Het broeikaseffect wordt door leerlingen vaak geassocieerd met concepten zoals het gat in de ozonlaag of UV –straling en wordt meestal opgevat als erg slecht voor de aarde. Veel leerlingen weten niet dat als de atmosfeer geen broeikasgassen bevatte de temperatuur zo extreem zou zijn dat leven op aarde niet mogelijk zou zijn, en als er te veel broeikasgassen zouden zijn dat dit zou leiden tot oververhitting. Om de rol van broeikasgassen beter te begrijpen heeft het Institute of Biometeorology van de Nationale Onderzoeksraad een didactische module ontwikkeld om de eigenschappen van broeikasgassen en niet-broeikasgassen onder een stralingsbron te verduidelijken.
De activiteit
De activiteit is geschikt voor leerlingen van de eerste tot de derde klas van verschillende soorten middelbare scholen en is in lijn met het wetenschappelijk curriculum. Leerlingen, verdeeld in groepen, vergelijken vijf verschillende toestanden waarin variabelen een voor een kunnen worden veranderd. Zij vergelijken bijvoorbeeld door gebruik te maken van dezelfde materialen (flessen, lichtbronnen, thermometers) de temperatuurverandering van verschillende gasmengsels die werden geïnjecteerd in flessen en verwarmd door een gloeilamp. Helium, vacuüm, gewone lucht en lucht met toegevoegde waterdamp en koolstofdioxide werden vergeleken. De experimenten laten zien hoe broeikasgassen leiden tot verlengde opwarming wanneer ze onder een stralingsbron worden gezet, vooral in vergelijking met helium en vacuüm. De resultaten van verschillende groepjes werden uitgewerkt en vergeleken in een plenaire discussie waar de docent als moderator optreed. De vacuüm- en heliumexperimenten stellen als doel de leerlingen te laten begrijpen dat de aarde zonder broeikasgassen in de atmosfeer zijn warmte snel zou verliezen terwijl het daarentegen met een hogere concentratie broeikasgassen zoals water en in het bijzonder koolstofdioxide meer tijd zou kosten om af te koelen. Deze activiteit kan ook gebruikt worden om de evolutie van de planeet aarde uit te leggen in de context van de evolutie van de atmosfeer.
Test
De activiteit werd getest met ongeveer 120 leerlingen in Italië en Spanje. In het algemeen leerden de leerlingen hoe ze een wetenschappelijk experiment uitvoeren en de leerlingen die zelf een opzet maakten voor hun experiment herkenden de variabelen van de omgeving en de technische variabelen die van invloed waren tijdens het vergelijken van de resultaten van verschillende groepjes. Daardoor zagen ze het belang van het gebruiken van dezelfde setting. De leerlingen vonden het leuk om het experiment te doen , maar de grootste moeilijkheden werden ondervonden door leerlingen die werkten aan de dataverwerking met spreadsheets. Interviews met de leerlingen en observaties in de klassen lieten wel zien hoe leuk de leerlingen onderzoek vonden, en dat er interesse was in het onderwerp.
Ook doen?
De activiteit kan worden gevonden op de website van MisstoHit, vertaald in 5 talen (Italiaans, Spaans, Baskisch, Catalaans en Nederlands.)