUNNI, ALLO SCOPO DI FAR ACQUISIRE E CONSOLIDARE I CONCETTI. TRASFORMAZIONI DELL’ENERGIA

10. METODOLOGIA 3/3 SARANNO UTILIZZATI SISTEMI MULTIMEDIALI PER ILLUSTRARE I CONCETTI, UTILIZZANDO LE NOZIONI DI BASE ED UN LINGUAGGIO SEMPLICE MA, ALLO STESSO TEMPO, PRECISO E SPIEGNADO IL SIGNIFICATO DEI TERMINI GERGALI SPECIFICI TRASFORMAZIONI DELL’ENERGIA

11. MEZZI E STRUMENTI • LIBRI DI TESTO • AUDIOVISIVI ANALOGICI E/O DIGITALI • RIVISTE SPECIALIZZATE • INTERNET TRASFORMAZIONI DELL’ENERGIA

12. VERIFICHE E VALUTAZIONI • TEST PRELIMINARE PER OTTENERE INFORMAZIONI SUL PATRIMONIO DI CONOSCENZE DI PARTENZA • TEST FINALE PER OTTENERE INFORMAZIONI SULLE NOZIONI AGGIUNTIVE DERIVANTI DALLA LEZIONE • VALUTAZIONE SULLE CONOSCENZE ACQUISITE RISPETTO ALLE CONOSCENZE DI PARTENZA TRASFORMAZIONI DELL’ENERGIA

13. PERCORSO DIDATTICO • LE DIVERSE FORME DI ENERGIA • LE MODALITA’ DI TRASFORMAZIONE DELL’ENERGIA • I SISTEMI PER L’UTILIZZO DELL’ENERGIA • L’ENERGIA E L’AMBIENTE • L’ESEMPIO DELL’ENERGIA EOLICA TRASFORMAZIONI DELL’ENERGIA

14. IL SOLE FONTE DI TUTTE LE FORME DI ENERGIA Ciclo del vento ed energia eolica Ciclo dell’acqua ed energia idrica Fotosintesi Petrolio Carbone Centrale idroelettrica Biomassa Energia fotovoltaica Centrale termoelettrica TRASFORMAZIONI DELL’ENERGIA

15. LE DIVERSE FORME DI ENERGIA ENERGIA MUSCOLARE TRASFORMAZIONI DELL’ENERGIA

16. LE DIVERSE FORME DI ENERGIA ENERGIA TERMICA ENERGIA TERMICA TRASFORMAZIONI DELL’ENERGIA

17. LE DIVERSE FORME DI ENERGIA ENERGIA ELETTRICA TRASFORMAZIONI DELL’ENERGIA

18. LE DIVERSE FORME DI ENERGIA ENERGIA LUMINOSA TRASFORMAZIONI DELL’ENERGIA

19. LE DIVERSE FORME DI ENERGIA ENERGIA CHIMICA TRASFORMAZIONI DELL’ENERGIA

20. LE DIVERSE FORME DI ENERGIA ENERGIA ELASTICA TRASFORMAZIONI DELL’ENERGIA

21. LE DIVERSE FORME DI ENERGIA ENERGIA IDRAULICA TRASFORMAZIONI DELL’ENERGIA

22. LE DIVERSE FORME DI ENERGIA ENERGIA EOLICA TRASFORMAZIONI DELL’ENERGIA

23. LE DIVERSE FORME DI ENERGIA ENERGIA SOLARE TRASFORMAZIONI DELL’ENERGIA

24. LE DIVERSE FORME DI ENERGIA ENERGIA CINETICA TRASFORMAZIONI DELL’ENERGIA

25. LE DIVERSE FORME DI ENERGIA E=mc2 ENERGIA NUCLEARE TRASFORMAZIONI DELL’ENERGIA

26. LE MODALITA’ DI TRASFORMAZIONE DELL’ENERGIA 1/4 ENERGIA LUMINOSA DEL SOLE ENERGIA CHIMICA ENERGIA MUSCOLARE ENERGIA MECCANICA La luce solare è responsabile della fotosintesi clorofilliana e, perciò, della produzione di sostanze organiche. Dalla demolizione delle sostanze organiche contenute negli alimenti deriva l’energia che permette ai viventi di svolgere le proprie funzioni e di compiere lavoro. TRASFORMAZIONI DELL’ENERGIA

27. LE MODALITA’ DI TRASFORMAZIONE DELL’ENERGIA 2/4 Il carbone, il petrolio ed il metano derivano dalla decomposizione degli organismi, vissuti milioni di anni fa’, grazie all’energia solare. ENERGIA MECCANICA ENERGIA LUMINOSA DEL SOLE ENERGIA CHIMICA ENERGIA TERMICA ENERGIA ELETTRICA Da essi, attraverso il processo chimico della combustione, si ottiene energia termica che può essere trasformata in energia meccanica (usata per far muovere automezzi e macchine) o, grazie a centrali termoelettriche, in energia elettrica. TRASFORMAZIONI DELL’ENERGIA

28. LE MODALITA’ DI TRASFORMAZIONE DELL’ENERGIA 3/4 ENERGIA TERMICA DEL SOLE ENERGIA EOLICA ENERGIA MECCANICA ENERGIA ELETTRICA La diversa insolazione della superficie terrestre causa differenze di temperatura che determinano lo spostamento di masse d’aria e, perciò, la formazione dei venti, la cui energia, detta eolica, può essere trasformata in energia meccanica e poi in energia elettrica. TRASFORMAZIONI DELL’ENERGIA

29. LE MODALITA’ DI TRASFORMAZIONE DELL’ENERGIA 4/4 ENERGIA TERMICA DEL SOLE ENERGIA DEL VAPORE ACQUEO ENERGIA POTENZIALE DELLE NUVOLE ENERGIA POTENZIALE DELL’ACQUA NEL BACINO L’energia termica del sole provoca l’evaporazione dell’acqua di mari, fiumi e laghi; il vapore acqueo sale verso l’alto e forma le nuvole. Per l’abbassamento di temperatura dell’aria, il vapore acqueo condensa e cade sotto forma di pioggia che va ad alimentare i bacini idrici da cui si ricava energia elettrica. ENERGIA ELETTRICA TRASFORMAZIONI DELL’ENERGIA

30. I SISTEMI PER L’UTILIZZO DELL’ENERGIA 1/4 TIPO DI MACCHINA FORMA DI ENERGIA TRASFORMATA FORMA DI ENERGIA PRODOTTA Energia muscolare Energia cinetica Energia chimica Energia termica TRASFORMAZIONI DELL’ENERGIA

31. I SISTEMI PER L’UTILIZZO DELL’ENERGIA 2/4 TIPO DI MACCHINA FORMA DI ENERGIA TRASFORMATA FORMA DI ENERGIA PRODOTTA Energia elettrica Energia termica Energia elettrica Energia cinetica TRASFORMAZIONI DELL’ENERGIA

32. I SISTEMI PER L’UTILIZZO DELL’ENERGIA 3/4 TIPO DI MACCHINA FORMA DI ENERGIA TRASFORMATA FORMA DI ENERGIA PRODOTTA Energia chimica Energia elettrica Energia cinetica Energia elettrica TRASFORMAZIONI DELL’ENERGIA

33. I SISTEMI PER L’UTILIZZO DELL’ENERGIA 4/4 TIPO DI MACCHINA FORMA DI ENERGIA TRASFORMATA FORMA DI ENERGIA PRODOTTA Energia chimica Energia cinetica Per macchina s’intende qualunque dispositivo capace di trasformare un tipo di energia in un’altra forma di energia, per consentirne una migliore utilizzazione. TRASFORMAZIONI DELL’ENERGIA