بچه‌های انرژی
طرح وزارت انرژی امریکا برای آشنایی دانش‌آموزان امریکایی با انرژی و مصرف بهینه آن
سید میثم حسینی
پژوهش و ترجمه پرسا
«بچه‌های انرژی» یک وب سایت دانش‌آموزی با زبانی ساده است که توسط وزارت انرژی ایالات متحده، اداره اطلاعات انرژی (EIA) میزبانی می‌شود. این سایت شامل اطلاعات و فعالیت‌های متنوعی درباره انرژی است که در چند دسته اصلی سازماندهی شده است که به این شرح است: انرژی چیست؟ منابع انرژی، استفاده از انرژی و صرفه‌جویی در انرژی، تاریخچه انرژی، بازی‌ها و فعالیت‌ها، برای معلمان، لینک‌های مرتبط، ماشین حساب‌های انرژی و واژه نامه.
این سایت با هدف آشنا ساختن کودکان امریکایی با انرژی و منابع انرژی، مصرف بهینه انرژی ایجاد شده است و با استفاده از بخش‌های متنوعی مانند معما، پازل، آزمایش، تست دانستنی‌ها و گزارش‌های میدانی، با زبانی ساده، کودکان را با موضوعات مرتبط با انرژی آشنا می‌کند. در بخش گزارش‌های میدانی، شخصیتی تخیلی با نام «مورچه انرژی» به مراکز پژوهشی، معادن، نیروگاه‌های برقابی و هسته‌ای، سکوهای نفتی، موزه علم هسته‌ای و آزمایشگاه‌ها رفته و کودکان را با نوع فعالیت آنها آشنا می‌کند. در یکی از بخش‌های دیگر این سایت، کودک با ماهیت انرژی آشنا می‌شود. بدین منظور، اصول ابتدایی انرژی، واحدهای اندازه‌گیری انرژی، جدول تناوبی، اشکال مختلف انرژی و ماشین حساب انرژی با زبان ساده به کودک معرفی می‌شوند. در بخش دیگری، منابع مختلف انرژی به منابع غیرتجدیدپذیر، تجدیدپذیر، برق و هیدروژنی تقسیم می‌شوند و هرکدام به زبان ساده برای کودک توضیح داده می‌شوند. علاوه بر این، این بخش آمار جدیدی را در رابطه با مصرف انرژی در ایالات متحده ارائه می‌دهد. بخش بعدی، به مصرف بهینه و صرفه‌جویی انرژی می‌پردازد. این بخش، شامل مباحثی مانند اصول ابتدایی مصرف انرژی، تأثیر مصرف انرژی بر محیط زیست، مصرف انرژی در خانه، مصرف انرژی در ساختمان‌های اداری، مصرف انرژی در صنایع، مصرف انرژی در حمل‌ونقل، اصول و روش‌های صرفه‌جویی در مصرف انرژی و بازیافت است. بخش بعدی به تاریخ انرژی می‌پردازد و ضمن تشریح تاریخ کشف اشکال مختلف انرژی، افراد برجسته این حوزه را به کودک معرفی می‌کند. در نهایت، مجموعه‌ای از بازی‌ها و معماهای مرتبط با انرژی برای کودک تدارک دیده شده‌اند. در این بخش، اصطلاحات روزمره صنعت انرژی، معما، آزمایش‌های مناسب برای ارائه در نمایشگاه علوم، کتاب فعالیت انرژی، کوئیز و اردوهای مورچه انرژی ارائه شده است. علاوه بر این، منابعی نیز برای معلمان در این سایت ارائه شده است. از جمله این منابع میتوان به برنامه‌های کلاسی مرتبط، آزمایش‌های نمایشگاه علوم، راهنمای معلم، اطلاعات شغلی و پیوندهای مرتبط برای آموزش انرژی اشاره کرد.
بخش انرژی چیست؟
در بخش «انرژی چیست؟» در مورد مبانی انرژی، مبانی واحدهای انرژی، جدول تناوبی، اشکال انرژی و ماشین حساب‌های انرژی به طور کامل توضیح داده شده که با کلیک روی هر یک از این عناوین، توضیحات آن، نشان داده می‌شود که در اینجا خلاصه‌ای از این موارد بیان شده است:
مبانی انرژی: با تعریف انرژی، اشکال آن و تفاوت بین منابع تجدیدپذیر و تجدیدناپذیر آشنا شوید.
مبانی واحدهای انرژی: چگونه انواع سوخت‌ها را با هم مقایسه کنیم؟ یکی از راه‌های عملی، تبدیل واحدهای فیزیکی سوخت، مانند وزن یا حجم، به واحدهای حرارتی بریتانیا (Btu) است. واحدهای حرارتی بریتانیا، یک اندازه‌گیری دقیق از محتوای حرارتی سوخت است.
جدول تناوبی: زغال سنگ، گاز طبیعی و نفت هیدروکربن‌هایی هستند که از اتم‌های هیدروژن و کربن تشکیل شده‌اند. در این جدول تناوبی استاندارد درباره هیدروژن، کربن و سایر عناصر شیمیایی بیشتر بدانید.
اشکال انرژی: اشکال انرژی یا بالقوه یا جنبشی هستند. انرژی بالقوه شامل مواد شیمیایی، گرانشی، مکانیکی و هسته‌ای است. انرژی جنبشی نیز انرژی در حرکت است و شامل انرژی الکتریکی، گرما، نور و صدا است.
ماشین حساب‌های انرژی: در این بخش در مورد نحوه تبدیل واحدهای انرژی به یکدیگر توضیح داده شده است. از گالن تا واحدهای حرارتی بریتانیا (Btu)، کیلووات ساعت تا مگاژول، تن کوتاه تا تن متریک، این ماشین حساب مفید از یک واحد انرژی به واحد دیگر تبدیل می‌شود.
بخش منابع انرژی
در این بخش از سایت، تعریف‌هایی در ارتباط با انرژی تجدید پذیر، انرژی تجدید ناپذیر، برق، هیدروژن و آمار‌های اخیر درباره موضوعات مربوط به انرژی ارائه شده است که با کلیک روی هر یک از این عناوین، توضیحات کامل آن، نشان داده می‌شود و خلاصه‌ای از آن به شرح زیر است:
تجدید ناپذیر
منابع انرژی تجدید ناپذیر شامل سنگ معدن اورانیوم و سوخت‌های فسیلی - زغال سنگ، گاز طبیعی و نفت خام (نفت) است. سپس با کلیک روی نام هر کدام از منابع، اطلاعات مورد نیاز درباره آنها به طور کامل شرح داده می‌شود.
تجدید پذیر
منابع انرژی تجدیدپذیر شامل زیست توده است که از جمله آن میتوان به سوخت‌های زیستی، انرژی آبی، زمین گرمایی، انرژی باد و انرژی خورشیدی اشاره کرد. بیشترین استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر برای تولید برق است. و دوباره با کلیک روی کلمات زیست توده، ژئوترمال، برقابی، خورشیدی و باد، اطلاعات لازم درباره آنها ارائه می‌شود.
هیدروژن نیز مانند برق منبع ثانویه انرژی است و انرژی تولید شده از منابع دیگر (سوخت‌های فسیلی، آب و زیست توده) را ذخیره و حمل می‌کند.
در اینجا به این موضوع اشاره شده است که منابع انرژی که ما برای تولید برق استفاده می‌کنیم می‌توانند تجدید پذیر یا غیر قابل تجدید باشند، اما خود برق نه تجدیدپذیر است و نه تجدیدناپذیر که پس از آن دو موضوع علم برق و برق در امریکا، تشریح شده‌اند.
آمار انرژی
بخش آمار انرژی این وب‌سایت به سؤالاتی مانند میزان تولید، مصرف، واردات و صادرات انرژی ایالات متحده، میزان استفاده از انرژی تجدیدپذیر و تجدیدناپذیر و... پاسخ می‌دهد که خلاصه‌ای از داده‌ها و آمار سالانه ایالات متحده در زمینه انرژی ایالات متحده، نفت خام و نفت، گاز طبیعی، زغال سنگ، انرژی هسته‌ای، سوخت‌های زیستی، برق و انرژی تجدیدپذیر در این بخش آمده است.
بخش استفاده و صرفه‌جویی در انرژی
در این بخش درباره عناوین مبانی مصرف انرژی، انرژی و محیط زیست، انرژی در خانه‌ها، انرژی در ساختمان‌های تجاری، انرژی در صنعت، انرژی برای حمل و نقل، صرفه‌جویی در انرژی و بازیافت انرژی برای بچه‌ها صحبت شده است که با کلیک روی هر عنوان، اطلاعات مورد نیاز درباره آنها به طور کامل شرح داده می‌شود که خلاصه‌ای از آن در زیر آمده است:
مبانی مصرف انرژی: در این بخش گفته شده که ما انرژی زیادی را در خانه‌ها، مشاغل، صنعت و سفرهای شخصی و حمل و نقل کالا مصرف می‌کنیم که در این بخش با مبانی مصرف انرژی آشنا می‌شویم.
انرژی و محیط زیست: هر منبع انرژی اثراتی بر محیط زیست دارد از این رو، ارتباط بین انرژی و محیط زیست چیست؟
انرژی در خانه‌ها: در این بخش در مورد این موضوعات صحبت می‌شود که چه چیزی انرژی بیشتری را در خانه‌های ما مصرف می‌کند؛ گرمایش، سرمایش، روشنایی، یا برق‌رسانی به وسایل الکترونیکی مانند تلویزیون، کامپیوتر و پخش‌کننده MP3؟ و آیا خانه‌ها در ایالات متحده بیشتر از برق یا گاز طبیعی استفاده می‌کنند؟
انرژی در ساختمان‌های تجاری: در این بخش در مورد این موضوعات صحبت می‌شود که ساختمان‌های تجاری- دفاتر، بیمارستان‌ها، مدارس، عبادتگاه‌ها، انبارها، هتل‌ها، آرایشگاه‌ها، کتابخانه‌ها، مراکز خرید- چگونه انرژی می‌گیرند؟
انرژی در صنعت: در این بخش در مورد این موضوع صحبت می‌شود که انرژی، بیش از هر هدف دیگری برای صنعت و تولید انرژی در این بخش، مصرف می‌شود. چه صنایعی انرژی بیشتری مصرف می‌کنند-صنایع پالایش، شیمیایی، کاغذ یا صنایع فلزی؟
انرژی برای حمل و نقل: ما با خودروها، موتورسیکلت‌ها، کامیون‌ها و اتوبوس‌های خود حدود 3 تریلیون مایل در سال رانندگی می‌کنیم. ترکیبی از بنزین و گازوئیل، بیشترین انرژی مورد استفاده برای حمل و نقل را تشکیل می‌دهند.
صرفه‌جویی در انرژی: برای صرفه‌جویی در مصرف انرژی باید چکار کنیم؟ تفاوت بین صرفه‌جویی در انرژی و بهره وری انرژی چیست؟
بازیافت انرژی: بازیافت اغلب باعث صرفه‌جویی در انرژی و منابع طبیعی می‌شود.
بخش تاریخچه انرژی
در این بخش به دو عنوان جدول زمانی انرژی و افراد مشهوری که در این زمینه فعالیت کرده‌اند، پرداخته شده که خلاصه‌ای از آن به شرح زیر است:
جدول زمانی انرژی: آتش اولین اختراع انرژی بزرگ تمدن بود و چوب برای مدت طولانی سوخت اصلی به حساب می‌آمد. در این بخش در مورد نحوه تکامل منابع انرژی و فناوری‌های مختلف آن به بچه‌ها آموزش داده می‌شود.
افراد مشهور: ما امروزه به دلیل پیشرفت‌های علمی در گذشته قادر به استفاده از انرژی هستیم، از این رو، در این بخش با دانشمندانی که در زمینه تولید انرژی فعالیت داشته‌اند، آشنا می‌شویم که از جمله آنها میتوان به ادیسون، اینشتین، ژول و... اشاره کرد.
بخش واژه نامه انرژی
در این بخش از وب‌سایت تمامی اصطلاحات مربوط به انرژی، به ترتیب حرف الفبا آورده شده و در مورد هر کدام توضیح کوتاهی ارائه شده است که از جمله این واژه‌ها میتوان به سیستم گرمایش فعال، سوخت جایگزین، سوخت‌های زیستی، زیست توده و... اشاره کرد.
بازی‌ها و فعالیت‌های وب‌سایت بچه‌های انرژی
بخش معما
در این بخش معما و سؤالاتی در ارتباط با انرژی برای بچه‌ها مطرح می‌شود که ذهن آنها را به چالش بکشد. در قسمت پایین هر سؤال، کلمه «پاسخ» نوشته شده است که با کلیک روی آن، پاسخ سؤال نشان داده می‌شود.
بخش پازل
در این بخش، بچه‌ها ذهن خود را با سودوکو انرژی، پازل، جدول کلمات متقاطع و جست‌و‌جوی کلمه به چالش می‌کشند. این قسمت به این صورت است که به بچه‌ها یک کلید واژه ارائه می‌شود که آنها باید خود واژه اصلی را از جدول کلمات متقاطع پیدا کنند. به عنوان مثال کلید واژه «سوخت‌های جایگزین» نوشته می‌شود و بچه‌ها باید انواع سوخت جایگزین را از جدول کلمات متقاطع پیدا کنند.
سفرهای میدانی
در بخش سفرهای میدانی، شخصیتی تخیلی با نام «مورچه انرژی» به مراکز پژوهشی، معادن، نیروگاه‌های برقابی و هسته‌ای، سکوهای نفتی، موزه علم هسته‌ای و آزمایشگاه‌ها رفته و کودکان را با نوع فعالیت آنها آشنا می‌کند. در این بخش، تمام اطلاعات و ماجراهای مربوط به این مکان‌ها، به صورت گزارش و به همراه عکس در وب‌سایت منتشر می‌شود. بچه‌ها با کلیک روی نام مکان مورد نظر خود، می‌توانند گزارش مرتبط با آن را بخوانند و عکس‌هایش را نیز ببینند. از جمله این مکان‌ها میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
مرکز تحقیقات کشاورزی، دکل حفاری آنادارکو، کارخانه تولید زباله به انرژی بالتیمور، توربین بادی کیپ کاد، پالایشگاه کارسون، نیروگاه زغال سنگ چسترفیلد، معدن زغال سنگ، کارخانه تبدیل زباله به انرژی کووانتا، پشت بام خورشیدی، نیروگاه برقابی سد هوور، مرکز فرهنگی پوئبلو هند، موزه علوم و تاریخ هسته‌ای، آزمایشگاه ملی انرژی‌های تجدیدپذیر، مدرسه ابتدایی ساحل نیوپورت، تسهیلات صادرات زغال سنگ نورفولک جنوبی، نیروگاه هسته‌ای آنا شمالی، سکوی نفت فلات قاره، کارخانه هیدروالکتریک روانوک رپیدز، نیروگاه برقابی بندر امن، آزمایشگاه ملی ساندیا، مدرسه فنی منطقه‌ای کیپ کاد (سوخت‌های زیستی).
بخش آزمون
این بخش از وب‌سایت دانش مربوط به انرژی بچه‌ها را مورد آزمون قرار می‌دهد، به این صورت که سؤال‌های چهار گزینه‌ای مطرح شده که بچه‌ها با کلیک روی گزینه مورد نظر خود می‌توانند متوجه شوند که گزینه درست را انتخاب کرده‌اند و یا باید، گزینه دیگری را انتخاب کنند.
بخش زبان عامیانه
کلمات روزمره، گاهی برای افرادی که در صنایع انرژی کار می‌کنند معنای متفاوتی دارند. در این وب‌سایت، بچه‌ها برای یادگیری معانی مربوط به انرژی این کلمات عامیانه، روی آنها کلیک می‌کنند و معنی غیر عامیانه آنها را همراه با عکس مشاهده می‌کنند. به عنوان مثال معنای مربوط به انرژی کلمه «درخت کریسمس» به این شرح است: مجموعه‌ای از دریچه‌ها، لوله‌ها و اتصالات که برای کنترل جریان نفت و گاز، هنگام خروج از چاه و ورود به خط لوله استفاده می‌شود.
بچه‌ها با کلیک روی تصویر درخت کریسمس می‌توانند معنای غیر عامیانه آن را به همراه عکس، مشاهده کنند.
بخش آزمایشگاه نمایشگاه علمی
در این بخش پروژه نمایشگاه علمی مختلفی برای پایه‌های گوناگون آمده است که بچه‌ها می‌توانند آنها را انجام داده و رمز موفقیت هر کدام را پیدا کنند. این بخش برای چهار پایه تحصیلی طراحی شده است که آزمایش هر پایه به شرح زیر است:
آزمایش‌های اولیه (پایه‌های K - 3)
رنگ‌ها و نور
مقایسه لامپ‌ها
غذای فاسد
انرژی برای زندگی
یخ داغ
آهنربا و گرما
ذوب یخ
بازیافت
تکه‌های یخ نمکی
صرفه‌جویی در آب‌گرم
جوانه زدن دانه‌ها
قدرت استاتیک
خورشید و سایه
تغییر رنگ‌ها
آب سازها
آزمایش‌های ابتدایی (کلاس 4 - 7)
هوای پاک
فن خنک کننده
علف‌کش طبیعی
تقطیر خورشیدی
خوردگی فلزات
کوله پشتی‌های سنگین
پلاستیک طبیعی
گلخانه‌های گرمایشی برودتی عایق
اتلاف گرما
صرفه‌جویی در آب‌گرم
باد در اطراف خانه
دریافت انرژی از زباله
طبیعی در مقابل مصنوعی
دانه‌ها
آزمایش‌های متوسط (پایه‌های 6 - 9)
باران اسیدی
نمک منجمد
انرژی حرارتی
هوای پاک
طبیعی در مقابل مصنوعی
خوردگی فلزات
آرام پز
گلخانه‌های گرمایشی برودتی
تقطیر خورشیدی
آزمایش‌های ثانویه (پایه‌های 9 - 12)
باران اسیدی
نمک منجمد
انرژی حرارتی
هوای پاک
طبیعی در مقابل مصنوعی
خوردگی فلزات
آرام پز
گلخانه‌های گرمایشی برودتی
تقطیر خورشیدی
در این بخش با کلیک روی پی دی اف، موضوع مورد نظر، آزمایش و چالش مربوط به آن باز می‌شود که بچه‌ها با انجام مراحلی که بیان شده به پاسخ، دست پیدا می‌کنند.
بخش کارهایی که میتوان انجام داد
بچه‌ها در این بخش با کتاب فعالیت «مورچه‌های انرژی» سرگرم می‌شوند. این کتاب، به نوعی کتاب آموزشی است که در ضمن ارائه اطلاعات درباره انرژی دارای فعالیت‌های گوناگونی مانند پرسش و پاسخ نیز است.
بخش مختص معلمان
بخش طرح درس
در این بخش، داستان‌های مرتبط با انرژی، فعالیت‌های عملی و مقالات تحقیقاتی برای معلمان ارائه شده است که مبتنی بر برنامه درسی دانش‌آموزان بوده و بر اساس رده سنی، دسته‌بندی شده‌اند. این دسته‌بندی به چهار دسته پیش دبستانی، دبستان، راهنمایی و متوسطه تقسیم شده است که با کلیک روی هر پایه، دروس مد نظر برای آن پایه، ارائه می‌شود. این دروس نیز خود در دسته بندی‌های گوناگونی در زمینه انرژی ارائه شده‌اند، از جمله آن میتوان به دسته بندی‌های تمام انرژی‌ها، زغال سنگ، برق، برقابی، انرژی خورشیدی و باد اشاره کرد که هر کدام فعالیت‌های عملی و مقالات تحقیقاتی مربوط به خود را دارند.
بخش راهنمای معلم
بخش راهنمای معلم فعالیت‌هایی را برای معلمان فراهم می‌کند که آنها از این فعالیت‌ها به عنوان منبعی برای آموزش انرژی به دانش‌آموزان به روشی سرگرم کننده و تعاملی بهره می‌برند. این فعالیت‌ها به دانش‌آموزان فرصت می‌دهد تا در مورد انرژی یاد بگیرند و در عین حال مهارت‌های تحقیق و خواندن خود را بهبود بخشند.
این بخش به معلمان، دروسی را در ارتباط با انرژی ارائه می‌دهد که آنها می‌توانند از ان به عنوان منبع درسی استفاده کنند. در واقع، این بخش راهنما، فعالیت‌های ترویجی هنرهای زبان، ریاضی، هنرهای نمایشی، علوم و مطالعات اجتماعی را بر اساس سطوح سنی پیش دبستانی (P)، ابتدایی (E)، راهنمایی (I) و متوسطه (S) است. از جمله موضوعاتی که در این بخش برای معلمان و به عنوان منبع ارائه می‌شود به شرح زیر است:
مقایسه مصرف سوخت (E,I)، آمار انرژی (E,I)، تبلیغات انرژی (E,I)، ارائه منبع انرژی (E,I,S)، مصرف انرژی شخصی یا مدرسه (E,I,S)، مواد زائد جامد و انرژی (E,I,S)، داستان‌های مصرف انرژی (P,E)، مشاغل انرژی (I,S)، شعار انرژی (P,E,I,S)، نوشتن خلاق: معماها (E)، نویسندگی خلاق: داستان کوتاه (E,I)، سفرهای میدانی انرژی (E,I)، نویسندگی غیرداستانی (E,I)، پازل انرژی (I,S)، جدول زمانی انرژی (E)، نویسندگی خلاق: اختراعات انرژی (E,I)، نویسندگی خلاق: داستان‌های کوتاه (E,I)، نقاط عطف انرژی (E,I)، ارائه شفاهی (E,I,S)، پیش‌بینی انرژی (I)، نمایشگاه علمی (P,E,I,S)، اقتصاد جهانی نفت (S)، حافظه انرژی (P,E,I,S)، بازی نام انرژی (E)، انرژی یکنوع بازی شبیه لوتو (E,I)، بازی واژگان انرژی (E,I,S)، واژگان غنی شده (E,I,S)، پازل انرژی (I,S).
بخش زوایای شغلی
در این بخش، پیوندها و منابع مرتبط با شغل از دفتر کارایی انرژی و انرژی‌های تجدیدپذیر وزارت انرژی ایالات متحده ارائه می‌شود که شامل موارد زیر است:
آموزش انرژی و توسعه نیروی کار
مشاغل انرژی پاک
راهنمای معلم مرتبط با شغل و مقالات از پروژه توسعه آموزش ملی انرژی
همچنین پی دی اف‌هایی در زمینه‌های راهنمای معلم‌ها درباره جریان‌های شغلی، مشاغل مرتبط با انرژی حرارتی اقیانوس، مشاغل مرتبط با علوم، فناوری، مهندسی و ریاضی، مشاغل مرتبط با انرژی باد، مشاغل مرتبط با انرژی صنایع نفت و گاز طبیعی، مشاغل مرتبط با قانون و سیاست انرژی و مشاغل مرتبط با صنعت انرژی خورشیدی، ارائه شده است.
بخش لینک‌های مربوطه
در این بخش منابع رایگان و با هزینه کم که مربوط به انرژی هستند، در اختیار معلمان قرار می‌گیرند؛ که از جمله دسته‌بندی‌های منابع به شرح زیر است:
زیست توده، مشاغل و توسعه نیروی کار، اقلیم، زغال سنگ، علوم زمین، بهره‌وری و حفاظت، برق، سواد انرژی، محیط، ژئوترمال، هیدروژن، برقابی، گاز طبیعی، انرژی هسته‌ای، نفت، انرژی خورشیدی، سوخت حمل و نقل، مدیریت پسماند، انرژی باد.
British thermal units