Unterrichtsmaterialien Energie: Ganze Werke Seite 8/10
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Physik
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Gesamtwerk
Kompetenzorientiert unterrichten
Sie müssen Physik seit den Bildungsstandards kompetenzorientiert unterrichten. Doch wie geht das eigentlich? Und was ist überhaupt das Neue am kompetenzorientierten Unterricht? In einem Wort: die Handlungsdimension. Im Zentrum des kompetenzorientierten Physikunterrichts steht der handelnde Umgang mit Wissen. Unterricht Physik zeigt Ihnen, wie solcher Unterricht in der Praxis aussieht.
Dieses Doppelheft erläutert den Kompetenzbegriff, entwirft ein geeignetes Lehr-Lern-Modell für kompetenzorientierten Unterricht und gibt Planungshilfen für entsprechende Lerneinheiten. Konkrete und erprobte Praxisbeispiele aus unterschiedlichen Gebieten der Physik überzeugen und ermutigen Sie zum kompetenzorientierten Unterrichten, u. a. zu
für den Anfangsunterricht,
zu astronomischen Phänomenen,
zum Thema Gasgesetze,
zur geometrischen Optik.
Gesamtwerk
Sonne, Wind- und Wasserkraft – wie gewinnt man aus erneuerbaren Energien Strom?
Die Angst um die Natur wird dann am heftigsten, wenn sie auch eine Angst um das eigene Wohlergehen ist (Joachim Radkau, Natur und Macht, München 2000). In diesem Beitrag lernen Ihre Schüler erneuerbare Energien kennen. Sie entdecken in einfachen Experimenten die physikalischen Techniken, die der Gewinnung von grünem Strom zugrunde liegen.
Gesamtwerk
Physik verstehen
Das Werk bietet eine gebietsübergreifende Zusammenfassung der wichtigsten Grundlagen. Physikalische Prozesse und Phänomene werden allgemein verständlich dargestellt und anhand praktischer Beispiele aus dem Alltag erklärt. Der Schwerpunkt wird auf grundlegende Konzepte, Begriffe und Denkweisen gelegt, wobei weitgehend auf den mathematischen Formalismus verzichtet wird. Zahlreiche Grafiken unterstützen den Text. Den Studierenden der Medizin, naturwissenschaftlicher oder technischer Studienrichtungen werden die notwendigen Grundlagen des Faches vermittelt. Zur praktischen Erläuterung werden Zusammenhänge zwischen physikalischen Prozessen und Alltagsphänomenen aufgezeigt. Im Anhang finden sich eine Sammlung der verwendeten Abkürzungen, die sowohl in physikalischen Formeln als auch im fachlichen Sprachgebrauch ihre Anwendung finden, sowie ein ausführliches Register, anhand dessen das rasche Auffinden von Information erleichtert wird.
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Gesamtwerk
Authentische Aufgaben
Damit Schülerinnen und Schüler erkennen, dass sie Physik überall in ihrem Alltag begegnen, brauchen sie geeignete Kontexte für das Lernen von Physik. Eine Möglichkeit sind Aufgaben, die von alltagsrelevanten Fragestellungen und realen Ereignissen ausgehen. Zeitungsartikel und Werbeanzeige können geeignete Ausgangspunkte für entsprechende Aufgaben sein. Diese Ausgabe von Unterricht Physik stellt Ihnen eine umfangreiche und kommentierte Sammlung solcher Aufgaben vor. Die Themen der Aufgaben decken die wichtigsten Gebiete der Sekundarstufe I ab, teils mit Zusatzaufgaben für die Sekundarstufe II. Alle Aufgaben sind mit gestuften Hilfen und Lösungen versehen, sodass Ihre Schülerinnen und Schüler die Aufgaben selbstständig bearbeiten können. Neben den Aufgabenbeispielen erhalten Sie auch Hinweise zu Konstruktionsprinzipien für authentische Aufgabenstellungen sowie einen Überblick über die Lernwirkung dieser Medien, die in umfangreichen Studien im alltäglichen Physikunterricht untersucht wurde.
Gesamtwerk
Physik in Fiktionalen Medien
Kinofilme, Kultserien, Fantasy – in den popkulturellen Interessen von Kindern und Jugendlichen steckt jede Menge Physik. Diese Heft zeigt Ihnen, wie Sie gemeinsam mit Ihren Schülerinnen und Schülern Filme, Fernsehserien und Literatur durch die physikalische Brille betrachten und sich so z. B. über physikalische Phänomene an ungewöhnlichen Orten (unter Wasser, im Weltraum, auf anderen Planeten ...) Gedanken machen können.
Neben einer grundsätzlichen Orientierung zu den Potenzialen fiktionaler Medien für das Lernen von und über Physik liefern Ihnen die Artikel des Heftes Ideen für den unterrichtlichen Einsatz u. a.
von beliebten Fernsehserien wie Spongebob,
von Science-Fiction-Filmen und -Literatur,
von beliebten Actionfilmen wie "James Bond",
von Fantasyliteratur.
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Gesamtwerk
Es gibt kein Zurück – Wärme und Entropie verstehen
Die Schülerinnen und Schüler verstehen, was mit dem Begriff Entropie gemeint ist. Sie haben gelernt, dass in geschlossenen Systemen die Entropie entweder konstant bleibt (Übergänge zwischen adiabatisch äquivalenten Zuständen) oder zunimmt, jedoch nicht abnehmen kann. In offenen Systemen hingegen kann die Entropie auch abnehmen. Die Lernenden können Beispiele für reversible und irreversible Prozesse nennen und das Prinzip des Stirlingmotors bzw. des Thermogenerators erklären.
Gesamtwerk
Alternative Antriebe beim Pkw – Konzepte für die Zukunft
Noch beherrschen Autos, die mit herkömmlichem Kraftstoff betrieben werden, das Straßenbild. Doch was erwartet uns in 5, 10 oder 20 Jahren? Es ist anzunehmen, dass solche Autos dann – angesichts der Begrenztheit fossiler Brennstoffe und der durch sie verursachten Umweltverschmutzung – auf unseren Straßen nicht mehr so stark vertreten sind. Welche Alternativen zu Autos mit herkömmlichem Verbrennungsmotor gibt es bereits heute? Unternehmen Sie mit Ihren Schülern eine spannende Reise in die Zukunft des Automobils. Betrachten Sie mithilfe des Beitrags alternative Antriebsformen wie das Elektroauto, Hybridfahrzeuge und Autos, die mit Wasserstoff oder Biodiesel angetrieben werden. Thematisieren Sie die jeweilige Technologie und sprechen Sie ihre Vor- und Nachteile an.
Gesamtwerk
Verschiedene Ziele – Verschiedene Aufgaben
Aufgaben kann man als Lehrer sehr viel breiter einsetzen als nur zum Üben: Sie können zur Motivation dienen oder zur Auseinandersetzung mit Problemstellungen, sie können die Arbeit im Team anregen, für Differenzierung im Unterricht sorgen oder helfen, das erworbene Wissen zu strukturieren. Dieses Heft von Unterricht Physik unterstützt Sie dabei, die vielfältigen Potenziale unterschiedlichster Aufgabenformen zu entdecken.
Sie finden in dieser Ausgabe Ideen und Anregungen, wie Sie Aufgaben für verschiedene Ziele im Unterricht nutzen können, z. B.
zum Motivieren,
zum Erarbeiten,
zum Differenzieren und zum kooperativen Lernen,
zum Üben.
Für jeden dieser Bereiche erhalten Sie Hinweise, Tipps und Vorschläge sowie konkrete Aufgabenbeispiele.
Gesamtwerk
Arbeit, Energie, Leistung
Die Begriffe „Arbeit“, „Energie“ und „Leistung“ kennen die Schülerinnen und Schüler aus der Umgangssprache. In der Physik besitzen diese Größen eine eindeutige Definition, die nicht immer mit der Umgangssprache übereinstimmt. Diese Unterrichtseinheit sollte ergänzt werden durch die Standard-Aufgaben, die das Schulbuch bietet und die bei der ersten Begegnung mit diesen physikalischen Phänomenen immer wieder eindrucksvoll die Bedeutung der untersuchten physikalischen Größen unterstreichen.
Gesamtwerk
Kompetenzbereich Kommunikation
Mit den Bildungsstandards für den Physikunterricht wird die Förderung von Kommunikationskompetenz auch als fachspezifische Aufgabe verstanden. Doch was genau sind die physikspezifischen Aspekte von Kommunikation? Was kann der Physikunterricht hier beitragen, was z.B. der Deutschunterricht nicht leistet? Diese Ausgabe von Unterricht Physik entfaltet das Thema Kommunikation im Physikunterricht in vielen Dimensionen und liefert Impulse dazu, wie eine Förderung von Kommunikationskompetenz im Physikunterricht aussehen kann.
Das Heft diskutiert, was Kommunikationskompetenz im Bereich Physik überhaupt sein kann und wie sie sich fördern und nicht zuletzt messen lässt. Darüber hinaus finden Sie im Heft vielfältige unterrichtspraktische Zugänge zur Förderung von Kommunikationskompetenz, u.a.
über Unterricht nach den Grundsätzen der Themenzentrierten Interaktion,
im Rahmen von projektorientiertem Unterricht,
mit dem Besuch eines Schülerlabors als Anlass für Kommunikation,
mithilfe eines Planspiels,
zu sachbezogener Kommunikation mithilfe kooperativer Methoden-Werkzeuge,
zu wissenschaftlicher Kommunikation.
Gesamtwerk
Versuche mit Wasserrädern – Kraft, Arbeit, Leistung und Wirkungsgrad
Versuche mit Wasserrädern – Kraft, Arbeit, Leistung und Wirkungsgrad
Gesamtwerk
Wärmelehre
Im Zentrum dieses "Materialien & Methoden"-Heftes steht die Wärmelehre und somit ein Gebiet, dem Schülerinnen und Schüler vom Sachunterricht bis in die Sekundarstufe II immer wieder begegnen. Ohne die Wärmelehre ist kein angemessenes Verständnis des Energiebegriffs möglich, und auch die Gründe für aktuelle Probleme von Energienutzung und begrenzten Ressourcen lassen sich ohne thermodynamische Grundkenntnisse kaum nachvollziehen. Mit diesem Heft stellen wir sowohl die zentralen fachlichen Grundbegriffe der Wärmelehre und ihre historische Entwicklung dar, als auch verbreitete Schülervorstellungen zu diesem Bereich. Etliche Vorschläge dieses Heftes bieten zudem Anregungen für mehr methodische Vielfalt im Großen wie im Kleinen: Die Angebote reichen von Ideen für Projekte über einfach einsetzbare Aufgabenformate für das Vertiefen und Wiederholen bis zu Materialien für das Lernen an Stationen. Aus dem Inhalt: Mit Aufgaben Schülervorstellungen zur Wärmelehre erkunden. Eine kommentierte Aufgabensammlung; Schmelzen und Erstarren; Projektorientierte Erarbeitung eines Themenbereichs der Thermodynamik mit Blick auf Anwendungen in Natur und Technik; Funktionszeichnungen zur Wärmepumpe Eine Aufgabe mit gestuften Hilfen; Thermometer und Temperatur; Im Partnerinterview Grundkenntnisse wiederholen; Von der inneren Energie zur brownschen Bewegung. Materialien: Umfangreiches Material für das Lernen an Stationen bietet zudem auch die zum Heft erscheinende CD-ROM Lernen an Stationen: Wärmelehre.
Gesamtwerk
Neue wege in die Welt der Klänge
Wenn wir Musikinstrumente und Klänge durch die Brille der Physik betrachten, denken wir vermutlich zuerst an Schwingungen und Wellen, an Lautsprecher, die bei bestimmten Frequenzen Resonanzen zeigen. Zu den Klängen gehört aber noch mehr: der Raum, in den hinein sie sich ausbreiten, und der Mensch, der den Klang wahrnimmt. Es ist diese Trias aus Instrument, Raum und Mensch, die den Rahmen für die Beiträge im vorliegenden Heft aufspannt: Musikinstrumente werden ebenso betrachtet wie die Ausbreitung des Klangs in den umbauten oder natürlichen Raum hinein oder die Wahrnehmung und Unterscheidung von Klängen.
Lernen Sie mit diesem Heft neue Aspekte des Themas Klang & Musik kennen, die die bekannten Physik-Lehrbuchdarstellungen ergänzen. Neben konkreten Vorschlägen für Experimente bietet das Heft insbesondere auch fachliche Informationen zum Thema.
Aus dem Inhalt:
Musik und KlängeEin fachlich, methodisch und ästhetisch reizvoller Kontext für den Physikunterricht
Klänge hören und lesenAkustische Phänomene durch einen Wechsel der Darstellungsformen erkunden
Aus dem Rauschen der volle KlangModellexperimente zur Klangentstehung in Orgel und Flöte
Die akustische und elektrische Gitarre als KontextLernen an Stationen zu den Themen "Schwingungen und Wellen" sowie "elektromagnetische Induktion"
Gesamtwerk
Aufgaben zur Ausbildung von Bewertungskompetenzen im Physikunterricht der Sekundarstufe I
Aufgaben zur Ausbildung von Bewertungskompetenzen im Physikunterricht der Sekundarstufe I
Gesamtwerk
Klimawandel
Der Klimawandel ist wie kaum ein anderes naturwissenschaftliches Thema in den Medien präsent. Stichpunkte wie globale Erwärmung, Dürrekatastrophen, Anstieg des Meeresspiegels oder Abschmelzen der Gletscher machen deutlich, dass der Klimawandel real ist und durch die Aktivitäten des wirtschaftenden Menschen mit ausgelöst wird. Das Doppelheft 111/112 von Unterricht Physik zeigt, wie Klimafragen in den naturwissenschaftlichen Unterricht integriert werden können.
Das 92 Seiten starke Doppelheft gibt einen Einblick in die fachliche und gesellschaftliche Komplexität des Klimawandels, es stellt Schlüsselbegriffe für das Verstehen dieser Thematik und verschiedene in der Schule erprobten Unterrichtsszenarien vor. Darüber hinaus werden in den Beiträgen auch Fragen zur didaktischen Profilierung der fachübergreifenden Umweltbildung angegangen. Die Autorinnen und Autoren dieser Doppelausgabe hoffen, dass es einen Beitrag für das notwendige Rüstzeug liefert, damit Schülerinnen und Schüler kompetent und frei von Panikmache an der Klimadebatte teilnehmen können.
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Elektrizitätslehre ganz einfach und klar
Physik handlungsorientiert vermittelnPhysikunterricht ist für viele Lehrer mit großem Materialaufwand und langwierigen Vorbereitungen verbunden. Dieses Buch, das speziell für die sonderpädagogische Förderung konzipiert wurde, schafft Abhilfe: Die Aufgaben kommen ohne aufwendig anzuschaffende Materialien aus, sind handlungsorientiert ausgelegt und vermitteln grundlegende Physikkenntnisse ohne physikalisches Vorwissen. Individuelle Differenzierung und KontrolleAlle Kapitel folgen einem einheitlichen Aufbau und beginnen mit einer kurzen Infoseite, die Ziele, Materialien und Ideen für Zusatzaufgaben auflistet. Die Arbeitsblätter sind nach Anspruchsniveau differenziert und können je nach Leistungsstand der Schüler ausgewählt oder im Niveau steigend eingesetzt werden. Zusätzlich gibt es Rätsel und Wortgitter sowie Tests zur Lernzielkontrolle
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Chemie verstehen
"Sie verabscheuen Chemie? Das liegt nicht an der Chemie! Das liegt auch nicht an Ihnen! Es liegt vielleicht nur daran, dass Ihnen Chemie bisher noch nicht gut genug erklärt wurde - oder daran, dass Sie dieses Buch noch nicht gelesen haben." Das ist kein Buch für Chemiker, sondern eine Einführung in die Chemie für alle, in deren Ausbildung Chemie eine Rolle spielt. Es werden keine Vorkenntnisse erwartet, alles wird möglichst unkonventionell und anschaulich erklärt. Im Zentrum steht das Verständnis chemischer Grundprinzipien, auf Einzelheiten und Ausnahmen, die das Gebiet für den Einsteiger oft so unübersichtlich machen, wird nicht eingegangen.
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Bilder
Immer wieder werden die Kapazitäten des visuellen Systems für die Aufnahme von Informationen und für das Lernen hervorgehoben. In der Didaktik und in unterrichtsmethodischen Überlegungen spielen bildhafte Darstellungen jedoch eher eine untergeordnete Rolle. Dabei gibt es gerade auch in der Physik eine Vielzahl grafischer Darstellungen und Visualisierungen. Mit den neuen technischen Möglichkeiten wird die Nutzung und auch die eigene Gestaltung von bildhaften Darstellungen immer leichter. Allerdings sollte man zuerst klären, wie Bilder oder Grafiken überhaupt zu gestalten sind und wie sie im Unterricht effektiv zum Einsatz kommen können. Dieses Heft soll hierzu Informationen liefern und dazu anregen, im Physikunterricht visuelle Informationen gezielter zu nutzen.
Aus dem Inhalt:
Bilder und bildhafte DarstellungenVisuelle Darstellungsmittel im Unterricht nutzen
Schöne Bilder: motivierend – oder nur schmückendes Beiwerk?Wirkung dekorativer Bilder im Physikunterricht
Wie erkennt und erstellt man gute Bilder?Einige Regeln zur Gestaltung von Bildern für das Physiklernen
Gesamtwerk
Wärme – Elektrizität – Magnetismus
Diese Sammlung von Arbeitsblättern und Lösungen wurde entwickelt, um Ihnen bei der Unterrichtsvorbereitung zu helfen und Ihren individualisierenden sowie offenen Unterricht zu unterstützen. Sie ist kein vollständiger Lehrgang und ersetzt weder das Schulbuch noch die Heftführung, sondern dient als zusätzliches Material, das flexibel eingesetzt werden kann. Individualisierung. Die Arbeitsblätter können nach eigenem Ermessen ausgewählt werden. Sie setzen thematische Schwerpunkte nach den Bedürfnissen der Schüler und können diese nach ihrem individuellen Wissensstand fördern. Die Aufgaben sind unabhängig voneinander und ermöglichen so eine freie Wahl der Reihenfolge.
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Wärme – Elektrizität – Magnetismus
Diese Sammlung von Arbeitsblättern und Lösungen wurde entwickelt, um Ihnen bei der Unterrichtsvorbereitung zu helfen und Ihren individualisierenden sowie offenen Unterricht zu unterstützen. Sie ist kein vollständiger Lehrgang und ersetzt weder das Schulbuch noch die Heftführung, sondern dient als zusätzliches Material, das flexibel eingesetzt werden kann. Individualisierung. Die Arbeitsblätter können nach eigenem Ermessen ausgewählt werden. Sie setzen thematische Schwerpunkte nach den Bedürfnissen der Schüler und können diese nach ihrem individuellen Wissensstand fördern. Die Aufgaben sind unabhängig voneinander und ermöglichen so eine freie Wahl der Reihenfolge.
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Lernen durch Experimentierserien
Ein Physikunterricht ohne Experimente? Eigentlich undenkbar, aber Experimente bringen im Verhältnis zu der Zeit, die Sie investieren müssen, nicht immer den von Ihnen gewünschten Erkenntnisgewinn. Wir möchten Sie mit diesem Themenheft unterstützen und ermutigen, den Weg des Experimentierens mit Ihren Schülerinnen und Schülern zu beschreiten. Dazu haben wir nicht schöne und demonstrative Einzelphänomene zusammengestellt, sondern schlagen Experimentierserien vor, anhand derer die Schülerinnen und Schüler oft sehr selbstbestimmt und (fast) ohne Ihre Intervention wichtige physikalische Erkenntnisse gewinnen können.
Aus dem Inhalt:
Hä? Der dreht ja andersrum!Ein phänomenorientierter Einstieg in die Elektrizitätslehre
Einführung in den KraftbegriffKraft als Ursache von Bewegungsänderung erkennen lassen
Der ist doch voll viel kälter!Wärmeempfinden, der Nullte Hauptsatz der Wärmelehre und erste Aspekte der Wärmeübertragung
Gesamtwerk
Druck in Flüssigkeiten
Grundsätzlich werden mit den Materialien zwei Intentionen verfolgt. In Schülerexperimenten soll durch den Eigenbau der Versuchsgeräte eine stärkere Sensibilisierung für die Problematik erreicht werden. Anwendungsbezogene Fragestellungen motivieren eine problemorientierte Denk- und Arbeitsweise. Den Schülerinnen und Schülern werden die vielfältigen Anwendungen im Alltag bewusst. Damit wird eine erhöhte Aufmerksamkeit gefördert, welche die Grundlage für das Hinterfragen auch bekannter Phänomene ist. Für geläufige Erscheinungen, wie beispielsweise die Fähigkeit von Fischen, im Wasser ohne Schwimmbewegungen auf- und abzutauchen, werden Erklärungen gesucht. Die Schülerinnen und Schüler werden so motiviert, ihre Umwelt genauer zu beobachten und ihre Funktionsweise zu ergründen.
Gesamtwerk
Physik in Printmedien – eine Aufgabensammlung mit Lösungen
Der Grundgedanke dieser „etwas anderen“ Aufgabensammlung ist es, dass sich die Schülerinnen und Schüler im Unterricht, aber auch nach ihrer Schulzeit kritisch mit Meldungen in Printmedien auseinandersetzen, diese hinterfragen und weiterdenken. Dazu wurden aus verschiedenen Zeitungen und Zeitschriften Artikel und/oder Abbildungen entnommen, die auf den zweiten Blick Ansätze für eine unterrichtliche Auseinandersetzung bieten.
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Hermann von Helmholtz
Wenn der Mensch sieht, sieht er keine Abbilder der Welt. Immer steht die Interpretationsleistung des Gehirns dazwischen. Diese Erkenntnis gewann H. v. Helmholtz schon vor 150 Jahren. Die Neuro- und Kognitionswissenschaftler von heute haben den berühmten Physiker und Nervenforscher deshalb wiederentdeckt. Dieses Buch informiert über Helmholtz' Forschungen, seine Entdeckungen und die wissenschaftsgeschichtlichen Hintergründe.
Gesamtwerk
Physik im Alltag
Naturphänomene wie Regen, Licht und Farben, aber auch Geräte wie der Kühlschrank oder die Mikrowelle und moderne Technologien wie Mobilfunk und GPS prägen den Alltag von Schülerinnen und Schülern – und wecken ihr naturwissenschaftliches Interesse! In diesem Heft finden Sie viele anregende Unterrichtsvorschläge, für einen anwendungsorientierten und praxisnahen Unterricht, der interessant und lehrreich ist, ohne flach zu werden.
Aus dem Inhalt:
Wie bekomme ich ein klassisches Frühstücksei?Die Physik energieeffizienten Eicherkochens verstehen
Physik rund um den KühlschrankAnregungen für den Unterricht zur Thermodynamik
Vom Wischtuch zur RegenjackeFunktionstextilien als Kontext für die Untersuchung von Adhäsion und Kohäsion
Testen kostet nichts
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