Thema: Lebenszyklusanalyse von energieeffizienten Haushaltsgeräten am Beispiel von Kühlgeräten und Waschmaschinen

Transkript

1 Excel-Schulung für den Informatikunterricht Entwickelt von Michael Albrecht Evelin Bucksch FOSBOS Fürstenfeldbruck Alle Schulungsmaterialien finden sie hier: Thema: Lebenszyklusanalyse von energieeffizienten Haushaltsgeräten am Beispiel von Kühlgeräten und Kurzvorstellung des Projekts Die Schüler erstellen in 2-8 Stunden ein bis zwei Excel-Tabellen, in denen die Kosten von Kühlgeräten (Einführungsaufgabe) und verglichen werden. Die Schüler erhalten hierzu Informationsmaterial, mit dem sie das Problem für die (angenommene) einjährige Nutzung eines Kühlschrankes selbstständig lösen können. Zuerst erfolgt dies auf dem Papier, später, wenn die Grundzusammenhänge klar geworden sind (Energieverbrauch, Kosten pro Kilowattstunde, Anschaffungskosten), wird das Grundproblem erweitert. Die Schüler sollen die Kosten für die nächsten 20 Jahre mit Hilfe von Excel berechnen. Nun sollte ein weiterverwendbares Grundgerüst in Excel vorhanden sein, mit welchem das folgende, noch komplexere Problem gelöst werden kann. Die Aufgabenstellung wird erweitert: Bei hängen die jährlichen Kosten (im Gegensatz zu Kühlgeräten, die einen konstanten jährlichen Energieverbrauch haben) von der Anzahl der Waschgänge ab. Weiterhin sollen nun jährliche Energiepreissteigerungen mit einbezogen werden. Je nach Zeit, Können und Vorwissen der Schüler können verschiedenste Elemente von Excel eingebaut und genutzt werden: Bezüge über mehrere Registerkarten, Bedingte Formatierungen (z.b. verschiedene Farben für die günstigste / teuerste Waschmaschine in jedem Jahr), Zellschutz (Nicht-Eingabefelder), Diagramme (Auswertungen der Rentabilität über die Laufzeit, Kostenanteile etc.). Weiterhin können die Schüler z.b. im Internet nach aktuellen Geräten suchen und diese in ihre Vergleichstabelle mit einbeziehen. Durch Gruppen- und sphasen werden die Unterrichtsstunden aufgelockert. Durch das selbstständige Lösen verschiedener Problemstellungen wird das erworbene Wissen nachhaltig vertieft. Der Lehrer kann je nach Wissensstand der einzelnen Gruppen gezielt und differenziert helfen und z. B. besonders leistungsstarken Gruppen weitere oder qualitativ andere Aufträge erteilen.

2 Vorausgesetzte Grundkenntnisse in Excel - Grundrechenarten (=/+/-/*//) - Hilfreich: absolute / relative Zellbezüge - Einfache Funktionen Vermittelte Fertigkeiten - Entwerfen der Kalkulationsschemata - Erstellen von teilweise komplexen Formeln (Verschachtelte Wenn-Dann-Fkt., S-Verweis u.a.) - Verwendung kopierfähiger Formeln - 3D-Bezüge herstellen - Bedingte Formatierung realisieren - Darstellen in Form von Diagrammen - Sinnvolle Nutzung von Registerkarten - Zellschutz und Blattschutz sinnvoll verwenden - Schulung von logischem, strukturiertem und systematischem Denken - Förderung von selbstständigem Problemlösen (lehrplanbezogen) - Beschaffung, Verarbeitung und von Informationen (selbstständig, integriert und vernetzt)

3 Lerngebiet Tabellenkalkulation, Umweltschutz / Energieeffizienz Unterrichtsstunde Integriertes Vertiefen von Grundkenntnissen bei Tabellenkalkulationen Themenbereich Energieeffizienz / Lebenszykluskosten Zeitrichtwert 2 bis 8 Unterrichtsstunden (je nach Umfang und Nutzung von Erweiterungsmöglichkeiten des Grundmodells) Material - PC, Beamer für en, je nach Klassengröße 1 PC pro 3-4 Schüler - Microsoft Excel oder Openoffice Calc - Je ein Geheft pro Gruppe zur Problemstellung Energieeffizienz (Kühlschränke) - Je ein Geheft pro Gruppe zur Problemstellung Energieeffizienz () - Taschenrechner oder Zubehör/Rechner Phasen des Gruppenunterrichts I. Phase Einführung Lernerhandlungen Lehrerhandlungen Methoden/Medien Sensibilisierung für das Thema Energieeffizienz Vorführung der PowerPoint Lehrgespräch Beamer 1 Einführungsideen.ppt Gruppenbildung Arbeitsauftrag Planung in der Gruppe Schüler erarbeiten in ca. 10 Minuten die erwarteten Kosten für Kauf und Nutzung eines Kühlschranks für ein Jahr Gruppe erfasst Problemstellung, bespricht das weitere Vorgehen Einteilung in 3er- oder 4er-Gruppen Problemstellung: Welchen Kühlschrank kaufen? Gehefte Kühlschränke austeilen, 3 verschiedene Kühlschränke ausgewählt -> unterschiedliche Ergebnisse Gehefte Kühlschränke (siehe Ordner: 2 Kühlgeräte Angaben)

4 Durchführung der 1. Abschluss der Nachbearbeitung (ca. 45 Minuten bis hierher) Gruppe bearbeitet Problemstellung mit Hilfe der Unterlagen, Taschenrechner und Stift (Checkliste und Daten sind vorhanden) Zusammenfassung der Arbeitsergebnisse, Vorbereitung der Kurz- Berichterstattung vor der Klasse Jeweils eine Gruppe pro Kühlgerät präsentiert die erwarteten Kosten für die Nutzung für ein Jahr (3 en)., Moderator/-in Eventuell vorhandene Rechenfehler werden besprochen, die Grundberechnung sollte allen klar sein Arbeitsauftrag Auflegen Folie Nr. 10, Nutzungsdauer von Geräten Würden wir uns anders entscheiden, wenn wir das Kühlgerät länger verwenden würden, z.b. 20 Jahre lang? Berechnet dies doch bitte einmal für Jahr 1-20 in Excel Planung in der Gruppe Gruppe erfasst Problemstellung, bespricht das weitere Vorgehen Schülervortrag Beamer oder Tafel Datei in Ordner: 1 Einführung Material / 1 Einführungsideen.ppt, Folie 10 Aufgabenstellung per Beamer oder OHP projizieren: Siehe: 2 Kühlgeräte Angaben / Aufgaben Kühlgeräte.docx

5 Durchführung der 2. Abschluss der / Nachbearbeitung (ca Minuten bis hierher, je nach szeit) (hier könnte das Projekt bereits beendet werden, falls nicht genug Zeit zur Verfügung), ansonsten: II. Phase Vertiefung/Erweiterung /Anwendung Gruppenbildung Arbeitsauftrag Planung in der Gruppe Gruppe bearbeitet Problemstellung eigenständig (Lösungsweg /Darstellung offen) Zusammenfassung der Arbeitsergebnisse, Vorbereitung der Berichterstattung vor der Klasse Gruppe erfasst Problemstellung, bespricht das weitere Vorgehen Die Gruppen präsentieren ihr Arbeitsergebnis. Besonders gute/schöne Lösungen können hervorgehoben werden., Moderator/-in Einteilung in 3er- oder 4er-Gruppen Problemstellung: Welche Waschmaschine kaufen? Gehefte austeilen, 3 verschiedene ausgewählt -> unterschiedliche Ergebnisse (vgl. Kühlgeräte) Arbeitsauftrag auf Beamer Schülervortrag, Beamer Gehefte (siehe Ordner: 3 Angaben) Arbeitsauftrag: 3 Waschmaschine Angaben / Aufgaben Waschmaschine.doc

6 Durchführung der Gruppe bearbeitet Problemstellung Bei Bedarf können kurze Demonstrationen gezeigt werden, wie man z.b. Bezüge zu Zellen auf anderen Registerblättern herstellt oder wie bedingte Formatierungen erstellt werden, Daten mit Hilfe von Diagrammen für die Entscheidungsfindung veranschaulicht etc. Folgende Elemente können z.b. eingearbeitet werden: 1. Berechnung der Gesamtkosten pro Jahr 2. Berechnung der Durchschnittskoste n pro Jahr 3. Anzahl der Waschgänge berücksichtigen 4. Vergleich von 3 5. Berechnung auf 20 Jahre 6. Preissteigerung pro Jahr wird mit einberechnet 7. Alle Eingabewerte sollen verändert werden können 8. Angaben auf Registerblatt 1, Ergebnisse auf Registerblatt 2 9. Zellen, die nicht verändert werden sollen, sperren 10. Bedingte Formatierung: billigstes Gerät pro Jahr grün, teuerstes rot 11. NEU: graphische Darstellung der Veränderung der Rentabilität im Zeitablauf / Anteile der Kosten / Vergleiche

7 Abschluss der Zusammenfassung der Arbeitsergebnisse, Vorbereitung der Rollenspiel Berichterstattung vor der Klasse Die erwarteten Kosten werden präsentiert. Schüler vergleichen, ob sie richtig gerechnet haben., Moderator/-in. Schülervortrag Evtl. Rollenspiel zum Abschluss / Abrundung (3-8 Stunden) Beobachtungsauftrag, Reflexion in der Klasse unter Bezug auf die Aufgabenstellung zu Beginn der Phase II und Ziele der Partner im Rollenspiel Rollenspiel, in dem ein Beratungsgespräch durchgeführt wird und die passendste Waschmaschine ausgewählt wird. Hierzu vorher eventuell auf weitere Aspekte eingehen (Qualität-> Reparaturkosten, ökologische Aspekte, z.b. Transportkosten, guter Service) Rollenkarten für Mitwirkende (Beratung Verbraucherzentrale / Energieagentur / Handel) Auflegen Folie 6 und 7 aus: 1 Einführung Material / 1 Einführungsideen.pp t,