Korte samenvatting van de (mogelijke) activiteiten
- Brainstorm over energie: wat is energie, waar komt het voor en kunnen we het gemakkelijk bewaren?
- Energie op een land- en tuinbouwbedrijf: waar hebben land- en tuinbouwers energie voor nodig in de verschillende land- en tuinbouwsectoren?
- De kracht van energie in de land- en tuinbouw: hoe gebruiken land- en tuinbouwers biodiesel, zonne- of windenergie?
- Een pocketvergister: uitleg over de werking.
- Onderzoeksvragen: voor en tijdens het boerderijbezoek.
- Naverwerking en reflectievragen.
Motivatie
Energie is schaars en duur. En de landbouw heeft er veel van nodig. Denk aan verwarming en verlichting in serres, ventilatie in stallen, kweeklampen, koelinstallaties, enzovoort. Dit verplicht de landbouwer om creatief met energie om te springen, niet alleen om het milieu te sparen maar ook om zijn bedrijf rendabel te houden. Gelukkig zijn er veel mogelijkheden om zelf warmte en elektriciteit op te wekken.
Tijdsduur
Je hebt zelf de keuze om één of meerdere activiteiten rond energie uit te werken. Je kan de activiteit heel oppervlakkig behandelen of er zelf wat dieper op ingaan met je leerlingen.
Doelen
Inzicht in energie en duurzaamheid
De leerlingen kunnen:
- begrijpen wat energie is en hoe het gebruikt wordt in landbouw.
- uitleggen waarom energiebeheer belangrijk is voor landbouw en duurzaamheid.
Probleemoplossend denken
De leerlingen kunnen:
- voorstellen doen om energie te besparen en efficiënter te gebruiken op verschillende typen boerderijen.
- begrijpen welke energiebesparende maatregelen door de overheid worden aanbevolen.
Wetenschappelijke begrippen en experimenten
De leerlingen kunnen:
- begrijpen van concepten zoals fotosynthese, energieomzetting, en de werking van zonnepanelen en windmolens.
- uitvoeren van eenvoudige experimenten om energieomzettingen te demonstreren.
Samenwerken en communiceren
De leerlingen kunnen:
- in groepen samenwerken om oplossingen te onderzoeken en te presenteren.
- effectief communiceren door presentaties, posters, en flyers te maken.
Vaardigheden
De leerlingen ontwikkelen:
- analytische vaardigheden
- het vermogen om energiegerelateerde problemen te identificeren en te analyseren.
- kritisch denken over de oorzaken en gevolgen van energiegebruik en -besparing in de landbouw.
Onderzoeksvaardigheden
De leerlingen kunnen:
- informatie verzamelen over energiebesparende maatregelen en oplossingen voor landbouwbedrijven.
- experimenten uitvoeren en resultaten interpreteren om wetenschappelijke concepten te begrijpen.
Samenwerkingsvaardigheden
De leerlingen kunnen
- effectief in groepen werken en taken verdelen.
- luister- en discussievaardigheden tijdens klasgesprekken en groepsactiviteiten ontwikkelen.
De leerlingen kunnen
- 1.16. kunnen met enkele voorbeelden aantonen dat energie nodig is voor het functioneren van levende en niet-levende systemen en kunnen daarvan de energiebronnen benoemen.
- 1.23. tonen zich in hun gedrag bereid om in de eigen klas en school zorgvuldig om te gaan met afval, energie, papier, voedsel en water;
Kerncomponenten van techniek
De leerlingen kunnen
- 2.1. van technische systemen uit hun omgeving zeggen uit welke materialen of grondstoffen ze gemaakt zijn;
- 2.2. specifieke functies van onderdelen bij eenvoudige technische systemen onderzoeken door middel van hanteren, monteren of demonteren;
- 2.3. onderzoeken hoe het komt dat een zelf gebruikt technisch systeem niet of slecht functioneert;
- 2.4. illustreren dat sommige technische systemen moeten worden onderhouden;
- 2.5. illustreren dat technische systemen evolueren en verbeteren;
- 2.6. illustreren hoe technische systemen onder meer gebaseerd zijn op kennis over eigenschappen van materialen of over natuurlijke verschijnselen;
- 2.7. kunnen in concrete ervaringen stappen van het technisch proces herkennen (het probleem stellen, oplossingen ontwikkelen, maken, in gebruik nemen, evalueren);
- 2.8. technische systemen, het technisch proces, hulpmiddelen en keuzen herkennen binnen verschillende toepassingsgebieden van techniek.
De leerlingen
- 06.32 beschrijven energieomzettingen in systemen.
- 06.34 leggen het verband tussen massadichtheid, volume en massa.
- 06.35 leggen het verband tussen constante snelheid, verplaatsing en tijdsduur.
- 06.36 analyseren eigenschappen van materialen en grondstoffen in functie van een probleemstelling.
- 06.37 analyseren principes van de bouw en werking van technische systemen, hun deelsystemen, onderdelen en hun onderlinge samenhang in een energiesysteem en een informatieverwerkend systeem en in minstens 1 van de volgende systemen: een constructiesysteem, een transportsysteem en een biotechnische systeem.
- 06.38 doorlopen een technisch proces om een technisch systeem te realiseren vanuit behoefte(n) en criteria.
- 06.39 werken op een veilige en duurzame manier met materialen, stoffen, organismen en technische systemen.
- 06.40 gebruiken met de nodige nauwkeurigheid meetinstrumenten en hulpmiddelen.
- 06.41 gebruiken gepaste grootheden en eenheden in een correcte weergave.
- 06.42 voeren onderzoek aan de hand van een wetenschappelijke methode om kennis te ontwikkelen en om vragen te beantwoorden.
- 06.42 voeren onderzoek aan de hand van een wetenschappelijke methode om kennis te ontwikkelen en om vragen te beantwoorden.
- 06.43 ontwerpen een oplossing voor een probleem door wetenschappen, technologie of wiskunde geïntegreerd aan te wenden.
- 06.44 illustreren de wisselwerking tussen wetenschappen, technologie, wiskunde en de maatschappij aan de hand van maatschappelijke uitdagingen.
Materiaal
- Activiteit 1: Materiaal om een mindmap te maken
- Activiteit 2: Materiaal om een PowerPoint, flyer of presentatie te maken
- Activiteit 3: Linken naar filmpjes
- Activiteit 4: Linken naar filmpjes
- Activiteit 5: Fototoestel, pen en papier
- Activiteit 6: Materiaal om energiestromen in kaart te brengen
Activiteit
Lees samen met de leerlingen de tekst onder 'motivatie'. Hebben ze daar bedenkingen of vragen bij? Start daarna een brainstorm rond het woord energie. Maak een mindmap op het bord of gebruik de werkbundel voor de leerlingen (zie bijlage onderaan).
Wat is energie?
Moeilijk te definiëren, er zit overal energie in, ook in jezelf. Daardoor kan je bijvoorbeeld bewegen. Je kan het ook bijvoorbeeld merken als je een schok krijgt op de trampoline.
Waar komt dat voor?
Organismen, machines, ecosystemen, aarde, technische installaties en ook in iets dat niet leeft.
Is energie makkelijk te bewaren?
Verwijs naar voorbeelden waar ze zich een beeld kunnen bij vormen, zoals zonnepanelen, een warmteboiler of eten dat koud wordt.
Neem vooraf het overzicht van de toestellen én de extra informatie als leerkracht eens door.
Denk samen met de leerlingen na over de verschillende elementen waar een doorsnee boerderij energie voor nodig heeft. Noteer onderstaande op het bord.
- Verlichting
- Ventilatie
- Verwarming
- Koelinstallatie
- Elektriciteitsverbruik
Bekijk samen met de leerlingen de 6 types landbouwbedrijven waar energiemaatregelen zijn getroffen.
Uitbreiding: powerpoint, flyer en/of presentatie
Verdeel de leerlingen in 6 groepjes en wijs ze elk één type landbouwbedrijf toe. Laat de leerlingen per groepje een PowerPoint, flyer of presentatie maken over hun type landbouwbedrijf. Of kies voor een alternatief en laat de leerlingen twee types vergelijken.
- varkenshouderij
- pluimveehouderij
- melkvee
- akker- en tuinbouw
- witloof
- glastuinbouw over de leerlingen
Wat kan aan bod komen?
- Oud versus nieuw?
- Waarden van de overheid?
- Onderhoud?
- Prijsindicatie?
- Specifieke uitleg over toestellen
Vandaag leren we hoe de land- en tuinbouwer de energie van de zon, het water en de wind gebruikt om de boerderij van voldoende energie te voorzien om allen noodzakelijke machines te laten werken.
- Zaaien met zonne-energie
- Boer Jan staat vroeg op om het veld klaar te maken voor het zaaien van tarwe. Hij gebruikt een tractor die wordt aangedreven door een motor op biodiesel. Biodiesel is een type brandstof dat gemaakt wordt uit plantenolie, een vorm van opgeslagen zonne-energie.
- Vraag: Wat is de rol van de zon in het maken van biodiesel?
- a) De zon verwarmt de motor van de tractor.
- b) De zon helpt planten groeien die later worden omgezet in biodiesel.
- c) De zon wordt direct omgezet in elektriciteit voor de tractor.
- Oplossing: Bekijk het filmpje met de leerlingen, Nederlandse ondertiteling is mogelijk.
- Water pompen met windenergie
- Op de boerderij staat een grote windmolen die draait in de zachte bries van de middagwind. Deze windmolen is aangesloten op een waterpomp die water uit de ondergrondse bronnen haalt om de velden te irrigeren. Zonder dit water zouden de gewassen niet kunnen groeien.
- Vraag: Hoe helpt de windmolen bij de irrigatie van de velden?
- a) De windmolen produceert elektriciteit die de waterpomp aandrijft.
- b) De windmolen vangt regenwater op.
- c) De windmolen maakt de grond luchtiger waardoor water beter kan worden opgenomen.
- Oplossing: De windmolen werkt door de kinetische energie van de wind om te zetten in mechanische energie. Deze mechanische energie wordt gebruikt om een pomp aan te drijven die water uit de grond haalt.
- Vraag: Welke energieomzettingen vinden plaats in de windmolen?
- Oplossing: De kinetische energie van de wind wordt omgezet in mechanische energie die de pomp aandrijft.
- Warmte van de zon
- Het is nu laat in de zomer en de tarwe staat hoog op het veld, klaar om geoogst te worden. De zon heeft maandenlang de gewassen opgewarmd en ervoor gezorgd dat ze goed konden groeien. Dit proces heet fotosynthese, waarbij planten zonlicht gebruiken om voedsel te maken.
- Vraag: Wat is fotosynthese en waarom is het belangrijk voor de landbouw?
- a) Het is een proces waarbij planten zonlicht omzetten in energie om te groeien.
- b) Het is een proces waarbij planten regenwater gebruiken om te groeien.
- c) Het is een proces waarbij planten zonlicht gebruiken om warmte te produceren.
- Oplossing: Bekijk het filmpje met de leerlingen: fotosynthese zorgt voor energie (en die gebruikt de plant vooral om te groeien).
- Opslaan van energie
- Na de oogst worden de tarwekorrels opgeslagen in grote silo's. Om de tarwe lang goed te houden, gebruikt boer Jan een ventilatiesysteem dat werkt op zonne-energie. Zonnepanelen op de daken van de schuren vangen zonlicht op en zetten dit om in elektriciteit voor de ventilatoren.
- Vraag: Hoe dragen zonnepanelen bij aan de opslag van tarwe?
- a) Ze verwarmen de tarwekorrels.
- b) Ze produceren elektriciteit voor het ventilatiesysteem.
- c) Ze gebruiken de warmte van de zon om de tarwe te drogen.
- Oplossing: antwoord b)
Nabespreking:
- Welke vorm van energie vond je het meest verrassend of interessant?
- Kun je een ander voorbeeld bedenken van hoe energie in de landbouw wordt gebruikt?
Wat is een pocketvergister?
Vergisting of pocketvergisting (kleine-vergisting) dient om de restproducten, zoals bijvoorbeeld mest, om te zetten in een gas en een vloeibaar restproduct. Door dit proces uit te voeren kan je op je eigen landbouwbedrijf hernieuwbare energie produceren, namelijk biogas (tot 200kWe).
Verwar het niet met gisten van een pintje dat de jongeren wel eens graag drinken!
Hoe werkt een pocketvergister?
Bekijk de afbeelding op de Inagro-website.
Micro-organismen, specifiek bacteriën, halen in de reactor biogas uit de mest of andere inputstromen. Dit gaat vervolgens naar een warmte- krachtkoppeling (WWK), waar het methaan uit het biogas wordt verbrand om zo de energie onder de vorm van warmte en elektriciteit te gebruiken.
Begrippen:
- Vergisting: biologisch proces waar micro-organismen waaronder bacteriën het product afbreken en biomassa uithalen.
- Digestaat: (vloeibaar) restproduct na het vergistingsproces.
- Pocketvergisting: kleinschalige vergisting, je eigen bedrijfseigen biomassastromen, mest, omzetten tot hernieuwbare bruikbare energie.
Vooraf:
- Bespreek met de leerlingen welk type landbouwbedrijf jullie zullen bezoeken.
- Laat de leerlingen soorten energievormen opzoeken zodat ze zelf weten waar ze naar moeten uitkijken op de boerderij.
- De leerlingen bedenken mogelijke oplossingen voor energiebesparing en bereiden vragen voor om aan de landbouwer te stellen.
Tijdens:
- De landbouwer geeft uitleg over zijn boerderij en de energieverbruikers en -winners.
- De leerlingen nemen foto's en noteren de functie van de toestellen.
- Ze noteren schematisch een ketting van informatie om de kringloop van de boerderij te begrijpen en brengen zo de energiestromen op de boerderij in kaart.
Slimme inzet van verschillende vormen van energie is belangrijk. Van zonne-energie en windenergie tot biodiesel en fotosynthese, energie is overal om ons heen en onmisbaar in de landbouw.
Reflectievragen:
- Welke vorm van energie vond je het meest verrassend of interessant?
- Kun je een ander voorbeeld bedenken van hoe energie in de landbouw wordt gebruikt?
Naverwerking
- De leerlingen maken a.d.h.v. hun schema een ketting van informatie van de energiestromen op de boerderij.
- De leerlingen presenteren hun bevindingen.
- Eventueel: Stuur foto's van de weergaves naar de land- of tuinbouwer of bezorg ze op een andere manier.
