Poniższy materiał jest opisem projektu wyposażenia szkolnej pracowni ekologicznej w pomoce dydaktyczne i materiały, w ramach dofinansowania z Wojewódzkiego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej. Poszczególne fragmenty tego opisu można bez trudu skopiować do wniosku, który składa się do Funduszu. Wniosek w imieniu placówki składa organ prowadzący szkołę.
Pracownia Ekologiczna z PASCO - 2024
Propozycja Pracownie Ekologiczne z PASCO 2024 obejmuje czujniki cyfrowe i urządzenia do prowadzenia stacjonarnych lub mobilnych zajęć szkolnych, opierających się na przeprowadzaniu przez uczniów doświadczeń w grupach z zakresu efektywności odnawialnych źródeł energii i ochrony jakości wód.
Cele Projektu
Polepszenie warunków nauczania poprzez utworzenie kreatywnych i pomysłowych nowych pracowni edukacyjnych w szkole.
Wspomaganie edukacji ekologicznej poprzez działania podnoszące świadomość ekologiczną i budujące postawę poszanowania przyrody przez społeczność szkolną.
Powiązanie edukacji ekologicznej w szkole z nowoczesną, przyszłościową i atrakcyjną dla uczniów technologią cyfrową.
Beneficjent końcowy
Szkoła Podstawowa / Liceum / Technikum (należy wskazać jedną z opcji) – za pośrednictwem jednostki samorządu terytorialnego, która jest organem prowadzącym placówki.
Efekty projektu
Przewidywany efekt ekologiczny
W efekcie realizacji Projektu znacznie wzrośnie zainteresowanie młodzieży tematami ekologicznymi, poczują się fachowcami w tej dziedzinie i chętnie będą dalej poszerzać swoją wiedzę dotyczącą odnawialnych źródeł energii oraz ochrony czystości wód i powietrza. Efekt ten zostanie osiągnięty dzięki temu, że uczniowie będą wykonywali samodzielnie, w pracowni i w terenie, ciekawe dla nich eksperymenty. Bardzo istotny jest fakt, że będą pracować wykorzystując nowoczesną technologię cyfrową, która jest najbliższa młodemu pokoleniu, a także rozwija umiejętności szczególnie potrzebne im w przyszłej pracy zawodowej. Dzięki tej technologii oraz przemyślanym gotowym doświadczeniom PASCO młodzież bez trudu zrozumie i wykona nawet zaawansowane zadania inżynieryjne, takie jak wyznaczanie charakterystyki turbiny wiatrowej lub wodnej, czy badanie efektywności energetycznej ogniw fotowoltaicznych. Dużym uatrakcyjnieniem zajęć jest także możliwość wykonywania profesjonalnych badań jakości wody, powietrza lub gleby bezpośrednio w terenie.
Doświadczalne zajęcia w grupach mogą zostać zrealizowane dla uczniów w różnym wieku. Materiały edukacyjne PASCO są bowiem przygotowane tak, by były bez trudu zrozumiałe dla uczniów od czwartej klasy szkoły podstawowej. ale pozwalały na bardziej zaawansowaną analizę wyników dla młodzieży ze szkół średnich. W klasach edukacji wczesnoszkolnej niektóre doświadczenia mogą zostać przeprowadzone w formie pokazu nauczyciela w sali lub w terenie.
Ważnym aspektem efektu ekologicznego Projektu jest jego powszechność w szkole. Dzięki unikalnemu systemowi dydaktycznemu STEM z PASCO, tematyka poruszana w projekcie może być omawiana na lekcjach biologii, fizyki, chemii, geografii, przyrody i matematyki, za każdym razem od innej strony. System PASCO umożliwia także włączenie do doświadczeń elementów programowania na lekcjach informatyki oraz zadań inżynieryjnych z dziedziny techniki. Dzięki temu zarówno przedmioty przyrodnicze jak i techniczne zyskują na atrakcyjności, a uczniowie pogłębiają zrozumienie poszczególnych zagadnień dzięki przerabianiu ich na różnych lekcjach w różnych aspektach. Warto podkreślić, że odpowiednio zaprojektowane oprogramowanie PASCO umożliwia prowadzenie lekcji ekologii w ramach metodyki STEM, ale nie wymaga, by wszyscy nauczyciele znali się na wszystkim.
Rozszerzenie zasięgu i efektów programu zostanie osiągnięte również w ten sposób, że zajęcia dla uczniów będą się odbywały zarówno podczas pozalekcyjnego koła zainteresowań, jak i w trakcie realizacji programu zwykłych zajęć lekcyjnych różnych przedmiotów.
Dzięki zgłaszanemu Projektowi, edukacją ekologiczną zostaną więc objęci wszyscy uczniowie szkoły, przez wiele lat prowadzenia zajęć. Rozbudzenie ciekawości poznawczej uczniów poprzez wykonywanie przez nich samodzielnie atrakcyjnych doświadczeń spowoduje, że nie tylko podniesie się ich świadomość ekologiczna, ale większość z nich zostanie orędownikami postawy poszanowania przyrody i jej zasobów, nie tylko w społeczności szkolnej.
Trwałość
Trwałość efektu ekologicznego wynosi co najmniej 5 lat (okres gwarancji producenta na zakupione pomoce dydaktyczne). W praktyce będzie ona dużo dłuższa, gdyż działania będą dotyczyć w każdym roku nowej grupy uczniów przez wiele lat.
Zasięg Projektu
Szacunkowa liczba osób korzystających z oferty edukacyjnej w ciągu roku po zakończeniu przedsięwzięcia, to liczba wszystkich uczniów szkoły. Zajęcia można prowadzić także dla młodzieży z sąsiednich szkół, tworząc w ten sposób gminne centrum edukacji ekologicznej.
(Zasięg projektu nie powinien być mniejszy niż 500 osób)
Zakres tematyczny
Efektywność energetyczna
W ramach Projektu uczniowie wykonają 11 kilkuetapowych doświadczeń dotyczących:
podstaw zjawisk związanych z przemianami energii i elektrycznością
zależności wydajności paneli słonecznych od różnych czynników pogodowych i inżynieryjnych
zastosowania paneli fotowoltaicznych do zasilania urządzeń elektrycznych w gospodarstwie domowym
efektywności turbin wiatrowych w zależności od różnych czynników pogodowych i konstrukcyjnych
mocy i energii prądu elektrycznego
wyznaczania krzywych mocy turbiny wiatrowej nowoczesnymi cyfrowymi i łatwymi do zrozumieniu metodami
badania efektywności energetycznej samodzielnie skonstruowanych przez uczniów turbin wiatrowych i wodnych
Każde z doświadczeń można wykonywać na jednej lub kilku lekcjach, w zależności od koncepcji dydaktycznej nauczyciela.
Ochrona wód i powietrza
W ramach projektu można wykonywać doświadczenia w pracowni lub w terenie, których tematyka dotyczy między innymi:
zawartości tlenu i dwutlenku w wodzie,
odczynu pH wody,
składu chemicznego wody (zawartość wybranych substancji)
przewodnictwa elektrycznego wody i zawartości substancji mineralnych
twardości wody
pomiarów zmętnienia wody i wyciągania wniosków z wyników
zależności parametrów wody od temperatury
fotosyntezy roślin wodnych
wpływu roślin wodnych na parametry użytkowe wody
W ramach Projektu młodzież będzie monitorowała długoterminowo wybrane parametry wody w pobliskim zbiorniku lub cieku wodnym w dwóch aspektach:
dobowe zmiany parametrów wody – całodobowy pomiar za pomocą pozostawionych w terenie czujników, które rejestrują pomiary w pamięci wewnętrznej
roczne zmiany parametrów wody – pomiary jednorazowe wykonywane w regularnych odstępach czasu i rejestrowane w arkuszach kalkulacyjnych (pomiary takie można także prowadzić przez wiele lat, tworząc swoistą kronikę wody w okolicach szkoły) .
Z pomocą zakupionych pomocy dydaktycznych PASCO można wykonywać o wiele więcej doświadczeń, dotyczących zagadnień związanych z innymi dziedzinami ekologii oraz z biologią, nauką o Ziemi, rolnictwem itp.
Zalety Projektu
Atrakcyjność dydaktyczna
W ramach projektu uczniowie będą wykonywali samodzielnie doświadczenia w pracowni lub w terenie. Uczenie się przez odkrywanie, to najskuteczniejsza metoda dydaktyczna.
Wyniki eksperymentów będą rejestrowane i analizowane za pomocą urządzeń cyfrowych, czyli technologii najbardziej trafiającej do współczesne młodzieży. Istnieje możliwość wykorzystywania do doświadczeń smartfonów należących do uczniów, co jeszcze bardziej podnosi ich atrakcyjność dydaktyczną zajęć.
Pomoce dydaktyczne PASCO dostarczane są z gotowymi doświadczeniami do wykorzystania przez uczniów i nauczycieli metodą KLIKNIJ I ZRÓB. Dzięki temu nawet trudniejsze zwykle zagadnienia stają się łatwe do zrozumienia przez uczniów i do przeprowadzenia przez nauczycieli. Dzięki temu nie ma ryzyka wystąpienia sytuacji, które mogłyby przeszkodzić w realizacji projektu.
Różnorodność pomocy dydaktycznych
Wykonując doświadczenia młodzież będzie miała do czynienia zarówno z przyrodą (woda, powietrze, rośliny itp.), jak i z urządzeniami cyfrowymi do badanie jej własności. Niektóre parametry będą mierzone lub oceniane tradycyjnie (np. linijka, oko), a inne – z wykorzystywaniem najnowszej technologii. Różnorodność pomocy i metod dydaktycznych będzie więc ogromna.
Efekty ekologiczne
Dzięki zastosowaniu metod aktywizujących młodzież w najwyższym stopniu oraz technologii, z którą są związana jest od najmłodszych, lat efekty dydaktyczne zajęć realizowanych w ramach projektu będą najwyższe z możliwych. Materiały przygotowane do doświadczeń pozwolą uczniom samodzielnie badać wiele aspektów ekologicznych związanych z wykorzystaniem energii odnawialnej oraz dbałością i czystość wód i powietrza. Dzięki temu poczują się oni ekspertami w tej dziedzinie, a to spowoduje, że świadomość ekologiczna będzie się zwiększać nie tylko w szkole, ale w całym pozaszkolnym środowisku uczniów.
Powiązanie ze STEM i technologia cyfrową
Wykorzystanie najnowszej cyfrowej technologii doświadczalnej oraz możliwość powiązania zajęć ekologicznych z ogólnoszkolną metodyką STEM może znacznie zwiększyć efekty projektu mierzone wiedzą, zrozumieniem i umiejętnościami młodzieży. Efekty te będą wykraczać poza zagadnienia związane ściśle z ekologią i wpływać na ogólny rozwój uczniów oraz ich przygotowanie do przyszłego rynku pracy. Wystąpi także efekt odwrotny, pozytywnego wpływu realizacji zajęć w ramach Projektu na uatrakcyjnienie lekcji innych przedmiotów przyrodniczych i zwiększenie ich efektów dydaktycznych.
Pomoce dydaktyczne do realizacji Projektu
Urządzenia
W ramach projektu przewiduje się zakup następujących pomocy dydaktycznych:
W projekcie z budżetem 75 000 zł:
Badanie odnawialnych źródeł energii (4 zestawy dla uczniów)
Razem ze sprzętem dostawca zapewni następujące środki dydaktyczne:
jedenaście gotowych do użycia wieloetapowych doświadczeń z zakresu źródeł energii odnawialnej
zbiór gotowych do użycia prostych doświadczeń z zakresu badania jakości wody
praktyczne szkolenie dydaktyczno-wdrożeniowe dla nauczycieli, które przygotuje ich w pełni do prowadzenia zajęć objętych projektem
szkolenie zaawansowane dla nauczycieli, którzy wykonują na swoich lekcjach doświadczania z wykorzystanemu urządzeń cyfrowych
infolinię dla nauczycieli oferującą porady dotyczące zagadnień technicznych lub dydaktycznych związanych w wykorzystaniem dostarczonych urządzeń na zajęciach
internetowy serwis z aktualnościami, informacjami i poradami dla nauczycieli.
Kalendarium zajęć/ wydarzeń realizowanych w oparciu o utworzony punkt dydaktyczny (w okresie od zakończenia zadania do 31.12.2025 r.
Lp.
Przedmiot lub zajęcia w odniesieniu do poziomu klas np. biologia kl. 1, Liceum
Łączna ilość godzin na miesiąc
[h/m-c]
Opis wartości merytorycznych planowanych do realizacji zagadnień, celowość zakupu m. in. pomocy dydaktycznych
1
Przyroda
2
Uczniowie będą mierzyć czujnikami cyfrowymi parametry fizyczne i chemiczne wód w zbiornikach lub ciekach w pobliżu szkoły oraz ich zmiany dobowe. Przeprowadzą też doświadczenia, które zapoznają ich ze zjawiskiem fotosyntezy i jego zależnością od czynników takich jak ilość i barwa światła, temperatura itp.
2
Biologia
1
Uczniowie przeanalizują doświadczalnie wpływ parametrów jakości wody i powietrza na rozwój organizmów roślinnych i proces fotosyntezy. W dalszych latach Projektu uczniowie mogą częściowo korzystać z własnych pomiarów wykonanych uprzednio na lekcjach przyrody.
3
Fizyka
4
Uczniowie wykonają kilka wstępnych doświadczeń dotyczących energii odnawialnej pochodzącej ze słońca i wiatru. W ten sposób zapoznają się z pojęciami dotyczącymi prądu elektrycznego, jego mocy i energii, ujętymi w programie nauczania przedmiotu. Następnie wykorzystają praktycznie swoją wiedzę i umiejętności do zbadania własności paneli fotowoltaicznych i turbin wiatrowych, badając ich efektywność energetyczną w zależności od warunków atmosferycznych oraz szczegółów konstrukcji i instalacji urządzeń.
4
Chemia
1
Uczniowie przeanalizują własności wody o różnym stopniu zanieczyszczenia, zbadają jej przewodnictwo, mętność, skład chemiczny itp. Podczas zajęć w pracowni utworzą odpowiednie skale czystości wody, które potem zastosują do zbadania własności wody w okolicznych zbiornikach lub ciekach.
5
Geografia
1
Uczniowie przeprowadzą doświadczenia dotyczące pomiarów pH gleby i czystości wód oraz ich zmienności w czasie. Wnioski będą dotyczyć zjawisk ekologicznych i prowadzić do kształtowania postaw codziennej ochrony zasobów Ziemi.
6
Matematyka
2
Uczniowie wykorzystają swoje umiejętności i intuicje z obserwacji zmiany wyników pomiarów obserwowanych w czasie rzeczywistym do nauki zagadnień dotyczących wykresów i ich własności. Z drugiej strony, przygotują się merytorycznie do interpretacji wyników doświadczeń (dobór funkcji do krzywej, rachunek niepewności pomiarowych itp.).
7
Edukacja wczesnoszkolna
2
Uczniowie wezmą udział w pokazie przygotowanym przez nauczyciela, dotyczącym m.in. cyfrowego pomiaru temperatury wody i powietrza, obserwacji zmian temperatury, obserwacji zmian stężenia dwutlenku węgla podczas fotosyntezy roślin oraz oddychania ludzi i zwierząt. Wyciągnięte z doświadczeń wnioski będą dotyczyć znaczenia ochrony roślinności na Ziemi, a doświadczenia zaciekawią uczniów tematyką ekologiczną.
8
Informatyka
4
Uczniowie napiszą proste programy komputerowe, które pomogą monitorować różne parametry badanych turbin i paneli fotowoltaicznych.
9
Technika
4
Uczniowie zastosują zdobytą wiedzę o turbinach wiatrowych do samodzielnego zaprojektowania i skonstruowania najbardziej efektywnych łopatek. Wykonają także badania konstrukcyjne turbiny wodnej, czyli zaprojektują ją, a potem przetestują każdą jej wersję pod względem efektywności energetycznej, by poprawić wybrane elementy jej konstrukcji.
Lp.
Zajęcia dodatkowe np. koła ekologiczno-przyrodnicze, zajęcia przygotowujące do konkursów przyrodniczo-ekologicznych
Łączna ilość godzin na miesiąc [h/m-c]
Opis wartości merytorycznych planowanych do realizacji zagadnień, celowość zakupu m. in. pomocy dydaktycznych
Koło ekologiczno-przyrodnicze
8
Uczestnicy zajęć będą korzystać z wyników doświadczeń uzyskanych na lekcjach przedmiotowych i przeprowadzać kolejne doświadczenia wg własnego pomysłu, w celu zgłębienia problemu długoterminowej zmienności czystości wód i powietrza oraz ich wpływu na organizmy roślinne, zwierzęce i ludzi. Zajęcia będą prowadzone metodą dydaktyczną IBSE, w której to uczniowie proponują pytania badawcze.
Koło ekologiczno-inżynieryjne
8
Uczestnicy będą szczegółowo badali wpływ parametrów technicznych paneli fotowoltaicznych oraz turbin wiatrowych i wodnych na ich efektywność energetyczną. Będą też samodzielnie projektować elementy tych elektrowni oraz badać i ulepszać własne konstrukcje. Część zajęć odbędzie się w oparciu o przygotowane materiały PASCO, a część problemów badawczych będzie pochodziła od samych uczniów (metoda IBSE).
We współpracy z nauczycielem informatyki, uczestnicy koła włączą programowanie do monitorowania parametrów pracy badanych elektrowni oraz automatyzacji ich pracy.
UWAGA! Zapisy w powyższej tabeli należy zweryfikować i zmienić stosownie do specyfiki, planów i możliwości każdej szkoły ubiegającej się o dofinasowanie.
Dokumentacja graficzna
Do wniosku należy załączyć:
Dokumentację zdjęciową dotyczącą obecnego stanu pomieszczenia, w którym ma powstać pracownia.
Graficzny schemat/wizualizacja projektowanej pracowni z uwzględnieniem elementów wyposażenia.
Wizualizację taką można wykonać nanosząc na wykonane wcześniej zdjęcia obrazy pomocy dydaktycznych PASCO i monitora interaktywnego SMART, pobrane na przykład z lokalizacji:
Można także zamiast zdjęć narysować przyszłą pracownię w formie projektu architektonicznego. Wtedy elementy wyposażenia mogą być naniesione wyłącznie schematycznie.
Potencjał do rozwoju projektu
Zestaw pomocy dydaktycznych można w przyszłości rozszerzyć o czujnik jakości powietrza PASCO (dostępny w sprzedaży od sierpnia 2024) i badania, które z jego pomocą można przeprowadzać.
Zbiór pomocy dydaktycznych można także rozbudować o unikalny zestaw SZKLARNIA, zwierający programowalny kontroler, czujniki cyfrowe i urządzenia wykonawcze, za pomocą którego można modelować warunki panujące w szklarni lub zaprogramować sterowanie uprawą wybranej rośliny. To wyjątkowa pomoc dydaktyczna, która łączy naukę biologii z programowaniem i w bardzo łatwy (nawet dla młodszych uczniów) sposób wprowadza młodzież w tajniki zaawansowanych cyfrowych technologii używanych w hodowli roślin.