Mokymosi kelio kortelė

 
Bendroji mokymosi kelio tema
 
Fotovoltinė kelionė: Saulės energijos panaudojimas
Konkretaus mokymosi vieneto pavadinimas
 
Energijos konversija saulės elementuose; nuo fotonų iki elektronų; fotovoltinių sistemų fizika
Tikslinės auditorijos amžius

14–18 metų tikslinė grupė
Mokinio reikalavimai

Pagrindinės fizikos žinios (elektromagnetinės bangos, energija, elektros srovė ir įtampa), chemijos (atominė sandara, elektronai, cheminiai ryšiai) ir įvadinės elektros bei energijos konversijos sąvokos.
Mokymosi vieneto aprašymas Šis vienetas veda mokinius ir mokytojus tarpdisciplininiu keliu, integruojant fizikos, chemijos ir technologijų žinias, siekiant suprasti, kaip saulės energija yra surenkama ir paverčiama elektros energija per fotovoltinius elementus. Mokiniai tyrinės fotonų kelionę nuo saulės šviesos iki elektros srovės generavimo, analizuos saulės elementų sluoksninę sandarą (P-N sandūra, puslaidininkiai), fotovoltinį efektą ir elektronų srauto mechanizmus. Skaitmeninių ir AR įrankių naudojimas skirtas padaryti nematomus procesus matomais (fotonų sugertis, elektronų ir skylių porų generavimas, elektrinis laukas sandūroje, srovės tekėjimas), aiškiai ir nuosekliai susiejant fizikos principus su technologinėmis tvarios energijos gamybos taikymo sritimis.
Dalykai: Dalyvaujančios šalys Fizika (optika, elektromagnetizmas), chemija (puslaidininkių medžiagos), technologijos (fotovoltinė inžinerija), tvarumas (atsinaujinanti energija)
Raktažodžiai Saulės energija; fotovoltinis elementas; fotonai; elektronai; P-N sandūra; puslaidininkiai; energijos konversija; elektros srovė; atsinaujinanti energija; AR; scenarijais grįstas mokymasis
Pagrindinės kvalifikacijos, įgūdžiai ir žinios, kurias galima įgyti
  • Mąstymas ir problemų sprendimas energijos konversijos procesuose
  • Projektinis mąstymas, taikomas fizinių reiškinių nuosekliai vizualizacijai
  • Praktinės žinios: fotovoltinis efektas, puslaidininkių fizika, saulės elemento sandara, elektros grandinės
  • Skaitmeniniai/AR įgūdžiai: atominių procesų 3D vizualizacija, interaktyvios diagramos, scenų naršymas
Naudojami ištekliai ir didaktinės priemonės AR platformos (pvz., Delightex Studio – Spaces, Marker), patikimi internetiniai šaltiniai ir edukaciniai vaizdo įrašai apie saulės energiją ir fotovoltiką, moksliniai straipsniai ir duomenų bazės; diagramos ir 3D modeliai (saulės elemento sluoksniai, P-N sandūra, elektronų srautas, fotovoltinės sistemos) bei tekstiniai užrašai pagrindiniams duomenims.
Vertinimo kriterijai ir įsivertinimas Žinių (fotonas–elektronas–srovė seka), įgūdžių (priežasties ir pasekmės ryšiai tarp fotonų sugerties ir elektros energijos generavimo) ir kompetencijų (sąmoningas AR įrankių naudojimas, tarpdisciplininė fizikos ir tvarios energijos technologijų integracija) vertinimas.