Vindkraft-utfordring

Denne vindkraft-utfordringen om fornybar energi,  vil sette elevenes konkurranseevne på prøve! Med denne aktiviteten om ren energi,  får eleven minimalt med materialer, og blir bedt om å designe en vinddrevet maskin som kan løfte en kopp med vekt opp fra gulvet. Samarbeid, kommunikasjon og fantasi er viktig her. Denne utfordringen er en perfekt aktivitet for i f.eks naturfag eller som STEM-aktivitet. (Science, Technology, Engineering and Mathematics). Dette er en flott introduksjon til et tema «Energi». Tidsperspektiv: 60-90 minutter.


Utfordring:

Be elevene designe en enkel vindturbin som er i stand til å løfte en kopp opp fra gulvet til bordhøyde. Vinnerlaget blir gruppen som produserer en maskin som løfter mest vekt.

Materialer elevene kan bruke:

  • Papp
  • Teip
  • Saks
  • Blyanter
  • Tråd
  • Papp/plastkopp
  • Noe vekt, f.eks. kronestykker

Man trenger også en litt kraftig hårføner.


Introduksjon:

Introduser utfordringen ved å diskutere hvordan vindkraft har blitt brukt gjennom historien til å drive seilbåter, male korn til mel osv., og at det nå blir sett på som en av løsningene på det største problemet samfunnet står overfor i dag – det å produsere en bærekraftig, fornybar energikilde. Vis videoen om vindkraft for å illustrere hvordan vind brukes til å skaffe fornybar energi. Se også på forskjellige  bilder av forskjellige typer vindturbiner, sammenligne design og diskutere hvilke type vindturbiner som brukes til hva. Hovedforskjellen i design er at turbiner som produserer strøm trenger å snurre raskt, så har færre (vanligvis tre), tynnere blader. De som utnytter vindkraft til å drive maskiner, for eksempel vannpumper og vindmøller, trenger et høyere dreiemoment og for å være mer stabile. De har generelt et høyere antall blader og er større.


Diskuter sammen variablene som vil være involvert i å ta designbeslutninger.

  • Form på vindmøllebladene
  • Størrelse på vindmøllebladene
  • Tykkelsen på vindmøllebladene
  • Antall vindmølleblader
  • Hvordan «deres» vindmølle/feste er festet til bordet.


Diskuter hvordan designet kan gjøres så bærekraftig som mulig, f.eks.

  • Gjenbruk av materiale fremfor nytt.
  • Redusere avfallet til et minimum (kort, tape, tråd o.l.)
  • Må vi bruke hårføner?

Man kan introdusere en premie for det mest bærekraftige designet, og for den som løfter  mest vekt.


Be elevene tenke på hvordan de vil gjøre det til en ‘rettferdig’ test. Det kan være:

  • Begrense mengden materialer (kort, tape, tråd osv) som kan brukes for hver gruppe
  • Forsikre deg om at hårføneren bruker samme effekt
  • Forsikre deg om at hårføneren er i en gitt lik avstand fra vindmøllebladene
  • Ikke tillat elever å ta på maskinen når den er i bruk/testes

Diskuter designprosessen. Eleven skal oppmuntres til å forske, designe, bygge, teste, evaluere og deretter redesign. Del klassen i grupper på rundt 4 og gi dem en frist for å fullføre utfordringen, 30 minutter bør være nok. Litt avhengig av klassetrinn.

Når tiden er ute, skal hver gruppe demonstrere sin maskin etter tur og beskrive kort prosessen de har gått gjennom for å nå det endelige designet.
Elevene kan presentere prosessen for et publikum med f.eks. en plakat eller en kort video.

Tilleggsinformasjon

Tilleggsinformasjon

Samfunnsfag etter 4.trinn

Utforske og gi døme på nokre sider ved berekraftig utvikling.

Samfunnsfag etter 10.trinn

Utforske korleis teknologi har vore og framleis er ein endringsfaktor, og drøfte innverknaden teknologien har hatt og har på enkeltmenneske, samfunn og natur.

Naturfag etter 4.trinn

Delta i høsting og bruk av naturressurser og drøfte hvordan naturressurser kan brukes på en bærekraftig måte., Designe og lage et produkt basert på en kravspesifikasjon., Sammenligne modeller med observasjoner og samtale om hvorfor vi bruker modeller i naturfag., Samtale om hva energi er, og utforske ulike energikjeder.

Naturfag etter 7.trinn

Reflektere over hvordan teknologi kan løse utfordringer, skape muligheter og føre til nye dilemmaer., Utforske, lage og programmere teknologiske systemer som består av deler som virker sammen.

Naturfag etter 10.trinn

Drøfte hvordan energiproduksjon og energibruk kan påvirke miljøet lokalt og globalt., Gi eksempler på dagsaktuell forskning og drøfte hvordan ny kunnskap genereres gjennom samarbeid og kritisk tilnærming til eksisterende kunnskap., Gi eksempler på og drøfte aktuelle dilemmaer knyttet til utnyttelse av naturressurser og tap av biologisk mangfold.