Unterrichtsmaterialien Energie: Ganze Werke Seite 9/10
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Physik
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Experimente zur Fotovoltaik: Wir bauen ein Solarmobil
Solarenergie ist ein Stromlieferant der Zukunft. Seit der Diskussion um den Klimawandel, steigenden Strompreisen und der Suche nach umweltfreundlichen und zukunftsträchtigen Energiequellen überlegen viele Bürger, ob eine Solaranlage nicht eine lohnenswerte Anschaffung wäre. Aber wie funktioniert eigentlich eine Solaranlage beziehungsweise eine Solarzelle? In dieser Unterrichtseinheit lernen die Schülerinnen und Schüler, wie Fotovoltaik funktioniert: Mithilfe einfachster Mittel bauen die Jugendlichen eine Solartankstelle und ein Solarmobil und untersuchen die Eigenheiten der Solartechnik.
Gesamtwerk
Physiktexte verfassen
Warum sollen Schülerinnen und Schüler im Physikunterricht Protokolle schreiben? Welche Formen des Schreibens im Physikunterricht gibt es überhaupt? Welche Erfahrungen werden damit gemacht und welche Kompetenzen werden beim Schreiben trainiert? Dieses Heft setzt sich mit den gestellten Fragen auf unterschiedlichen Ebenen auseinander und bietet Ihren Schülern Schreibhilfen im Sinne von Methoden-Werkzeugen zum Schreiben von Sachtexten. Und weil Lehrer ebenfalls Texte schreiben müssen – und dies möglichst vorbildlich – finden auch Sie hier Anregungen und Unterstützung.
Aus dem Inhalt:
Protokolle schreibenAnregungen zur Auseinandersetzung mit einer problematischen Textsorte
Anderen Physik erklärenAdressatengerecht schreiben lernen
Üben für die KürSchritte zur Facharbeit im naturwissenschaftlichen Unterricht
Lehrerinnen und Lehrer schreiben TexteFachtexte für Schülerinnen und Schüler passend machen
Bitte beachten Sie: Bei den Downloads finden Sie eine korrigierte Fassung des Artikels "Protokolle schreiben" von Martin Ernst Kraus und Sebastian Stehlik.
Gesamtwerk
Großes Kino im Physiksaal – motivierende Videoclips für den Unterricht
Großes Kino im Physiksaal – motivierende Videoclips für den Unterricht
Testen kostet nichts
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Gesamtwerk
Was ist Physik?
Empirische Erhebungen zeigen überwiegend, dass Schülerinnen und Schüler auch nach Jahren intensiver Beschulung nicht über ein naives Wissenschaftsverständnis hinauskommen. Der Unterricht sollte daher nicht nur physikalisches Wissen, sondern auch Wissen über die Physik selbst vermitteln. Nutzen Sie die Anregungen dieses Heftes, um Ihren Schülern ein tiefergehendes Verständnis für die Physik zu vermitteln.
Aus dem Inhalt: Was ist Naturwissenschaft? Physikunterricht über die Natur der Naturwissenschaft; Black Boxes - Analogien zu Problemstellungen in der Naturwissenschaft; Lernen aus historischen "Irrtümern"?
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Wärme – Elektrizität – Magnetismus
Aus dem Inhalt: Temperatur, Wärmeübertragung, Volumen- und Längenänderung, Aggregatzustände, Atombau, elektrische Ladung, Ladungstrennung, el. Leitung, el. Stromkreise, el. Strom (Wirkungen, Schutz), el. Widerstand, el. Leistung, el. Feld, Magnetfeld, El.magnete, Gleichstrommotor, Elektromagnetische Induktion, Generator, Transformator, Elektromagnetische Wellen. Bestandteil des Pakets «Naturwissenschaften» (1811). Das Paket umfasst folgende Ordner: 2 Ordner Chemie: Welt der Stoffe (1784), Chemische Verbindungen & Reaktionen (2058) , 4 Ordner Physik: Mechanik (1787), Optik (1790), Astronomie (2338), Wärme – Elektrizität – Magnetismus (1793) , 6 Ordner Biologie: Zelle – Fortpflanzung – Genetik (1796), Lebensvorgänge im Körper (1781), Funktion von Ökosystemen (1799), Natur- und Umweltschutz (1802), Botanik (1808), Zoologie (1805)
Verwandte Themen
Gesamtwerk
Erneuerbare Energien für den Klimaschutz
Erneuerbare Energien leisten einen wichtigen Beitrag zur Energieversorgung und gegen den Klimawandel. Das Medium erklärt wie Energiegewinnung das Klima beeinflusst, wie erneuerbare Energien zum Klimaschutz beitragen und wie ökonomische und ökologische Interessen zusammenhängen. Zusatzmaterial: Basisaufgaben und Weiterführende Aufgaben und Materialien; Medienpädagogisches Fotoprojekt; Zugangscode zum Online Wissenstest.
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Transformator
Ohne den Wechselstrom und den Transformator, der die verlustarme Übertragung elektrischer Energie in Hochspannungsleitungen ermöglicht, hätte die elektrische Energietechnik nicht den gewaltigen Aufschwung nehmen können, die wir im 20. Jahrhundert erlebt haben. Und trotzdem ist der Transformator nur wenigen vertraut. Vielleicht, weil er im Verborgenen arbeitet, vielleicht aber auch, weil er schwieriger zu verstehen ist als der Motor und der Generator. Wir sind der Meinung: Der Transformator hat sich seinen Platz im Physikunterricht verdient - und die Beiträge dieses Heftes unterstützen Sie dabei, dieses Thema aufzubereiten.
Aus dem Inhalt:
Unterricht über den TransformatorDidaktische Aspekte eines problematischen Themas
Vom Generator zum TransformatorKann man mit einer Versuchsanordnung die Funktion beider Geräte erklären?
Methoden-Werkzeuge zum Thema TransformatorAnregungen für unterschiedliche Unterrichtsphasen
Gesamtwerk
Kondensatoren – Experimente und Übungen
Die Kapazität und die Energie von Kondensatoren bzw. die Energiedichte des elektrischen Feldes gehören zu den verbindlichen Inhalten der Lehrpläne aller Bundesländer. Dabei ist es fachlich unumgänglich, dass man bei der Behandlung dieses Begriffs auch den Einfluss verschiedener Isolatoren auf die Kapazität behandelt. Fraglich ist dabei nur, ob man auch nach einer Begründung für dieses Phänomen sucht oder ob man auf einer beschreibenden Ebene bleibt. Diese Einheit bleibt auf der beschreibenden Ebene und setzt verstärkt auf den Einsatz von Modellen als eine alternative Möglichkeit, das Thema zu behandeln. Es bietet sich dabei an, physikalische Fragestellungen zur Begründung der Eigenschaften im Anschluss an diese Einheit zu behandeln, um das physikalische Verständnis zu überprüfen.
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Experimente zur Windenergie
Ziel dieses Beitrags ist es, anhand von Experimenten die optimale Anzahl der Rotorblätter einer Windkraftanlage und deren Anstellwinkel zu bestimmen.
Gesamtwerk
Der Fall Litwinenko - eine Unterrichtseinheit zum Thema Radioaktivität und Halbwertszeit
Ziel der Unterrichtseinheit ist es, am Beispiel des radioaktiven Zerfalls die selbstständige Planungskompetenz der Schülerinnen und Schüler zu trainieren. Gleichzeitig soll bekanntes Basiswissen vernetzt werden.
Gesamtwerk
Energie – Materialien & Methoden
"Materialien & Methoden" lautet der Untertitel zu diesem Themenheft "Energie". Wir möchten Ihnen mit diesem Heft Mut machen, Ihren Unterricht weiterzuentwicklen – die vertrauten Inhalten mit neuen, modernen Unterrichtsmethoden zu kombinieren.
Der einleitende Artikel des Heftes bietet einen Überblick über didaktische Aspekte des Themas Energie, im Praxisteil gibt es eine breite Auswahl an Unterrichtskonzepten, Methodenwerkzeugen, Materialien für das Lernen an Stationen oder für kooperative Lernformen.
Aus dem Inhalt:
Bildergalerie "Energieumwandlungen"
Perpetuum mobile
Gruppenpuzzle zum Thema "Regenerative Energieträger"´
Irrgartenspiel
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Physik im Alltag: Rund um die Leuchtstofflampe
Mit diesem Beitrag sollen die Schülerinnen und Schüler den Aufbau und die Funktionsweise einer Leuchtstofflampe kennenlernen. Die Materialien sind so gestaltet, dass die Themen selbstständig erarbeitet werden können. Die Lernenden nutzen dabei das Internet als Informationsquelle. Außerdem führen sie drei Freihandexperimente durch.
Gesamtwerk
Differenzierung
Differenzierung ist ohne Zweifel eine der großen Herausforderungen modernen Unterrichts – auch im Fach Physik. Ein Umdenken weg von einem Unterricht für alle hin zu einem Unterricht, der der Individualität der Lernenden stärker Rechnung trägt, hat in den Grundschulen bereits vor einigen Jahren begonnen und setzt sich in den weiterführenden Schulen ebenfalls langsam durch. Dabei meint Differenzierung nicht nur, auf die unterschiedliche Leistungsfähigkeit der Lernenden einzugehen, sondern nimmt die Schülerinnen und Schüler umfassender in den Blick, mit ihren Interessen und Fähigkeiten, ihren Vorlieben hinsichtlich bestimmter Lernformen, ihrem sprachlichen Ausdrucksvermögen. Dieses Heft zeigt Möglichkeiten, sich dem Thema Differenzierung speziell im Physikunterricht zu nähern.
Sie werden dabei entdecken, dass das Thema Differenzierung zahlreiche Querverbindungen zu anderen Themen aufweist, mit denen sich die Zeitschrift in den vergangenen Jahren beschäftigt hat. Dies spiegelt sich auch in der Kapitelstruktur des Heftes, die auf andere Unterricht-Physik-Hefte verweist: Aufgaben verändern, Unterricht öffnen, Leistungen bewerten.
Gesamtwerk
Der Energiebegriff im Physikunterricht der Oberstufe - eine handlungsorientierte Reihe
Der Energiebegriff im Physikunterricht der Oberstufe - eine handlungsorientierte Reihe
Gesamtwerk
Standards
Es gibt die Nationalen Bildungsstandards für die naturwissenschaftlichen Fächer nun schon seit mehr als zwei Jahren. Doch welche Kollegien haben sich damit schon intensiv auseinandergesetzt? Wem bieten sie bereits eine Orientierungshilfe für die Gestaltung des Physikunterrichts? Auf Lehrerfortbildungsveranstaltungen werden folgende Fragen gestellt: Wie verbindlich sind die Standards? Ersetzen sie die Rahmenpläne? Was sind Basiskonzepte und wie kann man sie interpretieren? Was ist mit den Kompetenzbereichen „Erkenntnisgewinnung“, „Kommunikation“ und „Bewerten“ gemeint und wie hängen sie mit fachbezogenem Lernen zusammen? Was wird letztlich von mir erwartet und wie kann ich meinen Unterricht weiterentwickeln, um den Standards gerecht zu werden? Dieses Themenheft soll einen Beitrag zur Klärung dieser Fragen liefern – auch wenn noch nicht zu allen Fragen eine erschöpfende Antwort möglich ist.
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Mechanik
Die einzelnen Kopiervorlagen sind unabhängig voneinander konzipiert, sodass Sie keine bestimmte Reihenfolge einhalten müssen. Aus dem Inhalt: Körper und Stoffe, Volumen, Masse und Dichte von Stoffen, Bewegung von Körpern, Rollen und schiefe Ebenen, Mechanische Arbeit, Gravitation Die elk-Arbeitsblätter sind direkt einsetzbar, ohne weitere Bearbeitung. Die meisten Aufgaben setzen die entsprechenden theoretischen Kenntnisse voraus und/oder die Möglichkeit, in einem Buch oder in entsprechenden Unterlagen nachzuschlagen oder im Internet zu recherchieren. Bei den praktischen Aufgaben ist das benötigte Material aufgeführt. Lösungsblätter dienen der Selbstkontrolle. Die Arbeitsblätter basieren auf Vorlagen von DUDEN PAETEC (Berlin), die der elk verlag für die Schweiz aufgearbeitet hat. Bestandteil des Pakets «Naturwissenschaften» (1811). Das Paket umfasst folgende Ordner: 2 Ordner Chemie: Welt der Stoffe (1784), Chemische Verbindungen & Reaktionen (2058) , 4 Ordner Physik: Mechanik (1787), Optik (1790), Astronomie (2338), Wärme – Elektrizität – Magnetismus (1793) , 6 Ordner Biologie: Zelle – Fortpflanzung – Genetik (1796), Lebensvorgänge im Körper (1781), Funktion von Ökosystemen (1799), Natur- und Umweltschutz (1802), Botanik (1808), Zoologie (1805)
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Mechanik
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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Ottomotor
Ottomotor
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Chaos & Struktur
Ein stimmiges Bild von der Welt & der Wissenschaft vermittelnDie nichtlineare Physik, chaotische Systeme und Strukturbildungen scheinen auf den ersten Blick Themen für die gymnasiale Oberstufe zu sein. Das sind sie auch, doch mithilfe dieses fächerübergreifenden Themas können Sie auch schon in der Sekundarstufe I u. a. Konzepte der modernen Naturwissenschaften, ein adäquateres Bild von der Welt und von der Wissenschaft vermittelt werden.
Die nichtlineare Physik in Experimenten erschließenDas Heft bietet erprobte Unterrichtsvorschläge für die Sekundarstufe I. In zahlreichen Experimenten können sich die Schülerinnen und Schüler selbsttätig mit den Phänomenen der nichtlinearen Physik auseinander setzen und beispielsweise beobachten, wie Turbulenzen entstehen, dass ein einfaches deterministisches System plötzlich ein unvorhersagbares Verhalten zeigt, dass Sandhäufen stabile Böschungswinkel ausbilden oder dass beim viskosen Verästeln aus einem einfachen Prozess eine komplexe Struktur entsteht.
Gesamtwerk
Vom Sachunterricht zum Fachunterricht
In den vergangenen Jahren ist in Deutschland auf dem Bildungssektor Einiges in Bewegung geraten. Dies gilt auch für den naturwissenschaftlichen Unterricht in den Klassen 5 und 6. Aufgrund unterschiedlicher Entwicklungen in den Bundesländern liegt derzeit eine kaum noch zu überblickende Vielfalt an organisatorischen und inhaltlichen Ausgestaltungen für den naturwissenschaftlichen Unterricht in den Klassenstufen 5 und 6 vor. Hier möchte dieses Heft einen kleinen Einblick geben. Aber auch für den Fall, dass an Ihrer Schule kein solcher Unterricht in den Klassen 5 und 6 vorgesehen ist, zeigt das Heft Möglichkeiten, wie Sie die Interessen der Schülerinnen und Schüler an physikalischen Themen über diese Zeit hinweg wach halten können. Die Bestrebungen zur Stärkung der naturwissenschaftlichen Bildung betreffen nicht nur die Klassenstufe 5 und 6. Auch an den Grundschulen gibt es Veränderungen, die Beachtung verdienen. Erstrebenswert wäre, wenn die Entwicklungen im Sachunterricht der Grundschule und im naturwissenschaftlichen Unterricht der weiterführenden Schulen gut miteinander verzahnt würden, um Schülerinnen und Schüler in ihrer Entwicklung naturwissenschaftlicher Kompetenz ohne Bruch vom Sach- zum Fachunterricht zu begleiten. Dafür ist es notwendig, den Blick auf den Sachunterricht zu lenken. Das Heft möchte Sie auch in dieser Hinsicht neugierig machen und zu einem Blick über den Tellerrand einladen.
Gesamtwerk
Eine Fotovoltaikanlage für unsere Schule – Energiegewinnung mit Fotozellen und ihre praktischen Konsequenzen
Thema dieser Unterrichtsreihe ist nicht die Funktionsweise einer Fotozelle, sondern ihr Einsatz als elektrische Quelle. Sie eignet sich somit als Übungsfeld zur Spannungs- und Strommessung sowie zur Leistungsberechnung.
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Unterricht überdenken – Unterricht entwickeln
Einerseits mag es sein, dass Sie selbst das Bedürfnis verspüren, die eine oder andere Facette Ihres Unterrichts weiterzuentwickeln, also z. B. die Selbstständigkeit der Schülerinnen und Schüler stärker zu fördern oder neue Arbeitstechniken einzuführen. Andererseits werden an die Schule immer neue Anforderungen gestellt. Allenthalben hört man, dass die Schule besser werden muss, aber nur wenige können sagen, wie das geschehen soll. Hier ist Ihre Expertise gefragt, liebe Leserinnen und Leser, Sie wissen am ehesten, was an Ihrer Schule und mit Ihren Schülerinnen und Schülern machbar ist. Um Sie in Ihren Bemühungen zu unterstützen, haben wir einige Beiträge zusammengestellt, die Ihnen Anregungen geben sollen, wie und wo man alleine oder gemeinsam mit Kolleginnen und Kollegen Einstiege in das Nachdenken über Unterricht finden kann. Der „Blick von außen“ durch die Betrachtung des eigenen Handelns in einer Videoaufnahme, durch Befragung der Schülerinnen und Schüler oder durch den kollegialen Austausch von Meinungen und Materialien kann eine völlig neue Perspektive eröffnen und Handlungsalternativen erkennbar werden lassen. Um diesen Blick einnehmen zu können, bedarf es zunächst einer zusätzlichen Anstrengung, die aber schnell mit wahrnehmbaren Veränderungen belohnt wird.
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Sensoren
Sensoren gehören zur Alltagswelt der Schülerinnen und Schüler. Bewegungsmelder, Pulsuhr, Temperatursensoren im Fieberthermometer oder die Ladeanzeige auf Walkman-Batterien sind nur einige Anwendungen. Der Unterricht sollte nicht nur die Physik des letzten Jahrtausends behandeln – die Schulphysik muss auch einen subjektiven Erklärungswert für Sachverhalte aus der modernen Lebenswelt der Kinder und Jugendlichen bekommen. Allerdings sind mit dem Thema „Sensoren“ im Unterricht durchaus auch einige didaktischen Herausforderungen verbunden, abgesehen davon, dass wir selbst erst einmal entsprechende Sachinformationen finden müssen. Deshalb soll dieses Heft physikalische Grundinformationen zu Sensoren liefern, Unterrichtsideen aufzeigen und vor allem konkrete Vorschläge anbieten.
Gesamtwerk
Lernort Labor
Schülerlabore bieten annähernd authentische Arbeitsumgebungen für alle Altersstufen, in denen sich Ihre Schüler aktiv und weitgehend selbstständig mit naturwissenschaftlichen und technischen Zusammenhängen auseinandersetzen.
Unterrichtspraxis:
Verständliche Wissenschaft als Programm
Mit Früchtetee und Sonnenlicht
Forschung zum Anfassen und Erleben
Mit LEGO-Stein und Kraftmikroskop
Physik selbstständig erfahren
Schüler- und Lehreräußerungen zum Lernen im Schülerlabor
Lernort Labor – Zentrum für Beratung und Qualitätsentwicklung
Gesamtwerk
Der elektrische Stromkreis
Dieses Themenheft gibt Ihnen einen Einblick in die Unterrichtspraxis einiger Kollegen und zeigt Ihnen verschiedene Möglichkeiten für die Einführung in den elektrischen Stromkreis im Anfangsunterricht der Sek. I. Die vorgestellten Praxisbeispiele stammen aus Unterrichtsstunden, die im Rahmen einer Videostudie des IPN aufgezeichnet wurden.
Aus dem Inhalt:
Einstiege in das Thema "Elektrischer Stromkreis"
Analogien im Physikunterricht
Schaltungen mit Schaltern
Lernen an Stationen zum elektrischen Stromkreis
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