بررسی رابطه میان موقعیت شهرها و میزان استفاده از انرژی خورشیدی در آن‏ ها

جلسه سوم

اهداف جلسه شامل اهداف رفتاری و آموزشی

در این جلسه باید مکعب های بچه ها به تعداد خواسته شده آماده باشد.

لامپ یا پروژکتوری که قرار است جایگزین خورشید در این جلسه در اختیار دانش آموزان قرار می گیرد.

همچنین دانش آموزان مدل شهر اول خود را می سازند و آزمایش ها را شورع می کنند.

زمان عملیاتی یک جلسه: (1.5 ساعته)

وسایل لازم:

پوشه ی پرو ژه

100 مکعب

پروژکتور ساخته شده

یونولیت 1.4 متر مربع ، سوزن ته گرد 2 بسته

روند کار

در این جلسه باید با مکعب هایی که در اختیار داریم شهر خود را بسازیم ، اگر به یاد داشته باشید قرار بود در طی این پروژه تاثیر معماری را بر جذب انرژی خورشید بررسی کنیم. در یک آزمایش کنترل شده، برای مطالعه ی تاثیر یک عامل بر یک پدیده ، باید عوامل دیگری که در آن پدیده نقش دارند را ثابت نگه داشته و تنها متغییر مورد بررسی را تغیر داد. یعنی در آن واحد نمی توان چند فاکتور را تغییر داد و نتایج را تحلیل کرد.

اکنون به مسئله ی خودمان برگردیم ، از دانش آموزان بخواهید به سوال های زیر پاسخ دهند – مجموعه ی این پاسخ ها را برای ما بفرستید – در این قسمت دانش آموزان باید به صورت گروهی به سوالات پاسخ دهند و جواب های خود را با یکدیگر به بحث بگذارند، پس در این مورد به آن ها زمان لازم را بدهید (زمانی بین 10 تا 20 دقیقه)

1) چه عواملی بر مقدر انرژی خورشید که توسط یک شهر جذب می شود، اثر می گذارد؟ یعنی چه چیز هایی باعث می شوند که یک شهر گرم تر و یا سرد تر باشد؟

2) شما اثر کدام عامل را قرار است بررسی کنید؟

3) برای اینکه آزمایش ها به درستی انجام شود باید سایر عامل را ثابت نگه داریم. این عوامل را نام ببرید.

4) برای بررسی اثر متغیر دلخواه، چه آزمایشی پیشنهاد می کنید؟

و اما پاسخ ها ی ما:

ما یک خورشید در اختیار داریم و تعدادی خانه ، باید شهر بسازیم... در واقع برای پاسخ دادن به سوال اول باید بررسی کنیم چه فاکتور هایی در مسئله ی ما دخیل اند؟

در واقعیت ، چه چیز هایی باعث می شوند که یک شهر گرم تر و یا سرد تر باشد ، به نظر ما :

1) موقعیت جغرافیایی شهر شامل آب و هوا و محل قرار گرفتن خورشید در آن – در مورد محل قرار گرفتن خورشید ، در صورت ایجاد کنجکاوی بیشتر ، به درس گفتگو های پیشنهادی ،قسمت وضعیت خورشید نسبت به زمین رجوع کنید – به یاد داشته باشید برای این قسمت از زمان کلاس استفاده نکنید و همان طور که توضیح داده شد در زمان گرفتن داده ها و یا هم دما شدن آزمایش ، گفتگو را مطرح کنید -

2) معماری شهر

3) تعداد کارخانه ها و ماشین ها در شهر – نظر شما در این مورد چیست.... –

4) ...

ما قرار چه متغییری را عوض کنیم ؟ پاسخ ، معماری شهر است.

پس چه چیز هایی باید ثابت بماند ؛ هر چه غیر از معماری شهر ، یعنی ما باید در مدل خود در آزمایش گاه این فاکتور ها را ثابت نگه داریم :

1) مکان پروژکتور به عنوان خورشید

2) آب و هوای محیط آزمایش گاه تا حد ممکن

3) تعداد خانه ها در هر مدل

اکنون باید به سوال آخر پاسخ دهیم ، چه آزمایشی طراحی کنیم؟

ما این روش را پیشنهاد می کنیم – شما هم روش های پیشنهادی خود را برای ما بفرستید –

به نظر ما معماری شهر ها با تغییر در میزان سایه ها ، گرمای درون شهر خود را کنترل می کنند. – در این مورد به عکس های جلسه ی 1 رجوع کنید - می خواهیم ادعای خود را ثابت کنیم . پس باید دو شهر بسازیم یکی با حداکثر سایه ، و دیگری با حداقل آن و داده های آن ها را مقایسه کنیم – در حالی که باقی متغییر ها از جمله مکان خورشید ( پروژکتور ) ثابت است.

ما برای مدل اول از شهری شبیه به ماسوله شروع می کنیم ، پیشنهاد ما برای ساختن شهر چنین است :

یک یونولیت را بر روی میز بگذارید و یونولیت دوم را با شیب 45 درجه نسبت به افق روی آن سوار کنید.

سپس خا نه ها را در 7 ردیف بچینید به طوری که هر ردیف به جز ردیف 1 و 2 نسبت به ردیف زیر خود ، دو خانه کمتر داشته باشد . یعنی با 100 مکعب داریم :

ردیف 1 از پایین : 22 خانه، ردیف 2 : 18، ردیف 3 : 16 ، ردیف 4 : 14 ، ردیف 5 : 12 ، ردیف 6 : 10 ، ردیف 7 : 8 ، ردیف.

برای جلسه ی آینده دانش آموزان باید از این مدل خود توسط 20 دماسنج ، و یک پروژکتور داده بگیرند.