Проект «Дослідження теплопровідності різних будівельних матеріалів

Проект «Дослідження теплопровідності різних будівельних матеріалів

Переваги методу проектів на уроках фізики  беззаперечні:  кожен здобувач освіти залучений до активного творчого процесу здобуття компетентностей; самостійно виконує ту роботу, яку вибрав сам, бере участь у спільній діяльності і в процесі спілкування, комунікації, підвищує мотивацію до вивчення предмету; здобуває дослідницькі навики. У проектантів формуються різноманітні компетентності. Зокрема, акцент на формуванні комунікативних вмінь під якими розуміють: вміння спілкуватися з дорослими – вступати в діалог, ставити запитання і давати на них відповіді; вміння вести дискусію; вміння відстоювати свою точку зору; навички усного мовлення, опитування, ведення інтерв’ю. Як зразок такого проекту розглянемо  учнівський проект з теми «Теплові явища», 8 клас.

 Тема: Дослідження теплопровідності різних будівельних матеріалів.

Проектанти: учні 8-А класу.

Тривалість роботи над проектом: 3 тижні.

Мотивація: оскільки з настанням холодів знижується температура в житлових будинках, виникає потреба з’ясувати, чи пов’язано це з погіршенням теплопостачання, чи причина криється в будівельних матеріалах. Різке зростання вартості енергоносіїв зробило проблему – як уникнути витоку тепла – дуже актуальною як для жителів багатоквартирних, так і приватних будинків.

Проблема: як зменшити втрати тепла в майбутньому, зокрема через вибір будівельних матеріалів для нового житла чи  утеплення наявного?

Мета:  дослідити причини втрат тепла у житлових будинках з різних матеріалів, проаналізувати наявні сучасні будівельні матеріали та їхні характеристики щодо енергоефективності.

Завдання: 

1. Використовуючи доступну інформацію з мережі Інтернет здійснити порівняльний аналіз наявних на ринку будівельних матеріалів на предмет їхньої  енергоефективності.
2. Провести дослідження портативним тепловізором  класної кімнати і визначити  основні шляхи тепловтрат.
3. Здійснити розрахунок тепловтрат через коефіцієнти теплопровідності, площу та температурний градієнт.

Методи:  аналіз відкритих джерел, консультації з фахівцями, спостереження і експеримент.

Засоби:  тепловізор, підключений до телефона, електронна таблиця, презентація для доповіді.

План дій

1.     Пошук інформації по темі проекту ( мережа інтернет, спілкування з  фахівцем в будівельній техніці).
2.     Опрацювання інформації, аналіз та відбір необхідної для висвітлених у змісті завдань, подальша її систематизація.
3.     Проектування експериментального дослідження  з використанням тепловізора в навчальному кабінеті.
4.     Аналіз величин, що будуть впливати на тепловтрати в житловому приміщенні та навчальному кабінеті.
5.     Створення електронної таблиці, що дозволить розрахувати тепловтрати в залежності від вхідних даних – площі, матеріалу, температурного перепаду.
6.     Проведення запланованих спостережень і вимірювання тепловтрат в навчальному кабінеті  під час презентації проекту.
7.     Формулювання висновків із здійснених теоретичних розрахунків та проведених експериментальних досліджень

Результати:

1. Аналіз теоретичних джерел дозволив класифікувати основні будівельні матеріали за теплопровідністю. Під час презентації учнями здійснено порівняльний аналіз на акцентовано увагу на перевагах та недоліках найбільш поширених матеріалів.

Таблиця теплопровідності основних будівельних матеріалів

2.  Проведено експериментальне дослідження тепловтрат класної кімнати  за допомогою тепловізора, визначено основні шляхи тепловтрат (вікна, товщина стін, матеріал оздоблення)

3. Створено таблицю для розрахунку тепловтрат, яка дозволяє розрахувати потужність нагрівальних приладів для компенсації тепловтрат для наявних умов.

Рефлексія.

Висновки. Теплопровідність - не єдиний спосіб, яким відбувається тепловтрата, але найбільш значущий. За допомогою тепловізора ми дослідили  основні шляхи таких втрат та, проаналізувавши сучасні будівельні матеріали, пропонуємо зменшити витік тепла такими способами:

1.     Утеплення стін.
2.     Утеплення даху та дверей.
3.     Утеплення даху.
4.     Оптимізація системи опалення.
5.     Утеплення підлоги та фундаменту.
6.     Зниження витоку через вентиляцію.