Lærervejledning

"Fjernvarme"

OM FORLØBET

”Fjernvarme” er et undervisningsforløb for elever på 4. - 6. klassetrin i faget natur/teknologi og handler om, hvordan varme fra fjernvarmeværket når frem til forbrugerne. 

Dette forløb tager udgangspunkt i konkrete problemstillinger og begrebet "engineering" om at fremme elevernes læring og løfte det faglige niveau i faget. Indholdet kan afvikles på ni lektioner eller færre - alt efter klassens forudsætninger.

Størstedelen af den danske befolkning og deres huse og boliger er tilsluttet fjernvarmenettet. Faktisk blev ca. 70 % af alle boliger i 2023 opvarmet med fjernvarme, hvilket svarer til næsten 2 mio. husstande.

Arbejdet med "Fjernvarme" lægger op til aktive øvelser, hvor eleverne konstruerer og bygger en model af et hus samt en model af en radiator. Eleverne bliver udfordret i at opvarme vand til deres radiator mest muligt. Til den proces skal de konstruere en effektiv varmeveksler ved hjælp af beholdere af forskellige materialer og størrelser.

Konstruktionen af varmeveksleren er en oplagt anledning til at benytte engineering som arbejdsmetode for at styrker elevernes motivation, kreativitet og innovationsevne.

Udover øvelserne er der baggrundstekster til eleverne i form af faglig læsning om emnet - bl.a. ud fra problematikken om energiforsyning, global opvarmning og klimaændringer.

Influenceren Lucca Loft og veninden Iris introducerer i en video eleverne til udfordringen med at bygge en varmeveksler.

 

Kort introduktion

"Fjernvarme" er for elever på 4. - 6. klassetrin i faget natur/teknologi og forløbet kan gennemføres på 9 lektioner.

Forløbet handler om, hvordan varmen fra fjernvarmeværket når frem til forbrugeren. Det er et tema, der tager udgangspunkt i vores hverdag og samfund. Der er mange elever og deres familier, der får opvarmet deres huse og boliger med fjernvarme - faktisk blev ca. 70 % af alle boliger i 2023 opvarmet med fjernvarme, hvilket svarer til næsten 2 mio. husstande.

Eleverne skal arbejde med den grundlæggende fysik om, at varmeenergi kan ledes fra et materiale til et andet.

Udgangspunktet er begrebet varmeledning og udveksling af energi mellem to genstande med forskellig temperatur, der er i kontakt med hinanden.

Den centrale øvelse i forløbet er sådan, at eleverne to og to skal konstruere og bygge en velfungerende varmeveksler til opvarmning af deres model af en bolig.

 

Om øvelserne

Øvelse 1: Overfør varme fra sted til sted 

Forløbet består af en lille indledende øvelse ”Overfør varme fra sted til sted" i første lektion. Her skal en elev i et makkerpar stikke sin hånd ned i meget koldt vand i en beholder i 4-6 min.

Dernæst skal eleven flette hænder med sin makker. Det er hensigten, at eleverne mærker, hvordan varme kan overføres/bevæge sig/sprede sig fra et sted til et andet.  

Øvelsen skal bruges til i klassen at få lært et fagsprog omkring fænomenet "varmeledning", som eleverne får brug for i den centrale øvelse med varmeveksleren.

 

Øvelse 2: Byg en varmeveksler 

Arbejdet med ”Fjernvarme” indeholder en øvelse, hvor eleverne bygger en model af et hus indeholdende en model af en radiator. Eleverne bliver udfordret med at opvarme vand til brug i radiatoren. Til den proces skal de selv finde en måde at konstruere en effektiv varmeveksler ved hjælp af beholdere af forskellige materialer og størrelser.

Et forløb med engineering består af en række faser, hvor eleverne skal få ideer til konstruktion af deres varmeveksler, undersøge/afprøve modellen og, om muligt, forbedre den. Dernæst skal eleverne planlægge en formidling og fremlæggelse af deres arbejde samt giver og modtager feedback fra resten af klassen ud fra en fast ramme.

Se evt. en model for engineering designprocessen fra Astra.

 

Faglige tekster

Udover øvelsen er der baggrundstekster til eleven i form af faglig læsning om varme – blandt andet med en  vinkel på opvarmning af boliger samt en klimamæssig vinkel på fjernvarme.

Senere i forløbet kommer eleverne omkring temaer om miljø, klima og fjernvarme.

Mål for dette forløb

Kompetenceområder

En række kompetenceområder kan blive dækket ind i forløbet ”Fjernvarme”, fx.: Undersøgelses-, modellerings-, kommunikations- og perspektiveringskompetencen.

Fokus er lagt på den faglige søjle ”Teknologi og ressourcer”, og herfra kan en række af de fra ministeriet foreslåede færdigheds-, vidensområder og -mål blive tilgodeset.

Forløbet er udviklet, afprøvet og forbedret via tests og feedback fra flere klasser og lærere undervejs.

Se evt. mere om Fælles Mål i ministeriets hæfte Natur/teknologi, Fælles Mål, 2019.

Eksempler på læringsmål

Efter dette forløb er det bl.a. målet, at eleven:

  • ved, hvordan fjernvarme fungerer
  • ved, hvordan en varmeveksler fungerer
  • ved, at varme kan bevæge sig fra et materiale til et andet
  • ved, at der er forskel på materialers evne til at lede og sprede varme
  • har øvet sig på at få ideer, undersøge og forbedre en model eller et eksperiment
  • har øvet sig i at give og modtage feedback på en præsentation til og fra klassekammerater
  • har øvet sig i at fremlægge sit arbejde mundtligt
  • kender til forskellige varmekilder til opvarmning af boliger
  • har viden om klimaændringer og konsekvenser ved brug af varmekilder til opvarmning af boliger.

Influenceren Lucca Loft og veninden Iris introducerer i en video eleverne til deres arbejde med engineering og udfordringen om at bygge en effektiv varmeveksler.

Videoen skal vises, så eleverne forstår udfordringen og målet med dette arbejde.

Eleverne kan også selv se dele af videoen under deres arbejde med varmeveksleren.

Overordnede mål for "Fjernvarme"

  • At øge elevernes viden om fjernvarme til opvarmning af boliger.
  • At øge elevernes bevidsthed om, hvordan fjernvarme er bæredygtigt.
  • At øge elevernes viden om varmeledning i forskellige materialer.
  • At øge elevernes modellerings-, undersøgelses-, kommunikations- og                    perspektiveringskompetence.
  • At øge elevernes interesse for naturvidenskab og teknik samt anvendelsen i samfundet.
  • At så et frø til en eventuel karrierevej inden for naturvidenskab og teknik (science).