Wie funktioniert unsere Energieversorgung?

Mit Mindmap zum Energiebegriff

Blick ins Material

Wie funktioniert unsere Energieversorgung?

Mit Mindmap zum Energiebegriff

Typ:
Unterrichtseinheit
Umfang:
18 Seiten (3,8 MB)
Verlag:
RAABE Fachverlag für die Schule
Auflage:
(2015)
Fächer:
Physik
Klassen:
10
Schultyp:
Gymnasium

Wohl jeder von uns ist auf irgendeine Weise schon an einer Diskussion um die Energieversorgung (alternative Energien, Kernkraftwerke oder die Energiewende) beteiligt gewesen. Solche Diskussionen werden oft emotional, nicht aber mit sachlichen Argumenten geführt. Durch Verknüpfung von Fachinhalten aus dem Physik-, Chemie- und Politikunterricht vermitteln wir solche Argumente. Die selbst zusammengetragenen Fakten ermöglichen es Ihren Schülern, sich zu diesem Thema eine eigene Meinung zu bilden und sich an solchen Diskussionen zu beteiligen.

Motivation

Die Versorgung der privaten und öffentlichen Haushalte spielt in industrialisierten Ländern wie Deutschland eine zentrale Rolle. Ihre Schüler können schon mit den Kenntnissen aus dem Physikunterricht der Mittelstufe die Grundzüge des Versorgungskonzeptes verstehen.

In dieser Einheit wird der Stoff aus der Mittelstufe aufgefrischt und mit den technischen Fragestellungen aus dem Alltag in Zusammenhang gebracht.

Dabei sprechen wir verschiedene Themengebiete wie
  • Energiebegriff,
  • Kraftwerke und
  • Verbundsysteme

an. Besonderes Augenmerk liegt auf der Informationsbeschaffung. So müssen Ihre Schüler häuig mit textgebundenen Informationen umgehen bzw. sich Informationen selbstständig besorgen (Bücher, Internet-Quellen). Die Arbeit in Kleingruppen und die Präsentation der Ergebnisse fördert dabei die Kommunikation untereinander. Bei der Gruppeneinteilung haben Sie die Möglichkeit, über die Zusammensetzung der Gruppen eine Differenzierung vorzunehmen.

Die Vorstellung der Ergebnisse im Plenum dient der Kontrolle. Nehmen Sie hier die Rolle des Moderators ein. Beziehen Sie nur bei inhaltlichen Fragen Stellung. Als Informationsquelle dienen Smartphones bzw. Tablets und das Internet. Diese Medien gehören heute fest zum Alltag Ihrer Schüler.

Lehrplanbezug

Ihre Schüler beschreiben physikalische Vorgänge in Alltag und Technik mit den Größen Energie[, Leistung und Wirkungsgrad]. Dabei unterscheiden sie zwischen dem physikalischen Energiebegriff und dem Alltagsgebrauch des Begriffs Energie und können Alltagsformulierungen wie „Energieerzeugung“ und „Energieverbrauch“ physikalisch deuten. Ihre Schüler wenden ihre Kenntnisse insbesondere auf die Thematik der Energieversorgung an.

vgl. https://www.bildung-staerkt-menschen.de/service/downloads/arbeitsfassung/g8/G8_ Phy_Arbeitsfassung_141016.pdf

Inhalt

Auf dem Wiederholungsblatt M 1 werden vor allem die physikalischen Grundlagen rund um den Energiebegriff aus der Sekundarstufe I wiederholt, gefestigt und bei Bedarf auch erweitert. In Material M 2 wird dieser Energiebegriff um die technischen Aspekte ergänzt. In Material M 3 gehen wir auf die Verbindung zum Fach Chemie ein (Verbrennung bzw. Oxidation von Kohle, exotherme Reaktionen, Verbrennungswärme bzw. -enthalpie) und bringen eine geopolitische Komponente ein. Die sich aus den (zu ermittelnden) Zahlen bezüglich Reserven und Ressourcen der verschiedenen nicht regenerativen Energiequellen auf der einen Seite und ihrem Verbrauch auf der anderen Seite ergebenden Schlüsse bieten sich für einen fachübergreifenden Unterricht mit den Fächern Politik und Wirtschaft an. Außerdem üben Ihre Schüler durch die Verwendung eines Tabellenkalkulationsprogramms ihre Fähigkeiten im informationstechnischen Bereich. Die Materialien M 4 und M 5 geben den Lernenden einen technischen Einblick in die Energieversorgung und die daraus resultierenden Probleme, sodass sie im Idealfall kompetent an aktuellen Diskussionen rund um das Thema Energieversorgung (z.  B. im Hinblick auf die Energiewende) teilnehmen können. Material M 6 schließlich stellt wieder den Alltagsbezug her: Ihre Schüler lernen, ihre eigene Stromrechnung zu lesen und aus dem Stromverbrauch (im Vergleich zu den Durchschnittswerten) das eigene Konsumverhalten kritisch zu relektieren. Im Idealfall schließt sich an eine Debatte über dieses Konsumverhalten auch eine Diskussion über Möglichkeiten (und Grenzen) des „Energiesparens“ an.

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Material-Nr.: 63696

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