STEM лаборатория “Зелени технологии и устойчиво развитие”

STEM проектите, попадащи в категорията “Зелени технологии и устойчиво развитие”, използват естествената среда и екологичните предизвикателства, за да ангажират учениците в опознаване на околната среда и решаване на нейните проблеми и да развият у тях етика на грижа и отговорно стопанисване.

Препоръчително е екологичните STEM проекти да включват следните основни елементи:

  1. Обучение, базирано на място – използване на всички аспекти на местната среда като интегриращи контекст за учене – култура, историческа и социално-политическа ситуация,  природата и застроената среда. Тук се включва също учене чрез гражданска ангажираност и участие в обществени проекти от значение за местната общност.
  2. Триизмерно обучение – интегриране на различни измерения на обучението в един цялостен опит. Такива измерения са основните дисциплинарни идеи, праткики от науката и инженерството, както и междусекторни практики и концепции.
  3. Обучение в общността – разглеждането на проблемите и възможните решения в културен аспект с оглед на факта, че разногласията често се основават на различните вярвания и ценности на хората в обществото. Включването на този елемент в Екологичния STEM подход има за цел да гарантира предвидимост на обществената реакция и съобразяване с обществените нагласи.

Цели на екологичните STEM проекти

Екологичните STEM проекти поставят акцент върху екологичните проблеми и изследването на методи за тяхното ограничаване. Ето някои основни направления:

  • Научаване на основите на енергийната ефективност, включително принципите на обновяема енергия;
  • Запознаване с принципите на устойчивото земеделие;
  • Управление на отпадъците;
  • Разработване и изпълнение на проекти, които решават актуални екологични проблеми в общността, като намаляване на емисиите от парникови газове или подобряване на качеството на местната вода и въздух.

Учебни предмети 

Лабораторията за изследване на “Зелени технологии и устойчиво развитие” предлага условия за провеждане на експерименти по дисциплините: 

  • География;
  • Физика
  • Химия;
  • Геология;
  • Технологии и предприемачество;
  • Човекът и природата.

Какво е нужно за лаборатория “Зелени технологии и устойчиво развитие”?

1. Пространство

Трябва да предвидите работни места за проектиране и изграждане, зони за тестове и демонстрации на прототипи. Както вече посочихме, изследването на някои от параметрите на околната среда изискват и занимания на терен. Предвидете открити пространства за изследвания на слънчева енергия, вятърна енергия и други, както и за тестване на модели на биологично земеделие.

2. Оборудване

STEM лабораторията може да поддържа основната учебна програма чрез включване на научни инструменти и математически манипулации по време на уроците. Ето някои уреди и инструменти, от които може да имате нужда:

  • микроскопи; 
  • лупи; 
  • комплекти за обновяеми енергийни технологии;
  • лабораторна стъклария (епруветки, мерителни чаши и цилиндри, петриеви блюда, пипети, предметни и покривни стъкла);
  • оборудване за измерване на параметри на околната среда (рН метър, термометри, електронна везна, таймер);
  • модели и набори за изучаване на устойчивото земеделие.

3. Дигитални инструменти 

За обработването на данните от експериментите, тяхното съпоставяне, обобщаване и представяне ще имате нужда от компютри и някои специфични софтуерни продукти, извън стандартния офис пакет:

  • Програми за симулация на енергийни системи (OPENSTUDIO, DESIGNBUILDER, RETSCREEN, 7 SOLAR PRO);
  • приложения за следене на околната среда (Greenly, QNOPY, enviroMANAGER QEHS Software);
  • софтуер за анализ на данни (Tableau Public, Google Fusion Tables, Power BI, Sprinkle);
  • софтуер за визуализация (ChemSketch, Nearpod).

4. Подкрепа

При планирането на вашия екологичен STEM проект, помислете за евентуални партньори, които да ви помогнат в разработването и провеждането на учебните дейности. Някои от вашите колеги вероятно ще могат да допринесат със своя опит, умения и време за стартирането на интердисциплинарен проект. Може да имате нужда и от външна подкрепа. В зависимост от темата, избрана за вашата програма, можете да потърсите партньорство с местната власт, горското стопанство, селскостопанските кооперации, организации с нестопанска цел, с местни производители и доставчици на услуги.

Преди да се свържете с потенциални партньори е добре да идентифицирате начините, по които те могат да помогнат в реализирането на проекта.

  • Могат ли да осигурят терен като класна стая на открито?
  • Могат ли да осигурят персонал с технически опит като доброволци съобучители?
  • Могат ли да осигурят необходимата екипировка или оборудване?
  • Могат ли да осигурят транспорт или финансиране?

Примерни големи въпроси за изследване

  • Как да използваме обновяеми енергийни източници, за да подобрим ефективността на нашите домове? 
  • Как да намалим въглеродните емисии на нашето училище/общност? 
  • Как да преобразуваме отпадъците в устойчиви ресурси? 
  • Как да използваме зелени технологии за подобряване на качеството на въздуха или водата в нашия град/регион? 
  • Как да използваме принципите на устойчивото земеделие, за да подобрим продуктивността на локалните ферми?

Примерни идеи за проекти

Проект за енергийна ефективност в домовете:

  • Изследване и инсталация на соларни панели за генериране на електричество;
  • Използване на смарт устройства и системи за управление на енергията в домовете;
  • Проучване и прилагане на енергийно ефективни системи за отопление и охлаждане, като термични помпи и интелигентни термостати;
  • Разработване на системи за събиране и използване на дъждовна вода за поливане и други битови нужди;
  • Изследване и инсталация на устройства за енергийно съхранение, като батерийни банки или системи за водородно горене.

Проект за намаляване на въглеродните емисии в училището/общността:

  • Изграждане на системи за възобновяема енергия като соларни панели или ветрогенератори за захранване на енергийно изискващите училищни сгради и обществени пространства;
  • Промяна на енергийната инфраструктура в училищата като замяна на стари и неефективни системи за отопление и охлаждане с енергийно ефективни алтернативи;
  • Проучване и прилагане на методи за енергийна оптимизация като ефективно изолиране на сгради и използване на LED осветление;
  • Проектиране и изграждане на устойчиви площадки и градини, които да служат като образователни среди за учениците и общността;
  • Провеждане на информационни кампании и образователни инициативи, които да подпомогнат осъзнаването на значението на намаляването на въглеродните емисии и приемането на устойчиви практики в училищата и обществото.

Проект за преобразуване на отпадъци в устойчиви ресурси:

  • Разработване на системи за разделно събиране и рециклиране на отпадъци в училищата и общността;
  • Изследване и прилагане на методи за компостиране на органични отпадъци и производство на висококачествен компост за градинско земеделие;
  • Проучване и използване на методи за рециклиране на електронни отпадъци, пластмаси и други материали;
  • Създаване на иновативни проекти за преработка на отпадъци във високо ценни материали, като например използване на отпадъчни материали за производство на нови продукти;
  • Организиране на информационни кампании и образователни дейности, насочени към повишаване на осъзнатостта за необходимостта от преобразуване на отпадъците в устойчиви ресурси.

Проект за използване на зелени технологии за подобряване на качеството на въздуха или водата в града/региона:

  • Изграждане на филтриращи системи за почистване на въздуха в градските райони или на филтриращи системи за пречистване на водата от замърсяващи вещества;
  • Изследване и използване на устойчиви методи за оптимизация на транспортната инфраструктура и намаляване на въглеродните емисии и парниковия ефект;
  • Разработване и прилагане на системи за мониторинг и анализ на качеството на въздуха или водата, които да помогнат за бързо откриване на замърсявания и предприемане на съответни мерки;
  • Създаване на образователни кампании и инициативи, насочени към подобряване на осведомеността и отговорното поведение във връзка със защитата на въздуха и водата в града/региона;
  • Изследване и използване на зелени и екологично устойчиви технологии за очистване на пречиствателни станции и други промишлени инсталации, които могат да имат отрицателно въздействие върху качеството на въздуха или водата.

Проект за използване на принципите на устойчивото земеделие, за да подобрим продуктивността на местните земеделци:

  • Изследване и прилагане на методи за органично земеделие, които използват естествени техники за подхранване на почвата и контрол на вредителите;
  • Проектиране и изграждане на системи за пермакултура или вертикално земеделие, които могат да повишат продуктивността на малките и ограничени земеделски площи;
  • Изследване и прилагане на методи за възобновяемо земеделие, като например използване на слънчеви или вятърни системи за генериране на енергия за фермата;
  • Разработване и прилагане на иновативни технологии за оптимизация на поливната система и управление на водните ресурси в земеделието;
  • Организиране на образователни програми и обучения, които да насърчат земеделците да приемат устойчиви практики и да разберат важността на устойчивото земеделие за продуктивността и биоразнообразието.

 

За статията са използвани следните ресурси, които са допълнени с личния опит на автора:

Greening STEM Projects | The National Environmental Education Foundation (NEEF) (neefusa.org)

Laboratory-Green Tech – Национален STEM център (mon.bg)

Green STEM Guidebook (nwf.org)

Free Chemical Drawing Software for Students | ChemSketch | ACD/Labs (acdlabs.com)

Tinkercad | From mind to design in minutes

Top 10 Back to School STEM Tools! — Vivify STEM

Още полезни статии:

Водят протокол на час
Научна грамотност

Водят протокол на час

Тази стратегия е подходяща за един от най-ключовите елементи на научното изследване – умението за безпристрастно наблюдение на процеси. Поставя учениците в ролята на дистанцирани

Получи достъп до още повече ресурси и практични материали

Специална оферта през септември

Активирай индивидуален учителски абонамент за 12 или 24 месеца

с 30% намаление с код prepodavame30.

  • 00дена
  • 00часа
  • 00минути