La enseñanza sobre el uso de la energía se apoya en 8 conceptos clave:

6.1 La conservación de la energía tiene dos significados muy diferentes. El primero está relacionado con la ley física de la conservación de la energía. Esta ley dice que la cantidad total de energía en el universo es constante. La conservación de energía también se usa comúnmente para ejemplificar la disminución del uso de los recursos de energía de la sociedad. Cuando se habla de personas conservando energía, siempre se asocian con la segunda definición.

El uso de la energía está en el corazón de muchos problemas ambientales

Todas las sociedades necesitan energía. Pero el uso de la energía está vinculado a muchas preocupaciones ambientales y sociales, como las emisiones de gases de efecto invernadero, la minería, las tuberías, el fracking y la "energía incorporada" en la infraestructura de energía. Ninguna forma de energía está libre de impacto, pero algunas formas son ciertamente mejores que otras. Usar menos energía y/o usar energía de manera más eficiente son maneras sencillas para reducir la carga sobre el medio ambiente.

La cantidad de energía que usamos se ve afectada por varios factores.

  • El uso de la energía puede reducirse limitando las prácticas derrochadoras, eliminando los usos innecesarios u optando por utilizar la forma más eficiente de energía disponible.
  • La innovación tecnológica o social puede reducir el consumo de energía.
  • El diseño de productos, tecnología o infraestructura puede resultar en un menor consumo de energía.
  • El conocimiento de la cantidad de energía utilizada en diferentes procesos puede informar las decisiones sobre el uso de energía.

Estos conceptos nos ayudan a comprender nuestro consumo de energía, tanto a nivel individual como a escala global. Aumentar el conocimiento de los/las estudiantes sobre el consumo energético puede generar elecciones de comportamiento y motivar a los/las estudiantes a tomar medidas personales para reducir el uso de energía. Las actividades que enseñan este principio a menudo están diseñadas para tener un fuerte mensaje para compartir en casa, lo que conecta el aprendizaje en el aula con la vida diaria y la toma de decisiones.

Algunos conceptos erróneos sobre el uso de la energía son:

Un concepto erróneo persistente implica que reducir el uso de energía equivale a un nivel de vida más bajo. De hecho, lo contrario es cierto en muchos casos. Un automóvil moderno y eficiente puede conducir más lejos con la misma cantidad de combustible en comparación con un automóvil más viejo. Vivir cerca de la escuela, el trabajo y la comunidad ofrece muchas comodidades a la vez que reduce la energía necesaria para transportación. Comer una dieta vegetariana tiene muchos beneficios para la salud humana. Los/las estudiantes que participaron en un proyecto de conservación de energía de 3 semanas (El Proyecto de Estilo de Vida) reportaron una mayor satisfacción y calidad de vida como resultado de las reducciones en su uso de energía (Kirk y Thomas, 2001). Los/as docentes deberán abordar la idea errónea de que el consumo energético (o incluso el desperdicio de energía) se equipara con el éxito socioeconómico. Dicho esto, en los países en desarrollo, el acceso a la energía está directamente relacionado con la calidad de vida. Al igual que con muchos conceptos erróneos, hay un componente de veracidad en esta idea.

También hay muchos conceptos erróneos en torno al uso de energía que pueden abordarse al enseñar sobre el consumo de energía.

Video complementario del Departamento de Energía

Ver una versión de este video fuera de la plataforma YouTube

Luchar contra las ideas preconcebidas es un desafío constante para los/as docentes. Hay pasos clave que facilitan la transición cognitiva para reemplazar una idea con otra. El manual de desacreditación de mitos proporciona una guía clara para los/as docentes. En un taller de CLEAN sobre comunicación climática, docentes prepararon ejemplos de técnicas de eliminación de mitos para ideas erróneos comunes sobre temas climáticos.

Las habilidades cuantitativas pueden fortalecer la comprensión del uso de la la energía.

Los/las estudiantes pueden poner un énfasis desproporcionada en fracciones relativamente pequeñas de uso de energía. Como ocurre, por ejemplo, con las siguientes medidas; es una buena práctica desconectar los cargadores de teléfonos celulares cuando no están en uso, acortar una ducha caliente por un minuto puede ahorrar 16 veces más energía (consulte los cálculos a continuación). De manera similar, los/las estudiantes pueden tener la impresión de que cambiar a las bombillas de bajo consumo pueden "resolver" el problema de la energía. Teniendo en cuenta la escala, los/las estudiantes pueden apreciar el nivel de esfuerzo que se necesita para reducir significativamente el crecimiento de la demanda de energía.

Evitar juicios de valor

El uso, o el uso excesivo, de energía puede evocar sentimientos de culpa en algunos estudiantes. Los/as estadounidenses usan más energía por cápita que la mayoría de las otras sociedades. Las consecuencias de nuestro uso energético afectan a las poblaciones más vulnerables, como las que viven cerca de las minas de carbón o en áreas que podrían inundarse por el aumento del nivel del mar asociado con las emisiones de carbono. Los/las docentes tienen que mantener un delicado equilibrio entre inculcar un sentido de responsabilidad y empoderamiento en las elecciones de energía en los/as estudiantes, mientras que evitan los sentimientos de culpa o impotencia.

Del mismo modo, los problemas de estatus económico pueden aparecer al enseñar este tema. Sin embargo, esto puede funcionar en ambos sentidos. Por ejemplo, una familia adinerada puede consumir mucha energía al conducir automóviles grandes, pero en cambio, una familia adinerada también puede tener los medios para comprar un automóvil eficiente con tecnologías modernas de ahorro de energía. Los/as docentes pueden ser conscientes de la creación involuntaria de la división entre estudiantes de diferentes situaciones económicas. Afortunadamente, ahorrar energía ahorra dinero y se puede hacer con poca o ninguna inversión financiera. Algunas estrategias son compartir vehículos, reducir el calor y usar menos agua caliente, todo ello ahorra dinero y energía. Es fácil encontrar un terreno común en estos temas.


Trayendo estas ideas a su clase

El uso de la energía es un tema experiencial y hay muchas maneras de enseñarlo. Un punto de partida natural es que los/las estudiantes consideren su uso personal de energía. La colección CLEAN proporciona muchas actividades, tareas e ideas para proyectos sobre el consumo y la conservación de energía.

Los/las estudiantes de la escuela intermedia pueden usar dispositivos como kill-a-watt para medir el uso de electricidad de varios aparatos en sus hogares, como la actividad Conectado al CO2.

Los/las estudiantes de secundaria pueden adoptar un enfoque más integral para cuantificar el uso de la energía. Además de medir su uso de electricidad, los/las estudiantes pueden examinar sus facturas de servicios públicos para considerar el uso de calefacción, refrigeración y agua caliente. Los/las estudiantes también pueden calcular la energía utilizada en el transporte mediante el seguimiento del kilometraje y la economía de combustible en los automóviles familiares utilizando los datos de economía de combustible de la EPA. Por último, los/las estudiantes pueden hacer cálculos simples para ampliar las mediciones que han realizado. Por ejemplo, pueden calcular el ahorro de energía si toda la clase, la escuela o la comunidad adoptan medidas simples de ahorro de energía.

Los/las estudiantes universitarios pueden adoptar un enfoque cuantitativo para ahondar en algunas de las complejidades de la energía. Además de calcular su propio uso de energía, pueden considerar las fuentes de esa energía y las emisiones de carbono resultantes utilizando la base de datos eGRID de la EPA. Los/las estudiantes universitarios también pueden comparar el uso de energía entre diferentes sociedades y a lo largo de diferentes tiempos en la historia. Esto otorga una perspectiva más amplia sobre el uso de la energía y las necesidades energéticas. Los/las estudiantes también pueden mirar hacia adelante y considerar la mejor manera de satisfacer las demandas de energía de nuestra creciente población.


Material educativo de la colección CLEAN

Escuela intermedia

  • Vivienda de energía cero: los/las estudiantes investigan el diseño de edificios solares pasivos con un foco en la calefacción. El aislamiento, la colocación de ventanas, la masa térmica, los colores de la superficie y la orientación del sitio se tratan en los materiales de fondo y en la preparación del diseño. Los/las estudiantes prueban sus proyectos para detectar pérdidas y ganancias térmicas durante un día y una noche simulados, luego comparan los diseños con otros equipos para obtener sugerencias de mejoras.
  • Juego de mesa de Clarkson Energy Choices presenta los conceptos de uso de energía en nuestras vidas y el impacto real que las elecciones personales pueden tener en nuestro consumo de energía, facturas de energía y suministro de combustible
  • El segmento de vídeo de La casa solar comparte cómo se puede construir una casa completa utilizando fuentes de energía renovable (energía solar y geotérmica). El vídeo es narrado por un niño cuyo padre es el ingeniero jefe del proyecto.
  • La tarjeta de la rueda del calentamiento global es una herramienta de mano que los/las estudiantes construyen para estimar las emisiones de dióxido de carbono de sus hogares. Un lado de la rueda ilustra la cantidad de dióxido de carbono que un hogar lanza a la atmósfera por año a través de las distintas actividades. El otro lado muestra cómo los cambios en el comportamiento pueden reducir las emisiones.
  • Calculadora de la huella de carbono: esta calculadora de la huella de carbono de la EPA es fácil de usar para entrar datos de tres sectores: uso de energía en el hogar, transporte local y generación de desechos domésticos.

Escuela secundaria

  • ¿Cuánta energía hay en mi plato? guía a los/las estudiantes a través de una secuencia de pasos de aprendizaje que resaltan la energía incorporada que es necesaria para producir varios tipos de alimentos.
  • ¿De dónde viene tu energía? Analizar su factura de energía y De la red a la casa son dos actividades que permiten a los/las estudiantes rastrear su consumo energético y sus fuentes de energía a través del uso de las facturas de servicios públicos de su familia.
  • Producción y consumo de energía en los Estados Unidos: los/las estudiantes exploran la producción y el consumo de energía contrastando la producción regional energética en cinco regiones diferentes de los Estados Unidos.
  • Paseo de energía pone a los equipos de estudiantes en grupos pequeños para evaluar el uso de energía en su escuela y hacer recomendaciones para mejorar la eficiencia. Los/las estudiantes crean y utilizan una herramienta de auditoría de energía para recopilar datos y presentar recomendaciones a su clase.
  • Gran apuesta de energía utiliza una auditoría de energía doméstica para ayudar a los/las estudiantes a aprender acerca de las unidades de potencia y energía y determinar el costo de funcionamiento de varios electrodomésticos. El resultado de la lección involucra calcular la cantidad de dióxido de carbono emitido para diferentes tipos de energía y determinar formas para reducir la producción de dióxido de carbono.


Universidad

  • El Proyecto de estilo de vida comienza con una medición del comportamiento de consumo de referencia seguido por tres semanas de trabajo para reducir el uso de agua, energía, alimentos de alto impacto y otros materiales. La asignación utiliza una hoja de cálculo Excel que calcula el consumo directo de energía y agua, así como el consumo indirecto de CO2 y agua asociado con el consumo de alimentos. Al completar el proyecto, los/las estudiantes a menudo se sorprenden al saber cómo de grande es su consumo energético. También aprenden que pueden reducir fácilmente su impacto personal en el medio ambiente. Esta actividad puede ser modificada para audiencias más jóvenes.
  • El navegador de datos de electricidad permite a los/las estudiantes crear o ver gráficos, informes y tablas de uso y costos de electricidad. De la Administración de Información de Energía de los Estados Unidos.
  • Gapminder: Revelando la belleza de las estadísticas para una visión del mundo basada en hechos. En esta simulación interactiva, los/las estudiantes pueden explorar las emisiones globales de CO2 mostradas por diferentes continentes / países y trazadas en base al GDP. También se puede acceder a una vista del mapa.
  • Proyecto de medición de potencia se enfoca en aplicar herramientas analíticas como gráficos circulares y gráficos de barras para obtener una mejor comprensión de los problemas prácticos relativos al uso de energía. También proporciona experiencia sobre cómo los diferentes tipos de datos recopilados afectan al resultado de las herramientas de visualización estadística. Diseñado para una clase de matemáticas AP; es también aplicable a los/las estudiantes de nivel universitario.


Encuentra actividades y recursos visuales para la enseñanza de este tema


Search by grade level: escuela intermedia escuela secundaria introducción a la universidad universidad superior buscar todos los niveles de grado

Referencias

Energía - Nuestro Planeta en Datos, es una serie de gráficos que muestran la producción y consumo de energía alrededor del mundo. Los gráficos son interactivos, fáciles de utilizar y basados en datos que están disponibles para descarga. Descripciones muy útiles guían al lector a través de la distinta información. La página fue actualizada en 2018 y es posible que se siga actualizando periódicamente. Es un recurso excelente para docentes.

Datos y Estadísticas de la Agencia Internacional de Energía, es una herramienta interactiva que anima a la exploración de las distintas facetas del uso de la energía a lo largo del planeta o en en específicas localidades y regiones.

El Anuario Estadístico de la Energía Global es una visualización interactiva y atrayente sobre información relativa a la producción, el consumo y las distintas fuentes de energía además de sobre las emisiones de CO2 a lo largo del tiempo. Este recurso se actualiza cada año.

eGRID Esta base de datos de la EPA es una fuente de datos integral sobre las características ambientales de casi toda la energía eléctrica generada en los Estados Unidos. Estas características ambientales incluyen emisiones al aire para óxidos de nitrógeno, dióxido de azufre, dióxido de carbono, metano y óxido nitroso; tasas de emisiones; generación neta; mezcla de recursos; entre otros muchos aspectos.

"La Guía para el Ahorro de la Electricidad de Michael Bluejay- esta página web ofrece explicaciones en un lenguaje sencillo y accesible sobre cómo funciona el uso de la electricidad y cómo podemos ahorrar energía. La página web está un poco desactualizada, pero es aún útil."

Energía sostenible - Sin el aire caliente - por David MacKay. Este libro ofrece una guía fácil de leer sobre cómo se utiliza la energía en nuestra sociedad y qué se necesitaría para convertirla en formas de energía puramente sostenibles. El libro utiliza un enfoque cuantitativo, pero es fácil de seguir y comprender.

Kirk, K.B., and Thomas, J.J., El projecto estilo de vida - The Lifestyle Project, Journal of Geoscience Education, v.51 no. 5, Nov. 2003, p. 496-499