Создание элективного курса по физике "Альтернативная электроэнергетика"

Содержание
Введение
Глава 1 Теория элективных курсов
1.1 Элективные курсы в предпрофильнойи профильной подготовке учащихся
1.1.1 Типология элективных курсов иих роль в организации профильного обучения
1.1.2 Цель элективных курсов
1.1.3 Правила оформления программ
1.1.4 Критерии оценки программыэлективного курса
1.2 Технология проектного обучения
1.2.1 Цели и задачи технологии проектного обучения
1.2.2 Особенности технологии проектного обучения
1.2.3 Классификация типов проектов
1.2.4 Этапы работы над проектом
Глава 2 Элективный курс по физике «Альтернативнаяэлектроэнергетика»
Заключение
Список используемой литературы
Приложение 1 Поурочное планирование
Приложение 2 Электронное сопровождение: входной и выходнойтест
Приложение 3 Дополнительные материалы к элективному курсу
Приложение 4 Список электронных плакатов для повышениянаглядности

ВВЕДЕНИЕ
         На пороге XXI века человек все чаще сталзадумываться о том, что станет основой его существования в новой эре. Энергиябыла и остается главной составляющей жизни человека. Люди прошли путь отпервого костра до атомных электростанций.
         Существуютвиды альтернативной энергии: энергия солнца и ветра, приливов и отливов,геотермальная энергия. На основе этих природных ресурсов были созданы электростанции:ветряные (ВЭС), приливные (ПЭС), геотермальные (ГеоТЭС), солнечные (СЭС).
Основой энергетики сегодняшнего дня являются топливные запасы угля, нефти и газа, а также энергия рек, запасы которых составляют около 5% всех запасов энергии на Земле.
И, тем не менее, они удовлетворяют примерно девяносто процентов энергетических потребностей человечества.
Подсчитано, что при сегодняшнем уровне потребления энергии, даже без учета его роста, ископаемых источников энергии хватит еще максимум на 100 — 150 лет.
В этот расчет не входят альтернативные источники энергии, такие как энергия ветра, морских приливов, тепла Земли, солнечного излучения и некоторые другие.
Практически все направления альтернативной энергетики, значительно менее опасны в экологическом отношении, чем в традиционном.
В настоящее время суммарная мировая установленная мощностьгеотермальных электростанций составляет более 6 тыс. МВт, ветроэлектростанций более 4 тыс. МВт, солнечных  более 400 МВт, приливных  более250 МВт. (Рис.1)
Несмотря на всевышесказанное, мало кто имеет представление о современных достижениях в даннойобласти и какие разработки ведутся. В связи с этим была поставлена задачаразработать элективный курс для 9 класса по теме «Альтернативнаяэлектроэнергетика».
/>

Цель дипломной работы: осуществление предпрофильнойориентации учащихся с помощью элективного курса «Альтернативнаяэлектроэнергетика».
Реализация поставленнойцели потребовала решения ряда конкретных задач:
1. Проанализироватьнаучно-методическую литературу и требований по разработке элективных курсов;
2. Провести анализучебной и научной литературы по теме «Альтернативная электроэнергетика».
3. Рассмотреть физическиепринципы получения электрической энергии нетрадиционным способом.
4. Разработатьпредпрофильный элективный курс по теме: «Альтернативная электроэнергетика» иапробировать его в школе.
Решение поставленныхзадач потребовало привлечение следующих методов исследования:
1.  структурно-логический анализ исистематизация научного материала;
2.  анализ и обобщение педагогическогоопыта учителей-новаторов;
3.  конструирование учебного материала.
Практическая значимостьисследования заключается в том, что:
Разработан элективныйкурс по физике на тему «Альтернативная электроэнергетика», который можнорекомендовать в качестве предпрофильного обучения в основной школе.
Проблемаисследования: предпрофильнаяориентация учащихся 9 классов.
Объектисследования:процесс обучения физике в основной базовой школе.
Предметисследования:процесс предпрофильного обучения учащихся в рамках элективного курса
Гипотезаисследования заключаетсяв том, что учитель в процессе проведения элективного курса «Альтернативнаяэлектроэнергетика» сможет вызвать интерес учащихся к предмету и профессиональносориентировать подростков.
Дипломная работа состоитиз введения, двух глав, заключения, списка литературы и приложений.
В первой главерассмотрена роль элективных курсов в предпрофильной и профильной подготовкеучащихся. Цели элективных курсов, требования к ним и некоторые их особенности.Также в эту главу включены основы проектного обучения.
Во второй главе предложенэлективный курс «Альтернативная электроэнергетика».
В заключении приведеныосновные выводы и результаты дипломной работы.
Список литературысодержит 18 наименований.
профильнаяподготовка элективный курс физика

Глава 1.Теория элективных курсов
 
1.1Элективные курсы в профильной и предпрофильной подготовке учащихся
 
1.1.1 Типология элективных курсов и их роль в организациипрофильного и предпрофильного обучения
Вконцепции профильного обучения на старшей ступени общего образования,утвержденной приказом Министерства образования России от 18.07.02 № 2783,сформулированы цели профильного обучения, среди которых — создание условий длядифференциации содержания обучения старшеклассников с широкими и гибкими возможностямипостроения школьниками индивидуальных образовательных программ. Для реализацииэтой цели необходимо использовать модель дифференциации обучения, при которойпрофильность достигается за счет различных комбинаций следующих учебных курсов:
Ø базовые общеобразовательные предметы являются обязательными для всех учащихсяво всех профилях обучения. Их число не должно быть чрезмерно большим (не более7), но в тоже время это должен быть функционально полный набор.
Концепцией профильного обучения предлагается следующийнабор обязательных общеобразовательных курсов: русский язык, литература,иностранный язык, математика, история, физкультура, а также интегрированныекурсы обществоведения (для естественно-математического, технологического и иныхвозможных профилей), естествознания (для гуманитарного,социально-экономического и иных возможных профилей).
Ø профильные общеобразовательные курсы – это курсы повышенного уровня,призванные углублять в старшей школе базовые общеобразовательные предметы иопределяющие направленность каждого конкретного профиля обучения. При этом напрофильном уровне базовые предметы могут быть представлены совокупностьюотдельных профильных курсов.
Ø элективные курсы – обязательные курсы по выбору учащихся, входящие всостав профиля обучения на старшей ступени школы. В первую очередь — этозанятия по выбору, позволяющие школьникам развить интерес к тому или иномупредмету и определить свои профессиональные пристрастия.
Новый элемент учебного плана — элективные курсы. Взависимости от состава «комплекта» этих курсов может работать та или инаямодель организации профильного обучения.
Элективные курсы этоновейший механизм актуализации и индивидуализации процесса обучения. С хорошоразработанной системой элективных курсов каждый ученик может получитьобразование с определенным желаемым уклоном в ту или иную область знаний.
Примерноесоотношение объемов базовых предметов, профильных и элективных курсов можетбыть 50%, 30%, 20% от общего числа часов учебного плана.
Наборпрофильных и элективных курсов на основе базовых общеобразовательных предметовсоставит индивидуальную образовательную «траекторию» для каждого школьника.
Элективныекурсы реализуются за счет школьного компонента образования и могут выполнятьнесколько функций:
— дополнять содержание профильного курса;
— развивать содержание одного из базовых курсов;
— удовлетворять разнообразные познавательные интересышкольников, выходящие за рамки выбранного ими профиля.
Элективныекурсы могут выполнить еще одну важную функцию — стать «полигоном» для созданияи экспериментальной проверки нового поколения учебных материалов. Так как курсыдолжны соответствовать запросам учащихся, которые их выбирают, появляетсявозможность на примере учебных пособий для элективных курсов отработать условияреализации мотивационной функции учебника.
В целяхориентации школьников на выбор профиля обучения на старшей ступенипредусматривается проведение в IXклассах основной школы предпрофильной подготовки. Для этого вбазисном учебном плане выделяется 2 ч в неделю (68 ч в год) на специальноорганизованные краткосрочные (от месяца до полугодия) курсы. Их цель —самоопределение учеников относительно профиля обучения в старших классах.
Втечение учебного года ученик может прослушать 8 разных видов курсов (при ихмесячной продолжительности), 4 вида курсов (длительностью в одну учебнуючетверть) или 2 вида курсов (при их продолжительности в одно учебноеполугодие).
Можноусловно выделить следующие типы предпрофильных элективных курсов:
Ø Предметныекурсы. Повышаютуровень изучения конкретной учебной дисциплины, подготавливая школьников кпрофильному уровню учебного предмета. Например, «Влияние факторов среды насистемы органов».
Ø Курсы,ориентирующие на выбор профиля обучения. Знакомство с видами профессиональной деятельности иразными формами организации познавательной деятельности, характерными дляданной дисциплины. Например, «Проектная деятельность. Культура здоровья».
Профильныеэлективные курсы классифицируются следующим образом:
Ø Предметныекурсы. Предполагаютповышенный уровень изучения профильного предмета в профильном классе. Например,«Современные достижения генетики».
Ø Курсы,поддерживающие базовый учебный предмет, помогающие в подготовке к экзамену по этому предметуна повышенном уровне. Например, «Основные алгоритмы решения генетическихзадач».
Ø Межпредметныекурсы. Опора на межпредметные связи, т.е.возможность изучать два предмета на профильном уровне. Например, «Биогеографиярастений».
Ø Курсы, освещающие области деятельности, выходящиеза рамки традиционных школьных предметов.
Ø Курсы с ориентацией на приобретениешкольниками образовательных результатов для успешного продвижения нарынке труда.
Элективныекурсы по физике можно разделить на несколько групп:
1.  Элективныекурсы повышенного уровня, направленные на углубленное изучение физики, имеющие кактематическое, так и временное согласование с профильным курсом физики. Выбортакого элективного курса позволит изучить физику на углубленном уровне.
2.  Элективныеспецкурсы,в которых углубленно изучаютсяотдельные разделы основного курса физики. Примерами таких курсов могут быть:«Механика», «Строение и свойства вещества», «Термодинамика», «Волновая оптика»,«Специальная теория относительности», «Физика атома и атомного ядра» и др. Ясно,что в элективных курсах этого типа выбранная тема изучается более глубоко, чемпри выборе курса повышенного уровня.
3.  Элективныеспецкурсы,в которых углубленно изучаютсяотдельные разделы основного курса, не входящие в обязательную программу курса физики.Примерами таких курсов могут быть: «Гидро- и аэродинамика», «УравненияМаксвелла», «Физика плазмы», «Элементы квантовой механики» и др.
4.  Прикладныеэлективные курсы, цель которых— знакомство учащихся с важнейшими путями и методами применения знаний пофизике на практике, развитие интереса учащихся к современной технике ипроизводству. Приведем возможные примеры таких курсов: «Физика и компьютер»,«Курс прикладной физики с изучением основ механизации производства», «Курсприкладной физики на материале автоматики», «Курс прикладной физики наматериале сельскохозяйственного производства», «Техника и окружающая среда» идр.
5.  Элективныекурсы изучения физических методов познания природы Примерами таких курсов могут быть:«Измерения физических величин», «Фундаментальные эксперименты в физическойнауке», «Школьный физический практикум: наблюдение эксперимент, моделирование»,«Методы физико-технических исследований», «Как делаются открытия в физике»,«Физико-техническое моделирование» и т.д.
6.  Элективныекурсы по истории физики и астрономии.
7. Элективныекурсы по решению физических задач, в том числе составлению и решению задач на основе физическогоэксперимента.
Кэлективным курсам предъявляются особые требования, направленные на активизациюсамостоятельной деятельности учащихся, что реально возможно, поскольку этикурсы не связаны рамками образовательных стандартов и какими-либоэкзаменационными материалами.
Приработе в условиях профильной школы нельзя забывать о главной задаче российскойобразовательной политики — обеспечение современного качества образования наоснове сохранения его фундаментальности и соответствия актуальным иперспективным потребностям личности, общества и государства.
Такимобразом, современная школа не должна отказываться от цели приобретенияучениками знаний, умений, навыков (ЗУНов), но должна считать приоритетнымнаправлением деятельности — развитие школьников, обучение их решению учебных ижизненных проблем, умению учиться.
Элективныекурсы связаны с приобретением учащимися общеучебных умений (например, сосвоением способов анализа информации, приемов конструирования сообщения,способов совместной деятельности, решения проблем и т.д.).
Возможнаадаптация наиболее удачных существующих курсов по выбору в различных странах мирак условиям России. С этой целью необходимо изучить опыт проведения элективныхкурсов в развитых странах и отобрать пособия, получившие широкоераспространение.
Полезнотакже опираться на 30-летний опыт существования системы факультативных занятийв СССР. Тогда были созданы десятки программ разных факультативных курсов и,хотя не все из них стали массовыми, среди них было много весьма достойных, ктому же обеспеченных учебными пособиями для учащихся и методическими пособиямидля учителей.
Приизучении элективных курсов появляется возможность реализовать современнуютенденцию, заключающуюся в том, что усвоение предметного содержания изцели образования превращается в средство такого эмоционального, социального иинтеллектуального развития ребенка, которое обеспечивает переход от обучения ксамообразованию.
 
1.1.2 Цель элективных курсов
Цельэлективных курсовв предпрофильной подготовке и профильном обучении — индивидуализация обучения,подготовка учащихся к осознанному и ответственному выбору сферы будущей профессиональнойдеятельности. Основной целью элективных курсов в предпрофильной подготовкеявляется ориентация учащихся на выбор профиля в соответствии с интересами,склонностями и способностями.
Базовыйкурс физики, изучаемый в основной школе, значительно отличается от профильногокурса физики. Поэтому содержание и форма организации занятий в рамках курсов повыбору должны быть направлены на создание особой учебной среды, которая быотражала специфику изучения предмета на более высоком уровне в старшей профильнойшколе. Иными словами на занятиях элективного курса ученик должен попробоватьсебя в специфических видах деятельности, присущих физике (планирование,проведение эксперимента и обработка полученных результатов, решение болеесложных расчетных, экспериментальных и качественных задач). После осуществленияданной пробы школьник должен ответить на вопросы: «Хочу ли я изучать физику какпрофильный предмет?», «Могу ли я изучать физику на более высоком уровне?»,«Каких умений и навыков мне не хватает, для того, чтобы изучать физику напрофильном уровне?», «Где бы я хотел получать профильное образование пофизике?» и т.д.
Такимобразом, элективные курсы в предпрофильной подготовке решают следующие задачи:
Ø удовлетворение познавательных интересов школьников;
Ø проба специфических видов деятельности, присущихопределенному предмету или образовательной области;
Ø оценка учащимися своих способностей и возможностей.
Содержаниекурсов по выбору, с одной стороны, должно соответствовать возрастнымособенностям и познавательным возможностям девятиклассников, с другой стороны —оно должно развивать положительную учебную мотивацию учеников, предоставляяучащимся опыт работы на уровне повышенных предметных требований.
Содержаниеэлективных курсов по физике выходит за рамки федерального стандартаобразования, поэтому вопросы, рассматриваемые в курсах по выбору, могут бытьсамыми разнообразными. По содержанию их можно разделить на два типа: предметныеи межпредметные (интегрированные, ориентационные). При создании элективныхкурсов педагог должен ответить на следующие вопросы, какое содержание и какиеорганизационные формы позволят наиболее полно реализовать задачи предпрофильнойподготовки. В курс могут быть включены предметные вопросы, которые отсутствуютв базовых общеобразовательных курсах, представлены в недостаточном объеме илиже недостаточно хорошо отрабатываются из-за дефицита учебного времени. Такойэлективный курс, кроме ориентационной функции, выполняет компенсирующуюфункцию. Но, тем не менее, даже такие курсы не должны дублировать базовые. Онидолжны содержать новый для учащихся материал или же новые виды и способыдеятельности с предметным содержанием. Межпредметные курсы посвящаются, какправило, изучению ключевых проблем современности, способам их решения в различныхпрофессиональных областях.
Самоеглавное требование, предъявляемое к содержанию курсов по выбору впредпрофильной подготовке — это ориентирующий характер, оригинальность иновизна для учащихся. Кроме того, содержание курсов не должно быть очень большим(до 34 час), так как в предпрофильной подготовке ученик должен пройти несколькоразных элективных курсов, чтобы сделать адекватный выбор профиля обучения.
Содержаниекурса должно отвечать принципам модульности, чтобы его можно было изучать какотдельный курс или как составную часть большого цикла, состоящего из отдельныхмодулей.
Самоеглавное требование, предъявляемое к содержанию курсов по выбору — этоориентирующий характер, оригинальность и новизна для учащихся.
 
1.1.3 Правила оформления программ
Структурапрограммы элективного курса
Программаэлективного курса должна содержать следующие структурные элементы:
Ø титульный лист;
Ø пояснительную записку;
Ø учебно-тематический план;№ Название темы Количество часов Форма проведения Образовательный продукт Всего Лекции Практика
Ø содержание изучаемого курса;
Ø методические рекомендации;
Ø список литературы для учителей и учащихся;
Ø приложения.
Оформлениеструктурных элементов программы
Титульныйлист включает:
Ø наименование образовательного учреждения;
Ø сведения о том, где, когда и кем утверждена программа;
Ø название элективного курса;
Ø класс, на который рассчитана программа;
Ø ФИО и должность автора (авторов) программы;
Ø название города, населенного пункта;
Øгод разработкипрограммы.
Пояснительнаязаписка должна содержать:
Ø вид/тип элективного курса;
Ø аннотация, обоснование необходимости введения данногокурса в школе;
Ø указание на место и роль курса в профильном обучении.Важно показать, каково место курса в соотношении как с общеобразовательным, таки с базовыми профильными предметами: какие межпредметные связи реализуются приего изучении, какие общеучебные и профильные умения и навыки при этом развиваются,каким образом создаются условия для активизации познавательного интересаучащихся, профессионального самоопределения;
Ø цель и задачи элективного курса (цель — для чего онизучается, какие потребности учащихся и учителей он удовлетворяет; задачи курса- что необходимо для достижения целей);
Ø сроки реализации программы (продолжительностьобучения, этапы);
Ø основные принципы отбора и структурирования материала;
Ø методы и формы обучения, режим занятий (результатизучения элективного курса – это ответ на вопрос: какие знания, умения и навыкибудут получены, какие виды деятельности будут освоены, какие ценности будутпредложены для усвоения);
Ø предполагаемые результаты;
Ø сведения об апробации программы (если программа или ееэлементы уже апробированы в учебном процессе)
Ø инструментарий для оценивания результатов.
Учебно-тематическийплан включает:
Ø перечень разделов и тем;
Ø количество часов на изучение каждой темы;
Øвид занятий.
Содержаниеизучаемого курса содержит:
переченьтем и их реферативное описание.
Методическиерекомендации включают:
Ø основные содержательные компоненты по каждому разделуили теме;
Ø описание приемов и средств организацииучебно-воспитательного процесса, форм проведения занятий;
Øдидактическиематериалы.
Литературавключает:
списоклитературы, а также других видов учебно-методических материалов и пособий,необходимых для изучения курса, как для учителя, так и для учащихся.
Приложениесодержит:
Øтемы творческихработ, проектов;
Øпланы проведенияэкскурсий;
Øописаниелабораторных работ и т. д.
1.1.4 Критерии оценки программы элективного курса
1. Степень новизныдля учащихся – программа включает материал, не содержащийся в базовыхпрограммах.
2. Мотивирующийпотенциал программы – программа имеет содержание, вызывающее интерес уучащихся.
3. Развивающийпотенциал (способствует ли программа интеллектуальному, практическому,творческому и эмоциональному развитию школьников).
4. Полнота изавершенность содержательных линий программы в соответствии с поставленнымицелями.
5. Связность исистематичность изложенного материала – содержание построено таким образом, чтоизучение всех последующих тем обеспечивается предыдущими или знаниями базовыхкурсов; между частными и общими занятиями прослеживаются связи.
6. Методы обучения –программа основывается на методах активного обучения (проектных,исследовательских, игровых и т. д.).
7. Степеньконтролируемости – в программе конкретно определены ожидаемые результатыобучения и методы проверки их достижимости.
8. Реалистичность сточки зрения ресурсов – программа реалистична с точки зрения использованияучебно-методических и материально-технических средств, кадровых возможностейшколы.
9. Формальнаяструктура программы – наличие в программе необходимых разделов: пояснительнойзаписки, основного (тематического) содержания, ожидаемых результатов обучения,списка литературы.
1.2 ТЕХНОЛОГИЯ ПРОЕКТНОГО ОБУЧЕНИЯ
 
1.2.1 ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ТЕХНОЛОГИИПРОЕКТНОГО ОБУЧЕНИЯ
Технологияпроектного обучения рассматривается в системе личностно ориентированного образованияи способствует развитию таких личностных качеств школьников, каксамостоятельность, инициативность, способность к творчеству, позволяетраспознать их насущные интересы и потребности и представляет собой технологию,рассчитанную на последовательное выполнение учебных проектов. Под проектом частопонимают любую деятельность учащихся, результатом которой является тот или инойпродукт. Метод проектов предполагает использование широкого спектра проблемных,исследовательских, поисковых методов, ориентированных на реальный практическийрезультат.
Приреализации проектной технологии создается конкретный продукт, часто являющийсярезультатом совместного труда и размышлений учащихся, который приносит имудовлетворение, в связи с тем, что школьники в результате работы над проектомпережили ситуацию успеха, самореализации.
Цельюпроектной технологииявляется самостоятельное «постижение» школьниками различных проблем, имеющихжизненный смысл для обучаемых. Данная технология предполагает «проживание»учащимися определенного отрезка времени в учебном процессе, а также ихприобщение к фрагменту формирования научного представления об окружающем мире,конструирование материальных или иных объектов. Материализованным продуктомпроектирования является учебный проект, который определяется как самостоятельнопринимаемое учащимися развернутое решение проблемы. В проекте наряду с научной(познавательной) стороной решения всегда присутствует личностная(эмоционально-ценностная) и творческая стороны. Именно личностный и творческийкомпоненты содержания определяют, насколько значим для учащихся проект, каксамостоятельно он выполнен. Данная технология всегда ориентирована насамостоятельную деятельность учащихся – индивидуальную или групповую, которуюшкольники выполняют в течение определенного отрезка времени, и предполагаетсовокупность проблемных методов обучения, творческих, по сути.
1.2.2ОСОБЕННОСТИ ТЕХНОЛОГИИ ПРОЕКТНОГО ОБУЧЕНИЯ
Наиболее существеннымиособенностями проектного бучения являются его диалогичность, проблемность,интегратвность, контекстность.
Диалогичность позволяетучащимся в процессе выполнения проекта вступать в диалог как с собственным Я,так и с другим. Именно в диалоге осуществляется «свободное самооткровениеличности». Диалог в проектной технологии выполняет функцию специфическойсоциокультурной среды, создающей условие для принятия школьниками нового опыта,переосмысления прежних смыслов, вследствие чего полученная информация становитсяличностно значимой.
Проблемность возникаетпри решении проблемной ситуации, которая обуславливает начало активноймыслительной деятельности, проявлений самостоятельности учащихся, вследствиетого, что они обнаруживают противоречие между известным им содержанием иневозможностью объяснить новые факты и явления. Решение проблемы нередкоприводит к оригинальным, нестандартным способам деятельности результату.
Конкретность в проектнойтехнологии позволяет создавать проекты, приближенные к естественнойжизнедеятельности учащихся, осознавать место изучаемой ими науки в общейсистеме человеческого бытия.
Интегратвность проектнойтехнологии «означает оптимальный синтез сложившихся концепций усвоения знаний итеорий обучения школьников».
Любой проект тесно связандеятельностью по его выполнению.
Причем деятельностьосуществляется в условиях свободного обмена мнениями, выбора способоввыполнения (в форме сочинения, доклада, графических схем и т. д.),рефлексивного отношения к предмету своей деятельности.
Построение учебногопроцесса, ориентированного на выполнение учащимися проектов, строится не влогике изучаемого учебного предмета, а в логике деятельности учащихся.
Выбор в проектнойтехнологии осуществляется на различных этапах и может быть внешним: выборсамого проекта, выбор вида задания, роли, партнеров по деятельности, выборматериала и формы его представления в проекте, выбор способа выполнения работы.Внутренний выбор учащимися определяется потребностями, способностями школьника,его ценностными ориентирами, субъективным опытом, эмоциональным настроем ивзаимоотношениями с другими учащимися.
Основныетребования к использованию метода проектов.
1.  Наличие значимой в исследовательском,творческом плане проблемы (задачи, требующей интегрированного знания,исследовательского поиска для ее решения).
2.  Практическая, теоретическаязначимость предполагаемых результатов (например, доклад в соответствующиеслужбы, совместный выпуск газеты и пр.).
3.  Самостоятельная (индивидуальная,парная, групповая) деятельность учащихся на уроке или во внеурочное время.
4.  Структурирование содержательной частипроекта (с указанием поэтапных результатов и распределением ролей).
5.  Использование исследовательскихметодов, что предполагает:
— определениепроблемы и вытекающих из нее задач исследования;
— выдвижениегипотезы их решения;
— обсуждениеметодов исследования;
— оформлениеконечных результатов;
— анализполученных данных;
— подведениеитогов;
— корректировку;
-выводы (использование входе совместного исследования метода «мозговой атаки», «круглого стола»,творческих отчетов, защиты проекта и пр.)
1.2.3 КЛАССИФИКАЦИЯ ТИПОВ ПРОЕКТОВ
В настоящее времясуществуют различные классификации проектов раскрывающих данную технологию.

Схема 1 Классификациятипов проектов, используемых в обучении
/>
По продолжительностивремени проведенияпроекта их разделяют на краткосрочные (разрабатываются на одном, двух уроках),средней продолжительности (занимают изучение одной двух тем), долгосрочные(разрабатываются в течении длительного времени, чаще проводятся во внеучебноевремя, хотя этапы разработки проектов отслеживаются и на уроках).
По уровню интеграции различают проекты с привлечениемтолько содержания изучаемого учебного предмета и межпредметные, учитывающиесодержание многих учебных предметов.
По количествуучастников выделяютиндивидуальные проекты, выполняемые самостоятельно одним школьником, иколлективные – парные, выполняемые парами участников, и групповые – для группшкольников.
По способупреобладающей деятельности учащихся выделяют исследовательские, игровые, творческие,практико-ориентированные, познавательные проекты.
Ø Исследовательские проекты ориентированны на решение научнойпроблемы, включающей выявление актуальности темы исследования, определениецели, задачи, предмета и объекта исследования, определение совокупности методовисследования, путей решения проблемы, обсуждение и оформление полученныхрезультатов. Они осуществляются как в урочной, так и во внеурочнойдеятельности.
Ø В игровых проектах учащиеся чаще всего принимают насебя определенные роли, обусловленные характером и содержанием проекта. Этомогут быть конкретные и выдуманные лица, имитирующие социальные, деловыеотношения, осложняемые придуманными участниками ситуациями. Нередко в игровыхситуациях преобладает приключенческий сюжет, например, путешествие сземлепроходцами XVI в. попройденному ими маршруту на уроках истории.
Ø Творческие проекты, как и игровые, не имеют до концапроработанной структуры совместной деятельности, она лишь намечается иподчиняется жанру конечного результата в логике интересов и совместнойдеятельности участников проекта. Планируемыми результатами могут быть созданиепраздника, научного журнала, видеофильма и т.д.
Ø Познавательные проекты направлены на сбор информации окаком-то объекте, конструирование процесса и явления в конкретных условиях,разработка проектов, направленных на решение глобальных проблем современности.Такие проекты имеют четкую структуру. При их выполнении ставится цель,подбирается и анализируется научная информация, проводятся «мозговые атаки» сцелью их решения. Результат проекта оформляется в виде схемы, доклада,сообщения и т. д. Все большее количество проектов реализуется в современномучебном процессе с помощью компьютера. Компьютер в данном случае выступает вкачестве необходимого инструмента при реализации поставленных в проекте задач.
Ø  Практико-ориентированные проекты направлены на конкретныйпрактический результат и связаны с социальными ценностями учащихся: очисткаводоемов, создание плана местности и т. д. Как правило, такой проект должениметь внешнюю оценку со стороны других людей.
По использованиюдидактических средствразличают проекты, в которых применяют «классические» дидактические средства:печатные (учебники, атласы, рабочие тетради для проектной работы и т. д.),наглядные (таблицы, схемы, рисунки, карты), технические средства и т. д.средства информации и коммуникации, позволяющие осуществить сбор, хранение,обработку, вывод и тиражирование всех видов информации. К информационным икоммуникативным средствам относятся компьютеры, периферийное оборудование,технологии мультимедиа и систем «виртуальная реальность», системы машиннойграфики и искусственного интеллекта. Свободный и оперативный доступ кинформации при использовании компьютерных средств обеспечивает возможностьформирования у учащихся умения добывать, перерабатывать, анализироватьинформацию из разнообразных источников, сократить время на сбор информации приработе над проектом, осуществлять визуализацию изучаемых закономерностей (ввиде моделей, графиков, диаграмм).
 
1.2.4 ЭТАПЫ РАБОТЫ НАД ПРОЕКТОМ
Проектная технологияреализуется в несколько этапов и имеет циклический вид. Характеристикапроектного цикла определяется как отрезок времени, в который осуществляетсясовместная жизнедеятельность учащихся от постановки проблемы, конкретной целидо фиксированного проявления запланированных результатов в виде конкретногопродукта, а также личностных качеств, связанных с реализацией проекта иценностно-смысловой деятельности.
Проектная деятельностьосуществляется с учетом последовательно выполненных этапов:ценностно-ориентированного, конструктивного, оценочно-рефлексивного,презентативного.
Первый этап проектногоцикла – ценностно-ориентационный, включает в себя следующий алгоритмдеятельности учащихся: осознание мотива и цели деятельности, выделениеприоритетных ценностей, на основе которых будут реализовываться проект,определение замысла проекта. На данном этапе важно организовать деятельность поколлективному обсуждению проекта и организации его выполнения. В этой связиучащихся стимулируют для высказывания идей по реализации проекта. Строитсямодель деятельности, определяются источники необходимой информации, выявляетсязначимость проектной работы, производится планирование будущей деятельности.Определенную роль на первом этапе играет направленность учащихся на успехпредстоящего дела.
Второй этап –конструктивный, включающий собственно проектирование. На этом этапе учащиеся,объединяясь во временные группы (из 5-4 человек) или индивидуально,осуществляют проектную деятельность: составляют план, осуществляют сборинформации по проекту, выбирают форму реализации проекта (составление научногоотчета, доклада, создание графической модели и т.д.). Учитель на данном этапеосуществляет консультацию учащихся, помогает и приучает их к поиску. Он преждевсего поддерживает школьников, помогает выразить мысль, дает советы. Этотпериод самый длительный.
Третий этап –оценочно-рефлексивный. Его основу составляет самооценка деятельности учащихся.На данном этапе проект оформляется, компонуется и готовится к презентации.Также здесь на основе рефлексии может проводиться корректировка проекта (учеткритических замечаний учителя, товарищей по группе). Учащиеся продумываютследующее: как можно улучшить работу, что удалось, что не получилось, вкладкаждого участника в работу.
Четвертый этап –презентативный, на котором осуществляется защита проекта. Презентация –результат работы разных групп и индивидуальной деятельности, итог общей ииндивидуальной работы. Защита проекта проходит как в игровой форме (круглыйстол, пресс-конференция и т.д.), так и в неигровой форме.
Учащиеся представляют нетолько результаты и выводы, но и описывают приемы, при помощи которых былаполучена информация, рассказывают о проблемах, возникших при выполнениипроекта, демонстрируют приобретенные знания, умения, творческий потенциал,духовно-нравственные ориентиры. Во время защиты проекта выступление должно бытькратким, свободным, учащиеся включаются в дискуссию по обсуждению проектов. Какправило, на данном этапе следует обратить внимание на перспективы работы надданным проектом.

ГЛАВА 2 ЭЛЕКТИВНЫЙ КУРС ПО ФИЗИКЕ «АЛЬТЕРНАТИВНАЯЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКА»
 
Пояснительнаязаписка
Образовательнаяобласть: физика
Возрастная группа: 9 класс
Вид элективного курса: предпрофильный.
Тип элективного курса: элективные курсы, вкоторыхуглубленно изучаются отдельные разделы основного курса.
Программа курса«Альтернативная электроэнергетика» предназначена для углубления знаний пофизике и для ознакомления учащихся 9-го класса с нетрадиционными способамиполучения электрической энергии.
Энергия – не только одноиз чаще всего обсуждаемых сегодня понятий; помимо своего основного физического(а в более широком смысле – естественнонаучного) содержания, оно имеетмногочисленные экономические, технические, политические и иные аспекты.
Человечеству нужнаэнергия, причем потребности в ней увеличиваются с каждым годом. Вместе с темзапасы традиционных природных топлив (нефти, угля, газа и др.) конечны. Конечнытакже и запасы ядерного топлива — урана и тория, из которого можно получать вреакторах — размножителях плутоний. Практически неисчерпаемы запасытермоядерного топлива – водорода, однако управляемые термоядерные реакции покане освоены и неизвестно, когда они будут использованы для промышленного полученияэнергии в чистом виде, т.е. без участия в этом процессе реакторов деления.Остаются два пути: строгая экономия при расходовании энергоресурсов ииспользование нетрадиционных возобновляемых источников энергии.
                                   Сегодня в мире использованиенетрадиционных возобновляемых источников энергии достигло промышленного уровня,ощутимого в энергобалансе ряда стран. Масштабы применения нетрадиционныхвозобновляемых источников энергии в мире непрерывно и интенсивно возрастают.Это направление является одним из наиболее динамично развивающихся среди другихнаправлений в энергетике.
Курс базируется наконцепции профильного обучения, он развивает интерес к физике и расширяетвозможности социализации учащихся.
Курсрассчитан на 8 часов, однако, его программа может корректироваться.
Программа курса имееттрадиционное деление на рубрики: тема, ее содержание, время изучения,творческие задания, экскурсии, в конце приводится список литературы. Занятиямогут проводиться в разнообразной форме, обобщающее занятие проводится в формеконференции. Также могут быть проведены экскурсии, при этом внимание обращаетсяна выделение физических явлений.
Дети должны научитьсясамостоятельно, приобретать знания, критически оценивать полученную информацию,излагать свою точку зрения по изучаемому вопросу, выслушивать другие мнения иконструктивно обсуждать их. Поэтому ведущими занятиями являются семинар ипрактическое занятие, конечно, есть и лекционный курс. Темы семинаров даютсязаранее.
Ожидаемымирезультатами данного курса являются:
· Получение представлений онетрадиционном способе получения электрической энергии с помощью: энергиисолнца, ветра, приливов и отливов, геотермальной энергии.
· Получение представлений о влиянииСЭС, ВЭС, ПЭС, ГеоТЭС на экологические проблемы.
· Приобретение опыта поиска информациипо заданной теме; составления докладов, отчетности; навыков проектнойдеятельности и анализа полученных результатов;
· Развитие познавательных интересов,интеллектуальных и творческих способностей на основе самостоятельного приобретенияновых знаний
·Начальноеформирование сознательного самоопределения учащихся относительно профилядальнейшего обучения;
· Умение сотрудничать с товарищами,работая в группе.
 Целикурса:
I.  Способствовать развитиюинтеллектуальных и творческих способностей учащихся.
II.  Способствовать развитиюпознавательных интересов учащихся в процессе самостоятельного приобретениязнаний и умений по физике с использованием различных источников информации.
III.  Оказать помощь в принятии решения о направлениипрофиля дальнейшего обучения или профессиональной деятельности.
IV.Формировать умение моделироватьфизические процессы.
V.  Расширить и углубить теоретическиезнания учащихся о получении  электрической энергии нетрадиционными способами:
1) Энергии солнца
2) Энергии ветра
3) Геотермальной энергии
4) Энергии приливов иотливов
Задачикурса:
1)  Воспитывать сотрудничества в процессесовместной работы в группах.
2)  Способствовать развитию речевогоаппарата учащихся, умение логически излагать свою мысль.
3)  Овладеть навыками проектнойдеятельности.
4)  Формировать умения представлять отчето результатах своей работы в различных формах.
5)  Приобрести опыт поиска информации позаданной теме.
6)  Смоделировать СЭС.
7)  Смоделировать ВЭС.
8)  Способствовать формированиютеоретических и практических умений получать и обрабатывать информацию.
На основе:
А) Ознакомить учащихся соспособами получения электрической энергии на СЭС.
Б) Дать представлениеучащимся о получении электрической энергии на ВЭС.
В) Сформировать навыкивыделения экологических проблем СЭС и ВЭС.
Г) Рассмотретьперспективы развития энергии солнца, и энергия ветра.
Д) Ознакомить соспособами получения электрической энергии на приливных электростанциях.
Е) Рассмотреть способыполучения электрической энергии с помощью геотермальной энергии.
Ж) Научить школьниковвыделять экологические проблемы ПЭС и ГеоТЭС.
Программакурса
Введение (1ч)
Модуль 1 Энергия солнца и ветра(3ч)
Модуль 2 Энергия воды, используемая дляполучения электрической энергии.(3ч)
Итоговоезанятие-конференция (1ч)
Таблица 1 Учебно-тематическое планирование№ Название темы Количество часов Форма проведения Образовательный продукт Всего Лекции Практика 1  Введение 1 0,5 0,5 Входной тест 2  Получение электрической энергии с помощью энергии солнца 1 1 Лекция с элементами дискуссии Сконструировать модель СЭС 3 Получение электрической энергии с помощью энергии ветра 1 1 Беседа с элементами рассказа. Демонстрация Сконструировать модель ВЭС 4 Перспективы развития и экология энергии солнца и энергии ветра 1 1 Проектная деятельность Защита проекта 5 Получение электрической энергии с помощью энергии приливов и отливов 1 1 Лекция с элементами дискуссии 6 Получение электрической энергии с помощью геотермальной энергии 1 1 Беседа с элементами рассказа 7 Перспективы развития и экология энергии приливов и отливов и геотермальной энергии. 1 1 Проектная деятельность учащихся
Защита проекта
Выходной тест 8 Итоговое занятие 1 Конференция Беседа
Методическиерекомендации
Введение(1ч)
Цель – ознакомитьучащихся с предстоящей работой в течение данного курса.
Блок — Программа курса. Основныезадачи учащихся. Входной тест
Предполагаемые темыпроектов:
1) Тема: «Что ждетчеловечество – энергетический голод или энергетическое изобилие?»
Краткое описание
 Рассмотреть перспективыразвития солнечных электростанций и осветить их влияние на экологию.
Литература
·  Трухин В.И., Показаев К.В. и др.«Основы экологической геофизики»
·  Журналы «Мировая энергетика»
· Ресурсы internet
2) Тема: « Какоебудущее у ветровых электростанций?»
Краткое описание
Рассмотреть перспективыразвития строительства ВЭС. Осветить экологические проблемы, связанные сполучением электрической энергии на ВЭС, такие как: — шумовые эффекты;инфразвуковой эффект, отрицательно воздействующий на биологические субъекты ичеловека. Также рассмотреть ветроустановки, производимые помехи отрицательновлияющие на распространения радио- и телеволн, а также оптическое загрязнениеландшафта.
Литература
·  Трухин В.И., Показаев К.В. и др.«Основы экологической геофизики»
·  Журналы «Мировая энергетика»
· Ресурсы internet
3) Тема:«Есть ли будущее у приливных электростанций?»
Краткоеописание
Рассмотретьперспективы развития ПЭС и осветить экологические проблемы, связанные со строительствоми эксплуатации ПЭС: изменение климата; увеличение амплитуды прилива; изменениераспределения грунтовых вод в береговой зоне, нарушение циркуляции водных масси т. д.
Литература
·  Трухин В.И., Показаев К.В. и др.«Основы экологической геофизики»
·  Журналы «Мировая энергетика»
· Ресурсы internet
4) Тема:«Нужны ли геотермальные электростанции?»
Краткоеописание
Рассмотретьперспективы развития ГеоТЭС. Осветить экологические проблемы, связанные состроительством и эксплуатации ГеоТЭС: нарушение «работы» гейзеров, наносящие ущербнациональным паркам и природным заповедникам; тепловое загрязнение; радиоактивноезагрязнение окружающей среды.
Литература
· Трухин В.И., Показаев К.В. и др.«Основы экологической геофизики»
· Журналы «Мировая энергетика»
· Ресурсы internet
Модуль 1 — Энергия солнца и ветра(3ч)
Цель — ознакомитьучащихся с нетрадиционными способами получения электрической энергии с помощьюэнергии солнца и энергии ветра. Также ознакомить с перспективами развития иэкологией энергии солнца и энергии ветра. Способствовать развитию творческихспособностей учащихся. Способствовать развитию познавательных интересов учащихсяв процессе самостоятельного приобретения знаний и умений по физике сиспользованием различных источников информации. Оказание помощи в принятиирешения о направлении профиля дальнейшего обучения или профессиональнойдеятельности. Овладение навыками проектной деятельности.
Блок 1/1 — Получениеэлектрической энергии с помощью энергии солнца.
Блок 1/2 — Получениеэлектрической энергии с помощью энергии ветра.
Блок 1/3 — Перспективыразвития и экология энергии солнца и энергии ветра.
Блок 1/1 и 1/2 – Учащиесязнакомятся с физическими принципами работы СЭС и ВЭС.
Блок 1/3 — Учащимсянеобходимо разработать проекты по теме данного модуля (блока). Классделится на 2 группы, каждая группа работает над своей темой в этом модуле(блоке).
Предполагаемые педагогомтемы проектов:
1) «Что ждет человечество– энергетический голод или энергетическое изобилие?»
2) « Какое будущее уветровых электростанций?»
учащиеся могут выбратьсобственную тему по желанию.
Модуль 2 — Энергия воды, используемая для полученияэлектрической энергии.(3ч)
Цель – ознакомитьучащихся с нетрадиционными способами получения электрической энергии с помощьюэнергии приливов и отливов, а также с помощью геотермальной энергии.Способствовать развитию интеллектуальных и творческих способностей учащихся.Способствовать развитию познавательных интересов учащихся в процессесамостоятельного приобретения знаний и умений по физике с использованиемразличных источников информации. Овладение навыками проектной деятельности.
Блок 2/1 — Получениеэлектрической энергии с помощью энергии приливов и отливов.
Блок 2/2 — Получениеэлектрической энергии с помощью геотермальной энергией.
Блок 2/3– Перспективыразвития и экология энергии приливов и отливов и геотермальной энергии.
Блок 2/1 и 2/2 – Учащиесязнакомятся с физическими принципами рабаты ПЭС и ГеоТЭС.
Блок 2/3 — Учащимсянеобходимо разработать проекты по теме данного модуля (блока).
Предполагаемые педагогомтемы проектов:
1) Тема:«Есть ли будущее у приливных электростанций?»
2) Тема:«Нужны ли геотермальные электростанции?»
учащиесямогут выбрать собственную тему по желанию.
Итоговое занятие(1ч).Конференция
1)  Отчет по всем практическим работам спояснением полученных результатов.
Подведение итогов.
Краткоесодержание программы.
Модуль 1.
В первую очередьознакомить со способами получения электрической энергии на СЭС и ВЭС, а такжерассматриваются перспективы развития и экология энергии солнца и энергии ветра.
Модуль 2.
Посвящен изучениюспособам получения электрической энергии на приливных электростанциях и ГеоТЭС,а также перспективам развития и экологии энергии приливов и отливов игеотермальной энергии.

Заключение
 
1.  Проведен анализ научно-методическойлитературы и требований по разработке элективных курсов;
2.  В результате проделанной работы былразработан элективный курс «Альтернативная электроэнергетика», предназначенныйдля учащихся 9 класса общеобразовательной школы. Элективный курс состоит издвух модулей, каждый из которых включает в себя 3 часа занятий, рассказывающихучащимся о нетрадиционных способах получения электрической энергии.
3.  Изготовлено два прибора к элективномукурсу – модели СЭС и ВЭС.
Самостоятельная работаучащихся в процессе изучения данного элективного курса заключается в проектнойдеятельности и тестировании. В связи, с чем разработаны электронные тесты исоставлены примерные темы докладов с рекомендуемой литературой для их написанияк каждому модулю.
Помимо поурочногопланирования в элективный курс включены дополнительные материалы, позволяющиепедагогу по своему усмотрению, в связи с уровнем подготовки учащихся, изменятьпреподаваемый материал.
Элективный курсапробирован в школе.
4.  Ожидаемый образовательный результаткурса:
·  успешная самореализация школьников вучебной деятельности;
·  место и значимость физики в жизни;
·  опыт дискуссий, работы в коллективе(группе);
·  умение искать, отбирать и оцениватьинформацию;
· умение применять MS Power Point, Word.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Геотермальная энергетика(http://www.science-award.siemens.ru/default. asp?trID=1403) Проверено11.06.08.
2. Дворникова М.В. Активизация познавательного интереса уучащихся 9 классов с помощью элективного курса «Альтернативнаяэлектроэнергетика» // Сборник научных трудов по актуальным вопросам математики,физики, информатики и методике их преподавания. Иркутск: Ред.- изд. ОтделГОУВПО «ИГПУ», 2008.
3. Емельянов А. Нетрадиционная энергетика // Экология и жизнь.-2001. — № 6.
4. Енохович А.С. Справочник по физике. — М.: Просвещение,1990.- 152 с.
5. Ермаков Д.С., Петрова Г.Д. Создание элективных учебныхкурсов для профильного обучения // Школьные технологии. – 2003. — №6.
6. Клёнова Н. Как подготовить школу к профильному обучению //Народное образование. – 2003. – №7.
7. Методический справочник учителя физики /сост.: М.Ю.Демидова, В.А. Коровин. – М.: Мнемозина, 2003. – 229 с.: ил.
8. Новые педагогические и информационные технологии в системеобразования: Учеб. пособие для студ. пед. вузов и системы повыш. квалиф. пед.кадров / Е.С.Полат, М.Ю.Бухаркина, М.В.Моисеева, А.Е. Петров; Под ред.Е.С.Полат. – М.: Издательский центр «Академия», 2003. – 272 с.
9. Откуда берется электричество? (http://www.udarnik.org/stati/electrostancii/elect.html)Проверено 11.06.08.
10. Солоницын А. Второе пришествие ветроэнергетики(http://www.nauka.relis.ru/06/0403/060403006.htm) Проверено 11.06.08.
11. Теория и технология обучения: Учеб. пособие для студентовпед. вузов / Загрекова Л.В., Николина В.В. – М.: Высш. Шк.,2004. – 157 с.: ил.
12. Трухин В.И., Показаев К.В. и др. Основы экологическойгеофизики. – М.: 2001. – 256 с.
13. Физическая энциклопедия // Гл. ред. А.М. Прохоров. Ред.Кол. Д.М. Алексеев, А.М. Балдин, А.М. Бонч – Бруевич, А.С. Боровик – Романов идр. – М.: Большая Российская энциклопедия. 1994г. — т.4.
14. Харитонов В.П. Особенности развития мировойветроэнергетики (http:// www.adok.ru/for_speuarticles.php?nid=146) Проверено11.06.08.
15. Черникова Т.В. Выбор профиля обучения // Профильнаяшкола. – 2006. — №1.
16. Черникова Т.В. Методические рекомендации по разработке иоформлению программ элективных курсов // Профильная школа. – 2005. – №5.
17. Энергосбережение Минообразования РФ(http://www.energy-efficiency.ru/ elispgeoen.html) Проверено 11.06.08.
18. Энциклопедический словарь юного физика /сост. Э 61 В. А.Чуянов. — М.: Педагогика — Пресс, 1995. – 366 с.: ил.

Приложение 1
 
Поурочное планирование
Модуль 1 Энергиясолнца и ветра
План Модуля 1(3ч)
Цель:[I, II, IV, V] Задачи:
Образовательная: 8, А, Б, В, Г.
Воспитательная: 1,
Развивающая: 2,3, 4, 5, 6,7
Блок 1/1(1ч)
Тема: Получениеэлектрической энергии с помощью энергии солнца.
Цель: [I, III, IV, V(1)]
Задачи:[2, 6, 8, А]
Формы работы: Лекция сэлементами дискуссии.
Оборудование: иллюстрациясхемы (принцип работы СЭС), прибор, показывающий превращение энергии солнца вэлектрическую энергию.
 
Ход урока:№ этапа Деятельность учителя Деятельность учеников I. Организационно-мотивационный этап Учитель заходит в класс, приветливо здоровается. Разрешает сесть. Ученики приветствуют учителя стоя. Устанавливается тишина. После того как учитель разрешил сесть, ученики готовы воспринимать речь педагога. II. Изучение нового материала Педагог рассказывает новый материал. Затем проводит дискуссию. Ученики записывают необходимую информацию, рассматривают схемы. Ведется дискуссия. III. Домашнее задание Учитель диктует домашнее задание Записывают д/з: сконструировать модель СЭС.
В настоящеевремя строятся солнечные электростанции в основном двух типов: солнечныеэлектростанции башенного типа и солнечные электростанции распределенного(модульного) типа.
В башенныхсолнечных электростанциях используется центральный приемник с полемгелиостатов, обеспечивающим степень концентрации в несколько тысяч. Системаслежения за Солнцем значительно сложна, так как требуется вращение вокруг двухосей. Управление системой осуществляется с помощью ЭВМ. В качестве рабочеготела в тепловом двигателе обычно используется водяной пар с температурой до550ºС, воздух и другие газы — до 1000ºС, низкокипящие органическиежидкости (в том числе фреоны) — до 100ºС, жидкометаллические теплоносители— до 800ºС.
(см. Приложение4, Электронные плакаты, Модуль 1, Урок 2, Слайды 2,3).
Главнымнедостатком башенных солнечных электростанций являются их высокая стоимость ибольшая занимаемая площадь. Так, для размещения солнечной электростанции мощностью100 МВт требуется площадь в 494,21 акр, а для АЭС мощностью 1000 МВт — всего 50га. Башенные солнечные электростанции мощностью до 10 МВт нерентабельны, ихоптимальная мощность равна 100 МВт, а высота башни 250 м.
В солнечных электростанциях распределительного (модульного) типа используетсябольшое число модулей, каждый из которых включает параболоцилиндрическийконцентратор солнечного излучения и приемник, расположенный в фокусеконцентратора и используемый для нагрева рабочей жидкости, подаваемой втепловой двигатель, который соединен с электрогенератором. Самая крупнаясолнечная электростанция этого типа построена в США и имеет мощность 12,5 МВт.
При небольшой мощности солнечные электростанции модульного типа болееэкономичны, чем башенные. В солнечных электростанциях модульного типа обычноиспользуются линейные концентраторы солнечной энергии с максимальной степеньюконцентрации около 100.
(см. Приложение4, Электронные плакаты, Модуль 1, Урок 2, Слайды 4).
Энергиясолнечной радиации может быть преобразована в постоянный электрический токпосредством солнечных батарей — устройство, состоящее из тонких пленок кремнияили других полупроводниковых материалов. Преимущество фотоэлектрическихпреобразователей (ФЭП) обусловлено отсутствием подвижных частей, их высокойнадежностью и стабильностью. При этом срок их службы практически не ограничен.Они имеют малую массу, отличаются простотой обслуживания, эффективнымиспользованием как прямой, так и рассеянной солнечной радиации. Модульный типконструкций позволяет создавать установки практически любой мощности и делаетих весьма перспективными. Недостатком ФЭП является высокая стоимость и низкийКПД (в настоящее время практически 10-12 %).
Солнечныебатареи пока используются в основном в космосе, а на Земле только дляэнергоснабжения автономных потребителей мощностью до 1 кВт, питаниярадионавигационной и маломощной радиоэлектронной аппаратуры, приводаэкспериментальных электромобилей и самолетов. В 1988 г. в Австралии состоялисьпервые всемирные ралли солнечных автомобилей. По мере совершенствованиясолнечных батарей они будут находить применение в жилых домах для автономногоэнергоснабжения, т.е. отопления и горячего водоснабжения, а также для выработкиэлектроэнергии для освещения и питания бытовых электроприборов.
Вопросы для дискуссии:
1) Какой главныйнедостаток башенных СЭС?(ОТВЕТ: высокая стоимость и большая занимаемая площадь).
2) Какие СЭС принебольшой мощности более экономичны? (ОТВЕТ: СЭС модульного типа более экономичны, чем башенные).
3)  Посредством чего энергия солнечнойрадиации может быть преобразована в постоянный электрический ток? (ОТВЕТ: посредством солнечныхбатарей).
4) Что такоесолнечные батареи?(ОТВЕТ: солнечных батареи — устройство, состоящее из тонких пленок кремния илидругих полупроводниковых материалов).
5) Какойнедостаток фотоэлектрических преобразователей? (ОТВЕТ: высокая стоимость и низкийКПД (10-12%).
Блок 1/2(1ч)
Тема: Получениеэлектрической энергии с помощью энергии ветра.
Цель: [I, II, IV, V(2)]
Задачи:[2, 7, 8, Б]
Формы работы: Беседас элементами рассказа. Демонстрация.
Оборудование: иллюстрациясхемы (принцип работы ВЭС), прибор, показывающий превращение энергии ветра вэлектрическую энергию.
Ход урока:№ этапа Деятельность учителя Деятельность учеников I. Организационно-мотивационный этап Учитель заходит в класс, приветливо здоровается. Разрешает сесть. Ученики приветствуют учителя стоя. Устанавливается тишина. После того как учитель разрешил сесть, ученики готовы воспринимать речь педагога. II. Изучение нового материала Педагог рассказывает материал, ведется беседа. После беседы учитель проводит демонстрацию. Ученики записывают необходимую информацию, рассматривают схемы. Смотрят демонстрацию, затем обсуждают увиденное. III. Домашнее задание Пишет на доске Д/З Записывают Д/З: сконструировать ВЭС. Подготовиться к защите проекта.
Энергия ветраочень велика. Ее запасы в мире, по оценке Всемирной метеорологическойорганизации, составляют 170трлн кВтч в год. Эту энергию можно получать, незагрязняя окружающую среду. Но у ветра есть два существенных недостатка: эгоэнергия сильно рассеяна в пространстве и он непредсказуем – часто меняетнаправление, вдруг затихает даже в самых ветреных районах земного шара, аиногда достигает такой силы, что ломает ветряки.
Первойлопастной машиной, преобразующей энергию ветра в движение, был парус. Ему ужепочти 6000 лет (под парусом ходили еще древние египтяне), но до сих пор этодревнее изобретение обладает наивысшим коэффициентом полезного действия средивсех известных ветроагрегатов. Позже появились ветряные мельницы, которыеслужили человечеству несколько столетий, вплоть до середины прошлого века. Оникачали воду, поднимали камни, вращали мукомольные жернова. Пришедшие им насмену ветродвигатели выполняют не только механическую работу, например,оснащенные электрогенератором ветроэнергетические станции (ВЭС) вырабатываютэлектрическую энергию.
В 1918 годуветряками заинтересовался профессор В. Залевский. Он создал теорию ветряноймельницы и вывел несколько положений, которым должна отвечать ветроустановка. В1925 году другой наш выдающийся соотечественник — профессор Н. Е. Жуковский разработалтеорию ветродвигателя и организовал отдел ветряных двигателей в Центральномаэрогидродинамическом институте. Отрасль начала стремительно развиваться. В1931 году в СССР заработала крупнейшая в мире ветроэнергетическая установкамощностью 100 кВт, вслед за ней на юге страны были установлены десятки подобныхветрогенераторов. В 1938-м в Крыму развернулось строительствоветроэлектростанции мощностью 5 МВт. С 1950 по 1955 год страна производила до 9тысяч ветроустановок в год единичной мощностью до 30 кВт. На целине впервыебыла сооружена многоагрегатная ветроэлектростанция, работавшая в паре сдизелем, общей мощностью 400 кВт — прообраз современных европейских ветропаркови систем «ветро-дизель». В 1960-1980-е годы энергетическая отрасль нашейстраны была ориентирована на строительство крупных ТЭС, ГЭС и АЭС. Естественно,развитие малой энергетики, в том числе и ВЭС, затормозилось. И только к началу1990-х годов, значительно позже, чем в других странах, в СССР вновь заговорилио практическом использовании ветроэнергетических установок (ВЭУ), и всталвопрос об организации их производства.
Что жепредставляют собой ветроэлектростанции, которым отводится серьезное место вэнергетике XXI века? Они мало, чем напоминают своих древних собратьев — парус иветряную мельницу, хотя принцип работы ветроагрегатов практически не изменился:под напором ветра вращается колесо с лопастями, передавая крутящий моментдругим механизмам, причем чем больше диаметр колеса, тем больший воздушныйпоток оно захватывает и быстрее вращается.
Сегодня вмире широко распространены ветродвигатели двух типов: крыльчатке и карусельные.Встречаются еще барабанные и некоторые другие оригинальные конструкции.
КрыльчатыеВЭС — их еще называют ветродвигателями традиционной схемы — представляют собойлопастные механизмы с горизонтальной осью вращения. Ветроагрегат вращается смаксимальной скоростью, когда лопасти расположены перпендикулярно потокувоздуха. Поэтому в конструкции предусмотрены устройства автоматическогоповорота оси вращения: на малых ВЭС — крыло-стабилизатор, а на мощных станциях,работающих на сеть, — электронная система управления рысканием. Небольшиекрыльчатые ВЭС постоянного тока соединяют с электрогенератором напрямую (безмультипликатора), мощные станции оснащают редуктором.
Мощность ВЭСзависит от скорости ветра и размаха лопастей ветроколеса.
Коэффициентиспользования энергии ветра у крыльчатых ВЭС (чаще всего их ветроагрегатыбывают двух- или трехлопастными) намного выше, чем у других ветряков, недаромони занимают более 90% рынка.
(см. Приложение4, Электронные плакаты, Модуль 1, Урок 3, Слайды 2,3).
Карусельные,или роторные, ВЭС с вертикальной осью вращения, в отличие от крыльчатых, могутработать при любом направлении ветра, не изменяя своего положения. Когда ветровойпоток усиливается, карусельные ВЭС быстро наращивают силу тяги, после чегоскорость вращения ветроколеса стабилизируется. Ветродвигатели этой группытихоходны, поэтому не создают большого шума. В них используются многополюсныеэлектрогенераторы, работающие на малых оборотах, что позволяет применятьпростые электрические схемы без риска потерпеть аварию при случайном порывеветра.
(см. Приложение4, Электронные плакаты, Модуль 1, Урок 3, Слайды 4,5).
Конструкциялопастных ВЭУ роторной схемы обеспечивает максимальную скорость вращения призапуске и ее автоматическое саморегулирование в процессе работы. С увеличениемнагрузки скорость вращения ветроколеса уменьшается, а вращающий моментвозрастает. Подобные ветродвигатели с лопастями разной формы строят в США,Японии, Англии, ФРГ, Канаде, Финляндии. Идея карусельного ветродвигателя в видетак называемого роторного паруса была реализована на знаменитомисследовательском судне «Калипсо», построенном по заказу Жака ИваКусто. По данному типу спроектирована и одна из ВЭС в Белоруссии номинальноймощностью 250 кВт.
Существуютроторные ВЭУ с лопастями того же профиля, что и у крыльев«дозвуковых» самолетов, которые, прежде чем опереться на подъемнуюсилу, должны разбежаться. С ветроагрегатами происходит то же самое. Чтобыраскрутить и довести их до определенных аэродинамических параметров, сначаланужно подвести энергию извне, и только после этого ВЭУ начнут работать в режимегенератора. Отбор мощности начинается при скорости ветра около 5 м/с, аноминальная мощность достигается при 14-16 м/с. Предварительные расчетыпоказывают, что ортогональные установки смогут вырабатывать электроэнергиюмощностью от 50 до 20 000 кВт.
(см. Приложение4, Электронные плакаты, Модуль 1, Урок 3, Слайды 6).
Из недавнопоявившихся оригинальных проектов стоит назвать ВЭС принципиально новойконструкции, состоящую из фундамента, трехопорного несущего основания исмонтированного на нем кольцеобразного генератора со встроенным подшипником ицентральным ротором. Кольцо генератора может достигать в диаметре 120 м иболее.
НедостаткиВЭС остаются в прошлом
Ветроэнергетикапривлекательна не только тем, что не наносит вреда природе. ВЭС можнодостаточно быстро установить там, где других источников энергии нет. Однакоприходится констатировать, что работа ветроагрегатов сопровождается некоторыминеприятными явлениями. Главное из них — шум. На уровне оси ветроколеса внепосредственной близости от ВЭС мощностью 850 кВт уровень шума составляет 104дБ. Система управления углом атаки способна уменьшить его, но оченьнезначительно. На расстоянии 300 м шум снижается до 42-45 дБ (на оживленнойулице наши уши страдают больше). В «тесной» Европе на такомрасстоянии от ближайшего жилья ВЭС уже ставят, в России же мы имеем возможностьудалить их от застройки на 700-1000 м.
Помимо шума,воспринимаемого человеческим ухом, вокруг ВЭС возникает опасный инфразвукчастотой 6-7 Гц, вызывающий вибрацию. От него дребезжат стекла в окнах и посудана полках. Кроме того, ВЭС могут затруднить прием телепередач. Так было,например, на Оркнейских островах в Англии, когда в 1986 году там установилиэкспериментальный ветродвигатель. Тут же от жителей ближайших населенныхпунктов начали поступать многочисленные жалобы на ухудшение телевизионногосигнала. Оказалось, что помехи создавали стальной каркас лопастей и имеющиесяна них металлические полоски для отвода ударов молний. Сами же лопасти,сделанные из стеклопластика, распространению телесигнала не мешали. В подобныхслучаях около ВЭС стали возводить ретрансляторы.
В современныхВЭС воплощено множество технических идей, отвечающих последним достижениямнауки. Вот далеко не полный перечень уникальных систем и механизмов,обеспечивающих эффективную и безопасную работу ветроэлектростанций:
Ø система динамического изменения углаатаки (изменяет угол заклинивания лопастей, удерживая тем самым нужный уголатаки);
Ø система динамического регулированияскорости вращения ветроколеса в зависимости от нагрузки и скорости ветра(выбирает оптимальный режим работы);
Ø система управления рысканием — электронный флюгер (поворачивает гондолу с ВЭУ по особому закону с учетомдоминирующего направления ветра, его порывов и турбуленции);
Ø система оперативного регулированиямагнитного скольжения асинхронного генератора (используются усовершенствованныеасинхронные генераторы с ротором «беличья клетка»).
Совсемнедавно запущена в производство совершенно новая ВЭУ, в которой использованвысоковольтный синхронный генератор со статором, имеющим обмотки из кабеля, имногополюсным ротором на постоянных магнитах. Получаемый переменный ток низкойчастоты выпрямляется, а затем преобразуется инвертором в переменный ток сетевойчастоты. Редуктор генератору не нужен, поскольку он низкооборотный. Такиеустановки можно использовать на ВЭС мощностью от 500 кВт до 5 МВт и выше.
За состояниемВЭС и режимами их работы следит бортовой компьютер, куда по модемным каналампоступает вся текущая информация. Если, например, во время работы возникаюткратковременные всплески напряжения (так называемый фликкерный эффект),происходящие при коротких, сильных порывах ветра либо при резком изменениинагрузки, их гасят с помощью специальных электронных устройств. Электроника иавтоматика надежно защищены от постороннего излучения (в том числе отэлектромагнитного излучения самой сети и переключающих сетевых устройств)радиотехническим заземлением и экранированием. Важную роль здесь играютсовременные изоляционные материалы.
Демонстрация
Наглядно покажемполучение электроэнергии с помощью ветра.
Возьмем сначала лопасти подуемна них, увидим, что они совершают круговые вращения на стержне.
(см. Приложение4, Электронные плакаты, Модуль 1, Урок 3, Слайды 7).
Теперь возьмем прибор ипылесос. Направим поток ветра пылесоса на лопасти, лопасти начнут вращаться подпотоком ветра. Но этой энергии ветра (потока пылесоса) не хватит, чтобыпреобразовать ее в электрическую энергию. Для того чтобы показать, что энергиюветра можем преобразовать в электрическую, крутанем лопасть с большой силой.Результат будет таков: наглядно увидим, что лампочка загорелась, т.е. мыпоказали преобразование энергии ветра в электрическую энергию.
(см. Приложение4, Электронные плакаты, Модуль 1, Урок 3, Слайды 8).
 Блок 1/3(1ч)
Тема: Перспективыразвития и экология энергии солнца и энергии ветра.
Цель: [I, II, III, IV]
Задачи:[1, 2, 3, 4, 5, 8,В]
Формы работы: проектнаядеятельность учащихся
Проекты:
1) «Что ждетчеловечество – энергетический голод или энергетическое изобилие?»
2) « Какое будущее уветровых электростанций?»
Предмет: физика
Класс: девятый
Тип проектов: исследовательский
Оборудование: ноутбук, слайд – проектор
Цель проектов: рассмотреть перспективы иэкологические проблемы СЭС и ВЭС.
Для работы над проектамибыли сформированы две группы, каждая группа в свою очередь разбивалась еще надве подгруппы. Первая подгруппа искала необходимый материал по теме«Перспективы развития СЭС и ВЭС» анализировала и обрабатывала. Вторая подгруппаискала необходимый материал по теме «Экологические проблемы СЭС и ВЭС», такжеанализировала и обрабатывала материал, из найденного материала выделялаэкологические проблемы и пути их решения. (развитие умений самостоятельногоприобретения новых знаний и умений с использованием различных источниковинформации (энциклопедии, справочники, журналы, газеты, Интернет и т. д.);развитие умений производить обработку материалов и анализировать) Затемподгруппы обменивались найденной информацией, оформляли ее и создавалипрезентации. В конце всей проделанной работы каждая группа защищала своипроекты. После защиты класс принимал активное участие в обсуждении частейпроекта. Учитель в свою очередь задавал возникающие вопросы, советовал, на чтоеще следует обратить внимание.
Модуль 2 Энергия воды,используемая для получения электрической энергии
План Модуля 2(3ч)
Цель:[I, II,III, IV, V]
Задачи:
Образовательная: 8, Д, Е, Ж.
Воспитательная: 1
Развивающая: 2,3, 4, 5, 6,7
Блок 2/1(1ч)
Тема: Получениеэлектрической энергии с помощью энергии приливов и отливов.
Цель: [I, IV, V(4)]
Задачи:[2, 8, Д]
Формы работы: Лекция сэлементами дискуссии.
Оборудование: иллюстрациясхемы.
Ход урока:№ этапа Деятельность учителя Деятельность учеников I. Организационно-мотивационный этап Учитель заходит в класс, приветливо здоровается. Разрешает сесть. Ученики приветствуют учителя стоя. Устанавливается тишина. После того как учитель разрешил сесть, ученики готовы воспринимать речь педагога. II. Изучение нового материала Педагог рассказывает новый материал. Затем проводит дискуссию. Ученики записывают необходимую информацию, рассматривают схемы. Ведется дискуссия.
На ход прилива и отливавлияют особенности движения небесных тел, характер береговой линии, глубинаводы, морские течения и ветер.
Самые высокие и сильные приливные волны возникают в мелких и узкихзаливах или устьях рек, впадающих в моря и океаны. Приливная волна Индийскогоокеана катится против течения Ганга на расстояние 250 км от его устья.Приливная волна Атлантического океана распространяется на 900 км вверх поАмазонке. В закрытых морях, например Черном или Средиземном, возникают малыеприливные волны высотой 50-70 см.
Максимально возможнаямощность в одном цикле прилив – отлив, т. е. от одного прилива до другого,выражается уравнением
/> (1)
 
где р – плотность воды, g – ускорение силы тяжести, S – площадь приливного бассейна, R – разность уровней при приливе.
Как видно из формулы, дляиспользования приливной энергии наиболее подходящими можно считать такие местана морском побережье, где приливы имеют большую амплитуду, а контур и рельефберега позволяют устроить большие замкнутые «бассейны».
Приливная электростанция (ПЭС)- электростанция, преобразующаяэнергию морских приливов в электрическую. ПЭС использует перепад уровней«полной» и «малой» воды во время прилива и отлива. Перекрыв плотиной, залив илиустье впадающей с море реки (образовав водоём, называют бассейном ПЭС), можнопри достаточно высокой амплитуде прилива (>4м) создатьнапор, достаточный для вращения гидротурбин и соединённых с нимигидрогенераторов, размещенных в теле плотины. При одном бассейне иправильном полусуточном цикле приливов ПЭС может вырабатывать электроэнергиюнепрерывно в течение 4—5 ч с перерывами соответственно 2—1 ччетырежды за сутки (такая ПЭС называется однобассейновой двустороннегодействия). Для устранения неравномерности выработки электроэнергии бассейн ПЭСможно разделить плотиной на два или три меньших бассейна, в одном из которыхподдерживается уровень «малой», а в другом — «полной» воды; третий бассейн —резервный; гидроагрегаты устанавливаются в теле разделительной плотины. Но иэта мера полностью не исключает пульсации энергии, обусловленной цикличностьюприливов в течение полумесячного периода. При совместной работе в однойэнергосистеме с мощными тепловыми электростанциями энергия, вырабатываемая ПЭС,может быть использована для участия в покрытии пиков нагрузки энергосистемы, авходящие в эту же систему ГЭС, имеющие водохранилища сезонного регулирования,могут компенсировать внутримесячные колебания энергии приливов.
На ПЭСустанавливают капсульные гидроагрегаты, которые могут использоваться сотносительно высоким кпд в генераторном (прямом и обратном) и насосном (прямоми обратном) режимах, а также в качестве водопропускного отверстия. В часы, когдамалая нагрузка энергосистемы совпадает по времени с «малой» или «полной» водойв море, гидроагрегаты ПЭС либо отключены, либо работают в насосном режиме —подкачивают воду в бассейн выше уровня прилива (или откачивают ниже уровняотлива) и таким образом аккумулируют энергию до того момента, когда вэнергосистеме наступит пик нагрузки.
(см. Приложение4, Электронные плакаты, Модуль 2, Урок 5, Слайды 2).
В случае еслиприлив или отлив совпадает по времени с максимумом нагрузки энергосистемы, ПЭСработает в генераторном режиме. Таким образом, ПЭС может использоваться вэнергосистеме как пиковая электростанция. Так, например, работает ПЭС на240 Мвт, построенная в 1966 в эстуарии р. Ране во Франции.
(см. Приложение4, Электронные плакаты, Модуль 2, Урок 5, Слайды 3).
Использованиеприливной энергии ограничено главным образом высокой стоимостью сооружения ПЭС(стоимость сооружения ПЭС Ране почти в 2,5 раза больше, чем обычной речной ГЭСтакой же мощности). В целях её снижения в СССР впервые в мировой практикестроительства ГЭС при возведении ПЭС был предложен и успешно осуществлен такназываемый наплавной способ, применяющийся в морском гидротехническомстроительстве (тоннели, доки, дамбы и т.п. сооружения). Сущность способасостоит в том, что строительство и монтаж объекта производятся в благоприятныхусловиях приморского промышленного центра, а затем в собранном виде объектбуксируется по воде к месту его установки. Таким способом в 1963—68 напобережье Баренцева моря в губе Кислой (Шалимской) была сооружена первая в СССРопытно-промышленная ПЭС. Здание ПЭС (361815 м) изтонкостенных элементов (толщиной 15—20 см), обеспечивающихвысокую прочность при небольшой массе сооружения, было возведено в котловане наберегу Кольского залива, близ г. Мурманска. После монтажа оборудования ииспытания корпуса здания на водонепроницаемость котлован был затоплен, зданиена плаву вывели в море и отбуксировали в узкое горло губы Кислой. Здесь вовремя отлива оно было установлено на подводное основание и соединено сопрягающимидамбами с берегами; тем самым было перекрыто горло губы и создан бассейн ПЭС.
(см. Приложение4, Электронные плакаты, Модуль 2, Урок 5, Слайды 4).
В здании ПЭСпредусмотрено размещение 2 обратимых гидроагрегатов мощностью 400 квт каждый.28 декабря 1968 ПЭС дала промышленный ток. Создание ПЭС Ране и Кислогубской ПЭСи их опытная эксплуатация позволили приступить к составлению проектов МезенскойПЭС (6—14 Гвт) в Белом море, Пенжинской (35 Гвт) и Тугурской (10 Гвт)в Охотском море, а также ПЭС в заливах Фанди и Унгава (Канада) и в устье р.Северн (Великобритания).
Вопросыдля дискуссии:
1)  Дайте определение приливнойэлектростанции?
2)  Что использует ПЭС?
3)  Бассейном ПЭС называют …
4)  Какие виды ПЭС существуют?
5)  Что можно сделать для устранениянеравномерности выработки электроэнергии?
6)  В каких режимах можно использоватькапсульные гидроагрегаты?
7)  Когда ПЭС работает в генераторномрежиме?
Блок 2/2(1ч)
Тема: Получениеэлектрической энергии с помощью геотермальной энергии.
Цель: [I, IV, V(3)] Задачи:[2,8, Е]
Формы работы: Беседа сэлементами рассказа.
Оборудование: иллюстрациясхемы.
Ход урока:№ этапа Деятельность учителя Деятельность учеников I. Организационно-мотивационный этап Учитель заходит в класс, приветливо здоровается. Разрешает сесть. Ученики приветствуют учителя стоя. Устанавливается тишина. После того как учитель разрешил сесть, ученики готовы воспринимать речь педагога. II. Изучение нового материала Педагог рассказывает новый материал. Затем проводит дискуссию. Ученики записывают необходимую информацию, рассматривают схемы. Ведется дискуссия. III. Домашнее задание Учитель пишет на доске Д/З Д/З: подготовиться к защите проекта.
Геотермальная энергия —это энергия, внутренних областей Земли, запасенная в горячей воде или водяном паре.Первая в мире геотермальная электростанция была построена в 1904 году в Италии.
ТемператураЗемли обычно достигает ста градусов на глубине 2–3 км. В районах вулканическойактивности термальные воды имеют высокую температуру и расположены гораздо ближек поверхности, иногда выделяясь в виде перегретого пара, который можноиспользовать в турбине с электрогенератором. Считается, что при температуревыше ста градусов месторождение пригодно для строительства геотермальнойэлектростанции, при более низкой температуре — для теплоснабжения. Поиспользованию геотермальных электростанций в мире лидируют США, Филиппины иМексика, а по использованию геотермального тепла — Китай, США и Исландия. Вбалансе производства электроэнергии и тепла из возобновляемых источниковгеотермальная энергия занимает 6–7%.
В отличие отэнергии солнца и ветра геотермальную энергию можно использовать круглый год ипо мере надобности. Обходится она, как правило, дешевле энергии от сжиганияорганического топлива. Однако высокотемпературных геотермальных ресурсовнемного. В России они есть только на юге Камчатки, Курильских островах иЧукотке.
В нашейстране на Камчатке построены и работают две геотермальные электростанции – нареке Паужетке и на Паратунских источниках. Мощность Паужетской электростанциисоставляет 5 тыс. киловатт ив дальнейшем может быть доведена до70 тыс. киловатт. В недалеком будущем войдут в строй геотермальныеэлектростанции в районе Махачкалы и около Южно-Курильска. Кроме нашей страны,геотермальные электростанции имеются в Италии, Новой Зеландии, Мексике, Конго,США (Калифорния), Японии и Исландии. Общая мощность всех геотермальныхэлектростанций мира превышает 700 тыс. киловатт.
Поскольку дляполучения электрической энергии на геотермальных электростанциях используетсядаровое тепло Земли, они вырабатывают более дешевую энергию, чем энергиятепловых, атомных и гидроэлектростанций. Если принять при этом во внимание ибольшие запасы геотермальной энергии в земной коре, можно утверждать, чтогеотермальной энергетике принадлежит большое будущее.
К сожалению,использование геотермальной энергии осложняется экологическими проблемами. Водас больших глубин часто содержит фенолы и ядовитые окислы металлов. Такую водупосле использования ее тепла приходится закачивать обратно в пласт, что требуетдополнительных затрат. Экологические проблемы надеются решить с помощьюполностью замкнутых систем с подземным теплообменником, в которых циркулируетлегкокипящая жидкость.
Эффективнысхемы отопления, использующие теплую (около 20 °С) термальную воду в сочетаниис тепловыми насосами. Впрочем, тепловой насос иногда выгодно применять дляотопления и в обычной местности, используя, например, тепло грунта, температуракоторого на глубине уже нескольких метров равна среднегодовой температуре наповерхности.
Самыйпопулярный тепловой насос — обыкновенный холодильник. Он перекачивает тепло отхолодной морозилки в теплую кухню, тратя на это электроэнергию. Если разобратьхолодильник и закопать морозилку или просто выставить ее на улицу, а горячийзадний радиатор оставить в доме, то им, в принципе, можно обогревать помещение.При определенных условиях на приведение в действие компрессора холодильникапотребуется в несколько раз меньше электроэнергии, чем, если бы мы простоотапливали помещение электрическим нагревателем. Недостающее тепло насосвозьмет от грунта, лишь бы температура грунта была выше, чем у морозилки.
Разумеется,обычный холодильник здесь непригоден. Но для той же цели серийно выпускаютсясхожие по сути устройства, которые тем эффективнее, чем меньше перепадтемператур между обогреваемым помещением и грунтом или другим источником тепла(водоемом, сточными водами, сбросами теплой воды или воздуха промышленныхпредприятий). Тепловые насосы — одна из перспективных энергосберегающих технологий,которая выгодна при наличии подходящих источников тепла, а также в районах, гдеобычное теплоснабжение затруднено или имеется избыток электроэнергии.

Приложение2
 
Электронноесопровождение: входной и выходной тест
1)Диск с электроннымсопровождением/ Приложение 2/ Тестирование/ Входной тест. htm
2) Диск с электроннымсопровождением/ Приложение 2/ Тестирование/ Выходной тест. htm
Входнойтест
Ответы
Инструкция: Из вариантов ответов только одинправильный. За каждый правильный ответ — 1 балл.
1. Сопротивлениепроводника равно R=0,5 кОмнапряжение на его концах составляет U=200 В, тогда сила тока I в этом проводнике равна:
А) 2A
Б) 100A
В) 400A
Г) 550A
2. Выберитеустройство, в котором происходит преобразование механической энергии вэлектрическую энергию:
А) Двигательвнутреннего сгорания
Б) Динамикрадиоприемника
В) Пароваятурбина
Г)Электрогенератор
3. Порезистору сопротивлением R=20 Ом, протекает ток силой I=1А, при этом выделитсямощность Р:
А) 5Вт
Б) 20Вт
В) 30Вт
Г) 40Вт
4. Действиегенератора переменного тока основано на явлении:
А) излученияэлектромагнитных волн
Б)интерференции электромагнитных волн
В)электролитической диссоциации
Г)электромагнитной индукции
5.Воображаемые линии, в каждой точке которых вектор индукции направлен по касательной,называются линиями … поля.
А)гравитационного
Б)магнитного
В)электрического
Г)электромагнитного
6.Размерность индуктивности:
А) />
Б) />
В)/>
Г) />
7. Силакулоновского взаимодействия двух точечных неподвижных зарядов при увеличениирасстояния между ними в 4 раза:
А)увеличилась в 4 раза
Б)уменьшилась в 4 раза
В)увеличилась в 16 раза
Г)уменьшилась в 16 раза
8. Напряженность… поля в данной точке равна силе, действующей на единичный положительный заряд,помещенный в данную точку поля.
А)гравитационного
Б) магнитного
В)электрического
Г)электромагнитного
9. Разностьпотенциалов двух точек />. Тогда работа Апереноса между этими точками заряда Q=10Кл равна:
А) 0,25 Дж
Б) 150 Дж
В) 250 кДж
Г) 250 Дж
10. Электрон,находящийся в электрическом поле в стоянии покоя, начинает движение в направлении:
А) всторону более высокого потенциала
Б) в стронуболее низкого потенциала
В) останетсяна месте
Г)перпендикулярно линиям напряженности
11. Общаяемкость двух конденсаторов 12 мкФ и 40 мкФ, соединенных последовательно равна:
А) 9,2мкФ
Б) 12 мкФ
В) 40 мкФ
Г) 52 мкФ
12. Попроводнику, к концам которого приложено напряжение U=5В, пришло Q =100 Кл электричества при этом работа тока равна:
А) 0,5 Дж
Б) 5 Дж
В) 50 Дж
Г) 500Дж
13.Электрическую лампу, рассчитанную на 220 В, включили в сеть 110 В.Сопротивление лампы не изменилось, при этом мощность:
А)уменьшилась в 2 раза
Б)увеличилась в 2 раза
В) неизменилась
Г)уменьшилась в 4 раза
14.Источником электростатического поля является:
А) движущийсяэлектрический заряд
Б)неподвижный электрический заряд
В) постоянныймагнит
Г) проводникс током
Впишите недостающиеслова.
15. Сила токаэлектрического поля является … характеристикой.
Выходнойтест
Ответы
Инструкция: Из вариантов ответов только одинправильный. За каждый правильный ответ — 1 балл.
1. Лампочка накаливания60 Вт, рассчитанная на 220 В, имеет сопротивление:
А ) 127 Ом
Б ) 220 Ом
В ) 300 ОМ
Г ) 807 Ом
2. Одинаковые по величинеи по знаку заряды расположены в двух вершинах равностороннего треугольника.Вектор напряженности в третьей вершине треугольника направлен
А ) Вниз
Б ) Вверх
В ) Влево
Г ) Вправо
3. Суммарная мироваямощность, вырабатываемая на СЭС
А ) 5 тыс.МВт
Б ) 100 МВт
В )10 тыс.МВт
Г ) 400 МВт
4. В одну и ту же точкуоднородного электрического поля вначале поместили протон, а затем — электрон.Величина кулоновской силы, действующей на частицу,…
А) вначале увеличилась, азатем уменьшилась
Б) не изменилась
В) увеличилась
Г) уменьшилась
5. Центральный приемник сполем гелиостатов, обеспечивающим степень концентрации в несколько тысячиспользуют в электростанциях:
А)СЭС
Б) ВЭС
В) ГеоТЭС
Г) ПЭС
6. Для устройства…нужен бассейн — перекрытый плотиной залив или устье реки.
А) ПЭС
Б) ВЭС
В) ГеоТЭС
Г) СЭС
7. Преобразование теплаЗемли (энергии горячих источников) в электричество происходит в:
А ) ВЭС
Б ) ПЭС
В ) СЭС
Г ) ГеоТЭС
8. Энергия солнечнойрадиации может быть преобразована в постоянный электрический ток посредством:
А) паровой турбины
Б) теплового двигателя
В) солнечныхбатарей
Г) фотоэлектрическихпреобразователей
9. Нетрадиционныеисточники электрической энергии:
А) атомные электростанции
Б) ветровыеэлектростанции
В) гидроэлектрическиестанции
Г) тепловыеэлектростанции
10. Суммарная мироваямощность, вырабатываемая на ВЭС:
А ) 250 МВт
Б ) 4 тыс.МВт
В ) 10 тыс.МВт
Г ) 5 МВт
Установитепоследовательность:
11. Принцип работысолнечной электростанции с паровой турбиной:
А) конденсатор 4
Б) паропровод 2
В) прозрачная оболочка 1
Г  паровая турбина 3
12. Установитепоследовательность получения энергии за счет геотермальных ресурсов, сиспользованием горячей воды:
А) Генератор 3
Б) Конденсатор 4
В) Сепаратор 1
Г) турбина 2
Впишите недостающееслово
13. Ветер крутит лопастиветряка, приводя в движение …(вал) электрогенератора
14. Недостатком башенныхсолнечных электростанций являются высокая … (стоимость)
15. Устройство,непосредственно преобразующее энергию солнечного излучения в электрическуюназывается …(солнечная батарея)
Установите соответствие.
16.Установитесоответствие между нетрадиционными электростанциями и суммарной мировой мощностью:
/>/>/>А) ВЭС 1) 250 МВт
/>Б) ГеоТЭС 2) 400 МВт
В) ПЭС 3) 4тыс. МВт
Г) СЭС 4) 6тыс. МВт

Приложение 3
 
Дополнительныематериалы к элективному курсу
Солнечныеэлектростанции
Диск с электроннымсопровождением/ Приложение 3/ Дополнительные материалы /Солнечныеэлектростанции
1. Солнечныеэлектростанции
2. Солнечныепаротурбинные аэростатные электростанции
3. Солнечныеэлектростанции за границей
Ветровыеэлектростанции
Диск с электроннымсопровождением/ Приложение 3/ Дополнительные материалы / Ветровыеэлектростанции
4. Конструкцияветродвигателей
5. Характеристикаветроустановок
6. Принцип работыветроэлектростанции
7. Флюгеры
8. Перспективыиспользования ВЭС
9. Экология ВЭС
Приливныеэлектростанции
Диск с электроннымсопровождением/ Приложение 3/ Дополнительные материалы / Приливныеэлектростанции
10. Приливныеэлектростанции
11. Приливныеэлектростанции и их экологические проблемы
Геотермальныеэлектростанции
Диск с электроннымсопровождением/ Приложение 3/ Дополнительные материалы / Геотермальныеэлектростанции
12. Геотермальнаяэнергетика
13. Энергетическоеиспользование геотермальной энергии
14. Двухконтурная ГеоТЭСна водяном паре
15. Перспективы ГеоТЭС

Приложение 4
 
Список электронныхплакатов для повышения наглядности
Модуль 1
Урок 2 Солнечныеэлектростанции
1. Солнечнаяэлектростанция башенного типа
2. Солнечнаяэлектростанция с паровой турбиной
3. Солнечныеэлектростанции модельного типа
4. Солнечнаяэлектростанция Nevada Solar One
5. Прибор
Урок 5 Ветровые электростанции
1. Крыльчатые ВЭС
2. Крыльчатые ВЭС сгоризонтальной осью вращения
3. Карусельные (роторные)ВЭС
4. Роторные ВЭС
5. ВЭС новой конструкции
6. Прибор: модель ВЭС
Модуль 2
Урок 2 Приливныеэлектростанции
1. Графиквнутриустойчивого регулирования режима работы ПЭС
2. ПЭС Ранс (Франция)
3. Кислогубская ПЭС(СССР), вид с моря